Firma:              Fritsch

Modell:            Analysette 20

Kommentar:   Dokumente deut.

Die 'analysette 20" ist ein Scanning-Foto-Sedimentograf zur automatischen Korngrößenanalyse von in Suspensionen sedimen­tierenden Feststoffen im Bereich von 0,5µm – 500µm.

Arbeitsprinzip

Der Scanning-Sedimentograf 'analysette 20" mißt nach dem Prinzip eines Fotometers in einer großvolumigen Sedimenta­tionssäule die Sinkgeschwindigkeiten von Feststoffen in einer Suspension. Das Rechenprogramm des Computers ermittelt mit dem Stoke'schen Gesetz aus der Sinkgeschwindigkeit und der an der Meßstelle abnehmenden Konzentration der Probe deren Korn­größenverteilung. Das Ergebnis kann in vielfältiger Form auf Bildschirm oder angeschlossenem Drucker in Tabellenform, Sum­menkurve (RRSB-Netz oder modellunabhängig) oder einer Häufig­keitsverteilung dargestellt werden. Drei zusätzliche Ergeb­niskurven sind gleichzeitig auf dem Bildschirm zu Vergleichs-zwecken oder als Maximal- oder Minimalbegrenzungen darstell­bar. Alle Meßergebnisse können auf Diskette für spätere Ver­wendung gespeichert werden.

Zur Abkürzung der Meßdauer wird die Fotometeranordnung in einer vom Computer berechneten Geschwindigkeit zur Oberfläche der Suspension geführt. Das Rechenprogramm berücksichtigt dabei die eventuell vom Benutzer eingegebene untere Meßgrenze und den Sedimentationsfortschritt in der Meßküvette.

Der gesamte Meßvorgang wird mit Hilfe eines sehr übersicht­lichen, bedienerfreundlichen Menues vom Computer gesteuert.

Allgemeine Hinweise

Bei der Messung einer Korngrößenverteilung durch eine Sedi­mentationsanalyse müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein:

-            Die Dichte (spezifisches Gewicht) der Probe muß bekannt und einheitlich sein.

-            Die Dichte der Sedimentetionsflüssigkeit muß bekannt und kleiner als die Dichte der Probe sein.

-            Die dynamische Viskosität der Sedimentationsflüssigkeit muß bekannt sein.

-            In der Flüssigkeit darf sich der Feststoff nicht lösen, darf nicht quellen oder ausflocken.

-            Die Feststoffprobe muß repräsentativ für das gesamte Haufwerk sein.

Ausgabe der Meßergebnisse

Darstellung auf dem Bildschirm

Aus dem Hauptmenü

wird nach Betätigen der Funktionstaste

„F2“ das Untermenü 'Present results" ('Ergebnisausgabe') aufgerufen.

In diesem wird durch Betätigen bestimmter Funktionstasten die Art der Darstellung des Ergebnisses gewählt. Das Ergebnis erscheint unmittelbar nach Betätigen der entsprechenden Taste.

'F 1': Summenkurve

'F 2': Umrechnung in ein log/log. Netz (RRSB-Verteilung)

'F 3: Häufigkeitsverteilung mit variablem Bereich (max.Wert einer Klasse)

"F 4": Tabellenwerte auf dem Bildschirm

'F 5': Tabellenwerte als Druckerausgabe

"F 6': Nachladen und Darstellen von gespeicherten Ergebnissen "F 7 Datenübergabe

"F 8: Sichern des aktuellen Messergebnisses

"F 9: Hilfestellung durch Erklärung der Funktionstasten

"F10': Rücksprung in das Hauptmenü

Ausdrucken von Kurven

Durch gleichzeitiges Betätigen der SHIFT und PRINTSCREEN Tas­ten (durch aufwärts weisenden Pfeil und PrtSc bezeichnet) wird auf dem Drucker eine Kopie des Bildschirminhaltes ausge­geben.

