定量测定非均质材料混合物的组分的浓度或粒径的方法、设备及该设备的用途技术

技术编号:21553951 阅读:59 留言:0更新日期:2019-07-07 01:31
本发明专利技术涉及定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法和设备,其中使超声波耦合进入流动介质中,其至少部分地在颗粒状组分处发生反射,其反射的部分超声波以超声时间信号的形式加以探测,基于此进行定量测定。本发明专利技术的特征在于以下工艺步骤:使超声波耦合进入流动介质中,使得耦合进入的超声波的至少一部分在界定流动介质的流道壁区域处或者在被引入流道内的反射体处发生反射,由此产生可归属于壁区域或反射体的回波‑超声时间信号;在至少考虑回波‑超声时间信号的情况下得出至少一个针对每个所探测的超声时间信号确定振幅阈值的振幅阈值函数;探测归属于单独的超声时间信号的振幅值,其各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值;及所探测的振幅值归属于描述颗粒状组分的尺寸和数量的值。

Method, Equipment and Application of Quantitative Measurement of Concentration or Particle Size of Components in Heterogeneous Material Mixtures

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定量测定非均质材料混合物的组分的浓度或粒径的方法、设备及该设备的用途
本专利技术涉及定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法和设备,其中使超声波耦合进入流动介质中,其至少部分地在颗粒状组分处发生反射,其反射的部分超声波以超声时间信号的形式探测,基于此进行定量测定。
技术介绍
尤其是在金属加工和化学工业,经常需要定量鉴定特别是非均质的材料混合物,例如悬浮液。例子是金属熔体,其除了金属或金属混合物以外还包含污染物或期望或非期望的其他组分,例如在金属熔体中的由氧化物、氯化物、碳化物、氮化物、硼化物和/或金属间相组成的颗粒。在化学工业中,例如在生产聚合物时在聚合期间产生非均质材料混合物。在这两个例子中值得期望的是,能够关于材料混合物的组分作出精确定量的表述,即测定颗粒数量、颗粒浓度和/或粒径,以控制、调节或监视生产过程。在例如铝熔体中基于超声的颗粒探测的领域中,由KurbanM.,SommervilleI.D.,MountfordN.D.G.,MontfordP.H.,AnultrasonicsensorfortheContinuousOnlineMonitoring本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法,其中使超声波耦合进入流动介质中,其至少部分地在颗粒状组分处发生反射,其反射的部分超声波以超声时间信号的形式加以探测,基于此进行定量测定,其特征在于以下工艺步骤:‑使超声波耦合进入流动介质中,使得耦合进入的超声波的至少一部分在界定流动介质的流道壁区域处或者在被引入流道内的反射体处发生反射,由此产生可归属于壁区域或反射体的回波‑超声时间信号;‑在至少考虑回波‑超声时间信号的情况下得出至少一个针对每个所探测的超声时间信号确定振幅阈值的振幅阈值函数;‑探测归属于单独的超声时间信号的振幅值,其各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.14 DE 102016007173.71.定量测定在沿着流道流动的介质中所含的颗粒状组分的数量和尺寸的方法,其中使超声波耦合进入流动介质中,其至少部分地在颗粒状组分处发生反射,其反射的部分超声波以超声时间信号的形式加以探测,基于此进行定量测定,其特征在于以下工艺步骤:-使超声波耦合进入流动介质中,使得耦合进入的超声波的至少一部分在界定流动介质的流道壁区域处或者在被引入流道内的反射体处发生反射,由此产生可归属于壁区域或反射体的回波-超声时间信号;-在至少考虑回波-超声时间信号的情况下得出至少一个针对每个所探测的超声时间信号确定振幅阈值的振幅阈值函数;-探测归属于单独的超声时间信号的振幅值,其各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值;及-所探测的振幅值归属于描述颗粒状组分的尺寸和数量的值。2.根据权利要求1的方法,其特征在于,使超声波以相对于流动介质的流动方向呈横向或倾斜取向的主传播方向耦合进入流动通过流道的介质中,沿着主传播方向传播的超声波以横向或倾斜的方式冲击在界定流道的壁区域上或者在被引入流道内的反射体上并发生反射,及在耦合进入的区域或位置探测反射的部分超声波。3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于,考虑以下物理性质至少之一以得出振幅阈值函数:-考虑在流动介质中的超声场分布,-考虑超声波在流动介质中的声衰减,-考虑超声波耦合进入流动介质中的条件。4.根据权利要求1至3之一的方法,其特征在于,各自大于针对每个超声时间信号所确定的振幅阈值的振幅值在待确定的评估时间范围内加以获取,其对应于在流动介质中沿着主传播方向的空间测量范围,并且位于耦合进入的位置与界定流道的壁区域或反射体之间。5.根据权利要求2至4之一的方法,其特征在于,以聚焦的方式使超声波耦合进入流动介质中,使得超声波在位于沿着主传播方向的焦点处聚焦,该焦点在主传播方向上位于界定流道的壁区域或反射体之前或之后。6.根据权利要求1至5之一的方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·瓦施基斯A·罗伊特R·利希特M·魏克特米勒F·费库斯S·菲舍尔M·巴多夫斯基T·哈恩乔斯
申请(专利权)人:尼玛克股份有限公司亚琛工业大学
类型:发明
国别省市:墨西哥,MX

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