JPH0230658B2 - Funtaihihyomensekikeisokuteisochi - Google Patents
FuntaihihyomensekikeisokuteisochiInfo
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- JPH0230658B2 JPH0230658B2 JP22249782A JP22249782A JPH0230658B2 JP H0230658 B2 JPH0230658 B2 JP H0230658B2 JP 22249782 A JP22249782 A JP 22249782A JP 22249782 A JP22249782 A JP 22249782A JP H0230658 B2 JPH0230658 B2 JP H0230658B2
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- sample powder
- powder layer
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- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 35
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/088—Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
本発明は粉体の比表面積径を測定する装置に関
し、更に詳しくは、空気透過法を用いた比表面積
径測定装置に関する。 一般に、この種方法を用いた測定装置において
は、試料セル内に試料粉体を圧縮充填して試料粉
体層を形成し、その粉体層の両端に所定の差圧△
Ｐを与えて空気を透過せしめ、そのときの粉体層
の厚さＬと透過空気の流量Ｑ／ｔ（透過体積Ｑと
その所要時間ｔ）を計測して、まず下記の(1)式に
示すコゼニー・カーマン式を用いて試料粉体の比
表面積Swを求める。 ここで ε；試料粉体の空隙率 （ε＝１−Ｗ／ρP・Ａ・Ｌ (2)） ρP；試料粉体の密度 Ａ；粉体層の断面積 η；透過空気の粘性係数 Ｗ；試料粉体重量 次に、試料粉体が球形又は立方体の均一な粒子
から成つていると仮定したとき、粉体の比表面積
Swと比表面積径Dmとの関係が次の(3)式で表わ
され、 Sw＝６／ρP・Dm ………(3) この(3)式と上述の(1)式によつて比表面積径Dm
を下記に示す(4)式から算出する。 ここで
し、更に詳しくは、空気透過法を用いた比表面積
径測定装置に関する。 一般に、この種方法を用いた測定装置において
は、試料セル内に試料粉体を圧縮充填して試料粉
体層を形成し、その粉体層の両端に所定の差圧△
Ｐを与えて空気を透過せしめ、そのときの粉体層
の厚さＬと透過空気の流量Ｑ／ｔ（透過体積Ｑと
その所要時間ｔ）を計測して、まず下記の(1)式に
示すコゼニー・カーマン式を用いて試料粉体の比
表面積Swを求める。 ここで ε；試料粉体の空隙率 （ε＝１−Ｗ／ρP・Ａ・Ｌ (2)） ρP；試料粉体の密度 Ａ；粉体層の断面積 η；透過空気の粘性係数 Ｗ；試料粉体重量 次に、試料粉体が球形又は立方体の均一な粒子
から成つていると仮定したとき、粉体の比表面積
Swと比表面積径Dmとの関係が次の(3)式で表わ
され、 Sw＝６／ρP・Dm ………(3) この(3)式と上述の(1)式によつて比表面積径Dm
を下記に示す(4)式から算出する。 ここで
【式】
ｆ(L)＝Ｌ・（１−ε）2／ε3 ………(5)
このようにして求められる比表面積径Dmは、
外部比表面積に基づく試料粉体の平均粒子径を表
わしている。そして、このような空気透過法によ
る比表面積径の測定は、約１〜100μｍの粒径範
囲にある粉体の測定に適しており、通常上述の如
き粒径範囲にある粉体の平均的な粒子径の測定に
は、主としてこの種の測定装置が用いられてい
る。 従来のこの種測定装置においては、試料層両端
に与える差圧△Ｐの値を、試料の相違等に拘わら
ず一定の値として制御していた。ここで、この種
従来装置によつて測定されるべき粉体の粒径範囲
が上述の如き広範囲にわたる為、試料の相違によ
つて圧縮充填後の試料層厚さＬや(2)式によつて算
出される試料粉体の空隙率εの値が広い範囲で変
化し、その為流量Ｑ／ｔも試料の相違に起因して
大きく変化する。従つて上述の如き従来装置によ
れば、流量Ｑ／ｔを広い範囲にわたつて精度よく
測定しなければ比表面積径Dmの算出値に誤差を