Ausdruck von Tabellenwerten

Bei Betätigen der Funktionstaste

  „F 5', 'Tabular data to printer" („Tabellenwerte Drucker')

werden im Textmodus die Ergebnisdaten auf dem Drucker ausge­geben. Diese Ergbnisausgabe wird als besondes schnelle Do­kumentation der Maßergebnisse gewählt.

Anwendungsbereich

Mit der "analysette 20" können Fest­stoffe aller Art in Suspension analy­siert werden. Das Meßprinzip "Messen einer Korngrößenverteilung durch eine Sedimentationsanalyse" stellt eine Reihe von Bedingungen an Proben und Sedimentationsflüssigkeiten, wenn nicht nur Vergleichsmessungen durchgeführt werden sollen:

•            Die Dichte der Probe muß bekannt und einheitlich sein.

•            Die Dichte und die Viskosität der Sedimentationsflüssigkeit muß be­kannt sein.

•            In der Flüssigkeit darf sich die Pro­be nicht lösen, darf nicht quellen oder ausflocken.

•            Die Probe muß repräsentativ für das gesamte Haufwerk sein.

Der Meßbereich liegt zwischen 1 und 500 µm Partikelgröße. In günstigen Fällen können Feststoffanteile bis 0.5 µm noch erfaßt werden.

Die untere Meßgrenze ist durch Einga­be eines Grenzwertes frei wählbar. Dadurch kann die Meßzeit wesentlich verkürzt werden, wenn nur der Ge­samtanteil unterhalb dieser Grenze festgestellt werden soll.

Die Sinkgeschwindigkeit des Einzel­partikels ist außer von seiner Größe auch von dem Dichteunterschied zwi­schen Feststoff und Flüssigkeit ab­hängig. Da der Dichteunterschied nur in Grenzen frei wählbar ist, werden die Meßgrenzen in erster Linie durch die Viskosität der Flüssigkeit bestimmt.

Allgemeine Gerätebeschreibung

In dem weitgehend wärmeisolierten Meßraum des Gerätes ist das großvo­lumige Sedimentationsgefäß (Küvette) untergebracht, das von einer Fotome­teranordnung durchstrahlt wird.

Sedimentierende Partikel absorbieren einen bestimmten Lichtanteil. Die In­tensität des durchgehenden Strahles wird mit einer gegenüberliegenden Fo­tozelle gemessen. Zur Abkürzung der Meßzeit wird die Fotometeranordnung mit einer vom Computer berechneten Geschwindigkeit an der Küvette nach

oben geführt. Durch Eingabe einer un­teren Meßgrenze wird die Messung abgebrochen und das Ergebnis ausge­geben, sobald die Meßgrenze erreicht ist - auf diese Weise kann die Meßzeit nochmals verkürzt werden.

Der gesamte Meßvorgang wird mit Hilfe eines sehr übersichtlichen Me­nues vom Computer gesteuert.

Die im Gerät integrierte Elektronik er­laubt, mit sehr geringen Feststoffkon­zentrationen in der Sedimentations­flüssigkeit zu arbeiten. Gemeinsam mit dem großen Volumen der Küvette wird so ein ruhiger Sedimentationsver­lauf gewährleistet, und Störungen durch Wände oder verdrängte Flüssig­keit können vernachlässigt werden.

Der Computer errechnet aus Material-konstanten und den Meßwerten auto­matisch die massebezogene Partikel­größenverteilung der Probe. Das Er‑

gebnis wird in vielfältiger Weise auf dem Bildschirm oder dem Drucker ausgegeben (Tabellenform, Summen-kurve im RRSB-Netz oder modellunab­hängig, Häufigkeitsverteilung).

Vorteile

•            Kurze Meßzeiten: Fotometer-Abtastvorrichtung mit automatisch angepaßter Hubge­schwindigkeit; Meßzeiten ca 3-20 min.

