Determinarea concentraţiei lichidelor cu ultrasunete ECHOMETER 1076 K

Determinarea concentraţiei lichidelor cu ultrasunete ECHOMETER 1076 K

ECHOMETER 1076K

Traductor special pentru lichide

Cu ajutorul unui traductor special imersat în lichid, ECHOMETER 1076 K determină viteza ultrasonică a lichidului, care este de fapt măsurarea concentraţiei substanţei.

PROSPECT

Schema de principiu a traductorului

Principiul de măsură al ECHOMETER 1076 K

ECHOMETER 1076 K este un aparat pentru măsurarea vitezei ultrasonice a lichidelor.
Sonda în care sunt montate traductoarlele este realizată în aşa fel încît poate fi introdusă pur şi simplu în lichid, pentru măsurare.

Sonda conţine un traductor ultrasonic emiţător şi unul receptor. Elementele piezoelectrice ale traductoarelor, sunt acoperite de un strat protector, pentru a preveni deteriorarea lor de lichidele chimice agresive, ce sunt măsurate.
Este măsurat de fapt, timpul necesar ultrasunetului pentru a parcurge distanţa fixă dintre emiţător şi receptor, după introducerea sondei în lichid.
Apoi viteza ulrasonică este calculată de partea electronică şi afişată pe ecranul aparatului.

 

Fig.1 Compus metanol-apă

Determinarea concentraţiei lichidelor cu ultrasunete

Viteza ultrasonică în material este o constantă de material, în funcţie de compoziţia sa chimică. Fiecare compus chimic are propria sa viteză ultrasonică. Viteza ultrasonică se schimbă în mod caracteristic, după un sistem binar, în funcţie de compoziţie. Fig. 1 arată această interdependenţă, folosind ca exemplu un compus metanol-apă. 

Dacă această dependenţă a concentraţiei este cunoscută (calibrarea măsurătorii), veţi putea măsura compoziţia prin măsurarea vitezei ultrasonice.

 

Dispozitivul este adecvat pentru a fi folosit în domeniul asigurării calităţii produselor chimice şi acest lucru este prezentat în următorul exemplu de aplicaţie. Subiectul examinării este acum un lichid anticoroziv, din comerţ, care este folosit de obicei în lubrifianţii de răcire (pentru debitarea materialelor).

Fig. 2: Anticoroziv procurat din comerţ

Tabelul de mai jos conţine viteza ultrasonică a celor mai cunoscute lichie. La amestecurile de lichide, se poate presupune că determinarea concentraţiei prin măsurarea vitezei ultrasonice, este mai promiţătoare decît cea mai mare diferenţă de viteze ultrasonice dintre elementele de bază pure. 

Lichid

Viteza US

Temperatura T

Δcl/ΔT

 

cl [m/s]

°C

m/s °C

Acetone

1174

25

-4,5

Ammonia

1663

16

-

Benzine

1166

17

-

Benzene

1295

25

-4,65

Butane/propane compound (2 bar) (6)

870

20

-

Carbon tetrachloride

943

20

-3,1

Castor oil

1477

25

-3,6

Chloroform

1001

23,5

-3,5

Diesel oil

1250

20

-

Dioxane (Diethylene dioxide)

1380

20

-

Engine oil (SAE 20 and 30)

1740

20

-

Ethyl ether

1006

20

-5,7

Ethanol

1207

25

-4,0

Ethylene glycol

1658

25

-2,1

Formic acid (HCOOH)

1287

20

-

Freon

973

20

-4,3

Glyzerin

1923

20

-1,8

Heptane (n)

1165

23

-4,2

Hexane

1113

23

-

Kerosine

1295

34

-

Mercury

1451

20

-0,46

Methyl alcohol

1121

20

-3,3

Methylene chloride

1109

20

-

Methylene iodide

977

24

-

Nitrobenzene

1477

20

-3,7

Nitrogen (N2)

869

-197

-

Octane

1192

20

-4,2

Olive oil

1381

32

-

Oxygen (O2)

911

-183,6

-

Paraffin oil

1420

33,5

-

Paraldehyde

1186

20

-

Pentane

1020

20

-

Perchlorethylene

1070

20

-

Paraffin

1395

15

-

Propyl alcohol

1234

24

-

Propyl alcohol, iso

1231

24

-

Sodium chloride solution 1 %

1487

25

-

Sodium chloride solution 25 %

1770

25

-

Spindle oil

1431

25

-

Sulfuric acid (H2SO4)

1440

15

-

Turpentine oil

1280

27

-

Tetrachloride ethane

1155

28

-

Tetrachloroethylene

1027

28

-

Toluol

1320

23

-4,3

Trichloroethylene

1049

20

-

Water H2O (distilled)

1497

25

+2,4

Water D2O (heavy)

1399

25

+2,8

Water (sea water)

1531

25

+2,4

Xylene, m

1328

22

-4,1

Zinc

2700

450

-

Viteza ultrasonică a lichidelor

[1] Bergmann,L.:Der Ultraschall und seine Anwendung in Wissenschaft und Technik. VDI Verlag GmbH, Berlin NW7
[2] Anon, L.W. und R.C. Chivers: Thermal Effects in Dilute Suspensions. Ultrasonics, 28 (1990)
[3] Hütte: Taschenbuch der Werkstoffkunde (Stoffhütte). 4th Edition, Verlag W. Ernst & Sohn Berlin-München , (1967)
[4] Wheast, R.C. (Editor): Handbook of Chemistry and Physics. 58th Edition, CRC Press, Cleveland Ohio (1977)
[5] Sutilov, V.A.: Physik des Ultraschalls. Springer-Verlag, Wien NewYork (1984)
(6) Lab measurements KARL DEUTSCH company

Vitezele ultrasonice din tabel, sunt valabile la temperaturile menţionate.

Conţinutul furniturii

Aparatul este livrat ca un set complet, gata de lucru setul cuprinde

  • Aparat ECHOMETER 1076.012
  • Traductor US 1498.023
  • Baterii
  • Geantă de transport
  • Manual de Utilizare
  • 2 pahare, 100 ml fiecare
  • Termometru "Checktemp"
  • Software PC "KonzBest" pentru calibrare şi documentare (de instalat sub Windows®)

Aparatul de măsură se livrează ca un aparat de măsură pregătit pentru utilizare. Este compus din:

·     Aparat de măsură ECHOMETER 1076.012

·     Sondă US 1498.023

·     Baterii

·     Valiză de transport

·     Instrucţiuni de utilizare

·     2 Pahare de sticlă à 100 ml

·     Aparat de măsură a temperaturii  "Checktemp"

·     Program PC"KonzBest" pentru calibrarea şi documentaţie (se instalează sub Windows® )

Acesorii separate disponibile:

·     Sondă US separată (Art.-Nr.: 1498.023)

·     Set acumulatori NiMH, 2 buc. (Art.-Nr.: 6016.001)

·     Încărcător pentru acumulatori NiMH 230V (Art.-Nr.: 6015.001)

·     Software PC  "EasyExport" (Art.-Nr.: 2905.001)