CZ843788A3 - Method of automatic analysis of particles and apparatus for making the same - Google Patents

Description

i /

Vynález, se týká způsobu automatické analýzy částic,.zejména pro stanovení distribuce velikosti těchto částic 'a'.odchylek od požadovaného tvaru a barvy. Způsob spočívá v tom, že se odebírají . & ‘ , 1 . vzorky částic, z nichž se'vytváří clona,"'“která je v pod- . i; - r ; . 1 1 ·,. statě jednovrstevná, .tato clona se prosvěcuje a odebírá- , . *' _ ' ,J 1 ' . .r jí se snímky,, které se analyzu jí. Předmětem vynálezu je }*. . · ' . <> * , ‘ ' }; rovněž·.zařízeních provádění·, toho to .způsobu, zejména pro ' - . . ' . · · r \ . . ' ’ . %· * tvorbu ."cl ony .částicsestávající; .v-’podátatě·'z 'jediné \ ^ i & . 1 ‘ £ 'vrstvy těchto'částic·. .· : . "?tí ‘ ' ' ' '·: ' ' , . I:1' Ί . ‘ í 1 ‘ > 1 \ < * ,* Při výrobě materiálů, sestávajících -·* 'Φ· . i , Λν ,1 ’ , · ’ 4 ' 4 z* částic, nebo v.průběhu postúDŮ1, kde se takový materiál . . " v ' ; ; ·· ·; · ·;; > ' ·. ' má-alespoň v některém stupni' přidávat, je důležité,'aby " :/ - '· *'··'. Ir * / v - \ í' -·*. · B. .·* , -i.·* · _ t *'4 . “ bylo,možno řídit tpostuip' vt8k*,-«vabý *byl'o· •možno^do sáhnout

* * ' · ' I požadovaného rozdělení,velikosti -částicTvar. a velikost Částic' může být'důležitá. i. pro. kvalitu výsledného. pro- ·. · ’ ·· * . _ · duktu, takže jě'žádoucí znát odchylky, částic ód požáďo- váného tvaru a barvy tak, aby celý postup bylo možno ří- 4 · . · . * dit s ohledem na uvedené parametry.1 — —-X.J * < * •*v ' .···, ' V průmyslu pro-výrobu hnojiv byla. . > ^ *- - ·« ··*♦· ' ·' ' ..'· f , ,*·4 dlouho požadována možnost získat dostatečné informace, ; ‘ ' ‘ , 1 < . * ", .’.týkájící "se tvaru částic výsledného produktu, a' distribuce velikosti těchto částic, protože optimální hodnoty jsou důležitá z čistě ekonomických důvodů a také pro - 3 - příští použití výsledného pr<ů uktu, například při nanášení granul" nebo pélet ňa~pů'du. Je zřejmé, že jakýkoliv postup pro výrobu těchto hnojiv bude nejekonomičtější v případě, Že bude postupovat produkt s malým rozmezím velikosti. Částic, „aniž. by .bylo _nutno vracet zpět velké-frakcev které1 zůstanou na sítě. ..... K .tomuto účelu již byla navržena^ řada zařízení a měřících postupů, které se užívají k vyřešení uvedeného problému, avšak jejich použitelnost je až dosud omezena na zcela zvláštní postupy. Zařízení k tomuto účelu je známo například a US patentového spisu č. A Α9Ί 576, v němž se užívá zařízení, jehož činnost spočívá v projekci silhuet částic. Toto zařízení rovněž zajištuje průchod paralelních laserových paprsků vzorkem Částic, zaznamenání paprsků, které tímto vzorkem projdou a analýzu těchto paprsků ke zjištění rozdělení velikosti částic v odebraném vzorku. K tomu, aby měření bylo representativní ,je zapotřebí zajistit celou řadu podmínek, které jsou v uvedeném patentovém spisu navrhovány, není však zcela zřejmé, jak je tyto-podmínky možno zajistit. Částice, které mají být analyzovány, jsou transportovány na dopravníkovém pásu, z něhož padají směrem dolů před zdrojem.světla na další dopravníkový pás, který je vrací do postupu. Jedna z podmínek, které jsou uvedeny, je skutečnost, Že částice, padající 4 z doprs&iíkového pásu musí vytvářet souvislou jednoduchou vrstvu částic, a částice přitom, musí padat stejnou rychlostí. Není však uvedeno, jak je možno takovou vrstvu částic získat, čímž je nutno vzít v pochybnost celý způsob, popsaný v;uvedeném spisu. , ' v . Z NSR patésťového spisu č. 2 741 321 je znáni způsob stanování distribuce velikosti částic, * ' , '«i který spočívá v tom,·, že. padající proud Částic je zaznamenáván na videokazetu a . pozdě ji analyzován. Částice..,yy- 7 . stupují ze štěrbiny v zásobníku a vytvářejí souvislou clonu částic, procházející před záznamovým zařízením·. Kromě rozměru částic a rozměrů velikosti částic je možno zaznamenat také skutečnost, zda se částice silně od- - ϊ . „ 1 * chylují.od kulovitého tvaru. V.uvedeném spisu se neuyá-dí, jak je možno odebírat representativní vzorky ani zda je nutno', zachovat určité podmínky k získání representativní vrstvy částic před záznamovým zařízením. Je pou- * « t ze uvedeno, že jemné prachové částice v podstatě nemění í . výsledek analýzy. Uvedený způsob a zařízení se užívají · " především ke zjištění odchylek velikostí částic různých přísad do asfaltu. .Přestože ve svrchu uvedených patentových spisech jsou popsány Způsoby a zařízení, jimiž je možno získat informace,· osvětlující-problém analýzy - 5 - částic alespoň do určité míry, žádný z těchto spisů neuvádí praktické řešení problémů, které jsou spojené s řízením granulace hnojiv a jejich zpracování na pelety pomocí analýzy částic, což je hlavním úkolem vynálezu. ·-... .

