Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей

Номер патента: 1140008

Авторы: Васильева, Кисиль, Малько, Сельский

ZIP архив

Текст

ПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ,лостями капилляров ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТСРСИОМУ СВ.ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ содержащее два калиброванных капилляра различного проходного сечения ипневмоэлектрический преобразователь,выход которого через электронный усилитель соединен с регистрирующимприбором, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения точностиопределения динамического поверхностного натяжения, устройство снабженодополнительным пневмоэлектрическимпреобразователем, соединенным черездополнительный электронный усилительс дополнительным регистрирующим прибором, при этом входы обоих пневмоэлектрических преобразователей соединены соответственно с внутренними поИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к измерительцьпл устройствам физико-химических параметров растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) 5 и может быть использовано для определения динамического поверхностного натяжения (ДПН) растворов, концентрации ПАВ в растворах в лабораторных условиях. 10Известно устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей, основанное на барботажном методе измерений и состоящее из сосуда, заполняемого исследуемой жидкостью, двух трубок разного диаметра, погружаемьгх в жидкость на разную глубицу и подключенных к источнику газа, и измеритель" цой схемы201( недостаткам этого устройства относится большая погрешность при определении ДПН.Известно устройство для измеренияповерхностного натяжения жидкостей,содержащее пневматическую и электрическую схемы измерения, пневмоэлектрическгв 1 преобразователь, задатчик времени существования поверхности раздела фяз, Формирователи большого ималого пневматических подпоров исицхроцизатор режима образованияпузырьков, В котором нижние торцыкапилляра и барботяжцой трубки уста-новлены чя одицаковом уровце В исслелуемсм ммлессси 1,Недосятком указанного устройстваявляется то, что моменты достижениянаибольших давлений В капилляре ибарботяжной трубке несмотря на вали-чие синхронизатора режима образования пузырьков всегда смещены междусобой во времени. Это вызвано тем,что на синхронизацию режима образования пузырьков влияют постоянныевремени капилляра и барботажцой трубки, которые различны, а также величина измеряемого поверхностного цатяжеци 51 жидкости. Поэтому пневмоэлектрпческий преобразователь не регистрирует разность между наибольшими ДЯвпе;1 иями при ОбраЗОвании пузырьков из капилляра и барботяжцойтр бки, Погрешность, вызванцая указанным недостатком, достигает 2,57.и во многих случаях не удовлетворяе т тре б ов Я 11 иял Научно-иссл едов ательских лаборатогл 1 й,Наиболее близким по техцическойсущности к предлагаемому является устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей, содержащее два калиброванных кяци 11 ляра различного проходного сечения и пневмоэлектрический пресбрязовятель, выход которого через электронный усилитель соеди 1 ен с рег 1;стр: рующим прибором 3 .устройство дополнительно содержит источник питающего газа, пцевмяти 1 ес. кую и электрическую измерительные схемы зядятчик гъремени сущесте 10 вяция измеряемой поверхности раздела фаз СОЛЕНОИДЦЫй ВИНТИЛ 31 ЕКТРОе ные ключи, Нижий торе 11, капилляра с бОльшим Внутрецци 11 радиусом ;, на ходится выше цижцего торца кяцилляра с меньшим Внутренним радиусом г ца величину Ь Н .= 2(г, - 1 ) 1 Э,Несмотря ца то 1 то газовые и.; - зырьки из каждого цз капилляров образуются через строго зя 1 яццое В 1,емя и расчет знячеция поверхностногонатяжения производится ня ОснованииРЯЗНОСГИ МЯКС 11 МЯ 1 ЬЫ сав:1 СЦ;йэтих газовь:х п зь 1 рькях НедостаткомИЗВГСТЦОГО УС 1 РОИСТВ 3 311 с 1 Я ЕТСЯ ТС.