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08.60 Pycnometer - Eijkelkamp

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08.60 Pycnometer
gebrauchsanweisung
Inhalt
Über diese Bedienungsanleitung.............................................................................................................................................................................. 2
1.Einleitung
.................................................................................................................................................................................................................... 2
2. Prinzip des Luftpyknometers............................................................................................................................................................................... 2
3.Anwendungen........................................................................................................................................................................................................... 2
4. In Betriebnahme des Luftpyknometers............................................................................................................................................................ 3
5. Kalibrieren des Luftpyknometers....................................................................................................................................................................... 4
6. Die Messung............................................................................................................................................................................................................... 5
7. Beispiel: Kurze Beschreibung der Bestimmung von Volumen und Dichte von Bodenproben.................................................... 5
All it takes for environmental research
P.O. Box 4, 6987 ZG Giesbeek,
the Netherlands
© September 2012
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I www.eijkelkamp.com
+31 313 88 02 00
+31 313 88 02 99
1
M1.08.60.D
Über diese Bedienungsanleitung

!
Text
Wenn Text hinter einem Symbol (wie links abgebildet) steht, bedeutet dies, dass er eine wichtige Anweisung enthält.
Wenn Text auf eine Markierung folgt (wie links abgebildet), bedeutet dies, dass er eine wichtige Warnung enthält, die auf Verletzungsgefahr des Benutzers oder auf Beschädigung des Geräts hinweist.
Text zwischen Anführungszeichen “...” bedeutet, dass der Text genauso auf der Frontplatte des Instrumentes zu finden ist.
1.Einleitung
Der Luftpyknometer wurde entwickelt zur Bestimmung von Volumen und Dichte fester Stoffe. Mit den erworbenen Daten
ist es möglich, das spezifische Gewicht zu berechnen.
Der Pyknometer wird vor allem in den Bereichen angewendet, in denen Interesse an dem spezifischen Gewicht besteht:
Bodenuntersuchungen, Untersuchungen von Pulver und Granulaten in der pharmazeutischen Industrie, Strassenbau,
Ziegelbrennereien, Nahrungsmittelindustrie (Kaffeebohnen, Hülsenfrüchten, Samen, usw.). Der Apparat eignet sich sehr
für das Messen von Volumen unregelmässiger Gegenstände (falls nicht zu gross).
Volumen werden auch mit Wasser gemessen: ein Messzylinder wird bis zu einem bestimmten Niveau mit Wasser gefüllt,
ein Gegenstand wird dazu getan und die Steigung des Wassers wird gemessen. Auf diese Weise kann mann aber nur
Gegenstände messen die schwerer sind als Wasser. Ausserdem ist die Steigung des Wasserniveaus oft minimal (nicht so
genau ab zu lesen).Das Volumen kann beim Luftpyknometer sofort genau abgelesen werden. Bei ältere Luftpyknometer
ist das nicht möglich, ausserdem bräuchte man eine komplizierte Formule um das Volumen zu berechnen.
Der Luftpyknometer besteht aus:
Komplettes Gerät (ohne Quecksilber - benötigt 1500 Gram technisch Rein)
Vakuumglocke für Zylinder Ø 53 (Art.-Nr.: H7.00.70.3) 1x
Vakuumglocke für Zylinder Ø 60 (Art.-Nr.: H7.00.70.3) 1x
Kalibrierblock
(Art.-Nr.: H7.00.50.0) 1x
Schutzkappe Aluminium Ø 54 (Art.-Nr.: 07.01.03.53) 2x
Schutzkappe Aluminium Ø 61 (Art.-Nr.: 07.01.03.60) 2x
2.
Prinzip des Luftpyknometers
Mit einer Quecksilbersäule wird in einer Vakuumglocke, in der sich der zu messende Gegenstand befindet, ein Unterdruck
erzeugt. Abhängig von dem anwesenden Gasvolumen in der Glocke, muss mehr oder weniger Luft entzogen werden.
Die Menge der anwesenden Luft ist abhängig von dem Volumen der zu messende Gegenstand. Nach Stabilisierung des
Quecksilbers kann das Festvolumen des Gegenstandes (zwischen 0 und 115 cm3) auf der geeichten Skala abgelesen
werden.
Dividierung der vorher gewogene Masse (in Grammen) durch das Volumen ergibt das spezifische Gewicht in g/cm3
(1 g/cm3 gleicht 1000 kg/m3).
3.Anwendungen
Der Luftpyknometer wird vor allem angewendet zur Bestimmung des Volumen von festen Stoffen. Die wichtigste Anwendung aber ist die Bestimmung von Volumen (und damit Dichte) und Hohlraumvolumen von Bodenproben. Auch
zur Bestimmung von Volumen von Pulver, Granulate und unregelmässige Gegenstände (falls nicht zu gross).
2
4.
In Betriebnahme des Luftpyknometers
Der Luftpyknometer wird geliefert mit geöffnetem Hahn. Erst die Rückwand des Gerätes abschrauben und entfernen.