•           Menuegeführte Bedienung

•            Einfache Handhabung: Automatische Justierung; Stoffda­ten, Viskosität und spezifische Dichte der Meßflüssigkeit können aus Dateien gelesen werden. Automatischer Ablauf der Analyse. Einwiegen des Feststoffes und ge­naues Einhalten der Flüssigkeits­menge nicht erforderlich. Bedienung durch angelerntes Per­sonal.

•            Diverse Meßflüssigkeiten:

Praktisch keine Einschränkung bei der Auswahl der Meßflüssigkeiten: Wasser, organische Lösungsmittel, schwache Säuren oder Laugen kön­nen eingesetzt werden.

•            Einfache Vergleichsmessungen: Bis zu vier Meßkurven können gleichzeitig auf dem Bildschirm dargestellt werden. Dadurch schnel­ler Soll/Ist-Vergleich.

•           Vielseitige Verwendung: Partikelgrößenanalyse,

schnelle Aussage über Feinkornan­teil durch Eingabemöglichkeit der Meßgrenze, Bestimmung der mas­sebezogenen Oberfläche, mittlerer Korndurchmesser,

vergleichende Messungen, Überprüfung der Dispergierung, Ermittlung geeigneter Sedimenta­tionsflüssigkeiten und Netzmittel

•            Geringe Konzentration der Suspen­sion:

0.1 Vol. % Feststoffkonzentration vermindert Fehlerquellen etwa durch gegenseitige Beeinflussung der Teilchen. Dadurch können auch breite Kornverteilungen in einem Meßvorgang erfaßt werden.

•            Modulbauweise:

Alle Gerätebauteile gut zugänglich und durch Modulbauweise leicht auswechselbar.

•            Hohe Reproduzierbarkeit: Zuverlässiges optisches System und internes Testprogramm

•           Vielseitige Ergebnisdarstellung: Darstellung der Ergebnisse auf Bildschirm oder angeschlossenem Drucker in Tabellenform, Summen-kurve (RRSB-Netz oder modellunab­hängig), Häufigkeitsverteilung. Drei zusätzliche Ergebniskurven darstell­bar.

•            Speicherung der Ergebnisse: Alle Meßergebnisse können auf Diskette für spätere Verwendung gespeichert werden.

•            Ergebnisaufbereitung:

Durch Computer-Programme wie Lotos 1-2-3, Microsoft-Chart oder Multiplan können Meßergebnisse verdichtet werden.

•            Ergebnisübergabe an externe Rech­ner möglich

•            Dauerstabile Lichtquelle (LED): kaltes Licht für die Messung, keine Einflüsse durch Wärmekonvektions­strömungen.

•            Großvolumige Küvette (200 ml): Rand- und Bodenstörungen sind praktisch ausgeschlossen.

•           2 Jahre Garantie auf alle mechani­schen Teile, 6 Monate auf elektroni­sche Teile

Durchführen einer Messung

Nach jedem Einschalten des Gerätes erscheint auf dem Bildschirm das Hauptmenue, mit dem die einzelnen Schritte des Meßvorganges durch Be­tätigen von Funktionstasten ange­wählt werden. Das Justieren des "0-Punktes" geschieht nach Einschieben der mit klarer Meßflüßigkeit gefüllten Küvette durch Tastendruck automa­tisch.

Zur Eingabe von Stoffdaten von Probe und Sedimentationsflüssigkeiten kann auf eine umfangreiche Datei des Computers zurückgegriffen werden, in der die Feststoffdichten diverser Ma­terialien sowie Dichte und Viskosität einer großen Zahl verschiedener Flüs­sigkeiten gespeichert sind.

Während der Eingabe können die Da­ten kontrolliert oder korrigiert werden. Ebenso können vom Benutzer neue Daten der Datei hinzugefügt werden. Durch einfaches Betätigen einer Funk­tionstaste wird die Messung gestartet. Wenn zuvor eine untere Meßgrenze eingegeben wurde, bricht die Mes­sung ab, sobald diese Korngrenze er­kannt ist.