ЧТО В МОЛ 1 ЕЦ 1 ОКОНЧЯНИ 51 зс;П 11 Ц:10 ГОВРЕМЕНИ СУЩЕСТБОЕ 13 Ц 11 Я 1311 Е О 51 РМОП поверхности раздела сказ це 1 сегпя удается Достигнуть, чтобы мсццск в соответству 1 ощем капилляре цяходи 11 СЯ В СаМОМ СВОЕМ НижНЕМ 11 ОЛОжЕ:Инс предшествующем схл 1 Лывян 11 ю пузыр а Р результате этого В момент истсчен 1 язядацного времени 51 роис,солит некоторое принудительное перемещение л 1 е 1 иска вниз за счет роста да 1 г 1 сция вплотьдо его выдавливания из капилляра и схлопывания пузырька, Это приводитк завышению полученных результатог,измерения 11 ПН растворов ГАБ В сраг,цении с его действительным значениемдля заданного 11 ремеци су 11 ествовг 1 Н 1.1 яИЗМЕРЯЕМОЙ ПОВЕРХНОСТ 11 13 аэс 1 ЕЛЯ фаэВследствие происходя 115 е го прцц дительного расширения поверх;Ости мснискяОптимальным 51 вляется такой процессизмерения ДПН 11 о методу максимальногодавления в газовом пузырьке,. чтобыв момент истечения заданного временисуществования измеряел.ОЙ и;Верхцостираздела фаз в образующел 1 ся из кап 1 ляра газовом. пузырьке естественно,а це принудител 1 но;Вступало мякси -мальное давлеци.,О 5 тями капилляров.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства для определения поверхностного натяжения жидкостей; нафиг. 2 - фовма кривых записи двухкацалььм регистрирующим самописцем; 25на фцг. 3 - зависимость перепадамаксимальных давлений во времени.Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей состоит из источника стабилизированногопневматического питания 1, двух постоянных пневматических дросселей 2и 3, двух регулируемых пневматических дросселей 4 и 5, составляющихвместе с постоянными дросселями пнев 35матическую дроссельную схему, калиброванного капилляра 6 с меньшим внутренним радиусом г , калиброванногокапилляра 7 с большим внутренним радиусом г , двух пневмоэлектрическцхпреобразователей 8 и 9, двух электронных усилителей 10 и 11, регистрирующего двухканального самописца 12и сосуда 13 для исследуемого раствора о 45Определение динамического поверхностного натяжения растворов ПАВустройством производят следующим образом,Опускают капилляры в исследуемый 50раствср таким образом, чтобы нижнийторец капилляра 7 с большим внутренним раццусом г, находился выше нижнего торца капилляра 6 с меньшимвнутренним радиусом г ца величину 55аЬ = 2(г, - г)/3. Указанное обстоятельство позволяет исключить вли 20 яние удельного веса исследуемогс Цель изобретения - повышение точности определения динамического поверхностного натяжения растворов,Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения поверхностного патяжения жидкостей, содержащее два калиброванных капилляра различного проходного сечения и пцевмоэлектрический преобразователь, выход которого через электрон ный усилитель соединен с регистрирующим прибором, снабжено дополнительным пцевмоэлектрическим преобразователем, соединенным через дополнительный электронный усилитель с до-полнительным регистрирующим прибором, при этом входы обоих пневмоэлектрических преобразователей соединены соответственно с внутренними полосраствора на результаты измерения.Включают пневматическое ц электрическое питание устройства. С помощью дросселя 4 внутри капилляра 6 создают такое давление, чтобы газовые пузырьки из капилляра 6 образовывались через малые промежутки времени, ннпрцмер 1 с, Указанное давление внутри капилляра 6 с помощью пневмоэлектрцческого преобразовате.- ля 8, электронного усилителя 10 регистрируется по одному из каналов самописцем 12, например кривая А (фиг. 2). При этом каждое образование газового пузырька из капилляра 6 вызывает резкое падение с последующим резким восстановлением давления внутри капилляра 6, что регистрируется самописцем 12 в виде импульсов кратковременного падения давления с интервалом 1 на кривой А, После последовательного образования нескольких пузырьков из капилляра 6, например 5 шт, с помощью дросселя 4 уменьшают давление внутри капилляра 6 с тем, чтобы газовые пузырьки из него образовались через большие интервалы времени, например через 3 с. На кривой А (фиг, 2) это приводит к снижению ее уровня до нового, соответствующего новому значению давления.