Vynález si proto klade za úkol na- vrhnout způsob a<zařízení, které .by poskytovaly průběžnou informaci o odchylkách Částic od požadovaného tvaru, barvy nebo rozměru tak, aby bylo možno získat stejnoměrnější výsledný produkt a rychleji reagovat na nežádoucí změny v průběhu výroby těchto částic.

První podmínkou k dosažení dobrého řízení postupu, při němž se vyrábí materiál ve formě jednotlivých částic, například při výrobě hnojivá ve-- formě* pelet, je možnost získat,,kdykoliv^repr.es.entativ-^. ní vzorek meziproduktu.nebo výsledného produktu. Bylo prokázáno, že tento problém je možno vyřešit několika způsoby přizpůsobením" běžných prostředků pro odběr veor-ku. Je například možno použít prostředek pro odběr vzorku, opatřený štěrbinou pro přívod Částic. Může jít o prostředek, kterým je možno odebírat vzorky tak, že štěrbina prochází napříč proudem vyráběných částic na dopravníku nebo proudem Částic, které z dopravníku padají. Štěrbina musí projít celým příčným průřezem proudu - 6 - částic stejnoměrnou, rychlostí dostatečně rychle tak,' aby nedošlo k přeplnění prostředku.pro odběr vzorků. Mimoto'musí být možné vyprázdnit .tento prostředek úplně a dostatečně rychle tak, aby bylo možno Odebírat'nové ^vzorky. ; Pohyb napříč může,být vykonáván například i " ’ ' - ‘-i- ‘ v* T·' v . pomocí válců, řízených stlačeným vzduchem. í. * ' s ··f r . ' · ’·'"'' ' ..v · 'Dalším stupněm-při analýze· je:'*uči- " .* í ‘ ‘ ' 1 . / ^ nit" yzorky tpřistupné pro, representativní analýzu·' ták,"*: ‘ , aby. výsledky .analýzy bylo .možno získat'· v krátké' době* * po' odběru vzorků., Vyřešení tohoto problému bude do ur~. ' čité "míry'záviset na technice, která bude zvolena pro 'i'"·,. ‘ * * / 'v. analýzu vzorku, částic. Bylo prokázáno,, že prosévání ' ' . * ' i , ' / ' vzorků a vážení jednotlivých frakcí' je příliš'náročné- . i. . . .i· ", · f ·'· -i y. .... = · · · .. • V na dčas á ‘proto Z hlediska rychlé <análýzy'^nevhódné.. Ně-

, ’ · · ' ’ ·' ·'*>. · \. j . f , M "které typy.· pořizování- snímků clony, vyrobené ž„ částic ' J. ,ί 1· 1 ' ' 11 ‘ 1 l|j 1 se;-však zdály zajímavé. ‘ V, tomto, případě bylo'hlavním-úkolem .♦ získat reprodukovatelný a reprezentativní proud částic zodebraných; vzorků. At‘již bylý částice'prosvě-

‘ ’ ' \ ,Γ . .‘I *' i ' ' tvT * covány laserovými paprsky, infračerveným světlem,, foto-' grafický'nebo pomocí-videokamery, bylo prokázáno, že nej- í" ' ‘ * ' „ 1 . . ' f ·* >·. důležitější’bylo získat,proud částic ve formě jediné i * ’ > "vrstvy'Částic. Z tohoto důvodu, nebylo možno.použit za- . * r · . ..i ' 1 ' řízení, navrhované ve svrchu uvedeném US patentovém spi- " * ’

