Badania porównawcze wyników analizy granulometrycznej ziaren proszku gaśniczego przeprowadzonej różnymi metodami

Cel: Analiza granulometryczna jest istotnym czynnikiem, za pomocą którego między innymi ocenia się prawidłowość przebiegu wielu procesów technologicznych, a wyniki tej oceny stanowią często główny element optymalizacji parametrów pracy urządzeń. Z tego powodu, w wielu gałęziach przemysłu, bardzo ważne jest stosowanie najbardziej dokładnych metod oceny składu granulometrycznego materiałów. Celem pracy jest porównanie rezultatów rozkładu wielkości cząstek proszku gaśniczego uzyskanego różnymi metodami. Projekt i metody: Istnieją różne techniki analizy wielkości cząstek. Obecnie najczęściej stosowane techniki pomiarów wielkości cząstek substancji stałych to analiza sitowa, metoda dynamicznego rozpraszania światła, statyczne techniki rozpraszania światła oraz mikroskopia. Każda z metoda ma swoje zalety, ale również wady. W badaniach zastosowano przesiewacz powietrzny Alpine LS 200, laboratoryjny przesiewacz wibracyjny typu WSU, analizator ANALYSETTE 22 MicroTec plus oraz analizator HELOS & RODOS. Wyniki: W artykule przedstawiono porównanie wyników rozkładu wielkości cząstek proszku gaśniczego typu ABC, otrzymane tradycyjną metodą analizy sitowej, techniką dyfrakcji laserowej oraz metodą optyczno-elektroniczną. Analiza obrazu cząstek nie uwzględnia tych samych parametrów agregatów co analiza sitowa. W przypadku pomiaru wielkości ziaren wykorzystującego analizę obrazu próbki nie jest uwzględniany pomiar masy, podczas gdy analiza sitowa przedstawia odniesienie do procentowego udziału masy cząstek danej wielkości. Wyniki analizy metodami optycznymi są często przedstawiane jako procentowy udział ilości cząstek określonej wielkości lub procentowy udział agregatów o danej powierzchni. Wnioski: Wyniki składu ziarnowego otrzymane różnymi metodami są odmienne. Jest to spowodowane zastosowaniem aparatów, których techniki wykorzystują pomiar różnych właściwości fizycznych badanego materiału. Istotne jest więc podawanie wyników wraz z informacją o stosowanej metodzie i typie aparatury. Korelacja wyników otrzymanych metodą sitową z rezultatami analizy obrazu zależy od kształtu badanych cząstek. Konwersja wyników osiągniętych jedną metodą do innej techniki dla różnych materiałów wymaga rozważenia wpływu odpowiednich parametrów fizycznych, takich jak gęstość próbki czy właściwości optyczne.

Purpose: A particle size analysis is an essential parameter used for assessing the correctness of numerous technological processes. Its results constitute a key element in the assessment and optimization of operational parameters of devices. Due to this fact, in various industry branches, it is very important to apply the most accurate ways of assessing the grain size composition of materials. The aim of this study is to compare the results of the particle size distribution of dry powder obtained through various methods. Project and methods: There are various techniques of particle size analysis. Currently, the most frequently used techniques for particle size measurements are: sieve analysis, dynamic light scattering, static light scattering and microscopy. Each method has advantages, but also disadvantages. The research was conducted with the application of the following instruments: air jet sieve Alpine LS 200, vibratory sieve shaker type WSU, Laser-Particle-Sizer ANALYSETTE 22 MicroTec plus, analyser HELOS & RODOS and analyser IPS UA. Results: The paper presents a comparison of a particle size distribution of extinguishing powder measured by the traditional sieve analysis, the laser diffraction methods and optical-electronic methods. The image analysis of particles does not measure the same size of aggregates as the sieve analysis. The size of particles determined by the image analysis does not measure mass, whereas the sieve analysis is presented in relation to the percent cumulative mass. The results are often presented as the percentage share of particles or aggregates of the given area. The correlation of sieve analysis to the image methods is dependent on the particles shape. A conversion of results achieved with one method to the results of another method for different materials requires consideration of appropriate physical parameters such as density of samples or optical properties. Conclusions: The results obtained by these methods were not identical for the reason that each of them applied other physical parameter in measurement. As the effect of differences in measuring methods the results of the analysis of the same sample are various. It is important to present the results together with information on the methods and the type of used equipment. The correlation of sieve analysis with image methods is dependent on particles shape. A conversion of results achieved with one method to results of other method for different materials requires consideration of appropriate physical parameters such as density of samples or optical properties.