Ситовые испытания — стандарты, сертификация и калибровка

Сито в его наиболее элементарном определении — это отделение тонкого материала от грубого материала посредством сетчатой ​​или перфорированной поверхности. Техника использовалась еще в ранние египетские дни для определения размера зерна. Эти ранние сита были сделаны из плетеных тростников и трав. Сегодня ситовый тест — это метод, который чаще всего используется для анализа распределения частиц по размерам.

Хотя на первый взгляд процесс просеивания кажется элементарным, на практике существует наука и искусство, обеспечивающие получение надежных и последовательных результатов. Чтобы лучше понять процесс просеивания, необходимо пояснить несколько областей спецификаций сита, в том числе:

1. Что такое тестовые сита?

Испытательные сита представляют собой измерительные устройства, используемые для определения размера и распределения размеров частиц в образце материала с использованием проволочной сетки различных отверстий для разделения частиц разных размеров.

Тестовые сита обычно состоят из проволочной сетки, удерживаемой в раме. В большинстве лабораторных применений рама круглая и изготовлена ​​из нержавеющей стали или латуни. Стандартные размеры рамы составляют три, шесть, восемь, десять или двенадцать дюймов диаметром и метрическими эквивалентами. Тканая сетка может быть изготовлена ​​из нержавеющей стали, латуни или бронзы. В большинстве случаев нержавеющая сталь является наиболее распространенным материалом.

2. Каковы ограничения процедуры контрольного сита?

Основным ограничением конструкции контрольных сит является характерный характер тканого продукта, включая контроль провисания при монтаже и однородность конструкции удерживающей рамы. Также важно поддерживать постоянный размер всех отверстий в сетке.

Из-за собственных изменений отверстий в любом тканом изделии существуют ограничения в отношении степени однородности, достигаемой по размеру отверстия по сетке в сите. Это приводит к практическому ограничению диапазона отверстий и точности результатов конкретного сита.

Для испытания сита требуется, чтобы частицы проходили через сито. Практический предел для использования процедуры контрольного сита — размер частиц 20 ((микрон).

3. Каковы стандарты сита для испытаний?

Первые стандарты тестирования сит были разработаны компанией WS Tyler до 1920 года. Эта оригинальная работа предшествовала любой опубликованной деятельности организаций по стандартизации, и дизайн Tyler является стандартом де-факто во многих отраслях промышленности. В 1925 году ASTM International подготовила официальный стандарт для США по размеру тестовых сит, конструкции тестовых сит и сетке для тестовых сит. Европейские стандарты были разработаны немецкой университетской группой в 1977 году и известны по стандарту DIN 4188. За ними последовали британские стандарты (BS 410). Международные стандарты (ISO 565) были разработаны Международной организацией по стандартизации в Европе. Это было разработано, чтобы быть универсальным международным стандартом. Однако на практике все стандарты действуют.

Стандарты испытаний сита касаются конструкции рамы сита и крепления сетки, а также допусков, допускаемых в изменчивости отверстий сетки. Основные принципы являются общими для всех стандартов и вариаций в терминологии и в деталях невелики. Эти небольшие различия, однако, часто могут привести к путанице. Ниже приводится краткое изложение принципов, стоящих за этими стандартами.

Стандарты на испытательные сита включают следующее:

1. Жесткая конструкция

2. Ткань (сетка) монтируется без искажений, рыхлости или волнистости

3. Соединение между сеткой и рамой, которая должна быть заполнена или построена так, чтобы частицы не были захвачены

4. Рама будет из неагрессивного материала и бесшовные

5. Размер нижней части рамы легко скользит в верхнюю часть сита того же размера, что позволяет штабелировать

6. Отверстие ткани должно быть как минимум на 0,5 дюйма меньше номинального диаметра

Стандарты проволочной ткани (сетки) включают следующий список отверстий номинального размера в дюймах, миллиметрах (микронах) и количестве сит. Следующие конкретные размерные примеры взяты из стандарта ASTM E11:

1. Допустимое отклонение средних отверстий (в зависимости от размера отверстия и составляет от ± 2,9% от номинального размера для сетки 125 мм до ± 15% для сетки 20 м)

2. Не более 5% отверстий может превышать в 1,04 раза номинальный размер сетки 125 мм и в 1,45 раза превышать номинальное отверстие сетки 20 м.

3. Максимальное индивидуальное отверстие (для любого отверстия) варьируется от 1,0472 от номинального размера для сетки 125 мм до 1,75 от нормального размера для сетки 20 м.

