Датчик для измерения концентрации Al2O3, SiO2, Fe2O3, Помогите в разработке!!! Опции

[Letis]

Вопрос в следующем. Есть вещество, что содержыт Al2O3, SiO2, Fe2O3. Нужно датчик для измерения концентрации этих составляющих. Эсть мнение что можно это делать посредством генератора високих частот, а потом измерять эго АЧХ, потом находить характерные частоты. Но я не знаю возможно ли это.
Помогите пожалуста.

[exSSerge]

Вопрос в следующем. Есть вещество, что содержыт Al2O3, SiO2, Fe2O3. Нужно датчик для измерения концентрации этих составляющих. Эсть мнение что можно это делать посредством генератора високих частот, а потом измерять эго АЧХ, потом находить характерные частоты. Но я не знаю возможно ли это.
Помогите пожалуста.

Ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР) на ядрах кислорода?
По сдвигу частоты можно определять в какое соединение входит кислород, по интенсивности - концентрацию.

[syurish]

Ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР) на ядрах кислорода?
По сдвигу частоты можно определять в какое соединение входит кислород, по интенсивности - концентрацию.

А вот с этого места, можно по-подробнее ? Каковы частотные диапазоны, требуемая разрешающая спосоность, величина сдвига частоты применительно к ЯКР ? (Вопрос общий, не обязательно про O2).

[Letis]

А какие есть другие варианты?

[Letis]

Как всё таки на счёт резонанса при воздействии магнитного поля котушки ?

[Omen_13]

Как всё таки на счёт резонанса при воздействии магнитного поля котушки ?

В лучшем случае определите наличие металлических примесей. А вообще идея сложная

[exSSerge]

Я, собственно, среагировал на фразу про АЧХ и характерные частоты. Под это описание подходят три метода: ЯМР, ЯКР и ЭПР (электронный парамагнитный резонанс). Для выяснения химического состава и структуры кристалла на первый взгляд лучше подходит ЯКР, тем более что ядерный магнитный момент есть только у алюминия, у наиболее распространённых изотопов кремния, железа и кислорода он нулевой, так что с ЯМР ничего не выйдет.
Вот пара ссылок от Гугла, для начала:
Ядерный магнитный резонанс
Ядерный квадрупольный резонанс
Информацию о частотах, ширине линий и прочее - нужно искать, причём скорее у химиков, чем у физиков.
Сам я этим делом занимался давно и не очень долго (=> почти всё уже забыл).
Полагаю, для первых экспериментов вполне можно использовать спектроанализатор и несколько витков провода вокруг пробирки с образцом.

[Alex255]

Вопрос в следующем. Есть вещество, что содержыт Al2O3, SiO2, Fe2O3. Нужно датчик для измерения концентрации этих составляющих. Эсть мнение что можно это делать посредством генератора високих частот, а потом измерять эго АЧХ, потом находить характерные частоты. Но я не знаю возможно ли это.
Помогите пожалуста.

Тут не датчик нужен, а весьма нехилый комплекс. По сути дела - это задача на химический анализ. Применяемые методы:
Рентгеноспектральный анализ
Рентгеноструктурный анализ
Масс-спектрометрический анализ
ИК (Фурье) - спектрометрия
и тп.
Если концентрации малы, то ЭПР, ЯМР и тп.
А вообще нужно знать точнее, что за вещество, концентрации и пр.

[Letis]

Етим веществом есть глина, обыкновенная глина, что используется для випечки кирпича. Состав этих трьох веществ довольно большой. Именно ети вещаства составляют основной склад. Етим я хочу занятся для научной работы, но не знаю братся ли за эту тему. Так как датчик должен быть у цеху, рентгеновские методы не потходять, как и комплексы. Должно быть просто но нет условий к точности.

[filchef]

Етим веществом есть глина, обыкновенная глина, что используется для випечки кирпича. Состав этих трьох веществ довольно большой. Именно ети вещаства составляют основной склад. Етим я хочу занятся для научной работы, но не знаю братся ли за эту тему. Так как датчик должен быть у цеху, рентгеновские методы не потходять, как и комплексы. Должно быть просто но нет условий к точности.