Schlauchklemme auf Schlauch klemmen und festdrehen (siehe auch 4. Kalibrieren des Luftpyknometers). Der Luftpyknometer wird mit ca. 1350 g Quecksilber gefüllt. Die Kappe des Niveaugefässes (3) wird gelöst. Das Gefäss wird etwa
in Höhe des Entlüftungshahns (11) gehalten, und das Quecksilber wird eingefüllt. Dabei muss der Entlüftungshahn die
Stellung 0 einnehmen.
!
Die Flüssigkeit Quecksilber ist nicht so gefährlich, die Quecksilbergase sind aber sehr giftig.
Am Besten füllt man den Luftpyknometer in ein Gefäss, so dass kein Quecksilber verschüttet wird.
!
Sowohl im Niveaugefäss als auch im Glasbehalter (6) sollte man 0,5 bis 1,0 cm Wasser auf dem Quecksilber giessen um Verdunstung des Quecksilbers zu vermeiden. Der Luftpyknometer sollte so aufgestellt werden, dass Sonneneinstrahlung oder grössere Temperaturschwankungen die Messungen nicht
beeinträchtigen können.
Nach dem Abfüllen wird das Niveaugefäss wieder mit der Kappe verschlossen. Das Niveaugefäss steht mittels die Überlaufschläuche (10) mit dem Überlaufgefäss (9) in Verbindung, da während des Messens das Quecksilberniveau sich im
Gefäss frei bewegen sollte.
Das Niveaugefäss wird in die obere Position gestellt.
08.60Luftpyknometer
1.
Untere Stellring
2.Niveaustange
3.Niveaugefäss
4.
Obere Stellring
5.Rücklaufventil
6.Manometerrohr
7.Skala
8.
Schlauch und Schlauchklemme
9.Überlaufgefäss
10.Überlaufschläuche
11.Entlüftungshahn
12.Druckschraube
13.Vakuumglocke
14.Kalibrierblock
15.Messstelle
16. Rote Markierung
3
5.
Kalibrieren des Luftpyknometers

Verstellen Sie das Niveaugefäss immer ruhig (sowohl beim Kalibrieren als auch beim Messen). So
vermeiden Sie das Quecksilberkügelchen im Manometerrohr hängen bleiben, oder dass das Quecksilberniveau unter dem Nullpunkt sinkt. Wenn das Quecksilberniveau doch zu weit sinkt, soll mann das
Niveaugefäss wieder in der obere Position stellen.
Die Vakuumglocke (13) auf die Messtelle (15) drücken und Druckschraube (12) festdrehen.Die Druckschraube muss immer bis an gleicher Stelle festgedreht werden (Markierung). Der Entlüftungshahn (11) in Position 0 stellen. Das Niveaugefäss ist in die obere Position. Mit dem oberen Stellring kann das Quecksilberniveau im Manometerrohr (6) auf die rote
Markierung (16) justiert werden. Wenn das Quecksilberniveau diese Markierung nicht erreicht muss das Niveaugefäss
nachgefüllt werden, sodass das Niveau wohl an die Markierung gleichzusetzen ist.
Nach ca. 5 Sekunden, wenn sich das Quecksilber stabilisiert hat, wird der Belüftungshahn in Position 1 gedreht und das
Niveaugefäss, ruhig, in der unteren Position gestellt.
Justieren Sie das Quecksilberniveau an den Nullpunkt auf der Skala (7) durch verdrehen des unteren Stellringes (1). Jetzt
wird das Niveaugefäss wieder in obere Position gestellt, dann wird der Entlüftungshahn in Position 0 gedreht.
Druckschraube aufdrehen und Kalibrierblock (14) von 60 cm3 unter der Vakuumglocke stellen und Druckschraube festdrehen.
Nach Druckausgleich (Quecksilber stabil) Enlüftungshahn in Position 1 drehen und Niveaugefäss ruhig in untere Position
stellen. Es gibt jetzt drei Möglichkeiten:
 Die Quecksilberkolonne gibt genau 60 cm3 an auf der Skala.
 Die Quecksilberkolonne gibt mehr als 60 cm3 an auf der Skala.
 Die Quecksilberkolonne gibt weniger als 60 cm3 an auf der Skala.
Wenn die Quecksilbersäule genau auf 60 cm3 steht kann das Niveaugefäss wieder in obere Position gestellt werden. Jetzt
kann der Entlüftungshahn in Position 0 gedreht werden und kann man mit den Messungen anfangen (sehe Kapitel 5).
Wenn die Quecksilbersäule zu wenig oder zu viel angibt sollte die nun folgende Prozedur gefolgt werden.
Nachdem das Niveaugefäss wieder in obere Position gestellt ist und der Entlüftungshahn in Position 0 gedreht wurde,
sollte der Kalibrierblock unter der Vakuumglocke enfernt werden. Die Vakuumglocke wird wieder geschlossen.Die Rückwand des Gerätes abschrauben und entfernen. Wenn das Mess-ergebnis beim Kalibrieren zu gross (zu wenig) ist, sollte die
Kammer oberhalb des Quecksilbers grösser (kleiner) gemacht werden. Man erreicht dies durch die Schlauchklemme (8) 1
bis 2 cm in Richting Schlauchende zu schieben, oder in gegengesetzter Richtung und wieder fest zu drehen. Dann wird
die rote Markierung und der Nullpunkt wieder justiert, wie oben beschrieben. Jetzt wieder den Kalibrierblock messen.