Tsu č. 4 497 576. Bylo také .velmi obtížné navrhnout správně šířku dopravníkového pásu a upravit jeho rychlost tak, - .+· aby bylo možno zajistit padání částic v jedné vrstvě - JU- po celé šířce dopravníkového pásu. Mimoto by však bylo zapotřebí zajistit spadávání částic stejnou a známou rychlostí. ........Z tohoto'důvodu byly prováděny'pokusy s přiváděním částic na vibrující destičku a tak vytvořit' jednoduchou souvislou vrstvu pádejících částic. Výsledky prvních pokusů byly tak slibné, že princip byl dále vyvíjen. Bylo prokázáno, že'kritickým parametrem způsobu tohoto typu je přivádění částic v určitém množství na vibrující.destičku. Tento problém byl vyřešen zásobníkem, jehož výstupní otvor byl uložen v určité upravitelné vzdálenosti od vibrující destičky. Mimoto .bylo nutno zajistit možnost úpravy průměru výstupního .otvoru v závislosti na analyzovaných částicích. K tomu- “"* · “· r* *'* ' r- ® " —ti ·.·«*· T- # ·: :—.4* · ti -w ’ ‘-ti1' té účelu bylo možno použít*běžný zásobník, který.však * - <· "* · - '··· ··*,... -i > ,·ν · .v. · ·» ^ .. . bylo nutno opatřit čidlem pro stanovení hladiny částic v zásobníku a ke měření vzdálenosti destičky-od výstupního otvoru zásobníku. Čidlo pro hladinu částic v zásobníku pak. může. dávat impulsy pro prostředek k odběru vzorků tak, aby se udržovala v zásobníku poměrně stálá hladina částic.·Vzdálenost výstupního otvoru od vibrující destičky má zásadní důležitost pro získání stálého množství částic, padajících z vibrující destičky. Dále bylo 2jištěno, Že také tvar destičky je důležitý k získání - 8 - stejnoměrné jednoduché vrstvy částic. Tuto stejnoměrnou vrstvu částic je možno získat po celém periferním obvodu vibrující destičky volbou kruhového obvodu, ú-pravou amplitudy a frekvence vibrace. Další hodnotou, která je důležitá, je úhel sklonu produktu při. dopadání ha destičku*, který .má,být nižší než úhel skluzu. U-hel'‘skluzu bylo tedy zapotřebí pro zkoumaný typ produktu' stanovítj obvykle byla' jeho velikost přibližně 28°. Správný úhel1 je, možno získat různým způsobem. V·"případě potřeby může být destička upravena tak, že-její po^ vrch je mírně kónický, přičemž současně je zapotřebí snížit množství částic na destičcé, .protože také doba; setrvávání částic na destičce se snižuje. Pokusy proká-1 : 1 * * žaly, že-uvedený systém; měl velmi dobrou-funkci.-v případě, že úhel sklonu pro zkoumaný produkt proti horizontální rovině byl roven přibližně 2/3 úhlu skluzu. K to- i ř . tnuto účelu byl navržen také zvláštní přívodní systém, který umožnil úpravu svrchu uvedených kritických hodnot * produktu a umožnil zkoumání jeho vlastností, zejména průměru částic a' jejich úhlu skluzu a ták zajistit pravidelné proudění částic ve formě jednoduché vrstvy.

Jak již bylo uvedeno, je možno analýzu částic v takto 2ískané jednoduché vrstvě provést různýnr způsobem, například kontinuálně nebo.diskontinuálně --9- a například pomocí videokamery tak, ze je možno získat i· _ . . silueta částic. Tímto způsobem je tedy možno registrovat tvar částic i distribuci velikosti těchto částic.

Pro analýzu, zejména výpočet odchylky od požadovaného tvaru byly vyvinuty zvláštní počítačové programy. Mě-řenjf/obvodu a plochy jednotlivých částic je možno vypočítat jejich odchylku od požadovaného tvaru i rozdělení velikosti částic v proudu sledovaného produktu. Protože odebírání vzorků, tvorba vrstvy částic a analýza této částicové vrstvy se provádí kontinuálně, je možno upravovat parametry výsledného produktu jako funkci výsledků, získaných při analýze uvedeným způsobem.

Vynález bude osvětlen v souvislosti s přiloženými výkresy. ' Na obr.-* 1' je ‘schematicky-znázorněno zařízení podle vynálezu, zejména jeho část, sloužící pro přívod částic k vibrující destičce. .. .

Na obr1. 2 je schematický znázorněn ,sled jednotlivých .částí zařízení včetně částí pro snímání obrazů vrstvy částic a analýzu těchto obrazůi

Zařízení podle vynálezu, které je znázorněno na obr. 1 sestává z prostředku 1 pro odběr vzorků ve vhodné fázi postupu, například z neznézorně-ného dopravníkového pásu. Prostředkem 1 může být malý zásobník, ůpatřený podélnou Štěrbinou. Fo odebrání vzorku se prostředek 1 vyprázdní přímo do zásobníku 3 nebo se vzorek dopraví do^zásobníku 3 dopravníkem 2, který může být tv.ořen také trubicí. Zásobník 3 je opatřen pohyblivým nástavcem 6 při výstupním otvoru · v * «, ·»·· '4 * ze zásobníku 3· částice 7 vystupují ze.„zásobníku 3 směrem dolů na vibrující destičku 8 a.vytváří na vibrují- • ' ‘ ' · : · “ í ' \ ‘ . ' · . 'i*·;' ’ V ' . . ' cí deštičce. 8 vrstvu, kte^á tvoří s horizontální rovi- ·>·. ·,· * , · , v· · ... 1hoOTÍihěr'áV'l TeňtTr^ůhé^a^j*e“ menší ~než~úhei^ skiiižir ana-· * lyžovaného produktu. Může být menší jen.o několik stup-ňů, avšak s výhodou tvoří přibližně 2/3 úhlu skluzu.-/ Λ- * .· * ' í ..Úhel ěi je možno nastavit'různým způsobem, zvláště na- 1 ' Ί · ; >. , · i < '* · · stavením nástavce 6 na příslušnou vzdálenost a od zev- /V ' V , ^ ' ' ' -v “ ní 'hrany vibrační ''destičky 8 ke střední ose zásohníku " f · jf;‘ · * ” · * ; * ;· j../ " ···» *";*· ·· - f j·*** ·' ·,,* ·« > 3,. čímž je možno získat požadovanou hodnotu úhlu c. ' Zásobník 3 může. být opatřen čic- '"i1 “. * . ' *-!ř·· lem. 5 pro řízení., vzdálenosti a. Mimoto je zásobník 3* · í * opatřen/alespoň- jedním" čidlem '4' pro úroveň částic v * " · Jr t'* -m m/ . zásobníku.-3· Je například možno řídit požadovanou mi- ? 1 p 'r .·*· * * , nimální a maximální úroveň, materiálu v zásobníku 3* Čidlo'4.pak vydává'šignál pro^odběr vzorků. Prostředek 1 pro odběr vzorků může být.spojen.s válcem, který v průběhu odběru vzorků způsobí pohyb prostředku 1 napříč celou šířkou proudu částic,· které se nacházejí na dopravníkovém pásu nebo z něho padají. Tyto částice •t 11 - budou zachyceny ve štěrbině prostředku 1 a při správné 'IW.· . ^ t ^ ^ ^ «a volbě jeho rychlosti hedojde k přeplněni, takže bude' možno odebrat representativní vzorek produktu. Zásobník 3 může být také rozdělen na několik komor, aby bylo možno dělit-frakce produktu,, .přiváděné za. sebou vertikálním způsobe®7"”' T '" * -- - ·- . ----— - .- -— -** -- - -Vibrující destička 8. může/vibrovat — t ........,y m __ _ # _ známým způsobem, přičemž současně je možno řídit frekvenr v ' ci i amplitudu její vibrace. Fři řízení vzdálenosti a . . A j* y tak, že úhel a je menší než úhel skluzu, při současné vi- i . braci vibrující destičky 8, je možno dosáhnout toho, že částice 7 přepadávají přes její'hranu. S výhodou se užívá kruhové vibrující destičky 6, jejíž některé úseky mo-