Эсли ето для цеховой лаборатории можно примеит плазмено-спектрометричны метод - а вы не правы что для научной работы точность не критичная - первое что вас спросят - оценки эты точности.

[Letis]

Речь идет не о цеховой лаборатории, а о конвейерном потоке глины, нужно знать процентный состав в реальном времени для дозирования дополнительных консервантов у состав глины. Помогите пожалуйста !!!

Сообщение отредактировал Letis - Aug 27 2007, 07:10

[Евгений Германов...]

Плазма не подойдет.При подобном методе из-за высокой температуры произойдет разделение на составляющие.Можно будет померять концентрацию чистых металлов из исходного сырья.

[DS]

Речь идет не о цеховой лаборатории, а о конвейерном потоке глины, нужно знать процентный состав в реальном времени для дозирования дополнительных консервантов у состав глины. Помогите пожалуйста !!!

Я думаю, плазменно спектральный анализ - как раз то, что нужно. Элементный состав с хорошей точностью удастся узнать, этого достаточно. Анализаторы серийные есть, даже отчечественные, как раз заточенные под конвейерное производство, например выплавку алюминиевых сплавов. Здесь только надо продумать способ, как глину автоматически сыпать в горелку или дугу.

[tvv]

Я думаю, плазменно спектральный анализ - как раз то, что нужно. Элементный состав с хорошей точностью удастся узнать, этого достаточно. Анализаторы серийные есть, даже отчечественные, как раз заточенные под конвейерное производство, например выплавку алюминиевых сплавов. Здесь только надо продумать способ, как глину автоматически сыпать в горелку или дугу.

Глина в горелке, очевидно, будет гореть, т.е. сыпать надо малую, но статистически достоверную, часть. А вопрос был, как сделать контроль достоверный, без уничтожения в-ва и в on-line. Есть экзотические способы, например, облучать нейтронами (источник делается очень слабый и фактически не опаснее аппарата для просвечивания вещей в аэропорту) и по спектру гамма излучения ядер определять их состав. Вот только я сомневаюсь, что в ближайшие лет пять такой прибор будет доступен для промышленного применения. (Про "Юный техник" и "Сделай сам" шутить не буду )

[Letis]

Что касается плазменного метода, думаю будут трудности. Что если измерять магнитную восприимчивость глины на разных частотах магнитного поля ?

[Евгений Германов...]

Плазма не подойдет если необходимо измерять концентрацию не элементов(а спектральный анализ только это и может) а химических соеденений.Если вас интересуют отдельные химические элементы то небходимо сотворить метод подготовки пробы(скорее всего это растворение в кислоте и последующее внесение жидкой пробы в спектрофотометр)Простого решения для вас не существует.Все ядерные методу очень дороги и в любом случае потребуют подготовки пробы.

[DS]

Плазма не подойдет если необходимо измерять концентрацию не элементов(а спектральный анализ только это и может) а химических соеденений.Если вас интересуют отдельные химические элементы то небходимо сотворить метод подготовки пробы(скорее всего это растворение в кислоте и последующее внесение жидкой пробы в спектрофотометр)Простого решения для вас не существует.Все ядерные методу очень дороги и в любом случае потребуют подготовки пробы.

В перечисленных веществах точно известно содержание кислорода, поэтому после определения содержаиня металлов и кремния все очень легко и однозначно пересчитывается.

[Евгений Германов...]

А если есть свободное железо и алюминий или другие соединения этих металлов?

[Letis]

Дело в том, что в глине возможны отдельные очень не частые частицы металов. Но ни плазма ни рентген не возможно реализовать из-за сложности. Я что-то слишал о магнито-резонансной томографие. Возможно ли это применить здесь и какие сложности ?

[Letis]

севодня встретил книгу "Магнито-релаксацыонный метод анализа неорганический веществ". Что скажете. Мне он подойдет и что вы знпете о нем.

[Евгений Германов...]

Нескромный вопрос ваша глина это ненароком не глинозем?Если да то следует почитать книжки по производство алюминия.Вопросы анализа исериала дб давно решены.

[Herz]

севодня встретил книгу "Магнито-релаксацыонный метод анализа неорганический веществ". Что скажете. Мне он подойдет и что вы знпете о нем.

