重要な点として、ふるい振とう機自体には開口部はありません。それは動きを提供する機械です。振とう機内部にセットされる交換可能な試験ふるいが、特定の開口部サイズを持つコンポーネントです。これらの開口部のサイズは、最も大きい5インチ（125 mm）から、最も細かい20ミクロン（635メッシュ）まで多岐にわたります。
本質的な要点は、ふるい振とう機はシステムであるということです。振とう機は一貫した機械的作用を提供し、ユーザーが選択した試験ふるいのスタック（それぞれが正確な開口部サイズを持つ）が実際の粒子分離を実行します。このシステムの多様性は、分析対象の材料に合わせて異なるふるいの開口部を選択し組み合わせることができる能力から生まれます。
粒子分析のコアコンポーネント
システムを理解するためには、機械とその使用するツールを区別する必要があります。分析の精度は、作業に適したツールを選択することに完全に依存します。
ふるい振とう機：機械そのもの
ふるい振とう機は、単に試験ふるいのスタックを保持する電動ユニットです。その目的は、ふるいスタックに、タッピング、振動、または回転シェイクなどの特定の再現性のある動きを与えることです。この制御された撹拌により、粒子が通り抜けられないふるいに捕捉されるまで、粒子が開口部を通過する機会が確保されます。
試験ふるい：分離が発生する場所
試験ふるいは測定の重要なコンポーネントです。それは、通常真鍮またはステンレス鋼で作られたフレームと、均一なサイズの開口部を持つ織られたワイヤーメッシュまたは穴あきプレートで構成されています。これらの開口部のサイズが開口部サイズです。
開口部サイズの定義：インチからミクロンまで
利用可能な開口部サイズの範囲は、無数の材料に対応するために広大です。ふるいは、非常に粗い材料用の5インチ（125 mm）から、微細な粉末用の20ミクロン（0.02 mm）までの開口部で一般的に入手可能です。
「メッシュ」という用語は、スクリーンの一直線インチあたりの開口部の数を示します。メッシュ番号が大きいほど、1インチあたりの開口部が多くなり、開口部サイズは小さくなります（例：635メッシュは非常に細かいスクリーンです）。
分析のためにふるいがどのように積み重ねられるか
粒度分布分析のために、複数のふるいが積み重ねられます。それらは常に開口部サイズの降順に配置され、最も大きい開口部が上、最も小さい開口部が下になります。頑丈な受け皿がスタックの最下部に配置され、すべてのふるいを通過した最も細かい粒子を収集します。
トレードオフと限界の理解
強力ではありますが、ふるい分析には課題がないわけではありません。プロセスの物理的な性質は、正確な結果を得るために考慮しなければならない変数をもたらします。
粒子の形状と目詰まり
試験ふるいの織り目加工されたワイヤーメッシュは、粒子がほぼ球形であることを前提としています。細長い粒子や不規則な粒子は、端から開口部を通過しても、横向きに当たると捕捉され、結果が歪む可能性があります。さらに、粘着性のある材料や湿った材料は開口部を目詰まりさせることがあり、これは「ブライディング（目詰まり）」として知られる現象であり、他の粒子が通過するのを妨げます。
ふるい分けの下限
機械的ふるい分けには実用的な下限があります。開口部サイズが20ミクロンを下回ると、静電気や湿気などの力が粒子を凝集させ、ワイヤーメッシュによる正確な分離をほぼ不可能にします。サブミクロン粒子の分析には、レーザー回折などの代替方法が必要です。
精度と再現性
手動でのふるい分けに対する機械式ふるい振とう機の主な利点は再現性です。機械は毎回同じ時間、全く同じ動きを提供するため、人間のばらつきを排除し、異なるテストの結果が比較可能で信頼できることを保証します。
目標に合わせた適切な選択
正しいふるいの開口部の選択は、分析する材料と収集する必要のあるデータによって完全に決定されます。
- 粗い材料（例：建設骨材、土壌）が主な焦点の場合： インチまたはミリメートルで測定されるより大きな開口部を持つ一連のふるいを使用します。
- 微粉末（例：医薬品、顔料、小麦粉）が主な焦点の場合： ミクロン範囲まで及ぶ高いメッシュ数で定義される一連のふるいが必要になります。
- 完全な粒度分布が主な焦点の場合： サンプル材料の予想される全サイズ範囲をカバーする、慎重に選択されたふるいのスタックを使用する必要があります。
結局のところ、粒子分析を習得することは、振とう機が力を提供するが、試験ふるいの精密に設計された開口部が結果をもたらすことを理解することから始まります。
要約表：
| コンポーネント | 役割 | 主要な仕様 |
|---|---|---|
| ふるい振とう機 | 機械的な動きを提供する | 開口部はなし。シェイク/タッピング動作を伝達する |
| 試験ふるい | 粒子分離を実行する | 特定の開口部サイズ（5インチ～20 µm） |
| ふるいスタック | 粒度分布分析を可能にする | 最大から最小の開口部の順に配置 |
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