La arena se compone de rocas o minerales locales que varían en tamaño de partícula de .05 mm a 2 mm de diámetro. Las partículas más pequeñas se etiquetan como limo. La medición de partículas es fundamental para el funcionamiento seguro de tuberías y maquinaria submarinas (como petróleo y gas). Aquí se describen tres métodos: usar pipetas, usar hidrómetros y usar monitores automáticos de tuberías industriales. El ejército de los EE. UU. Está investigando un cuarto método (que aún no existe) para proporcionar detectores más rápidos en el avión. y motores de helicópteros para hacer frente a las condiciones del desierto, donde el exceso de arena y polvo son una causa frecuente de fracaso de la misión.
Seque la arena / arcilla / limo en un horno microondas durante 20 minutos. Este es el método de la pipeta. Utilizar un mortero y mano de mortero para romper la muestra, luego pasar los restos por un tamiz de 2 mm. Combine la muestra con agua destilada al 30%, hierva y agregue Calgon (hexametafosfato de sodio), que ayuda a la separación. Agitar y dejar reposar durante seis horas. Lavar la arcilla y el limo a través de un tamiz de 62,5 mm. Todo lo que quedará será arena. Ahora se puede secar y pesar. Las partículas de arena de diferentes tamaños se pueden separar pasándolas por una serie de tamices de diferentes tamaños.
Use una licuadora de malta para mezclar muestras de arena y limo cuidadosamente pesadas con Calgon. Este es el método del hidrómetro. Vierta la solución en un cilindro de sedimentación. Después de 40 segundos, la arena estará en el fondo y las partículas más ligeras suspendidas arriba (esta es la ley de Stokes, que predice la rapidez con la que las partículas caerán de la suspensión, de acuerdo con su tamaño y peso, en comparación con la viscosidad del líquido). El hidrómetro puede medir la densidad del líquido en cualquier punto del cilindro. Después de dos horas, tome una lectura del porcentaje de limo y réstelo de la muestra original (por peso). Esto producirá el porcentaje de arena.
Conecte un monitor acústico de arena al exterior de cualquier tipo de tubería (submarina o terrestre). Este es el método para medir el tamaño de las partículas de arena que utilizan actualmente las empresas de petróleo y gas. El sonido de la arena golpeando la pared de la tubería le dice al monitor el tipo de arena y la velocidad en gramos por segundo. El monitor tiene una alarma que se puede calibrar a la tasa de arena permitida, de modo que la tubería se puede apagar antes de que se produzcan daños. Los monitores ultrasónicos se pueden acoplar de forma similar.