+ · -I • ·*· . „ hou být zaslepeny, takže Částice přepadávají pouze přes část obvodu vibrující destičky 8. Vibróiící destička 8 " ♦.“‘J ·· * - («Τ-- .MS..· .-«-.«.a .. β * ™,.-. ...... .... -^-rr-. | _____ __________ ^může mít'mírně, konický ;:t var, -avšak-je jí-konicita musí--být menší než úhel skluzu materiálu. Úpravou amplitudy a/nebo frekvence vibrace, je. .možno zajistit' aby částice • * * ...· spadávaly s destičky a současně vytvářely jednoduchou . vrstvu 10. Jednoduchá vrstva 10 se pak prosvěcuje zdro- T · “i „ fW · - P · * jem 9 světla, kterým může být žérovfca, zdroj laserových paprsků nebo blesk, který se uvádí do činnosti příslušným signálem. ’ ·

Na obr. 2 je'znázorněno zařízení-z obr. 1, spojené s prostředky* pro odebírání obrazů . · ’ .· t jednoduché vrstvy 10 Částic 7, stejně,jako prostředky pro"průběžnou analýzu a zpracování údajů, získaných uvedeným způsobem. / v Jednotkou .11 může' být filmovací V ’ ’ ·' · ·:·. " ·.- ·'·- .· ' ·. " , kamera nebo videokamera, avšak také1 záznamové zařízení ' 1 \ .. ..** · .* - -V\Y ‘ "" ’ ^ ' _ir- ·. -“V * ‘ * **:;- ·. ' .... . pro procházející světlo, například, pro proud- .laserových paprsků. Videokamera je velmi .výhodná,‘avšak v. případě, že ždroje.m-světla, je.blésk, budou, snímky odebírány pou- \rr * . s. ... zé při každém uvedení tohoto blesku'do činnosti. Jednot- »- .· ' rf -;. ·'. . v ' .· ' . ' i.J . ’ . · ka 12"je analyzátor snímků, kontinuálně nebo diskont!- ! 'T . , . r. f * i' ' ' _ ’ -·> . A · ť ·' nuálriě,’Tato^jednotka,může obsahovat.prostředky, žejmé- / * 1 ./'· · ;· .* " ' " ·'· . / - ϋ ' . .? ' na signální" Zařízení 13' pr:o uvedení · blesků' 9. do. chodú ' ; ·· ' „. · / .- ' , nebo pro ’ odebírání snímků jednotkou: 3;1,po ukončení "ana- * ·’ I * ’ V., * ' ' „ *. * · * . 1 t , . lýzy předchozího snímku í ( , %.· · 'í .f1® ^ t * > * ' · > * . _ 1*J . · · .·' ;'ýy Jednotka li fse; užívá ;k získání " fotografií siluet částic, v jednoduché vrstvě 10, .avšak ^ . *, ;ř . "' . " ·Γ..·' i t · , může být také užita ke zjištění rozdílů mezi různými barvami.nebo odstíny Šedi sledovaných částic. . ·* / . Videozáznam sestává z 512 x 512 bo- « ' -v ·* . dů (PIXEL). Počet'Černých bodů tedy určuje povrch každé jednotlivá částice. 1 - 13 -

Obvod se stanoví podle kontury částic. Jednotka 12,'sloužící k analýze snímků může být integrována s. počítačem, který obsahuje potřebné programy pro odečítání a uskladnění jednotlivých snímků k umožnění změření.plochy a. obvodu každé částice na záznamu. Úda je' z jednotky 12 se pak užívájí-^k dalšímu-zpracování, například v počítači 14. Pomocí vhodných zpracování pomocí příslušných programů" je potom možno zjistit distri- buci velikosti částic a jejich odchylku od požadovaného tvaru. Z počítače 14 se pak údaje dostávají do alespoň jedné jednotky 15, což může být tiskéina nebo obrazovka a výsledky analýzy .čás tic se pak přenášejí zpět do výroby částic a slouží k řízení optimální výroby Částic a optimální kvality výsledného produktu, tídaje samozřejmě možno také-uchovat-pro .příští-sta^, .