生ずるという問題点を有し、広範囲にわたる流量
の高精度測定は極めて困難であるのが実状であ
る。 本発明は上記の技術的課題を解消すべくなされ
たもので、狭い範囲で流量Ｑ／ｔを高精度に測定
しさえすれば、比表面積径Dmの算出値に誤差を
生じない高精度の粉体比表面積径測定装置の提供
を目的とする。 本発明の特徴とするところは、(5)式で求められ
る試料層厚さＬの関数ｆ(L)との比ｆ(L)／△Ｐがあ
らかじめ設定された一定値となるような△Ｐを算
出し、試料層両端に与えるべき差圧がその算出値
△Ｐとなるように制御するよう構成したことにあ
る。 以下、図面に基づいて本発明実施例を説明す
る。 図面は本発明実施例の構成図である。 試料セル１内に投入された試料粉体Ｗは、両端
に配されたふるい板２，２を介して充填器３によ
つて圧縮充填される。圧縮充填後の試料層厚さＬ
は、厚さ測定器４によつて充填器３の圧縮ストロ
ーク等を検出することによつて測定される。その
出力はｆ(L)演算器５に導入され、ｆ(L)演算器５で
は上述の(5)式にＬを代入してｆ(L)に変換し、その
出力を△Ｐ設定器６に供給する。△Ｐ設定器６で
は、あらかじめプログラムされた下記の(6)式を満
足するような△Ｐの信号を発生してサーボアンプ
７に供給する。 ｆ(L)／△Ｐ＝α、α＝const. ………(6) サーボアンプ７はその△Ｐ信号を目標値として
サーボモータ８を回動させ、駆動機構９を介して
シリンダ１０のピストンを摺動せしめて空気を吐
出させる。このとき試料層両端に生ずる差圧を差
圧計１１で検出し、その検出値をサーボアンプ７
に負帰還して、試料層Ｗ両端の差圧が目標値△Ｐ
となるようなフイードバツクループを形成してい
る。よつて試料層Ｗは、△Ｐ設定器によつて設定
された△Ｐなる両端差圧のもとに、空気が透過さ
れる。その透過した空気は流量計１２により流量
Ｑ／ｔが測定され、その値は演算回路１３に供給
される。一方、透過空気の温度は温度計１４によ
つて測定され、空気の粘性係数η情報として演算
回路１３に供給される。また、演算回路１３には
定数項発生器１５が接続され、定数項発生器１５
は(4)式中の定数Ｋに応じた信号を発生して演算回
路１３に供給する。演算回路１３においては、流
量計１２からのＱ／ｔ、定数項発生器１５からの
Ｋ、温度計１４からの透過空気温度に基づく空気
の粘性係数η、および(6)式における定数α（＝ｆ
(L)／△Ｐ）を用いて、(4)式を演算して試料粉体の
比表面積径Dmを算出し、その値を表示器１６に
表示させるよう構成されている。 以上のような本発明実施例によれば、試料粉体
Ｗを試料セル１内に投入して充填器３によつて圧
縮充填すると同時に、試料厚さＬが測定され、直
ちに(6)式に基づいて試料層両端に与えられるべき
差圧△Ｐが設定される。従つて、試料層の厚さＬ
または空隙率εに応じて適度の差圧△Ｐが与えら
れるので、試料の相違にも拘わらず透過する空気
の流量Ｑ／ｔはある限定された範囲内におさま
る。 以上説明したように、本発明によれば、試料層
の厚さＬや空隙率εに応じた差圧△Ｐのもとに空
気が透過され、従つてその流量Ｑ／ｔは、従来装
置の如く一定差圧で透過される場合に比して変化
範囲は極めて狭くなり、流量計の測定範囲が狭く
なつて高精度化が容易となる。また流量範囲が狭
くなるため、サーボ機構の制御も行いやすい。更
に、ｆ(L)／△Ｐがあらかじめ設定された一定値で
ある為、(4)式による比表面積径Dmの演算が簡素
化される。
外部比表面積に基づく試料粉体の平均粒子径を表
わしている。そして、このような空気透過法によ
る比表面積径の測定は、約１〜100μｍの粒径範
囲にある粉体の測定に適しており、通常上述の如
き粒径範囲にある粉体の平均的な粒子径の測定に
は、主としてこの種の測定装置が用いられてい
る。 従来のこの種測定装置においては、試料層両端
に与える差圧△Ｐの値を、試料の相違等に拘わら
ず一定の値として制御していた。ここで、この種
従来装置によつて測定されるべき粉体の粒径範囲
が上述の如き広範囲にわたる為、試料の相違によ
つて圧縮充填後の試料層厚さＬや(2)式によつて算
出される試料粉体の空隙率εの値が広い範囲で変
化し、その為流量Ｑ／ｔも試料の相違に起因して
大きく変化する。従つて上述の如き従来装置によ
れば、流量Ｑ／ｔを広い範囲にわたつて精度よく
測定しなければ比表面積径Dmの算出値に誤差を
生ずるという問題点を有し、広範囲にわたる流量
の高精度測定は極めて困難であるのが実状であ
る。 本発明は上記の技術的課題を解消すべくなされ
たもので、狭い範囲で流量Ｑ／ｔを高精度に測定
しさえすれば、比表面積径Dmの算出値に誤差を