Die Auswertung der Meßergebnisse durch den Computer berücksichtigt automatisch alle Parameter der Ver­suchsbedingungen. Das Ergebnis der Analyse wird auf dem Bildschirm in vielfältiger Weise dargestellt, kann auf dem Drucker ausgegeben und auf Dis-kette gespeichert werden.

Durch Computer-Programme wie Lo­tos 1-2-3, Microsoft-Chart oder Multi-plan können in dem Computer Meßer­gebnisse verdichtet oder weiterverar­beitet werden. Ebenso kann über eine Schnittstelle eine Übergabe der Ergeb­nisse auch an andere Computer erfol­gen.

Typische Einsatzbeispiele

Prozeß- und Qualitätskontrolle Forschungs- und Entwicklungslabors für

•            Bodenproben

•            Diamant

•            Flugasche

•            Graphit

•            Harze

•            Kaffee

•            Kakao

•            Kalkstein

•            Keramik

•            Kohle

•            Kunststoffe

•            Latex

•            Metallpulver

•            Pestizide

•            Pflanzenschutzmittel

•            Pharmaka

•            Pigmente

•            Polymere

•            Quarz

•            organische und anorganische Salze

•            Sand

•            Schokolade

•            Sedimente

•            Staub

•            Stärke

•            Ton

•            Toner

•            Waschpulver

•            Zement

•            Zucker

Prüfen der Dispergierung

Mit dem Fast-Scanning-Fotosedimen­tograf kann die Güte der Dispergie­rung kontrolliert werden. Da die opti­sche Dichte der Suspension aus der projizierten Fläche der Teilchen resul­tiert, hat eine gut dispergierte Suspen­sion eine größere Absorption und das Gerät zeigt einen höheren Wert der optischen Dichte an. Ausflockungen und Löslichkeit bewirken eine abneh­mende Anzeige (da die optische Dich­te abnimmt). Es ist daher möglich, mit diesem Gerät eine geeignete Sedimen­tations-Flüssigkeit oder Dispergierhilfe (Tensid) für einen Feststoff zu ermit­teln.

Reinigung und Wartung

Lediglich die Küvette muß nach der Messung gereinigt werden.

Eine Wartung des Gerätes ist nicht er­forderlich.

Alle elektrischen und elektronischen Baugruppen sind steckbar (Modulbau-weise).

Technische Daten

Meßeinheit:

Lichtquelle                 Mehrfarben-LED­Elemente

Sensor                      Weitwinkel - Element

Scanning-Ein-          Computer-gesteuerter

richtung                     Schrittmotor

Abmessungen           55x35x40 (Lx Bx H) cm

Gewicht                     25 kg

Rechner:

Prozessor Intel 8088

Betriebssystem MS _TM DOS Version 3

Taktfrequenz 4.77/10MHz

Arbeitsspeicher 640 k Byte RAM

Massenspeicher 20 MByte Harddisk

1 Diskettenlaufwerk 360 k Byte 514"

Hardware-Timer

Bildschirm 9" hochauflösend grün

80 x 25 Zeichen

Zeichenmatrix 9 x 14 Punkte

Graphikauflösung 640 x 200 Punkte,

mit Text mischbar

Tastatur 83 Zeichen (DIN), 10er Zah­lenblock, 10 Funktionstasten

Schnittstellen 1 x Centronics parallel,

1 x RS 232 C seriell

Abmessungen 35x45x 19 (Lx Bx H) cm

Gewicht 11 kg

Matrixdrucker:

80 Zeichen pro Zeile

8 x 9 Matrix

Graphikauflösung 640 Punkte

Druckwegoptimierung, Endlospapier,

Einzelblattzuführung

Abmessungen 40x32x 13 (Lx Bx H) cm

Gewicht 5.5 kg

Optionales Zubehör

Sedimentationsgefäß

Papier für Matrixdrucker (1 Pack = 2000 Blatt)

Farbband für Matrixdrucker

Diskette, formatiert

zum repräsentativen Probenteilen: Präzisions-Zentrifugal-Probenteiler "laborette 10"

für 220 V Wechselstrom

für 110 V Wechselstrom