I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
1
rijkswaterstaat
kd-*
directie waterhuishouding en waterbeweging district kust en zee studiedienst hoorn
notitie
-1
"
VKK2-79.H222
prcleclcode
aan I
i r . H.D.
van: datum:
Xakhorst
mei 1979
ondemerp:
De e l e c t r i s c h e d e e l t j e s t e l l e r " C o u l t e r C o u n t e r " model TA 11
Inhoud
1
Inleiding
2
B e s c h r i j v i n g van d e " C o u l t e r C o u n t e r "
3
E r v a r i n g e n met h e t g e b r u i k van d e " C o u l t e r C o u n t e r " b i j d e S t u d i e d i e n s t Hoorn
4 Toepassingsmogelijkhedeq 5 Samenvatting Finuren
1
O v e r z i c h t C o u l t e r U C o u n t e r model TA I1
2
Meetgedeelte "Coulter Counter"
3 F r o n t p a n e e l v e r w e r k i n g s d e e l C o u n t e r C o u n t e r model TA I1 Literatuur
1
I n s t r u c t i o n Manual f o r C o u l t e r C o u n t e r Node1 TA I1
2
Use o f t h e model T C o u l t e r C o u n t e r i n s i z e a n a l y s i s o f f i n e
t o c o a r s e s a n d . D r . I.E. Mc Cave and D r . 3 . J a r v i s , University o f East Anglia S e d i m e n t o l o g y volume 20, 30.5-315,
-
1973
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I8 1;
rijkswaterstaat behoort bij: , n o t i t i e
WWKZ
n.r: 7 9 . ~ 2 2 2
datum: mei 1979 bladnr: 2
'1
Inleidin&
De " C o u l t e r C o u n t e r " i s e e n e l e c t r i s c h l a b o r a t o r i u m i n s t r u m e n t waarmee d e g r o o t t e van d e e l t j e s b e p a a l d w o r d t en waarmee h e t a a n t a l d e e l t j e s i n v e r schillende grootte-klassen
g e t e l d wordt.
( f i g . 1)
Het m e e t e l e m e n t van d e " C o u l t e r C o u n t e r " b e s t a a t u i t e e n g l a z e n b u i s
met 2 e l e c t r o d e n v o o r z i e n v a n e e n k l e i n e o p e n i n g . ( f i g .
2) Een e l e c t r o l i e t
met d a a r i n d e t e meten d e e l t j e s wordt d o o r d e z e k l e i n e o p e n i n g gepompt. Het m e e t e l e m e n t meet d e e l e c t r i s c h e w e e r s t a n d v a n d e e l e c t r o l i e t . B i j p a u s a g e van e e n d e e l t j e d o o r d e o p e n i n g i n d e m e e t b u i s v e r a n d e r t d e e l e c t r i s c h e w e e r s t a n d . Het a a n t a l v e r a n d e r i n g e n is e e n maat v o o r h e t
a a n t a l d e e l t j e s , d e g r o o t t e van d e v e r a n d e r i n g e n i s e e n maat v o o r de g r o o t t e van de d e e l t j e s . De g r o o t t e van de p a s s e e r o p e n i n g v a n d e m e e t b u i s i s a f h a n k e l i j k v a n d e d i a m e t e r van d e t e meten d e e l t j e s . Er z i j n b u i z e n met o p e n i n g e n v a n 3 0 , 50, 70,
100,
1 4 0 , 2 0 0 , 280, 400, 560, 1000 e n 2 0 0 0 q m .
De t e meten d e e l t j e s d i e n e n e e n d i a m e t e r t e hebben t u s s e n 2% en 40% van d e buisopening.
De f y s i s c h e e n c h e m i s c h e e i g e n s c h a p p e n van d e d e e l t j e s b e p a l e n h e t t o e
t e passen e l e c t r o l i e t . B i j meting aan s l i b z a l zeewater a l s e l e c t r o l i e t v o l d o e n , b i j m e t i n g aan z a n d d e e l t j e s z a l , vanwege d e g r o t e b e z i n k s n e l h e i d
van z a n d d e e l t j e s , g l y c e r o l a l s e l e c t r o l i e t gekozen moeten worden. De firma C o u l t e r p r o d u c e e r t e n l e v e r t c i r c a 20 j a a r l a b o r a t o r i u m a p p a r a t u u r werkend op boven omschreven p r i n c i p e .
Hiermee worden a l l e r l e i s o o r t e n
d e e l t j e s "gemeten" i n l a b o r a t o r i a van z i e k e n h u i z e n , i n d u s t r i e ë n e n o n d e r zoekinstituten.
D e C o u l t e r C o u n t e r k o s t ( i n c l u s i e f p r i n t e r ) c a . f 7O.OOO,--
2
B e s c h r i , j v i n g v a n d e C o u l t e r C o u n t e r [I]
De C o u l t e r C o u n t e r b e s t a a t u i t 2 h o o f d d e l e n , n a m e l i j k :
- een meetdeel, hoofdzakelijk - een verwerkingsdeel
bestaand u i t glas
I
-het-
rijkswaterstaat
I I I I I I 1 I 1
behoort bij: n o t i t i e datum: mei
n,r: 79.g222
WWKZ
1979
bladnr: 3
____-__-
Het b e l a n g r i j k s t e o n d e r d e e l v a n h e t m e e t d e e l i s d e m e e t b u i s , d e z e i s met v e r s c h i l l e n d e passeeropeningen l e v e r b a a r . Ue meetbuis s t a a t i n de
___________-
m o n s t e r b e k e r w a a r i n z i c h d e t e meten d e e l t j e s i n s u s p e n s i e i n d e e l e c t r o l i e t bevinden.
De d e e l t j e s worden homogeen i n s u s p e n s i e gehouden
-_____-_---__-----
met b e h u l p v a n e e n e l e c t r i s c h e menger, waarvan d e s n e l h e i d r e g e l b a a r i s . E l e c t r o l i e t en d e e l t j e s worden o p g e z o g e n d o o r d e
___--____-
vacuumpomp w e l k e
verbonden i s met d e m e e t b u i s . T u s s e n d e m e e t b u i s en d e
vacuumpomp
z i t een ___------_ o p v a n g f l e s om h e t e l e c t r o l i e t ( e n d e e l t j e s ) op t e vangen. De
t e meten h o e v e e l h e i d k a n n a a r k e u z e b e p a a l d worden d o o r h e t i n s t e l l e n van
- meetduur - totaal aantal -
-
deeltjes
a a n t a l d e e l t j e s i n een g r o o t t e - k l a s s e hoeveelheid
--__-----
Met b e h u l p v a n e e n manometer v e r b o n d e n a a n d e m e e t b u i s kan e e n . b e p a a l d e h o e v e e l h e i d bemeten worden.
I I 1 I I I I Ei
I.;
( 0 , 0 5 ; 0 , 5 of 0 , 2 mi)
B i j d e m e e t b u i s is e e n e e n v o u d i g e m _--------i c r o s c o o p gemonteerd om t e k i j k e n
of de p a s s e e r o p e n i n g i n d e m e e t b u i s n i e t v e r s t o p t z i t o f d a t e r g e e n J u c h t b e l l e n aanwezig z i j n . Het g e h e l e m e e t g e d e e l t e i s omgeven d o o r e e n m e t a l e n k o o i om d e s t o r e n d e i n v l o e d van e l e c t r o m a g n e t i s c h e g o l v e n b u i t e n t e s l u i t e n .
--------_-----_-_--
het verwerkingsdeel
Het v e r w e r k i n g s d e e l z e t d e i m p u l s e n om i n a a n t a l l e n d e e l t j e s b i n n e n
16 g r o o t t e k l a s s e n , h i e r m e e i s e e n meetber e i k m o g e l i j k van x Y m t o t 32 xJ@n w a a r b i j x a f h a n k e l i j k ' i s van h e t een g r o o t t e k l a s s e .
Er z i j n
t y p e meetbuis. Verder wordt h e t m e e t b e r e i k b e p e r k t door e n e r z i j d s d e e i g e n " r u i s " w a a r d o o r d e e l t j e s met e e n d i a m e t e r k l e i n e r d a n 2% v a n d e m e e t o p e n i n g n i e t gemeten worden e n d o o r a n d e r z i j d s h e t g e v a a r v o o r v e r s t o p p e n v a n d e m e e t o p e n i n g w a a r d o o r d e d e e l t j e s maximaal e e n
-diameter-
I I I
I I I
I I I -
I I I I I I I I I I
rijkswaterstaat
'
BWKZ
behoort bo: n o t i t i e
-
datum:
mei 1 9 7 9
bladnr:
4
nr: 79.H222
d i a m e t e r van 40% van d e m e e t o p e n i n g mogen hebben. Het p r a k t i s c h e m e e t b e r e i k i s d u s v a n
X Y tot
20
"4,
d i t z i j n 14 grootte
klassen. Het v e r w e r k i n g s d e e l g e e f t e e n nummerieke u i t l e z i n g e n e e n v i s u e e l b e e l d op e e n s c o o p . Op d i t v e r w e r k i n g s d e e l kunnen e e n x - y r e c o r d e r en e e n p r i n t e r a a n g e s l o t e n worden. Aan d e hand v a n h e t f r o n t p a n e e l v a n h e t v e r w e r k i n g s d e e l ( f i g . 3 ) z u l l e n d e g e b r u i k s - e n u i t v o e r m o g e l i j k h e d e n b e s c h r e v e n worden. 1. A a n / u i t
drukknop
-
d o o r i n d r u k k e n van d e knop wordt d e C o u l t e r
Counter i n werking g e z e t , t e v e n s z a l d e microscooplamp gaan branden en d e
vacuumpomp i n w e r k i n g t r e d e n .
2. Knop om g r a f i s c h e ( X - Y r e c o r d e r )
o f ~ n u m m e r i e k e( p r i n t e r ) u i t v o e r t e
k r i j g e n . I n de " i n t e r f a c e " - p o s i t i e
k a n b i j g e b r u i k van d e p r i n t e r
d e i n f o r m a t i e met b e h u l p v a n een d a t a t e r m i n a l op p a p i e r t a p e v a s t g e l e g d worden, w a a r d o o r v e r w e r k i n g met e e n computer m o g e l i j k i s .
-
3 . Kanalen i n s t e l l e r
hiermee kan h e t a a n t a l gewenste kanalen ( g r o o t t e -
k l a s s e n ) i n g e s t e l d worden.(max.
16; n o r m a a l 1 4 )
-
4. U i t l e e s k n o p d e u i t l e z i n g op d e s c o o p k a n op d e v e r t i k a l e as I x , 3x o f 1Ox v e r g r o o t 'worden. 5. Keuze-knop u i t l e z i n g s c o o p :
- pulse
amp-stand;
h e t p u l s p a t r o o n v e r o o r z a a k t d o o r p a s s a g e van d e e l t j e s d o o r d e m e e t b u i s w o r d t z i c h t b a a r gemaakt.
-
Dif-stand
; h e t a a n t a l d e e l t j e s i n e l k k a n a a l wordt z i c h t b a a r gemaakt.
-
CUM-stand
; het aantal deeltjes i n het
ingestelde kanaal en
a l l e h o g e r e k a n a l e n w o r d t z i c h t b a a r gemaakt.
-
Both-stand
; d e n o r m a l e e n c u m u l a t i e v e h i s t o g r a m m e n worden z i c h t b a a r gemaakt.
6 . Meter-knop: C.I.
-6
tand
; d e meter l e v e r t h e t percentage t e l l i n g e n d a t
-verloren-
I I
rijkswaterstaat behoort bij: n o t i t i e
I I I I I
I I 1 I I I I I I I I I
datum:
mei 1 9 7 9
bladnr:
5
nr: 7 9 . ~ 2 2 2
WKZ
v e r l o r e n i s gegaan d o o r s a m e n v a l l e n d e passap;e van d e e l t j e s i n d e meetbuis.
CAL-s t a n d
; a l l e e n van b e l a n g v o o r c a l i b r e r e n .
PCL-stand
; d e m e t e r g e e f t a a n v o o r welk p e r c e n t a g e h e t geh e u g e n v o l is.
7. U i t l e e s k n o p v o o r nummerieke u i t l e z i n g : Time-stand g e e f t a na l yse duur. T o t a l count-stand
geeft het aantel deeltjes.
% t o t a l v o l - s t a n d g e e f t h e t p e r c e n t a g e van h e t volume v a n d e d e e l t j e s i n een be pa a l de g r o o t t e - k l a s s e a f z o n d e r l i j k of c u m u l a t i e f . g e e f t h e t a a n t a l g e t e l d e d e e l t j e s ( a f z o n d e r l i j k of
POP-stand
cumulatief) per grootte-klasse
( a l l e e n i n c o m b i n a t i e met p r i n t e r ) .
8. Kanaalknop: h i e r m e e wordt h e t k a n a a l ( k l a s s e g r o o t t e ) i n g e s t e l d , w a a r v o o r u i t l e z i n g g e w e n s t is.
9. i n s t e l l i n g monstername: manometer-stand:
e e n v a s t e h o e v e e l h e i d w o r d t bemeten ( 0 , 0 5 ; 0 , s o f 0,2 mi).
total-stand
: t o t e e n i n g e s t e l d a a n t a l d e e l t j e s wordt bemeten.
time-stand
: g e d u r e n d e e e n i n g e s t e l d e t i j d s d u u r w o r d t bemeten
channel-stand
t o t een i n g e s t e l d a a n t a l d e e l t j e s i n een ( i n g e s t e l d ) k a n a a l wordt bemeten.
10. " R e s e t " ,
l'Accumulate" e n I i s t o p " knoppen s p r e k e n v o o r z i c h .
11. Knop v o o r s t r o o m d o o r m e e t b u i s : off-stand:
geen stroom door meetbuis
pos-stand:
p o s i t i e v e stroom door meetbuis (normaal)
neg-stand:
n e g a t i e v e i s t r o o m 'door m e e t b u i s ( t e gebruikkn b i j b ep a a l d e soorten electroliet).
12. D e knop " S i z e C a l . C h a n n e l " i s v o o r h e t c a l i b r e r e n .
De " p r i n t e r " kan h e t v o l g e n d e l e v e r e n :
- t i j d s d u u r monstername
-totaal-
rijkswaterstaat , .
n,r: 79.H222
WKZ
behoort bij: n o t i t i e datum: mei 1979 bladnr: 6
'
-
totaal aantal deeltjes
- a f z o n d e r l i j k e volume p e r c e n t a g e s -
cumulatieve
11
afzonderlijk aantal deeltjes
- cumulatief 3
II
11
I,
( p e r k a n a a l c.q. (
(I
(
I'
(
"
grootte klasse)
II
II
I1
11
I1
II
I,
II
11
It
1 1
"
)
E r v a r i n g e n b i , j h e t g e b r u i k v a n d e " C o u l t er C ounter" b i j de S t u d i e d i e n s t Hoorn
De S t u d i e d i e n s t Hoorn h e e f t a s s i s t e n t i e v e r l e e n d b i j e e n o n d e r z o e k u i t g e v o e r d d o o r Mej. E. v a n I e r l a n d (NIOZ) n a a r d e i n v l o e d v a n z a n d w i n n i n g i n d e b a d d e n z e e op d e t r o e b e l i n g v a n h e t b+adwater. D i t o n d e r z o e k v i e l b i n n e n h e t k a d e r van h e t H.S.O.K.
( h y d r o g r a f i s c h - sedimentologisch onderzoek
Viaddenzee). H i e r v o o r z i j n w a t e r m o n s t e r s o n d e r z o c h t op s l i b g e h a l t e met beh u l p van d e " C o u l t e r C o u n t e r " .
Een w a t e r m o n s t e r w o r d t genomen,
een d e e l
h i e r v a n wordt i n d e m o n s t e r b e k e r g e d a a n en homogeen i n s u s p e n s i e g e b r a c h t waarna
a n a l y s e p l a a t s v i n d t . De C o u l t e r C o u n t e r b l e e k v o o r s l i b u i t e r m a t e
g e s c h i k t om s n e l e e n a n a l y s e t e maken. Ook is g e t r a c h t met d e C o u l t e r C o u n t e r d e z a n d c o n c e n t r a t i e t e b e p a l e n .
D i t i s m i s l u k t . Door d e g r o t e b e z i n k s n e l h e i d i s g e e n goed m o n s t e r u i t d e f l e s t e nemen en i s h e t z a n d i n d e m o n s t e r b e k e r n i e t homogeen i n s u s p e n s i e
t e brengen.
4
Toepassingsmogelijkheden
Toepassingsmogelijkheden b i j Studie- en a d v i e s d i e n s t e n z i j n zonder m o d i f i c a t i e s aan de a p p a r a t u u r mogelijk b i j gebruik i n l a b o r a t o r i a .
Te
denken v a l t a a n s l i b c o n c e n t r a t i e m e t i n g e n , zeefkrommen van z a n d [2] e n s l i b . De S t u d i e d i e n s t Hoorn was i n d e C o u l t e r C o u n t e r g e i n t e r e s s e e r d om t e beo o r d e l e n o f d i t i n s t r u m e n t d i r e c t ( o p h e t m e e t v a a r t u i g ) en v r i j w e l
c o n t i n u zand- en s l i b c o n c e n t r a t i e s kon meten. Voor s l i b i s d i t i n d e r d a a d m o g e l i j k , z i j h e t d a t g e e n zand i n h e t s l i b a a n w e z i g mag z i j n . Voor d e -meting-
I I I I I I I I I 1 l I I I I I I I I
i
rijkswaterstaat behoort bijt n o t i t i e
-
datum: mei
..
WVIKZ
n.r:
79.H222
1979
bladnr: 7
' m e t i n g van z a n d c o n c e n t r a t i e s i s d i t n i e t z o n d e r meer m o c e l i j k ,
Het l i g t i n d e b e d o e l i n g om b i j d e S t u d i e d i e n s t Hoorn n a t e gaan:
-
o f d i r e c t e m e t i n g v a n z a n d c o n c e n t r a t i e met a f z u i g a p p a r a t u u r en d e v e r w e r k i n g s e e n h e i d van d e C o u l t e r C o u n t e r m o g e l i j k is, Het m e e t e l e m e n t met d e 2000
o f 1000
4
o p e n i n g z a l z e l f o n t w o r p e n o f g e c o n s t r u e e r d moeten
worden.
-
w a t d e m e e s t g e s c h i k t e methode van d i r e c t e m e t i n g van z a n d t r a n s p o r t of z a n d c o n c e n t r a t i e is.
-
wat d e o n t w i k k e l i n g s k o s t e n c.q.
i n s p a n n i n g i s , en wat d e a a n s c h a f k o s t e n
zijn.
5
Samenvatting
De C o u l t e r C o u n t e r is i n b e s t a a n d e t o e s t a n d e e n l a b o r a t o r i u m i n s t r u m e n t waarmee h e t a a n t a l en h e t volume van d e e l t j e s ( o p g e l o s t in e e n e l e c t r o l i e t ) b e p a a l d worden. H e t i n s t r u m e n t i s g e s c h i k t v o o r h e t b e p a l e n van k o r r e l v e r d e l i n g e n , van zand e n s l i b . A n a l y s e v a n s l i b b e h o e f t n i e t p e r s 6 i n e e n l a b o r a t o r i u m p l a a t s t e v i n d e n , d i t kan ook op h e t m e e t v a a r t u i g u i t g e v o e r d worden. f i n a l y s e v a n z a n d moet d o o r d a t e e n a a n t a l e x t r a b e w e r k i n g e n n o d i g
z i j n ( u i t z e v e n van k l e i n s t e en ev. g r o o t s t e f r a c t i e ) i n e e n l a b o r a t o r i u m plaatsvinden. Het l i g t i n d e b e d o e l i n g na t e g a a n i n h o e v e r r e h e t m o g e l i j k i s d e a p p a r a t u u r t e m o d i f i c e r e n om d i r e c t e m e t i n g v a n z a n d c o n c e n t r a t i e s m o g e l i j k
t e maken, d i t i n c o m b i n a t i e met c o n t i n u a a n z u i g e n van h e t z a n d - w a t e r m e n g s e l ; d e C o u l t e r C o u n t e r kan d a n g e z i e n worden a l s v e r v a n g i n g v a n d e huidige a r b e i d s i n t e n s i e v e uitwerkmethode ( f l e s s e n , e t c . ) .
Tevens l i g t h e t
i n de b e d o e l i n g t e onderzoeken of d e C o u l t e r Counter h i e r t o e h e t meest g e s c h i k t e i n s t r u m e n t is.
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
FIG. 1 OVERZICHT COULTER COUNTER MODEL TA I C
I
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
AANSLUITING M O R MANOMETER
7
FIG. 2
MEETGEDEELTE .,KULTER MXINTER"
I I I I I I I I I I I I I 1 1 1 I 1 1 I
roop
.. . NUMERIEKE UITLEZING
.
J
cn""n.L
. 5
6
METER KNOP
7
KEUZE KNOP NUMERIEKE UITLEZING
7
h
COULTER
U N . .
COUNTER.
MODEL T A n
7 8
-
KANAAL K E M
7
UITLEZING SCWP
(9)CETAL
INSTELLING
4
/---
-
AFSTELLING
SCOOP
10 ACCUMULATE
10 STOP
1
AAN-UITKNOP,
11 STRM)M DMR \MEETBUIS
3 INSTELLING
/
AANTAL KANALEN
9 INSTELLING
/
MONSTERNAME
12KANAAL INSTELLING\ VOOR CALIBREREN
FIG. 3 FRONTPANEEL VERWERKINGCEEL COULTER COUNTER MODEL TA If