4. Диаметр проволоки указан в диапазоне от 8 мм для сетки 125 мм до 0,020 мм для сетки 20 м.

В последнее время методы, основанные на лазерных и энергетических технологиях, методах седиментации, анализе изображений и методах типа центрифуг, получили признание. Однако процедуры с использованием контрольных сит по-прежнему широко используются. Результат теста на сите остается основой или стандартом, по которому проверяются новые методы. Кроме того, стоимость оборудования для процедуры контрольного сита значительно ниже капитальных вложений, необходимых для более новых методов.

4. Что такое ситовые сертификаты?

Ситовые сертификаты — это заявления о том, что тестовое сито соответствует или соответствует опубликованным критериям. Это гарантия того, что новое сито будет работать предсказуемо. Чем ближе допуск, требуемый в производственном процессе, тем выше требуемый уровень сертификации. Точно так же основной набор контрольных сит, по которым проверяются рабочие сита (сита для повседневного использования) на износ и прогнозируемые рабочие характеристики, требует высокого уровня сертификации. Когда контрольные сита являются частью процесса, который необходим для выполнения предварительных условий прослеживаемости, таких как определенный уровень ISO, сертификация документирует необходимую прослеживаемость.

Многие производители сит предоставляют сертификат, в котором указывается, что сито было изготовлено в соответствии с определенным стандартом (например, ASTM, ISO). Настоящий Сертификат соответствия производства не ссылается и не удостоверяет соответствие сетки. Большинство производителей, предоставляющих Сертификат соответствия, анализируют сетку и предоставляют сертификацию сетки за дополнительную плату.

Сито-сертифицированное сито будет снабжено сертификатом, в котором будет указано, что сито было изготовлено в соответствии с указанным стандартом, и оно было передано для лабораторного анализа и сертифицировано на соответствие этой конкретной спецификации / стандарту (например, ASTM, ISO).

Существует третий уровень допуска, который подтверждает, что производственный стандарт соблюден и что сетка была передана для лабораторного анализа. Он также подтверждает, что его отверстия находятся в середине конкретного стандарта / спецификации (например, ASTM, ISO). Это на 30% лучше, чем у сетки полностью сертифицированного сита. Это известно как сито средней точки. Эти три уровня сертификации сит позволяют сопоставить производительность одного сита с другим с одинаковым размером.

До разработки сита средней точки были достигнуты высокие уровни сопоставимости путем предоставления сит, которые были оптически согласованы со стандартным ситом пользователя. Для достижения этого уровня сопоставимости потребовалась трудоемкая и затратная процедура, и результаты были не намного лучше, чем те, которые были достигнуты при использовании срединных сит.

Сетчатые сита, срединные сита и сита с сертификатом соответствия изготовлению изготавливаются из сетки, которая уже соответствует официальным стандартам. Тем не менее, существуют три более низких уровня чистоты сита, если допуски не такие строгие.

Первый — это рыночная оценка. Эти сита имеют плетение, в котором используется проволока большего диаметра, в результате чего получается высокопрочная ткань с квадратной сеткой, подходящая для скрининга общего назначения. Официальных стандартов для контрольных сит Market Grade не существует. Второй, Mill Grade, представляет собой класс тканых сеток, использующих меньшую проволоку, что приводит к большим открытым областям в сетке экрана. Существует также плетение из твила, в котором проволочные утки и нити основы попеременно проходят над и под двумя проволоками, а не над и под чередующимися проволочками, как в стандартной сетке. Поскольку ни один из них не имеет официальных стандартов, по которым можно измерять ожидаемую производительность, ни одному из них не предоставляется сертификат сетки.

5. Калибровка сита

Контроль качества процесса просеивания имеет важное значение, и для людей, занимающихся обработкой материалов и определением характеристик частиц, калибровка сита может быть запутанной темой. Полезно понимать, что такое калибровка сибраций, почему необходимо калибровать рабочее сито и как калибровать сито.

А. Что такое калибровка сита?

Калибровка сита — это процесс проверки производительности рабочего сита. (Рабочее сито — это испытательное сито, которое регулярно используется для анализа размера частиц.)

B. Зачем калибровать рабочее сито?

Поскольку рабочие сита ежедневно используются для испытаний, они также регулярно чистятся. Хотя частое использование само по себе может привести к изменениям в отверстиях сетки, большая часть ущерба, нанесенного рабочим ситам, происходит во время очистки. Часто оператор спешит очистить сетку от остаточных частиц, жестко постукивая по раме. Это нажатие может исказить сетку. Операторы также используют щетки для удаления остаточных частиц после испытания. Этот процесс часто искажает участки сетки сита. Эти изменения сита изменят результаты, полученные в последующих испытаниях, и, следовательно, необходимость калибровки.