生じない高精度の粉体比表面積径測定装置の提供
を目的とする。 本発明の特徴とするところは、(5)式で求められ
る試料層厚さＬの関数ｆ(L)との比ｆ(L)／△Ｐがあ
らかじめ設定された一定値となるような△Ｐを算
出し、試料層両端に与えるべき差圧がその算出値
△Ｐとなるように制御するよう構成したことにあ
る。 以下、図面に基づいて本発明実施例を説明す
る。 図面は本発明実施例の構成図である。 試料セル１内に投入された試料粉体Ｗは、両端
に配されたふるい板２，２を介して充填器３によ
つて圧縮充填される。圧縮充填後の試料層厚さＬ
は、厚さ測定器４によつて充填器３の圧縮ストロ
ーク等を検出することによつて測定される。その
出力はｆ(L)演算器５に導入され、ｆ(L)演算器５で
は上述の(5)式にＬを代入してｆ(L)に変換し、その
出力を△Ｐ設定器６に供給する。△Ｐ設定器６で
は、あらかじめプログラムされた下記の(6)式を満
足するような△Ｐの信号を発生してサーボアンプ
７に供給する。 ｆ(L)／△Ｐ＝α、α＝const. ………(6) サーボアンプ７はその△Ｐ信号を目標値として
サーボモータ８を回動させ、駆動機構９を介して
シリンダ１０のピストンを摺動せしめて空気を吐
出させる。このとき試料層両端に生ずる差圧を差
圧計１１で検出し、その検出値をサーボアンプ７
に負帰還して、試料層Ｗ両端の差圧が目標値△Ｐ
となるようなフイードバツクループを形成してい
る。よつて試料層Ｗは、△Ｐ設定器によつて設定
された△Ｐなる両端差圧のもとに、空気が透過さ
れる。その透過した空気は流量計１２により流量
Ｑ／ｔが測定され、その値は演算回路１３に供給
される。一方、透過空気の温度は温度計１４によ
つて測定され、空気の粘性係数η情報として演算
回路１３に供給される。また、演算回路１３には
定数項発生器１５が接続され、定数項発生器１５
は(4)式中の定数Ｋに応じた信号を発生して演算回
路１３に供給する。演算回路１３においては、流
量計１２からのＱ／ｔ、定数項発生器１５からの
Ｋ、温度計１４からの透過空気温度に基づく空気
の粘性係数η、および(6)式における定数α（＝ｆ
(L)／△Ｐ）を用いて、(4)式を演算して試料粉体の
比表面積径Dmを算出し、その値を表示器１６に
表示させるよう構成されている。 以上のような本発明実施例によれば、試料粉体
Ｗを試料セル１内に投入して充填器３によつて圧
縮充填すると同時に、試料厚さＬが測定され、直
ちに(6)式に基づいて試料層両端に与えられるべき
差圧△Ｐが設定される。従つて、試料層の厚さＬ
または空隙率εに応じて適度の差圧△Ｐが与えら
れるので、試料の相違にも拘わらず透過する空気
の流量Ｑ／ｔはある限定された範囲内におさま
る。 以上説明したように、本発明によれば、試料層
の厚さＬや空隙率εに応じた差圧△Ｐのもとに空
気が透過され、従つてその流量Ｑ／ｔは、従来装
置の如く一定差圧で透過される場合に比して変化
範囲は極めて狭くなり、流量計の測定範囲が狭く
なつて高精度化が容易となる。また流量範囲が狭
くなるため、サーボ機構の制御も行いやすい。更
に、ｆ(L)／△Ｐがあらかじめ設定された一定値で
ある為、(4)式による比表面積径Dmの演算が簡素
化される。
図面は本発明実施例の構成図である。
１……試料セル、４……厚さ測定器、５……ｆ
(L)演算器、６……△Ｐ設定器、７……サーボアン
プ、８……サーボモータ、１０……シリンダ、１
１……差圧計、１２……流量計、１３……演算回
路、１４……温度計、１５……定数項発生器、１
６……表示器。
(L)演算器、６……△Ｐ設定器、７……サーボアン
プ、８……サーボモータ、１０……シリンダ、１
１……差圧計、１２……流量計、１３……演算回
路、１４……温度計、１５……定数項発生器、１
６……表示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料セル内に圧縮充填された試料粉体層の両
端に、所定の差圧△Ｐを与えて空気を透過せし
め、その透過空気の流量Ｑ／ｔと圧縮充填された
試料粉体層厚さＬを計測し、コゼニー・カーマン
式から導出される下記の式に基づいて試料粉体の
比表面積径Dmを求める装置において、上記差圧
△Ｐと下記の式中の試料粉体層厚さＬの関数ｆ(L)
との比ｆ(L)／△Ｐがあらかじめ設定された一定値
となるような△Ｐを算出する手段と、その算出値
△Ｐを目標値として試料粉体層両端の差圧を制御
する手段を備えたことを特徴とする粉体比表面積
径測定装置。 ここで【式】ｆ(L)＝Ｌ・（１−ε）2／ε3 −ε＝１Ｗ／ρP・Ａ・Ｌ また、 Dm；粉体の比表面積径 △Ｐ；試料粉体層両端の圧力差 Ｑ；試料粉体層透過空気量 ｔ；Ｑなる空気が試料粉体層を透過するに要した
