Способ определения физико-химическихпараметров жидкостей и устройство дляего осуществления

Изобретение о технике определен констант веществ зовано для измер тяжения смачиваю жидкостей на гра кость".Известен спос ностного натяжен мерения радиусов и перепада давлен тносится к лабораторной ия физико-химических а и может быть исподьения поверхностного наших и несмачивающих нице твердое тело-жид определения поверх жидкостей путем изидкости в капилляре на концах .капилляра 1.Однако данный ких последователь дующих расчетов, рить и автоматиэ способ требует нескодьных измерений и послечто не позводяет ускоировать процесс измереой способраме рвс- расй оси дующего Наиболее близким по техническ ности к предлагаемому является определения физико-химических п ров жидкостей, например вязкост плавов металлов, путем вращени пдава в сосуде вокруг вертикальн с переменной скоростью и после определения динамики поведения расплава при изменении скорости иустройство для его осуществления, включающее сосуд для исследуемого расплава, источник излучения и регистратор 2.Однако данный способ и устройство ддя его осуществления не дают всзможности проводить экспресс - измерения поверхностного натяжения жидких сред в автоматическом режиме.Бель изобретения - ускорение и автоматизация процесса определения поверх-, ностного натяжения.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения физико-химических параметров жидкостей путем вращения жидкости вокруг вертикальной оси с переменной скоростью, исследуемую жидкость вращают с положительным ускорением до момента разрыва жидкости, затем с отрицательным ускорением до момента слияния жидкости на месте разрыва, а величину поверхностного натяже ния определяют по размерам зоны разры823980 Ьа и по разности скоростей вращения 1 кидкости в момент разрыва и в момент слияния.Способ осушествляется устройством для определения физико-химических параметров, включающим сосуд с исследуемой жидкостью, источник излучения и регистратор, дно сосуда выполнено в виде обращенной внутрь него выпуклой поверхностью собирающей линзы, а регистратор снабжен блоком управления приводом вращения сосуда и установлен в фокусе линзы,На чертеже схематически представлено устройство.Устройство содержит привод 1, попую ось 2 его вращения, на которой установлен сосуд 3 с исследуемой жидкостью 4. Дно сосуда выполнено в виде. собирающей линзы. Для того, чтобы разрыв жидкости на дне происходил при малых скоростях , вращения сосуда, линза обращена выпуклой поверхностью внутрь сосуда (зона 5 разрыва жидкости на этой поверхности). По одну сторону линзы установлен источник 6 излучения, например света, с конденсатором 7, формирующим параллельный пучок, распространяющийся вдоль оси вращения сосуда. По другую сторону линзы в ее фокусе, установлен регистратор 8, снабженный блоком 9 управления привода 1 вращения.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Вращение привода 1 заставляет вращаться сосуд 3, установленный на оси 2. Привод сначала вращают с положительным ускорением. При вращении под действием центробежной силы инерции и силы тяжести жидкость 4 растекается от центра сосуда, а поверхность ее стремится при+ нять равновесную форму параболоида врашения. Привод вращают с достаточно ма лым ускорением, чтобы запаздывание перестройки поверхности в соответствии со скоростью вращения (определяемое вязкостью) было минимальным. Пучок света от источника 6 при этом не попадает на дискриминированный по уровню регистратор 8 в случае непрозрачной жидкости 4. В случае прозрачной жидкости системадно-жидкость образует рассеивающую . линзу и несфокусированный свет также не приводит к реакции дискриминированного по уровню регистратора. При определенной скорости вращения сосуда происходит скачкообразный разрыв слоя жидкости в центре линзообразного дна в зоне 5. Поскольку при этом оголяется часть поверх 4ности линзы, параллельный пучок света,сформированный источником 6 и конценсатором 7, фокусируется линзой - дном ификсируется регистратором 8. Сигнал срегистратора 8 подается на блок 9 упра-вления, с которого подается управляющийсигнал на привод вращения, заставляя еговращаться с отрицательным ускорением.Кроме того, сигнал с регистратора и зна О чение скорости вращения, при которойпроисходит смена знака ускорения, поступают на анализатор (не показан). Далее,с уменьшением скорости вращения, зонаразрыва уменьшается, и при определенной 15 скорости вращения сосуда происходит скачкообразное слияние жидкости, При этомсвет снова не попадает на регистратор8, что влечет за собой поступление сигнала на блок 9 управления, с которого 2 О подается управляющий сигнал на приводврашения, заставляя его снова вращатьсяс положительным ускорением, и процессповторяется. Значение скорости вращения,при которой происходит обратная смена зна ка ускорения (соответствуюшаямоментуслияния жидкости в зоне 5 разрыва) также подается на анализатор.При малом значении ускорения (какположительного, так и отрицательного)врашаюшая жидкость находится практически и равновесном состоянии. Это означает, что размеры зоны разрыва (в данном случае плошадь, пропорциональная интенсивности света попавшего на регистратор) определяется значением поверхностного натяжения на границе "жидкосгь-материал дна", Значение скоростей врашениясосуда в момент разрыве жидкости и в момент ее слияния также определяется величиной указанного поверхностного натяжения. Данные оразмерах зоны разрыва ио скоростях вращения сосуда, поступающие в анализатор, сравниваются с калибровочными значениями и выдаются в виде значения величины поверхностного на тяжен ия.Таким образом, предлагаемые способи устройство позволяют быстро и без проведения вычислений производить измерение величины п 8 верхностного натяженияжидкостей в автоматическом режиме. При этом измерения проводят для широкогокласса смачиваюших и несмачиваюших жидкостей, а неизменность условий примногократном повторении описанного про 55 цесса позволяет добиваться высокой повторяемости и точности результатов.Способ и устройство находят применение в исследовательских лабораториях,82398) У60 Тираж 907 одписн иал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проекта а также на предприятиях с технологией , производства, предполагающей контроль физйко-химических параметров веществ, находящихся в жидкой фазе.5 формула изобретения 1, Способ определения физико-химических параметров жидкостей путем враще ния жидкости вокруг вертикальной оси с переменной скоростью, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью ускорения и автоматизации процесса определения поверхностного натяжения, исследуемую жид кость вращают с положительным ускорением до момента разрыва жидкости, затемс отрицательным ускорением до момента слияния жидкости на месте разрыва, а величину поверхностного натяжения определяют пь размерам зоны разрыва и по разности скоростей вращения жидкости в момент разрыва и в момент слияния,К анании уая ВНИИ.ПИ Заказ 20962, Устройство для осуществления способа по п, 1, включающее сосуд с исследуемой жидкостью, источник излучения и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дно сосуда выполнено в виде обращенной внутрь него выпуклой поверхностью собирающей линзы, а регистратор снабжен блоком управления приводом вращения сосуда и установлен в фокусе линзы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское: свидетельство СССРМо 623138 кл, 6, 01 М 13/02,2. Создание лабораторной установкидля комплексного использования физических свойств жидких металлов и сплавов