Аналогичным образом производят дальнейшее поэтапное уменьшение давления внутри капилляра 6 до тех пор, пока интервалы между последовательно образующимися газовымц пузырь. ками це станут равными заданному наибольшему значению времени существования измеряемой поверхности раздела фаз исслецуемого раствора. Давление во внутренней полости капилляра 6, заданное с помощью дросселя 4 становится равнъп максимальномудав."ц:.ю а газовом пузырьке для исследуемого раствора и соответствующего этому времени существования измеряемой поверхности раздела фаз.При этом газовый пузырек образуетсяне принудительно, а естественно засчет уменьшения поверхностного натяжения на измеряемой поверхности раздела фаз вследствие адсорбции ца нее молекул поверхностно-активных веществ иэ объема раствора. Одновременно с выполнением измерений с помощью капилляра 6, дросселя 4, пневмоэлектрического преобра)Е),) ) )м1 зователя 8, усилителя 1 О и одногоиз каналов самописца 12 Г 1 араллельцои аналогично выеоиисФзому ведутизмерения с помощью капилляра 7,дросселя 5 усилителя 11 и второго канала самописца 12. Б результате получают кривую Б (Фиг, 2), характеризующую различные значения максимальныхдавленГПЕ в газовых гузырьках, образующихся из капилляра 7 для соответ Оствующих значений времени существования измеряемой поверхности раздега Лаз,Выполнение параллельных во.времениизмерений из двух капилляров даетвозможность исключит, влияние старе НИЯ Ра(т 1 ЗОРП На ПОЛУ)ТСЦЦЕ РЕЗУПЬаты измерения. После получения кривых А и Б (фг, 2) для всего заданного диапазоца времени сущсствоваця 1;оверхцбсти раздета сзз пр(изводятО построение зависимоси перепада дав- ЛЕНИЙ ЕР От ВрЕЕИ т (с.ПГ. 3). Дпя ЭТОГО СцаЧаЛа ОТДЕ.т.ЦО СтРОЯт ЗаВПСИ мости Р и Р Б как сзупсц 1 и Езре:гецГ Для построения коиво 1 Г =- В(:) вместо временипопставляют значения , ВРЕМЕНИ.д а ДЛЯ Т(СтРОЕПЯ КРИ- вой Р =- .с ) Езместо тзремеп ,. Ттодх ставляют значецтЯ Вре:сци Е - , Зц(1 ЧЕЕИЯи СбеРУТ 1 З тстТВЫХТТ1Л и Б (юиг, 2) )1 т 51 сотвсттстгт; г ихзначений Г, и Р-, Интерзале 1 ремецт11)Ь 1 Еи ст ГТогут то пспичзце бытьОДИцаКОЗЕМИ Л МОГУтОТЛИЧагВСЯаналоги" но и 1 цтергплы време",:.1, гг, И,БЕГ Ь =, и г(: Т -,дЗатемца осцоваеии крзвьх Р,;, - Г () иСт(ЗОТт КРТТЗ;Ггт, 17 - ;- г). ТПри этом за времядля ервой "Очки КРИВОИ ВЦбЦРаСт таКОЕ тРЕМЯ КОТОРОЕ Г 10 Тз(, Тичине ццн птс:я дО(ым В отсче - те, а такжс прпб си зптозьно раезц времени :) и г),Е:р.Б рассматриваемом слу ае Выоираот- 1 с. Значение ЕР "., первой точки равно раз:Ости зцач.й Г и Ргз ;.Еля : = 1 с. т.е. Ь Р =-.,1 с)Р,. ( 1 с ), г.та.) О,ич но: 1 цр е я (,г.",5 я второй точки кривой выбрают Тзремя 2 с, так т(ак оцо по тзеличицс приблизительтО рацпсз с г., и,т.: . Зета.ецие АГ,з 5 зторой тоХп равноГт(2 с) - Р (2 с), Расчет пцачеций СтаЬЦЫХ "ОЧЕК ПРОИЗО)ЕТТ; ан;1 ЛСГПТ 1 Па ОСОВЯТИТТ ТО цгт(ПиОС КООТЗ"ттПт)ггЕгт 1;.аеО( .,( РО)г(" ПРТе 1 с. ба.зогтзгтрс:"г От " ;я ","г ЗЕЦТ 5 ПО ПЕ ОХТО С ттг" Г г а.г гжгз;П Кит- ССЗ(Е, ПО(ОтУ ,га,"С 1 ст; Сгг)гта ао)о;)5 тзтсе -ПО."гзг.ттТЛ;г 1 ПОЯТЕцио тоттг - ,т О.-ЗС;Т ОПтг ттгт -тт е " к 0 г О г т О тз е т иг гт,О;г т: г) я Р а С т ". О П О В П О Ц Е - Х Ц С", ": О ; г1140008 Составитель А. Кощеевдактор О, Алексеева ТехредС.Легеза Корректор О. Бил 891 ног аказ 25 ал ППП "Пате г. Ужгород, ул. Проектная,4/32 , ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобре 113035, Москва, ЖПодписикомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5

Смотреть

Заявка

3646029, 27.09.1983

ИВАНО-ФРАНКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

КИСИЛЬ ИГОРЬ СТЕПАНОВИЧ, МАЛЬКО АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ, ВАСИЛЬЕВА ЮЗЕФА ИОСИФОВНА, СЕЛЬСКИЙ РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 13/02

Метки: жидкостей, натяжения, поверхностного

Опубликовано: 15.02.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1140008-ustrojjstvo-dlya-opredeleniya-poverkhnostnogo-natyazheniya-zhidkostejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей</a>

Похожие патенты