“ ·-* ''i ·= V :+ tistické účely nebo pro rozbor hlavních částí postupu. - 14 -. Příklad '1 V tpmto příkladu byla jednoduchá vrstva Částic vytvářena zařízením, které je znázorněno na->obr. 1. Nejprve'.byl změřen úhel skluzu a vlastnosti průchodu pro různé typy výsledných produktů. Pak byly jednotlivé typy výsledech produktů jeden po druhém ulo-ženy do zásobníku a analyzovány při. použití vibrující destičky kruhovitého tvaru. Úroveň-částic v zásobníků bylá udržována v podstatě stálá přívodem dalších částic i ' '1 a bylo užito výstupního otvorů takové velikosti, aby mohly projít i největší částice nebo shluky částic. Výstupní otvor zásobníku byl opatřen kruhovitým nástavcem, který \ I · .1 bylo možno zvýšit a snížit, a tak upravovat vzdálenost ·» T· * mezi výstupním otvorem zásobníku a vibrující deštičkou.

Vzdálenost a byla upravena tak, že sklon produktů vzhledem k,vibrující-destičce tvořil při bliŽně 2/3 úhlu skluzu produktu. Při spuštění vibračního zařízení došlo k přepadávání částic pravidelně přes periferní část destičky. Změnou frakvence a/nebo ampli- / , .· *» t·.·· ' · ·* tudy vibračního zařízení bylo poměrně, snadné nastavit fj " '··', ’ . > vibračním zařízením tak, aby bylo dosaženo jednoduché vrstvy přepadajících částic. Bylo také prokázáno, že při správném nastavení vibračního zařízení bylo možno - 15 - udržet v podstatě stálou jednoduchou vrstvu Částic pro stejný typ produktu-vždy v průběhu celé zkoušky. Při skončení několika typů produktů bylo zjištěno, že úhel a produktu s horizontální rovinou má být alespoň o 5 % nižší než úhel skluzu a s výhodou vyšší než 50 % tohoto úhlu._Nastavení vibračního zařízení k získání jednoduché vrstvy bylo u většiny typů produktů nejsnadnější v případe, že velikost úhlu-a -byla rovna 70 až 60 % úhlu skluzu zkoumaného produktu. Úprava vibračního zařízení a/nebo nástavce 6 může být řízena pomocí počítačových programů tak, aby počet Částic na jednotlivých obrázcích byl přibližně stálý. ? ř í'k 1 a‘d - — - ··· ·* — V tomto příkladu byla prováděna . automatická analýza částic způsobem podle vynálezu a takto získané výsledky byly srovnávány s výsledky tradičně používaného způsobu prosévóní vzorku v laboratoři, bylo sledováno také množství odchylek od požadovaného tvaru částic. - 16 -

Kalibrace byla prováděna tak, že před videokameru byla uložena naprosto kulovitá částice se známým průměrem, Průměr v mm byl pak vložen do programu počítače a analyzátor obrázku byl postupně testován na přesně kulovitých částicích různých rozměrů. Mimoto byly částice v jednotlivých vzorcích předem kontrolovány ručně ke stanovení jejich odchylky od kulovi- > Λ tého tvaru. .......... "Bylo' “odebráno- · os ar vz ořků- - peie t-ova- ného hnojivá.o hmotnosti 2 kg. Každý vzorek byl laboratorně zkoušen ke stanovení distribuce velikosti částic a odchylky od požadovaného tveru. Pak byly vzorky analyzovány způsobem podle vynálezu při použití zařízeni z obr. 1 a videokamery k záznamu obrazů'částic. Analýza * ·’ . . . ,, , prokázala, že analýza obrázků s obsahem 10 až 20 částic <· trvá přibližně 1 sekundu. Tuto dobu by však bylo možno v podstatě snížit. Jakmile bylo zpracování obrázků úkon- ). Čeno, byl-vydán signál,ke zhotovení dalšího Obrázku. * Výsledky analýzy obrázků,(3) podle vynálezů, laboratorního prosévání (L) a odchylky od žádaného tvaru jsou uvedeny v tabulce 1, kde jsou uvedeny distribuce velikosti částic a odchylky v procentech.' Analýza proséváním je uvedena v g/100 g. Je.zřejmé, že laboratorní metoda zahrnuje poněkud Širší intervaly než způsob podle vynálezu. w 03 03 03 03 νΟΌ1 -Ο -Ο Η Μ -0tn t-> -Ρ- Μο θ' I—1 Μ ΓΟ Γ0

LO οα ο ϊή «5Η«í*r 33 θ' PO \Ω Η Η* SM tJ 1·ο ΓΟ *03 I-1 to -ρ- <φ Ο cr OJ 4 σ' to σ\ οη «* ΓΟ ΓΟ Η1 ΟΝ -ρ- οο θ'ΓΟ 3<£ 3 +Γ-,Ό> •Ρ-3 * ϊΛ 3 ΟΟ LO Ο) Γ0 -j' «· / to ΓΟο ΓΟ

.Μ’ CT ο Η ν£> Η \J1 Μθ po Ο ΓΟ ΓΟ Η ΓΟ 00 ΓΟ 03 ΓΟ Ο Γ0ο VJ1 ΓΟ to \Ω Όΐ Ο Ό Η1 Μ VJ1 C\ c> νο

