Способ контроля относительного из-менения смачиваемости поверхноститвердого тела

О П И С А Н И Е и 1842492ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскилСоциалистическинРеспублик(5)М. Кл. 6 01 Я 13 СОО Гасударственный квинтет СССР по делам изобретений н втнрнтнй(72) Авторы изобретения И. П. Постовалов, Е. А. Вершинин, И. И.,Ручкин, А. М. КомА. М. Комлев, В. ф.Судницына, А. М. Горелов и И. В. Глызин Научно-исследовательский и проектный институт обогащения,и механической обработки полезных ископаемых пУралмеханобр"(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ИЗМЕНЕ СМАЧИВАЕХОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО .ТЕ Изобретение относится к технической физике, в частности к исследованиям поверхностных свойств твердых веществ, и может быть использовано в горнорудной промышленности при обогащении и окомкованни руд и мате- .фриалов.Известен способ контроля смачива" емости поверхности твердой фазы, основанный на измерении краевого угла смачивания 1 Л .Недостатки способа состоят в статическом состоянии исследуемьйс систем при измерениях, вследствие чего не модулируется в достаточной степени реальный технологический процесс, не учитываются кинетические свойства гщт- ратных слоев, а также изменения поверхностных характеристик минеральных частиц за счет непосредственного кон-О такта между собой; дискретности контроля смачиваемости.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля относительного изменениясмачиваемости поверхности твердого те"ла, основанный на определении дйэлектрических свойств системы твердое тело - жидкость путем бесконтактного измерения потерь мощности электромагнитного поля СВЧ21.Однако этот способ невозможно применять для непрерывного контроля относительного изменения смачиваемостиповерхности твердых частиц суспензиив динамическом режиме, соответствующем условиям реального технологического, процесса,Цель изобретения - непрерывный контроль относительного изменения смачиваемости поверхности твердой фазысуспенэии в динамическом режиме.Йоставленная цель достигается тем,что в способе контроля относительного изменения смачиваемости поверхности твердого тела, основанном на определении диэлектрических свойств системы твердое тело - жидкость путемз 842492 4бесконтактного измерения потерь мощ- Оценку относительного измененияноати электромагнитного поля СВЧ, из смачиваемости поверхности твердой фа-.потока суспензии выделяют жидкую Фазу, зы производят путем расчета постояннойизмеряют потери мощности электромаг- затухания граничного слоя с использонитного поля СВЧ в суспензии и в вы-ванием измеренной величины потерь5деленно 9 из нее жццкой фазе и по ве- мощности поля в суспензии и в выделичинам измеренных потерь мощностису- ленной из нее жипкости до и последят об относительном изменении смачи- воздействия внешних факторов2 с Хваемости поверхности твердой фазы. Рф; = Рф 1 (1 ЙАэв ХНа чертеже представлено устройство р Р =Р, 1(2)для реализации предлагаемого способа. где Рс - потери мощности поля в сусУстройство содержит СВЧ-генератор 1 пекарни;измерительные СВЧ-ячейки 2, детек- Р, - потери мощности поля в жидтор 3, усилитель 4, регистрирующий костиприбор 5, систему электродов 6 для иэ 15 Р, - начальное значение мощности1 мврения электродного потенциала, по- поля;тенциометр 7, шланговый насос 8, уст-х - длина измерительной ячейки:,ройство 9 для выделения жидкой фазы,( - постоянная затухания суспенсиз еуспензии и резервуар 1 О.зии;, 20 о(эс- постоянная затухания жидкосПредлагаемый способ основан на ис-ти.пользовании существенных различий Постоянная затухания с зависит отдиэлектрических характеристик жидкос- :;диэлектрических характеристик и соотти в объеме и в граничном слое. Велиношения объемов компонентов, составчина граничного слоя зависит от струк 25 ляющих суспензиютуры и химического состава как по:оь + 1-К о, Р)верхности твердого тела, так и жидкой б =ф.ь+( ") жфФазы. Изменение различных внешних фак,торов.(концентрации ПАВ, РН и др.) где ц - постоянная затухания твердойоказывает влияние на величину и даль- З 0 Фазы с граничным слем 1нодействие нескомпенсированных по- . К - отношение объемов твердойверхностных сил твердой фазы ьЭ ионно" и жидкой фаз.молекулярный состав жидкой фазы, вы- Пря изменении смачиваемости твердойзывая перераспределение жидкости меж" фазы изменяются уровни потерь мощнособъемом и граничным слоем. Таким З 5 ти поля как в суспензии, так и в жидду ов ыми значеобразом, суспензию можно рассматри- кой фазе, определяемые новыми звать как систему, состоящую иэ трех ниями постоянной затухания полякомпонентов: твердой и жидкой фаз с060 Х(объемными свойствами и граничногоР -Рслоя. Каждый из этих компонентов, об 4020( Хладающих различными диэлектрическимиЖсвойствами, вносит свой вклад в об 1щий уровень потерь мощности электро- й "-Ос ф(1-к) ос (б)магнитного поля суспенэии. Под воздействием внешних Факторов, изменяю ".ь= тьф фщих смачиваемость поверхности твердойгде ю т приращение постоянной затухафазы, изменяются диэлектрическиесвойства только двух компонух компонентов ния, которое отражает изменеаничного слоя В связи ние потерь мощности поля заи потерь мощности поля счет изменения величины грав суспензии вызывается только измея олько иэмене- ничного слоя под воздействиемнием ионно-молекулярного состава жидкой фазы и величины граний ф ич ны граничного слоя тв - величина постЬянная, поскольИзмерение потерь мощности поля в сус- . ку изучаемый фактор на дипензии и выделенно из нееой из нее жидкой фа- , электрические характеристики55зе позволяет оценить вц нить влияние внешних твердой фазы влияния не ока"факторов на величину граничного слоя,являющегося меро смачий мачиваемости по- Таким образом, изменение величины4(,характеризует относительное иэменеверхности твердой фазы.52. Гудков О,И. и Мецик М.С. Диэлектрическая поляризапия и диэлектрические потери на СВЧ в тонких пленках воды на кристаллах слюды. "Поверх- ностные силы в тонких пленках и устойчивость коллоидов". М., "Наука", 1974, с. 61 (прототип). 7 842492 8ного изменения смачиваемости поверх. Зимон А.Д. Адгезия жидкостиности твердой фазы суспензии в дина- и смачивание. М., "Химия", 1974,мическом режиме, из потока суспензии с. 165,выделяют жидкую фазу, измеряют потери мощности электромагнитного поляСВЧ в суспензии и в выделенной из неежидкой фазе и по величинам измеренныхпотерь мощности судят об относительном изменении смачиваемости поверхности твердой фазы.Источники информации,приняТые во внимание при экспертизеНИИПИ Заказ 5055/44 Тиражлиал ППП Патент , г. Ужгород