Способ определения процентного содержания компоненты в веществе повышенной вязкости

СОКИ СОВЕТСКИХИИИНИВИИИИШИИРЕСПУБЛИК 31511 6 О 1 й 29/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОИОНОМУ ОВНЩТВОООТВУ са е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Уральский ордена Трудового Красного,Знамени лесотехнический институт им, Ленинско.го комсомола(56) 1. Авторское свидетельство СССРИф 194403, кл, 6 О й 29/02, 1966,2, Авторское свидетельство СССРНф 509824, кл. 6 О 1 й 29/02, 1974.3. Авторское свидетельство СССРНф 386780, кл. 6 О й 29/00, 1971 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЦЕНТ.НОГО СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТЫ В ВЕЩЕСТВЕ ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ, заключа.ющийся в том, что пробу вещества разбавляютдо определенной концентрации, озвучиваютпробу ультразвуковыми колебаниями и изме.ряют характеристический параметр колебаний,по которому определяют процентное содержание компоненты, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью повышения точности измерения процентного содержания скипидара в смолистых веществах с пониженным его содержа.вием, пробу вещества разбавляют скипидаром вв количестве 30 - 40% от ее массы,Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для опре;. деления содержания скипидара в живице с низким содержанием скипидара.Известны способы определения процентного. содержания компонент вещества с использованиеМ ультразвуковых колебаний,Известен способ, по которому вещество облучают ультразвуком, измеряют характеристи. ческий параметр - скорость ультразвука - и с 1 О помощью таблиц определяют содержание компоненты в веществе 11Однако данный способ не применим для оп. ределения содержания компоненты в вязких средах, 15 Известен способ определения содержания ски.пидара с помощью ультразвука, реализованный в устройстве для контроля качества и состава сильнопоглощающих сред, Способ основан на 20 пропускании через пробу импульсного сигнала, определении характеристического параметра сигнала, которым является скорость ультразвука в исследуемой среде, вычисляемая по фор.муле через измеряемый средний период ре зонансных состояний среды, и определении искомой величины по полученному значению параметра. Для измерения среднего периода резонансных состояний среды по данному способу необходимо использование перестраиваемого по частоте ультразвукового генератора, осциллографа для фиксирования реэ 11 нансных состояний среды и частотомера для определения величины периода, а также излучающего и приемного ультразвукового преобразователя35в виде двух сегментов, вырезанных из полого пьезокерамического цилиндра под центральным углом 120 и образующих конфокальный резо.натор 21.Недостатками этого способа являются йиэкаяОточность определения пониженных содержаний скипидара в живице вследствие повышенного затухания ультразвукового сигнала в живице с низким содержанием скипидара и необходимости определения среднего периода резонансных состо- яний в этих условиях на разных частотах ульт развукового сигнала при наличии зависимости величины затухания от частоты, а также слож.ность и громоздкость оборудования (использование преобразователей специальной формы, 1 О частотомера) и неудобства эксплуатации,обусловленные необходимостью полного погружения и извлечения из вязкой смолистой среды ультразвуковых преобразователей сложной формы с обеспечением затекания смолистой массы в по. 55 , лость между преобразователями. Применение такрго преобразователя требует поддержания в процессе измерений высокостабильных усло. вий окружающей среды (температуры, отсутствия вибраций).Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения .процентного содержания компоненты в веществе повышенной вязкости, заключающийся в том, что пробу вещества разбавляют до определен. ной концентрации, озвучивают пробу ультразвуковыми колебаниями и измеряют характеристический параметр колебаний, по которому определяют процетное содержание компоненты 31.Недостатком известного способа являются низкая точность, а в определенных условиях и невозможность определения содержания компонент вязких веществ, какими являются смолистые вещества, например живица,Цель изобретения - повышение точности измерения процентного содержания скипидара в смолистых веществах с пониженным его со держанием,Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения процентного содержания компоненты в вешестве повышенной вязкости, заключающемуся в том, что пробу вещества разбавляют до определенной концентрации, озвучивают пробу ультразвуковыми колебаниями и измеряют характеристический параметр колебаний, по которому определяют процентное содержание компоненты, пробу вещества разбавляют скипидаром в количестве 30 - 40% от ее массы.При этом уменьшается затухание сигнала в полученной смеси и снижается влияние на результат измерения зависимости затухания от частоты ультразвукового сигнала, потому что измерения ведутся при постоянной частоте.Одновременно упрощается необходимое дляосуществления способа оборудование (требуются ультразвуковой генератор постоянной частоты, осциллограф, ультразвуковые преобразо ватели цилиндрической формы) и облегчаютсяусловия эксплуатации оборудования путем уменьшения зависимости анализа от внешних условий (от температуры вибрации), а преобразователи легко помещаются и извлекаются из смеси смолистого вещества со скипидаром.При введении скипидара в количестве, меньшем 30% от веса пробы, величина погло. щения ультразвукового сигнала смолистым веществом (живицей) недостаточно мала, чтобы обеспечить повышение точности измеренияпониженных содержаний скипидара. При этом пониженным содержанием скипидара согласноГОСТ 10271 - 62 считается содержание, меньше13%, При введении в пробу скипидара в количестве, большем 40% от ее веса, возрастаетвлияние содержания воды, что также недопустимо снижает точность определения содержания скипидара,11163 Составитель Б, Бычков Техред М, Кузьма Корректор М. Максимишннец Редактор М. Петрова Заказ 6923/36 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3На чертеже приведена зависимость содержа. ния скипидара в живице от величины характе. ристического параметра 1 т - в мкс, Ч - ис.комая величина содержания скипидара - в %).Предлагаемый способ реализуется устройст. вом для определения содержания скипидара, содержащим ультразвуковой генератор, напри. мер Г 5 - 15, выход которого соединен с излучающим ультразвуковым преобразователем.Приемный преобразователь соединен с входом 1 О вертикальной развертки осциллографа, например С 1 - 20. Выход генератора соединен также с синхронизирующим входом осциллографа, - Преобразователи, например, от дефектоскопа ДУКсоединены для обеспечения жесткости и единства конструкции ультразвуковым изолятором.Способ осуществляется следующим образом.Берут пробу смолистого вещества, помещают в сосуд, добавляют 30 - 40% скипидара, разме. шивают до получении однородной массы, Затем 2 О вводят в смесь ультразвуковые преобразователи, включают ультразвуковой генератор с частотой следования импульсов 1 кГц и частотой ультра-. звуковых колебаний внутри каждого импульса 150 кГс при величине напряжения с генератора 25 70 В. Величину развертки осциллографа уста.навливают такой; чтобы на экране осциллографа 81 4были видны импульс с выхода генератора, действующий на излучающем преобразователе, и импульс с приемного преобразователя. Далее измеряют временный промежуток (время мдержки) между задним фронтом нзлучеиного импульса и передним фронтом импульса, принятого на уровне 0,1. Искомую величину содержания скипидара в пробе определяют по графикам зависимости времени задержки от концентрации компоненты. Точность измерения содержания скипидара в смолистых веществах. 0,5 - 1% для пониженных содержаний скипидара, меньших 13% веса пробы, Для осуществления способа требуется стандартное оборудование, например неперестраиваемый ультразвуковой импульсный генератор и осциллограф, облегчается введение и извлечение из разжиженной смеси ультразвуковых преобразователей простой формы. Полное время на определение содержания скипидара в живице, включая приго" товление смеси, составляет 3-5 мин. Обеспефввается возможность проведения экспресс анализов содержания скипидара в смолистых веществах непосредственно в местах сбора, в полевых условиях, что способствует повышению качества . заготавливаемых смолистых веществ.