ΓΟ CP to Η Γ0 00 VJ1 >* —V- '.Τ*- Μ to Ο Μ Γ0 VO Μ Η Ό1 -Ό σ\ > -% .οο ν . ,· Ο - κ> Ο t* νοι ** θ'

to \J1 CT θ' «* Η* lji. *# co •Λ \0 to Ί* ΙΌ Ο ο. * 'β ΓΟ Μ ΓΟ ΓΟ Ό Γ0 Ο *00ο ΓΟ Ο Μ Ο Ο Ο ο -Ρ- θ' ΓΟ V Ό1 -Ρ- οο VJ1 00 ΓΟ ΓΟ VJ1 «* 00 θ' ->3 -Ρ»· Γ0 ο \Ω Ο Η •Pk ο" Γο ΓΟ '(-1 to ** *Λ Ρ- ΓΟ κΟ ο - *# ... Μ Η Η Μ οο -Ο -0 ** -* θ' οο \Ω ΓΟ ΓΟ ΓΟ C0 Γ0 VJ1 Μ ·+ ο Η νΟ (—1 Η Η -Ρ- LO ΟΟ «* ·* ν£> ΟΟ ΓΟ — -4 00 “ θ' Ό οο Λ· -Ρ- S# ·;*- to ΓΟ ΓΟ ΓΟ ο 00 ΓΟ ο Ο Η •β » 0) VJ1 Η* ο ο Ο — — Γ0 to to to-Jtn

οο^3- 3 Η VJJ ΓΟ 3 * 3 C0 Ο 3 γο^ 3 » ΟΟθ' >3 03 κ Ν03Cx 03- V) Γ+|Η*[ο 1-3α>σ'c Η00 IΜ~0. ( Γ03 * Λ 3 οΟ < Μ' 3’ - -: * 3 -3 Ο3 "* S 3 οΟ 3 - ϊ& 3 Ό1 Ο a· tr4 DD f σ Μ Η on CD LJ Ο C0 •Μ V — ** Ο LJ -Ρ- \Π UJ Ο o o. oi#i p· t-1 *a ο Ο \J1 1 + *0 i Ψ· 00 LJ po Η1 : 3 3 Μ Ó «· Ο Η ΓΟ Oj CN ΟΝ i . ο ; * 3 3 Μ Ο νη C ^ 1 I ο OJ . ·* PO u> •Λ M - <7) ** PO * a' 3 -0 PO Η o On PO oo VJl PO <* Ί f- I k* H ' o' Η co H PO < LJ Μ VJ1. PO 3 -— .... -£ - L? -3- -t-r1-*. 05 CD CD .vn tabulka 1 - pokračování

h-1 (—1 ', H1 H H i--1 3¾ 3 3 PO -fc- CO «* -J i* 00 « co 1Λ 00 O ON o ON O ~0 O

PO ro PO LJ H PO ' 1 LJ -0 . -0 -Ρ» -0 η i M -Φ «# V CO co -v} 00 -0 vO )-1 —} PO M i-1 -0 co bo H O o v Φ ** -P* UJ O OO c ρο 5* 3 -3 U) Ο Μ (5¾ 3 -3 Ο Ο NJ1 »* -J Η 00 Μ Η * σ> Η Vn co ** Μ Ο *# -Ρ* ΡΟ «#co νβ -Ρ»

LJ S* UJ -J U 1 ΓΟ (—13 - ;3 3-, * ·3 - 3 -Ρ- Ο

-J \J1 o o PO PO *# <* »* ** 3 "* ΓΟ -0 00 lp vD PO 3 O o t-í CJ ..o C O o * «* 3 v ON LJ i—i oo NJ1 1 3 NJ1 O o o O O o o a* l o M «Φ -P* H *# -P* mm VJ1 O - 19 -

Jak je zřejmé z tabulky 1, existuje velni dobrá shoda mezi výsledkem analýzy distribuce velikostí částic, tak jak byla provedena proséváním v laboratoři nebo způsobem podle vynálezu. Pokud se týká analýzy odchylek od kulovitého tvaru, odpovídá výsledek analýzy, velmi dobře běžnému posouzení dobrého a Spatného výsledného produktu. Způsobem podle vynálezu však bylo možno získat přesnější vyjádření odchylek zkoumaných Částic od požadovaného tvaru. Příklad 3 V tomto příkladu jsou uvedeny výšied ky analýzy částic granulovaného hnojivá..Zkoušky byly prováděny stejným způsobem-jako*v. .příkladu 1,.„.avšak. ,vf^ .....* ‘ — *· · . „ ' posledním příkladu byla. odchylka ;od .požadovaného^ tvaru' zkoušena pouze^ způsobem podle vynálezu. Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v následující tabulce 2* cd tc o tr1 tn es ta tr; .fk cj -jfc ’ CD CD o v£> Η 1 L %· k# * ro CD OD VI 4*

H M k# O O ·* O O OJ 00 H U> ro (Τ' O -3. ·*' VĎ. —D V ro «# M ro »# H H CO CO ' "\ji -3 OJ H H H yro o. ro ^ ' '** 1* \D:' Ví vO Λ . -ÍV -fs.

-j σ> μ ·+''** —0 -N ' LJ

o & ^ o s (-H·· ÍV.. OJ + 3 P’· %< 3 -\Ji

Jfc 3 - <£ 3 -Oj Ot

CJ -J O 1'· — CD u> „tiji·*. .vjb:!,-.,-3¾. U) · . • ' ϊ . Ύ · i ! .’··, ro ' to ' ro U> -o> 0\ 4 » . >» Ví vi *-0 -Jfc.--fk.CJ·· O - fO , VD —3 V ‘ «* Ί* s ^ cn uí OD το ;'Μ; <-j Cp „ \0 ,·; ro . L 'β ^ # · · ,4* . · ^ . od cj .