Чрезмерное повреждение, такое как разрывы или большие искажения сетчатого переплетения, может быть обнаружено визуальным осмотром. Поврежденные сита могут быть выведены из эксплуатации при обнаружении повреждения. Когда изменение невелико, визуальное наблюдение может не обнаружить изменений в результатах испытаний, связанных с изменением сита. Чтобы определить, произошли ли изменения, нужно сравнить производительность сита с известным стандартом. Это калибровка сита.

Кроме того, при работе с жесткими спецификациями размера частиц выполняется калибровка новых испытательных сит, чтобы установить базовый уровень производительности для сита.

C. Как калибруется тестовое сито?

Базовой точкой процесса калибровки сита является использование фиксированного стандарта, и существует ряд подходов. Наиболее распространенным является использование мастер-стопки сит, мастер-образца или калибровочных сфер или шариков.

Главный стек сит включает одно из сит, используемых в процессах. Главный стек должен состоять из сетчатых сит. В случае жестких допусков для испытаний сита рекомендуется использовать сита средней точки. Для этого метода используются следующие шаги:

1. Подготовьте два образца материала, выбранного для процесса калибровки.

2. Поместите основную стопку сит на шейкер.

3. Загрузите один из образцов в верхнее сито.

4. Запустите шейкер в течение заданного времени.

5. Подготовить анализ результата с сохранением процентов

6. Поместите стопку рабочих сит (сита с размерами, соответствующими основной стопке).

7. Повторите шаги с третьего по пятый для второго образца материала.

8. Сравните результаты двух анализов

9. Проверьте отклонение от основного стека с допустимыми допусками

10. Замените рабочие сита, которые находятся вне допуска

Некоторые пользователи калибруют только одно сито за раз и сравнивают его с одним ситом из основного набора. Эту процедуру можно выполнить перед вводом в эксплуатацию новых рабочих сит.

В некоторых процессах ведущие образцы сохраняются из всего материала, который подлежит проверке на сите. Результаты, ожидаемые от рабочих сит, были получены посредством использования мастер-сита или других методов калибровки. В этом методе используется образец мастера, и предпринимаются следующие шаги:

1. Поместите стопку рабочих сит для проверки на шейкере.

2. Загрузите выбранный образец из основного образца в верхнее сито

3. Запустите шейкер на определенное время.

4. Подготовить процент сохраненного анализа результата

5. Сравните результаты с приемлемыми допусками для сит в этой стопке.

6. Замените рабочие сита, которые находятся вне допуска

Использованный образец может быть возвращен в исходный мастер-образец. В зависимости от типа материала во время испытания на сите может произойти износ. Там, где это происходит, тестовый образец выбрасывается после использования.

Как и в случае использования мастер-стека, некоторые пользователи калибруют только одно сито за раз и сравнивают его с диаграммой допустимых отклонений производительности для этого размера сита. Эту процедуру также можно использовать для новых рабочих сит, прежде чем вводить их в эксплуатацию.

Калибровочные сферы по размерам для каждого калибруемого сита используются для определения фактических результатов, полученных каждым испытуемым ситом. Этот метод прост и дает точный результат по среднему размеру апертуры. Результат прослеживается до стандартов NIST и NPL. Это хорошая проверка для отчетности по стандартам и для установления внутренних стандартов. Процедура для этой калибровки
следующим образом:

1. Выберите сито для калибровки

2. Опорожнить содержимое бутылки, содержащей соответствующий стандарт, на сито

3. Встряхните равномерно по поверхности в течение одной минуты

4. Рассчитайте процент проходящего через и считайте среднее значение апертуры для градуировочного графика.

Метод, указанный ASTM, заключается в оптическом осмотре образца отверстий, измерении отверстий и проволоки и сравнении результатов со стандартом ASTM E11. Традиционно это было сделано визуально с помощью микроскопа. Тем не менее, существуют новые компьютерные системы анализа изображений, которые начинают ограниченно использоваться для калибровки сит.

6. Резюме

Сита имеют долгую историю в качестве основы для измерения и анализа размера частиц в материале. Несмотря на появление новых основанных на технологии методов, процедуры на основе сит продолжают оставаться основной основой для определения размера частиц. Для получения надежных и согласованных результатов очевидно, что для просеивания требуется понимание не только одного, а сочетания таких интегральных факторов, как тестовые сита, ограничения процедуры тестового сита, стандарты на тестовые сита, сертификаты на сита и калибровка сита. ,

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *