SAMPLING SYSTEM FOR SOLIDS

IL CAMPIONAMENTO DEI SOLIDI

Tutti i materiali in generale, dalle materie prime ai semilavorati ai lavorati, sono ormai oggetto di un' attenta osservazione al fine di identificare il loro valore attraverso un controllo qualitativo più accurato.

Le operazioni relative alle transazioni commerciali ed alla individuazione corretta della destinazione dei materiali trattati diventano complicate per la difficoltà di determinare in maniera affidabile ed economica la qualità di una partita.

La qualità è definita analiticamente in base alle diverse caratteristiche fisico - chimiche e meccaniche o ad elementi inquinanti e/o indesiderati ed altro ancora su campioni estremamente piccoli (qualche kilogrammo) in rapporto a partite di diverse tonnellate.

Da qui l' importanza fondamentale del campionamento.

La situazione del mercato impone pesanti penalità economiche al venditore/produttore o al compratore qualora i risultati della qualità del materiale in questione, utilizzando tecniche di campionamento manuali o stazionarie, forniscano dati variabili.

Per meglio comprendere il ruolo del campionamento, lo si deve considerare nel contesto dei fattori che contribuiscono alla affidabilità dei risultati di qualità di partite di materiali.

Il primo fattore
La natura dei materiali, a volte eterogenei, organici o inorganici, talvolta soggetti inoltre ad una degradazione che inizia nell' atto stesso della loro prima manipolazione.
Per far si che il campione per il laboratorio sia rappresentativo della partita totale, tutto il disparato materiale che ne fa parte deve essere proporzionalmente rappresentato nel campione da analizzare.

Il secondo fattore
Composto dai metodi e dai procedimenti utilizzati per raccogliere, preparare e analizzare il campione.



ACCERTAMENTO QUALITATIVO

Campionamento, preparazione del campione e analisi rappresentano tre anelli di una catena e, come si sa, una catena è forte come il suo anello più debole:


Con i nuovi apparecchi automatici governati da microprocessore il valore significativo del risultato analitico è ora funzione della preparazione e delle modalità di prelievo. Per portare queste ultime allo stesso livello di affidabilità e precisione è necessario automatizzarle.

Questo rapporto si limita a descrivere sistemi di campionamento e preparazione del campione automatici.

Normalmente un sistema di campionamento è composto da:

Dispositivo di PRELIEVO
Dispositivo di QUARTATURA
Sistema di MACINAZIONE
Dispositivo di ricircolo dello SCARTO
Sistema di RACCOLTA
Unità di CONTROLLO

Ogni parte del sistema di campionamento deve essere congeniata in modo da soddisfare le esigenze di Lay-Out dell' impianto e soprattutto deve consentire l' applicazione della tecnica più adatta alle condizioni esistenti.

 

 

Come abbiamo detto gli aspetti tecnici fondamentali di un sistema di campionamento consistono nel sistema di PRELIEVO e nel sistema di QUARTATURA.

SISTEMI DI PRELIEVO:
Sono a disposizione diversi tipi di prelevatori. Il tipo cross stream cutter raccoglie incrementi da una corrente di materiale in un punto di caduta libera; il tipo hammer cutter raccoglie incrementi con un sistema a cucchiaio che si muove in senso trasversale sul nastro in movimento.
Con quest' ultimo prelevatore esiste il rischio di un prelievo non completo delle frazioni più fini. Queste, infatti, durante il trasporto si stratificano sul fondo lasciando le pezzature più grosse ai bordi e in superficie (in rif. al nastro trasportatore). Nel caso dei campionatori tipo cross stream cutter il volume del contenitore deve essere sufficiente ad evitare uno scarto per troppo pieno. In ogni caso il campionatore deve attraversare tutta la sezione di caduta del materiale in modo che ogni punto della stessa sia attraversato con la medesima velocità che deve essere fissata in modo che il campione prelevato sia rappresentativo, evitando cioè rigetto di campioni in pezzatura grossa.
Un altro tipo di campionatore detto a scivolo, ovvia il pericolo di uno scarico per troppo pieno in quanto il campione viene scaricato direttamente su un nastro secondario, il collezionato non viene sottoposto a strozzature e/o rallentamenti.


DISPOSITIVI DI QUARTATURA
La divisione o <quartatura> o <ripartizione> del campione rappresenta in effetti un prelievo del campione. La divisione ha luogo in continuo per assicurarsi che ogni incremento sia rappresentativo dell' intera partita da campionare.

I ripartitori devono soddisfare i seguenti criteri:

- Ripartire i campioni secondo rapporti costanti

- Evitare intasamenti o incrostazioni mediante la scelta di materiali adatti e accorgimenti costruttivi (angoli di scorrimento, ruvidità ecc.) o per mezzo di sistemi di pulizia incorporati

- Permettere la variazione, anche durante il funzionamento, dei rapporti di divisione

- Garantire la sicurezza di funzionamento

- Assicurare facilità d' installazione, pulizia e manutenzione

Generlamente si adottano ripartitori a tubo rotante dove il campione passando attraverso esso si presenta, ad ogni rotazione, davanti alla bocca, regolabile, di prelievo. La regolazione dell' apertura della bocca, durante il funzionamento, consente un eventuale adeguamento a flussi o materiali diversi.
Le dimensioni del ripartitore sono ovviamente legate alla pezzatura del materiale da quartare.
Affinchè venga garantita una ripartizione regolare, è necessario alimentarlo correttamente, ciò avviene normalmente con un alimentatore a vibrazione.

A seguire una rappresentazione schematica di alcune parti di un sistema di campionamento .

SCHEMA RIASSUNTIVO DI UN SISTEMA DI CAMPIONAMENTO:

NOTA: ESISTONO DIVERSI TIPI DI SISTEMI DI CAMPIONAMENTO, IL PRELEVATORE PUÒ ESSERE POSIZIONATO SUL SALTO DEL NASTRO, IN UNA TRAMOGGIA, SU UNA TUBAZIONE ECC.ECC. LO SCHEMA SOPRA RIPORTATO SERVE SOLO PER DARE UN' IDEA GENERALE DELLA STRUTTURA DI UN SISTEMA COMPLETO DI CAMPIONAMENTO.

PRELEVATORE A COCLEA
Questo tipo di prelevatore è particolarmente indicato per materiali granulati, normalmente viene montato fisso in tubazioni o silos. Il sistema di comando di cui è dotato consente una rotazione oraria ed antioraria temporizzata in modo da quantificare il quantitativo di campione necessari. A richiesta il sistema di comando è anche programmabile per prelevare più incrementi durante la giornata.

PRELEVATORE A VALVOLA
Questo tipo di prelevatore è indicato per collezionare campioni di pezzatura piccolissima fino alle polveri. Esso viene montato direttamente in linea (tubazione) o silos. L'azionamento e conseguentemente il prelievo sono manuali. A richiesta il sistema di comando può essere automatizzato come per il prelevatore a coclea.

PRELEVATORE A CASSETTO (CROSS STREAM CUTTER)
Questo tipo di prelevatore viene normalmente montato fisso sulla testa dei nastri trasportatori in corrispondenza del salto del materiale. Le dimensioni e la portata del cassetto sono stabilite in funzione delle esigenze del cliente. Questo sistema può essere comandato automaticamente oppure manualmente.

SISTEMA DI PREPARAZIONE DEL CAMPIONE
Questo impianto serve per la preparazione del campione in laboratorio, oppure può essere montato direttamente in campo al fine di velocizzare le operazioni in laboratorio. Normalmente è costituito da una tramoggia, da un alimentatore a vibrazioni, da un sistema di macinazione, da un quartatore, da un altro sistema di macinazione e da un contenitore per il collezionamento del campione. Il sistema lavora in automatico.

ALIMENTATORE A VIBRAZIONI
Questo strumento, normalmente fa parte di impianti più complessi, esso è in grado di regolare e regolarizzare il flusso di un collezionato in modo da avere una portata costante all'interno di un sistema di quartatura o di preparazione del campione.

QUARTATORE
Esistono diversi tipi di quartatore, essi sono utilizzati per diminuire rappresentativamente campioni di grosse dimensioni. Sostituiscono in pratica l'uomo che col badile, sul piazzale, divide il campionato in quarti due volte e poi prende una quota parte del collezionato. Utilizzando il quartatore si evitano i problemi di inquinamento del campione e si velocizza molto l'operazione.

POLLUTION PREVENTION | SAMPLING SYSTEM FOR LIQUIDS