‘V. P , ; so —j; <+ . «· -* · Oj- θ' '0\

f-1 t—*'· . »-\ ..;οι <m ' ; *· CTV OJ V 'JO Η. -fk ro u* O O M » oo·* σ': o . . .1 . ''*.·* rf-·

vC .ffc +k UJ “b. OD’ ·· -fk LJ * t-> O 3 fcft 3 3 ^ 3 3 -(¾¾ -3 .·» j . > 3 •φ 0) 3) CO ·" M c N σ m ' »c 1 ro o Ή ro a>. O -tfc w . IV· o ’ DO r+- H· o CD I O ·, ·. ro o - ' -t1 O o t * o „ O *Φ o’ o-.; ·* »* 4 ' I 3 H K H ro > ΟΊ vi ’ oj’ 3 4"; ' ' -0-O o .O t 4; o 1 4 ' 1 b . , O.·. .3 H «1 •Φ H. .. · - ro • v. X· UJ -r -•3 tk n

O l .,1 i ’:! 3 Ϊ* 3

O O O *· o v·’^ I t O 3 - « g vio

O

I i

I

Io „ 9 “ ^ 3 ν' O cd ψ CD 03 f CD CD tD r ro Ui ro ’ . l -0 c 4». 1 LJ ro 4* *0 s# OJ A σ> -ř* O ^ "' '........ ~ r Λί 1, •W. .'a. . M H1 H o Μ O ** *# # «* a\ -J ' ί—1 Λ o * o *φ *0 ro -3 . as -J sD ro OJ OJ *» , ] - *0 -0 P* H 00 00 - 1. OJ. - — -o - <?> l '· <# -J ·# 4* ** -J σ> O u> Os 1 ~ . ;·. .., .ro T H" "Ή' _ T ro, ro “ ro : - in* -O- · · 4-i T- · w* . — ......*w- · —·. - **ir- · — · ··!··· Ό — vc — OD"” ^ O: * U) ro <·* v O *# - » -J O Ol <0 v£) oo ro 4* H ; ro ř—1 ro M H t-1 00 o O) as — ·* 00. OJ Co l-J -fk oo * * . + i ** ' Λ 4 ro ro ro « ro ro ro ‘00 CD OJ ' oi 1 OJ v %s w «* co O -0 , oi o as OJ ro VO 0 *· M H1 M M H t-j H ro O OJ -J -J CD -J .co. -Ji. -J . . ro Ol v£) - ťřr» r-rk..· ‘ΐ. .i‘-1IWB' ^ďW k , ‘ * ^ -T-* ro '· ro . »jr, e* í * <* -'"v- " -- ' . ... O -00 - Ol .,;r^ ^ c o O •<0 %# «# O O O ' VO '-Ji" oo " « • «* ' ro τ * ro. ro ro «· ...... H σ< o o o O k. <* -** O .1 ,. ro .H1 ro H O o O O 1 O 1 o w ' ·# *φ v OJ ro i—' r—1 H* ( t 1 o 1 ) 1 O «* M t-J ;-3'- ísR a ©- o Q.

ĚŘ O << p-1 *r Q) + -Ρ» 3 - ÍR 3 vji 4* Θ -

S 3 O O

ϊΑΛ - ^ ijJ 3 — Ϊ& 3 -3

O Λ 3...- íR 3 - h

O

TO 3 - S 3 OJ O ro

„ 3 -íR 3 A O

* IO 3 -

sR 3 O O

„ 3,; _T .¾¾ 3 O, . O 1

O 3 -

« 3 'Ji O

Tatíulka 2 - pokračováni »J'.· . ? !· Ί rvU i · ffB n !"1 » M* - if ."JOf w - 22 -

Pro granulovaný produkt existuje rovněž dobrá shoda mezi oběma metodami analýzy, pokud *jde o distribuci velikosti částic. Analýza odchylky . \ částic od požadovaného tvaru poskytovala pro tento typ produktu rovněž dobrý soulad se skutečným stavem. •V případě, že přívod částic byl * spojen se vstupem do tabletovacího postupu tak, že vzorky byly odebírány z proudu výsledného produktu,, by--'1 o" možno" ve 'všech "případech" za méně"než* 5' minuť* od* změny provozních podmínek v podstatné.části postupu získat výsledky analýzy částic. Ve srovnání s běžnými'analytickými metodami je tento způsob více než dostatečně rychlý pro většinu postupu.· A . ‘ , ' 1 s ' i ,· Je však ještě možno· snížit celkovou dobu analýzy a tím i úpravu postupu v'důsledku získaných výsledků bez ovlivnění přesnosti analýzy;

Pokusy ukázaly, že automatický ana- K ' . . * - ·- · ·'»·* * · . .'-a ,s ,4. lyzátor částic je vhodný pro částice.v rozmezí 0,5 až 10,0 mm, avšak při malých fyzikálních změnách je zásadně možné podstatně· zvýšit rozsah měření. Mimoto bylo prokázáno, že prachové částice ve vzorku měření neruší.