Та сдесь нихто про ето ничиво не знает. Кому ш ахота самому книшки читать?
Сор и за афтоп.

[Letis]

Это не глинозем, эта глина используэтся для изготовления кирпича, в ней помимо глинозема есть Fe2O3, SiO2 и другие составлющие

[Евгений Германов...]

Всетаки попробуйте взглянуть в книги по производству алюминия.

[Letis]

Здесь упоминался ЯМР, какие из оксидов он может найти в составе глины и как приблизительно должна выглядеть установка

[Евгений Германов...]

ЯМР это конечно здорово ,но цена весьма велика,сколь часто вам нужна концентрация ваших компонентов и если не часто до гораздо дешевле будут чисто химические методы анализа(если они есть).

[Letis]

В чем заключается сложность и стоимость ЯМР. И возможно ли измерять концентрацыю Fe2O3 магнитной восприимчывостью?

[Alex255]

В чем заключается сложность и стоимость ЯМР. И возможно ли измерять концентрацыю Fe2O3 магнитной восприимчывостью?

Вообще то, если Вам нужно измерять содержание ФАЗЫ Al2O3 и тд (а не содержание элементов), то ближе всего - рентгеновская дифракция.

[Tanya]

В чем заключается сложность и стоимость ЯМР. И возможно ли измерять концентрацыю Fe2O3 магнитной восприимчывостью?

Можно, но дорого и сложно и то и другое.

[Евгений Германов...]

Посмотрите проспекты ужаснетесь.

[Letis]

Полагаю, для первых экспериментов вполне можно использовать спектроанализатор и несколько витков провода вокруг пробирки с образцом.

Возможно ми это ?

[Herz]

Я полагаю, самый перспективный - метод коронарного анализа на когерентных нанотрубках в торсионном поле. Метод скоростной (анализ в реальном времени), реализация недорогая - можно установку сделать самому из доступных деталей и, главное - точный. То, что надо для научной работы.

[Евгений Германов...]

Я полагаю, самый перспективный - метод коронарного анализа на когерентных нанотрубках в торсионном поле. Метод скоростной (анализ в реальном времени), реализация недорогая - можно установку сделать самому из доступных деталей и, главное - точный. То, что надо для научной работы.

Не могли бы поподробнее весьма интересно.

[Rst7]

Я полагаю, самый перспективный - метод коронарного анализа на когерентных нанотрубках в торсионном поле. Метод скоростной (анализ в реальном времени), реализация недорогая - можно установку сделать самому из доступных деталей и, главное - точный. То, что надо для научной работы.

Самое время подписаться на тему, мне кажется сейчас будет весело

[Letis]

Очень нужно поподробнее

[Евгений Германов...]

Самое время подписаться на тему, мне кажется сейчас будет весело

Вы считаете,что это прикол?Про нанотрубку я читал в одной прикольной статье про Новую зеландию,там упоминались еще и фулерены.Слово коронарный вроде как из медицины.Весьма похоже на набор крутвх слов.

[phantom]

Вижу что Herz, хоть и "знающий" но до сих пор я знал и знаю что торсионные поля это тупиковая теория. Возразите в обратном. Но вопрос в этом. Человеку реально нужно собрать прибор и он не знает з каким методом ему работать чтобы наити концентрация Al2O3 и Fe2O3

[DS]

Вижу что Herz, хоть и "знающий" но до сих пор я знал и знаю что торсионные поля это тупиковая теория. Возразите в обратном. Но вопрос в этом. Человеку реально нужно собрать прибор и он не знает з каким методом ему работать чтобы наити концентрация Al2O3 и Fe2O3

Ну у Вас с чувством юмора, того, не очень.

Прибор, если он не знает, "каким методом ему работать", не собрать никогда. Из реальных способов решить проблему - серийный плазменный анализатор элементного состава от 15 K$ + специфическое устройство забора проб. И надо нанимать специалистов по этому самому анализу, чтобы они все это проектировали.
На коленке за трешку такя задача не решается.

[Letis]

Покупкой прибора научный вопрос не рещается !!!

[Okorok]

Покупкой прибора научный вопрос не рещается !!!

Силами одного человека подобный научный вопрос тоже не решается.

