Способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей

:ф(,н(,И О НИ остроения и О.А.Тенявлияние точность вляемый новйэна".ют на рас- сферичеод о том, ние соотые отлибуждение моники у ля при коиобретает ого сфероы колебанутая) осГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Московский институт прибор(72) В.М.Белов, В,В.Стерлядкинова56) Авторское свидетельство СССР1436017, кл. 6 01 М 13/02, 1988.Авторское свидетельство СССР1029048, кл, 6 01 Н 13/02, 1983.54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ(57) Использование: в контрольно-измериТельной технике, в частности при физико-хиМическом анализе свойств жидкости Сущность изобретения: для определения ко Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности, к физико-химическому анализу свойств Жидкости, а именно к способу определения коэффициента поверхностного натяжения,Целью предлагаемого способа является овышение точности измерения коэффицинта поверхностного натяжения жидкостей за счет уменьшения искажающего влияния ержателя, Поставленная цель достигается утем размещения последнего на определенном расстоянии от центра инерции капли, Й плоскости, где деформация поверхности капли Минимальна, Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявленный .способ отличается от известного тем, что держатель располагают в той части капли, где амплитуда перемещения поверхности относительно центра инерции капли миниэффициента поверхностного натяжения жидкостей используются капиллярные колебания сферической капли жидкости, помещенной на кольцевом держателе, Измеряют частоту вынуждающей силы и при резонансном увеличении амплитуды колебаний капли определяют собственную частоту ее колебаний, связанную с коэффициентом поверхностного натяжения формулой Рэлея. Кольцевой держатель располагают в той части капли, где амплитуда перемещения поверхности относительно центра инерции капли минимальна, а именно: плоскость держателя располагают на расстоянии г,/Л от центра капли, где г, - радиус сферической капли. 1 з.п. ф-лы. мальна, Это позволяет уменьшить держателя и, тем самым, повысить измерений, Таким образом, эая способ соответствует критерию " Тот факт, чтодержатель располага стоянии гоИЗ от центра инерции ской капли позволяет сделать выв что заявляемое техническое реше ветствует критерию "существвнн чия". Примером может служить во основной осесимметричной гар сферической капли жидкости, Кап лебаниях последовательно пр форму та сплюснутого, то вытянут ида с полуосями а и с.На чертеже показаны две фа ний капли (сферическая и сплю новной гармоники колебаний.3- 2(С 2 О а 2 2 мо 2 2 -2/3 -2 45 5) его следует т,е, при колеба ф созе и ма Пои колебаниях объем капли остаетсяпостоянным, поэтому можно записать: Ч= - лгс, = - ,7 та с = - а ж, (1) 4 З 4 2 4 Э 3 3 3 где г 0 - радиус сферической капли равного объема; а = Ь - полуоси сфероида в горизонтальной плоскости; с - вертикальная полус 10 Ось, ) = - , - коэффициент формы.Из формулы 1) следует, что а = г,у-13 с = г 0 1 , найдем плоскость 2 = г 0 = сопзс, в которой радиус горизонтального сечения г при колебаниях изменяется минимально. 15 Уравнение окружности при сечении сфероида плоскостью 2 = 20 должно удовлетворять системе: В точке, где величина г наименее чувствительна к деформации капли, т,е, к изменению у выполняется условие дГ/ду = О, Его дГ 2о заменить условием -= О, так как=2 г - О, а решениеуравнения г( у)=0дГ 2 дГне имеет Физического смысла.Учитывая связь а, с, с у получим Найдем решение уравнени д Гг иях по закону =ср+лых амплитудах колебаний ф С(1, плоскость которой амплитуда колебаний минимальна задается уравнением где уср - средний коэффициент формы капли,Полученное соотношение справедливо для капли, имеющей форму сфероида вращения, так и для сферической капли,В частном случае, при колебаниях вокруг среднего сферического положения уср = 1 окончательное выражение для г имеет вид: Таким образом, располагая держатель вплоскости г = 0,58 г 0 относительно центраинерции сферической капли, удается свестик минимуму его влияние на собственныекапиллярные колебания капли на основнойгармонике.Использование способа определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей обеспечивает по сравнению,ссуществующими способами следующие преимущества: необходимость малого объемажидкости, высокую точность измерения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей, связанную с уменьшением влияния тел,контактирующих с исследуемой средой.Формула изобретения1. Способ определения коэффициентаповерхностного натяжения жидкостей, заключающийся в том, что формируют каплюжидкости на кольцевом держателе, возбуждают вынужденные капиллярнь 1 е колебания капли, изменяют частоту вынуждающейсилы, измеряют амплитуду колебаний и почастотам резонансного увеличения амплитудь 1 определяют частоты собственных колебаний, по которым определяют коэффициентповерхностного натяжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точностиизмерения за счетуменьшения искажающего влияния держателя, держатель располагают в той части капли, где амплитудаперемещения поверхности относительноцентра инерции капли минимальна.2, Способ по и. 1, отл и чаю щи йс ятем, что формируют каплю сферическойформы, возбуждают основную осесимметричную моду колебаний; а плоскость децжателя располагают на расстоянии г 0/Л отцейтра капли, где г 0 - радиус сферическойкапли,1803813 оставитель В, Бел ехред М.Моргентал Редактор О. Стенина ь Корректор. тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 иэводственно Заказ 1052 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5