Zvláštní aplikací postupu byla ana-lýa částic s různými odstíny barev nebo Šedi. V průběhu - 23 - zkoušek se.ukázalo, že je možno stanovit počet černých — — a světlých .částic _ve „vzorku.^.Bylo toho dosaženo použit .kontrastní destičky při snímkování vrstvy částic. Sou- * ' , ' · 4 - . časně bylo možno provést analýzu distribuce velikostí jednotlivých Částic. — . - * - -.......... (Způsobem-podle.„vynálezu je, tedy™,. možno přenést vzorek částic do jednoduché vrstvy části ....... která *je representativní" pro‘rozdělení 'velikost-i Části v produktu. Tímto způsobem je možno rychle odebrat representativní vzorky-z jednoho nebo několika produktů

• A a tyto produkty ve formě jednoduché vrstvy analyzovat, ..zejména pbkud jde.o. distribuci .velikosti částic a odchylky od požadovaného, tvaru.

Je zvláště výhodné prosvětlovat ' ' . „ , _ · , vrstvu částic bleskem, který se okamžitě spouští po do .vršené analýze.^předchozího.... snímku. „Tímto způsobem^ je- ; možno^ získat velmi přesnou a rýchloV analýzu vrstvy částic./^' ^ * " ......~ --- - -

Způsob podle vynálezu a zařízení ...k'1 provádění^tohoto/zpúspbu je. možno užít ve všech známých postupech pro výrobu materiálů ve formě částic, kde je důležité udržet určité rozdělení velikosti částic. Použití je možné také v řadě dalších· oborů, kde - 24 - ne zapotřebí ověřovat distribuci velikosti Částic výsledného produktu. Může například jít o analýzu v průběhu balení sypnýeh produktů do kontejnerů různého typu nebo o ověřování kvality různých produktů ve formě částic. Analyzátor částic podle vynálezu je však možno póůžít také při analýzách různých malých vzorků části-cového materiálu v labpratoři. · > - 24 -

i ‘ 1 *

Claims (5)

1. - 25

   \

   \ \/ \ PŘEDMĚT VYNÁLEZU 1. Způsob automatické analýzy částic ke stanovení rozdělení velikosti částic a jejich . > . .. , .·. . .....» · odchylky od požadovaného tvaru a bar.vy. včetně odebrání .. vzorků a vytvoření jednoduché vrstvy Částic, prosvětlení této-jednoduché, vrstvy a-za znamenání obrazů, které se analyzují, vyznačující se tím, že jednoduchá vrstva Částic se vytváří průchodem vzorků částic zásobníkem, v němž vzdálenost(a) k vibrující destičce, uložené pod zásobníkem má délku, která je relativně ke vzdálenosti (b) zevní hrany vibrující destičky od středové čáry zásobníku dostatečně velká pro částice, vystupující ze zásobníku směrem dolů na vibrující destičku a přes její okraj, přičemž částice vytvářejí"úhel a s "horizontélní~rovinou v*” jehož velikost je 95-sž 50 %.úhlu skluzu částicového ma teriálu, jednoduchá.vrstva částic, se..prosvětluje, silhue-ta částic se zaznamenává á analyzuje a ukládá alespoň-na jednom místě.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jednoduchá vrstva částic prosvětluje bleskem nebo jiným zdrojem světla na> signál' ze zařízení pro analýzu obrázků, jakmile je analýza určitého obrázku ukončena. - 26 - i ; t. 3. Způsob podle bodů 1 a 2/' vyznačur 1 -II ( ' jfcí se tím, že v případě analý2v částic různé, barvy ne- • ' r bo různého odstínu šedi se užije kontrastní pomůcky, vy-" lučující odstíny šedi/barevné odstíny v záznamovém za- ** . 'řízení. '· - *
3. 4.. Zařízení k provádění Způsobu podle bodů 1 az 3» 'které Obsahuje prostředek pro odběr vzorku, 4 . Λ -I ‘ V * ·*"' vyznačující-se tím, že do odběru>.vzorku. prostředkem (1) se vzorek přivádí do zásobníku (3), Opatřeného' alespoň . jedním čidlem , pro záznam úrovně Částic, v zásobníku· (3)... / - i·· 4 . v f 1 ' •a· pro: signál k prostředku (1) pro odběr Vzorku,’ Zásob- í . Λ ^ ' i " ‘ , nik (3), jé opatřen'vertikálně pohyblivým nástavcem^ 6) při výstupním otvoru ze zásobníku (3),·přičemž spodní část5 nástavce (6) je uloženo ve vzdálenosti· (a) od-vi- ' . , * t ' * 1 1 -r. ,* ‘ .. - ' * *·"- -· " hrající , destičky. (8)t , ·· v *·’
4. 5- Zařízení podle bodu 4, vyznaču- jící,se tím, že zásobník (3) je opatřen.čidlem.(50 pro ··. ·. · ·\: " · ·'·. ,· vzdálerios-t a záznam-čidla (-5)--je využit pro manuální ’ >- • ·" . * S , " . > ' * J nebo automatický.vertikální posun nástavce (6) zásobní- , ku (3). ' ' -... , 6. Zařízení podle bodu 4, vyznaču jící se tím, *že vibrujícídestička (8) má kruhový tvar - 27 - a konicita vibrující destičky (6) je menší, než - úhel a.
5. 7. Zařízení podle bodu 4, vyznaču- * jící se tím, Že vibrace vibrující destičky (8) mohou býť upravovány řízením'frekvence a/nebo amplitudy vibračního zařízení, které je spřaženo s vibrující destičkou (8) Zastupuje:

   57 934/Ko