[Alex255]

Вижу что Herz, хоть и "знающий" но до сих пор я знал и знаю что торсионные поля это тупиковая теория. Возразите в обратном. Но вопрос в этом. Человеку реально нужно собрать прибор и он не знает з каким методом ему работать чтобы наити концентрация Al2O3 и Fe2O3

Дык человек просто не слушает. Хотя уровень шумов достаточно велик. Ощущение такое, что никто здесь реально ничего не анализировал...
Говорю еще раз. Если в глине оксиды находятся в кристаллическом состоянии (ну не сталкивался я с этим материалом) и размер кристаллитов порядка 10мкм, то лучше и проще рентгеновской дифракции не найти. Или рентгеноспектральный анализ но это типа химический анализ. Эти методы реально используются для анализа пород в геологии в частности. А то такого нагородили... Если желаете можно пройтись по предложенным методам конкретно.

[Letis]

Давайте пройдемся:
-ЯМР
-ЯКР
-магнитная восприимчивость
-рентгеновская дифракция
-рентгеноспектральний анализ
-плазменный метод
-возможно что-то забыл...

Характеристики: точность, какие вещества определяет, скорость, возможность реализации, цена, возможность разместь в цеху на робочей конвеерной линии. Определять нужно Al2O3 и Fe2O3. Кто возмется за анализ

[DS]

За плазменно - спектральный анализ могу сказать - время измерения - порядка секунды. Содержание Al и Fe - думаю, что лучше процента. Есть приборы для работы в горячих металлургических цехах. Но под глину придется ставить методику забора пробы наверняка, то что я видел - для работы с металлами или с ручной подготовкой пробы. Но это чисто технический вопрос, никаких принципиальных сложностей тут не вижу.
Про остальные методы в применении к цеху ничего сказать не могу.

[Alex255]

За плазменно - спектральный анализ могу сказать - время измерения - порядка секунды. Содержание Al и Fe - думаю, что лучше процента. Есть приборы для работы в горячих металлургических цехах. Но под глину придется ставить методику забора пробы наверняка, то что я видел - для работы с металлами или с ручной подготовкой пробы. Но это чисто технический вопрос, никаких принципиальных сложностей тут не вижу.
Про остальные методы в применении к цеху ничего сказать не могу.

Плазменно-спектральный это что? Анализ по спектру свечения плазмы? Так в этой системе это такая каша будет...

Давайте попробуем. По порядку.
ЯМР - требует гелиевых температур (там энергии - мэВы и менее), соответственно требуется жидкий азот и гелий. Интерпретация результатов весьма непроста. Метод мощный, но существенно дороже рнтгеновских. Проблемаеще в том, что анализируются обычно легкие ядра, а тут не очень легкие да еще сложный состав, тоесть наложение спектров. ЯМР хорош для исследования полимеров (включая биополимеры). Не слышал о применении ЯМР в промышленных установках.

Магнитная восприимчивость - даже Fe2O3 и тот антиферромагнетик, соответственно ведет себя как парамагнетик, остальные составляющие скорее диамагнетики. То есть если и будет зависимость проницаемости от концентрации оксида железа то весьма слабой и неоднозначной (все упирается в частности в то, что трехвалентный оксид железа может проявлять слабые ферромагнитные свойства).
Кроме того, точное измерение проницаемости та еще задача. А на Al2O3 вообще реакции практически никакой.

Рентгеновская дифракция (применяется например для обогащения алмазной руды) метод определяющий наличие кристаллитов той или иной фазы и их концентрацию. Применяется в промышленности. Проблема - излучение, но в промышлености это не критично, все автоматизируется. Не надо вакуума и холода. Образцы <1мм.

Рентгеноспектральный анализ - по сути дела химический анализ, точность до 0,1%. Фазовый состав придется определять косвенно, по концентрации Fe, Al, O. Стояла на бывшей работе такая штука, габариты порядка полуметра во всех измерениях. Плюс комп. Цикл анализа - секунды.

Масспектрометрия - тоже вариант анализа состава. Но - требуется ваккуум и затруднительно сделать непрервный анализ. Тоже наверняка дороже обойдется

[jartsev]

для будущих поколений: задача скорее всего решается установкой видеокамеры и анализом цвета глины