Устройство для измерения поверхностногонатяжения жидкостей

(71) Заявител эа 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ2 змеИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к измерительным устройствам физико-химических параметров жидких сред, и может быть использовано для автоматического измерения динамического поверхностного натяжения жидкостей, концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ) в растворах как в лабораторчых условиях, так и непосредственно на технологиче:ком потоке.Известно устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей методом максимального давления в газовом пузырьке, содержащее иэмери тельный капилляр, барботажную трубку, источник стабилизированного давления питающего газа, измеритель перепада давлений, постоянные и переменные дроссели и камеру с вялой 20 гофриРованной мембраной, разделяющей камеру на две полости. В результате этого отсутствует процесс образования газовых пузырьков из барботажной трубки при измерении поверхностного 25 натяжения, а нижний ее торец находится в исследуемой жидкости на уровне нижнего торца измерительного капилляра. Это дает воэможность повысить точность измерения при незначительных 30 изменениях уровня жидкости в ирительной кювете 1.Недостатком укаэанного устройстваявляется увеличение погрешности измерений при колебаниях уровня в измерительной кювете более +5 мм иэ-заограничения хода вялой гофрированноймембраны устройства.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для измеренияповерхностного натяжения жидкостейпо методу максимального давления в газовом пузырьке, содержащее измерительный капилляр, опущенный в проточную измерительную кювету с исследуемой жидкостью, задатчик времени существования поверхности раздела фаз,формирователь малого пневматическогоподпора пневматическую дроссельную и электрическую схем измерения и дифференциальный емкостной пневмопреобразователь 2,Однако измеряемый максимальный перепад давления при образовании газового пузырька в известном устройствезависит от влияния капиллярных силв барботажной трубке, а также от расстояния от плоскости среза нижнегоконца барботажной трубки до вершинымениска в момент максимального давле 796740ния при образовании газового пузырька иэ барботажной трубки. Указанное явление вносит дополнительную погрешность до 5.Цель изобретения - повышение точности измерений.Цель достигается тем, что один иэ входов дифференциального емкостногопневмопреобразователя соединен с нулевой отметкой уровня проточной измерительной кюветы, а его мембрана установлена в одной горизонтальной плоскости с торцом нижнего конца измерительного капилляра.На чертеже показана принципиальная измерительная схема предлагаемого уст,ройства. 15Устройство состоит из дифференциального емкостного пневмопреобразователя 1, чувствительная мембрана которого установлена в одной плоскости с торцом нижнего конца измерительно го капилляра 2, который опущен в проточную измерительную кювету 3 с исследуемой жидкостью, шарикового ста.билизатора 4 давления питающего газа., постоянных и переменных дросселей 5-9, постоянной пневмоемкости 10, и двух трехмембранных реле 11 и 12 с пневматическим подпором. Реле 11, емкость 10 и регулируемый дроссель 5 образуют генератор пневмоимпульсов, дроссели б и 9 образуют измерительную пневматическую схему, дроссель 7 предназначен для создания малого пневматического подпора в устройстве, дроссель 8 ограничивает расход питающего газа через пневматическую схему, а коммутирующее реле 12 в момент появления пневмоимпульса на выходе генератора перекрывает выход питающего газа в атмосферу через дроссель 7. 40Измерение поверхностного натяжения с помощью предложенного устройства производится следующим образом.На вход устройству подают питающий газ (воздух). На выходе генератора пневмоимпульсов в результате соответствующей его настройки с помощью переменного дросселя 5 появляются сигналы определенной длительности и через заданные интервалы времени, что вызвано требуемым временем существования измеряемой поверхности раздела Фаз жидкость - газ. В моменты отсутствия импульсов на выходе ,генератора мембранный блок реле 12 находится в нижнем положении. Это дает воэможность части питающего газа стравливаться в атмосферу через дроссель 7, .что создает внутри измерительного капилляра 2 малый пневматический подпор по величине, доста- Я точный только для удержания мениска газового пузырька на нижнем торце измерительного капилляра. Это способствует адсорбции молекул поверхностно; активных веществ на измеряемой грауя- у 5 це раздела Фаз. В моменты появления импульсов на выходе генератора мембранный блок реле 12 перемешается вверх, стравливание газа в атмосферу через дроссель 7 прекращается, давление во внутренней полости измерительного капилляра 2 увеличивается до величины максимального в газовом пузырьке, Это приводит к образованию газового пузырька из измерительного капилляра в исследуемую жидкость. Одновременно это максимальное давление поступает на один иэ входов дифференциального емкостного пневмопреобразователя 10, второй вход которого соединен с нулевой отметкой уровня проточ. ной измерительной кюветы 3. В связи с тем что чувствительная мембрана дифференциального емкостного пневмопреобразователя 10 установлена в одной горизонтальной плоскости с торцом нижнего конца измерительного капилляра 2, снизу на мембрану действует давление, равное гидростатическому давлению столба жидкости в измерительной кювете 3 от нижнего торца измерительного капилляра до верхнего уровня жидкости в кювете, т.е. от глубины погружения измерительного капилляра в исследуемую жидкость, Таким образом мембраной воспринимается только давление, по величине равное максимальному давлению в газовомпузырьке, образующемуся из измерительного капилляра в жидкость без учетавлияния его погружения. Изменениеуровня жидкости в измерительной кювете в ту или иную сторону на значительную величину абсолютно не влияетна перепад давления, воспринимаемыймембраной дифференциального емкостного преобразователя. Применение предлагаемого устройст-,ва в производственных условиях даетвозможность исключить влияние глубины погружения измерительного капилляра в исследуемую жидкость и ее плотности на результаты измерения при значительных колебаниях уровня жидкости в проточной измерительной кювете,Формула изобретенияУстройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей по методу максимального давления в газовом пузырьке, содержащее измерительный капилляр, опущенный в проточную измерительную кювету с исследуемой жидкостью, эадатчик времени существования поверхности раздела фаз, Формирователь малого пневматического подпора, пневматическую дроссельную и электрическую схемы измерения и дифференциальный емкостной пневмопреобразователь, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точ796740 Составитель С. Беловодченкоедактор М. Петрова Техред Й. Бабурка Корректор С.Шекма акаэ оми отушс ы Я елнал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,ности измерения, один иэ входов дифференциального емкостного пневмопреобразователя соединен с нулевойотметкой уровня проточной измерительной кюветы, а его мембрана установлена в одной горизонтальной плоскостис торцом нйжнего конца измерительно-,го капилляра. 62/61 Тираж 916 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 11 Ь 035, Москва, Ж, РИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское .свидетельство СССР В 538278, кл. О 01 М 13/02, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР . 5 В 603879,кл. й 01 й 13/02, 1976