Wenn es nicht mehr möglich ist um mit Hilfe des unteren Stellringes (1) den Nullpunkt zu erreichen, dann kann man
noch die Skala verschieben, nachdem man die Schrauben losgedreht hat.Wenn das Volumen auf 60 cm3 steht is die
Kalibrierung fertig und kann die Rückwand wieder festgedreht werden. Ist das Volumen aber immer noch nicht richtig
dann soll die Prozedur so oft wiederholt werden bis das richtige Volumen (60 cm3) angegeben wird.
Die folgende Sachen müssen dann kontrolliert werden:
 Der Entlüftungshahn (11) ist in Position 0, man hat vergessen den Hahn in Position 1 zu drehen.
 Die Vakuumglocke ist nicht richtig zugedreht, es kann sich aber auch etwas zwischen den Rand befinden; die Vakuumglocke kann nicht Luftdicht geschlossen werden.
 Die Schlauchklemme (8) ist nicht richtig zugedreht und lässt Luft durch.
 Als letztes gibt es noch die Möglichkeit das sich irgendwo im System ein Leck befindet. Aufspüren und verhelfen.
4
6.
Die Messung
Nach der Kalibrierung kann man mit den Messungen anfangen. Das Niveaugefäss steht in der obere Position und der
Entlüftungshahn in Position 0. Die Probe wird auf die Messtelle (15) gelegt und die Vakuumglocke wird mit der Druckschraube (12) verschlossen.
Nach Stabilisierung des Quecksilbers wird der Entlüftungshahn in Position 1 gedreht. Das Niveaugefäss wird jetzt langsam
in der unteren Position gestellt.
Nach Stabilisierung kann das Volumen sofort abgelesen werden. Das Niveaugefäss wird wieder in der oberen Position
geschoben und der Entlüftungshahn auf Position 0 gedreht.
Der zu messende Gegenstand wird jezt entfern, und der nächste Gegenstand wird auf die Messtelle gelegt.

An der Druckschraube (12) befindet sich eine Punktmarkierung.
Wichtig ist, dass alle Messvorgänge bei etwa gleicher Punktstellung erfolgen.
7.
Beispiel: Kurze Beschreibung der Bestimmung von Volumen und Dichte
von Bodenproben
Weil andere Bestimmungen einfacher sind wird hier die Bestimmung von Volumen und Dichte von Bodenproben beschrieben. Es empfiehlt sich, bei dem Entnehmen von ungestörten Bodenproben nummerierte Stechzylinder mit einem
Inhalt von 100 cm3 zu verwenden.
Die Stechzylinder werden vorher gewogen in Grammen (MZ, M = Masse, Zylinder). Das Volumen der Zylinder ansich (also
nicht der Inhalt) wird bestimmt in cm3 mittels Pyknometer (VZ, V = Volumen, Z = Zylinder).
Die Bodenproben werden im Feld gestochen und dann gewogen in Grammen (MT, M = Masse, T=Total (Zylinder+ Boden)).
Die Masse feldfeuchten Bodens in den Zylinder (MB + W, M = Masse, B = Boden, W = Wasser) kann jetzt berechnet werden:
MB + W = MT - MZ (in g).
Die Bodenproben werden jetzt für minimal 10 Stunden getrocknet auf 105 °C. Hiernach werden die Proben wieder
gewogen (MB+Z).
Die Wassermenge die in der Bodenprobe mit MB+W war, ist: MW = MT - MB+Z
Massenprozentsatz von Wasser ist: 100 x MW / (MB+W )
Das Volumen der Bodenproben wird bestimmt mit dem Luftpyknometer (VB+Z).
Das Hohlraumvolumen (VH, V = Volumen, H = Hohlraum) wird wie folgt berechnet:
VB = VB+Z - VZ
VH = 100 - VB (100 ist der Inhalt des Stechzylinders)
Das Volumen des Bodens (VB) ist:VB = VB+Z - VZ
Die Masse des Bodens (MB) ist:MB = MB+W -MW
Die Dichte des Bodens ist:
MB / VB in g/cm3, 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
Ohne vorherige schriftliches Einverständnis der Firma Eijkelkamp Agrisearch Equipment dürfen aus dieser Ausgabe keine Vervielfältigungen mittels
Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder irgend eine andere Art und Weise publiziert werden.
Technische Daten können ohne vorherige Mitteilung geändert werden.
Eijkelkamp Agrisearch Equipment kann nicht verantwortlich gemacht werden für etwaigen Schaden der durch unsachgemässen Verbrauch des
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Eijkelkamp Agrisearch Equipment ist an Ihren Reaktionen und Bemerkungen über ihre Produkten und Gebrauchsanweisungen interessiert.
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