La arena consiste en 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 crítica para el funcionamiento seguro de tuberías y maquinaria subacuáticas (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 motores de aviones y helicópteros para hacer frente a las condiciones del desierto, donde el exceso de arena y polvo son una causa frecuente del fracaso de la misión.
Seque la arena / arcilla / limo en un horno de microondas durante 20 minutos. Este es el método de pipeta. Use un mortero y una maja para romper la muestra, luego pase los restos a través de 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. Agite y deje reposar durante seis horas. Lave la arcilla y el limo a través de un tamiz de 62.5 mm. Todo lo que queda 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 se suspenderán arriba (esta es la ley de Stokes, que predice qué tan rápido se caerán las partículas 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 reste de la muestra original (en peso). Esto producirá el porcentaje de arena.
Conecte un monitor de arena acústico al exterior de cualquier tipo de tubería (submarina o terrestre). Este es el método para medir el tamaño de partícula de arena que usan actualmente las compañías 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 tasa en gramos por segundo. El monitor tiene una alarma que se puede calibrar a la velocidad de arena permitida, de modo que la tubería se puede cerrar antes de que ocurra un daño. Los monitores ultrasónicos se pueden conectar de manera similar.