濃縮的液態ECHOMETER 1071 K
ECHOMETER的測量原則
ECHOMETER是一種在液體中測量的超音波設備.它的探頭是圓形並被放在水中進行測量.
超音波發射和接受器都是探頭.它的陶瓷振蕩器有一個保護層,這樣可以避免在接觸液體時發生化學反應.為瞭測量發射器和接受器之間的恒定距離,在液體中測量聲波傳輸的時間即可.
在電子處理元件中計算得出聲速,並在顯示屏上顯示出來.測量的最大誤差為± 1 m/s.
超音波濃縮液
聲波在物質中傳播速度,和這種物質的化學和物質的穩定性有關.在不同化學特性的物質中,聲波擴散速度也不同.在混和物系統中,系統的聲速也取決於其混和特性.圖2顯示瞭甲醇和水混和的聲速特性.
在一些未知的混和物中測量聲速,也可通過對已知混合物的比較或矯正來確定.
設備的使用,例如在化學生產中的安全使用,有如下的例子:
市場上廣泛使用的防腐蝕材料的檢測.這種材料也可以用做冷卻液體(對金屬的磨削加工).自然,對大多數簡單的超音波測量都需要足夠的防腐蝕液:
在濃縮比例低於30%的區間,測量值為線性遞增到3,7 [ms-1/%],也就是說超音波速度的變化為1 m/s(測量設備的精確度),濃縮度平均變化為0,3 %.當濃縮度過高時,建議用水做1:1稀釋,因為在高濃縮度時曲線接近水平.
表1列出瞭一些在已知液體中的聲速情況.對於混和液體,在混和液體的單個成分中聲速差別越大,混和液體中聲速的測量越好.
表1:液體中的聲速
液體 | 聲速 | 溫度 | -D cl/D T |
| cL [m/s] | °C | m/s°C |
丙酮 | 1174 | 25 | 4,5 |
乙基 | 1006 | 20 | 5,7 |
乙醇,(酒精) | 1207 | 25 | 4,0 |
乙烯 | 1658 | 25 | 2,1 |
甲酸(HCOOH) | 1287 | 20 | - |
氨水 | 1663 | 16 | - |
汽油 | 1166 | 17 | - |
苯 | 1295 | 25 | 4,65 |
丁烷/丙烷混和(2 bar) (6) | 870 | 20 | - |
氯仿 | 1001 | 23,5 | 3,5 |
柴油 | 1250 | 20 | - |
脂肪 | 1380 | 20 | - |
氟利昂 | 973 | 20 | 4,3 |
甘油 | 1923 | 20 | 1,8 |
庚烷(n) | 1165 | 23 | 4,2 |
乙烷 | 1113 | 23 | - |
煤油 | 1295 | 34 | - |
食鹽溶液1 % | 1487 | 25 | - |
食鹽溶液25 % | 1770 | 25 | - |
甲醇 | 1121 | 20 | 3,3 |
(堿性)亞甲藍 | 1109 | 20 | - |
甲叉,亞甲基 | 977 | 24 | - |
機油(SAE 20 und 30) | 1740 | 20 | - |
硝基苯 | 1477 | 20 | 3,7 |
辛烷 | 1192 | 20 | 4,2 |
橄欖油 | 1381 | 32 | - |
石蠟油(凡士林) | 1420 | 33,5 | - |
三聚乙醛 | 1186 | 20 | - |
戊烷 | 1020 | 20 | - |
氯 | 1070 | 20 | - |
石油 | 1395 | 15 | - |
丙醇(丙縮醛,n) | 1234 | 24 | - |
丙醇(丙縮醛.iso) | 1231 | 24 | - |
汞 | 1451 | 20 | 0,46 |
蓖麻油 | 1477 | 25 | 3,6 |
氧氣(O2) | 911 | -183,6 | - |
硫酸(H2SO4) | 1440 | 15 | - |
錠子油 | 1431 | 25 | - |
氮氣(N2) | 869 | -197 | - |
松香油 | 1280 | 27 | - |
四氯代甲烷 | 1155 | 28 | - |
四氯代乙烯 | 1027 | 28 | - |
四氯化碳 | 943 | 20 | 3,1 |
甲苯 | 1320 | 23 | 4,3 |
九氯 | 1049 | 20 | - |
水H2O (蒸餾) | 1497 | 25 | -2,4 |
水D2O (重) | 1399 | 25 | -2,8 |
水(海水) | 1531 | 25 | -2,4 |
混合二甲苯,m | 1328 | 22 | 4,1 |
鋅 | 2700 | 450 | - |
參考文獻
[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). 4. Aufl., 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) Labormessungen Fa. KARL DEUTSCH
表1中的聲波速度隻使用於所給溫度.
在混和液體中,聲速與其中的至少一個成分的溫度有很大的關系.
在表1中給出瞭相應的溫度系數D cl/D T.請註意前麵的符號.例如對於蒸餾水,溫度每提高1度,聲速有2,4 m/s的變化.
在圖2和圖3中所描述的聲速和混和液的關系總是隻和溫度有關.如果混和液體的溫度改變,那麼它的溫度系數也會變化,因此需要一個溫度系數矯正曲線.
隨設備附帶一份Windows®-程序,這在打開溫度系數矯正曲線時需要使用.通過附帶的程序您可以得到溫差變化在0,1°C的曲線.
貨單配件
設備包括全套檢測機器.它包括:
- 檢測機器ECHOMETER 1071.997
- 超音波探頭1498.023
- 電池(已裝在設備中)
- 傳送箱
- 操作手冊
- 2個100毫升的玻璃容器
- 溫度測量機器"Checktemp"
- 3,5 "–磁盤帶PC-程序"KonzBest",用於溫度系數矯正和文獻處理(在Windows®下安裝)
- 附帶配件:
- 一個超音波探頭1498.023
- 鋰電池NiMH-Akku-Set(2塊)6016.001
- 充電設備220 V用於NiMH-Akkus 6015.001
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