時間 η；透過空気の粘性係数 Ｌ；試料粉体層厚さ Ａ；試料粉体層の断面積 ρP；試料粉体の密度 Ｗ；試料粉体重量
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22249782A JPH0230658B2 (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Funtaihihyomensekikeisokuteisochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22249782A JPH0230658B2 (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Funtaihihyomensekikeisokuteisochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170745A JPS59170745A (ja) | 1984-09-27 |
| JPH0230658B2 true JPH0230658B2 (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=16783351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22249782A Expired - Lifetime JPH0230658B2 (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Funtaihihyomensekikeisokuteisochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230658B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0840104A4 (en) * | 1995-01-12 | 1999-02-10 | Vladimir Nikolaevich Belonenko | DEVICES FOR MEASURING VISCOSITY AND ANALYZING FLUID FLOW IN POROUS HAIR MEDIA |
| US6460420B1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-10-08 | Sandia National Laboratories | Flowmeter for pressure-driven chromatography systems |
| FR2840071B1 (fr) * | 2002-05-22 | 2004-07-23 | Saint Gobain Isover | Dispositif de determination de la finesse de fibres minerales |
| JP4827190B2 (ja) * | 2004-08-12 | 2011-11-30 | ハルツォク・ジャパン株式会社 | 粉体の比表面積測定用サンプルの形成装置 |
| CN104677766A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-06-03 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种火山岩生物滤料的检测方法 |
| CN107525751B (zh) * | 2017-08-24 | 2020-04-28 | 山东泰景电力科技有限公司 | 一种紫外光源法检测风粉比例及流速的方法与装置 |
| CN110261278A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-09-20 | 宁波石墨烯创新中心有限公司 | 一种测定石墨烯材料粉体比表面积的方法 |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP22249782A patent/JPH0230658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59170745A (ja) | 1984-09-27 |
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