СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА ЯЧЕЕК И КРАТНОСТИ ПЕНЫ Российский патент 1994 года по МПК G01N15/02 

Описание патента на изобретение RU2017134C1

Изобретение относится к технической физике, а именно к исследованию химических и физических свойств веществ, и предназначено для анализа структурных параметров пены.

Известен способ определения радиуса ячеек пены путем фотографирования [1] . Известен способ определения кратности пены путем пропускания пены через капилляр [2]. Указанные способы трудоемки, требуют предварительной калибровки и обладают невысокой точностью.

Указанные способы позволяют проводить раздельное определение кратности и радиуса ячеек пены, что не обеспечивает комплексного исследования пенных систем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ для измерения кратности пены и размера ее ячеек [3], в котором пена под действием разрежения движется по стеклянному капилляру и производится фиксация объемов пузырьков воздуха и участков с жидкостью (пленок) фотоэлектрическим методом. Данный способ позволяет по результатам фотоэлектрических измерений определять кратность пены в диапазоне 40-100 с размером ячеек 0,4-3,5 мм.

Недостаток в том, что при измерении параметров пены она разрушается при всасывании в капилляр. Применение способа ограничено, он не может пользоваться при исследовании динамики происходящих в пене процессов, анализ длителен.

Для обеспечения одновременности определения радиуса ячеек и кратности пены при сохранении ее структуры и сокращении времени анализа пену помещают в ступенчатую кювету, образующую два слоя толщиной Х1 и Х2, определяют пропускание светового потока Т1 и Т2 в слоях и рассчитывают радиус ячеек пены и кратность К по формулам:

Cпособ осуществляют при толщине слоев пены в ячейке в диапазонах Х1= 20. . .30 R и Х2 = 80...100 В, измерение производится одновременно на одной высоте пены.

Преимуществом способа является его использование при исследовании динамики процессов в пене, измерение величин в реальном масштабе времени.

Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Пену получают путем пропускания воздуха и раствора пенообразователя через пеногенератор. Кратность и радиус ячеек пены варьируют путем изменения соотношения газовой и жидкой фаз, подаваемых на пеногенератор. В качестве пенообразователя используют натрийалкилсульфаты фракции С1013 (АС С1013) ТУ 38 507-63-84-90 при концентрации раствора 0,8 мас.% . Полученную пену помещают в стеклянную кювету так, что пена в ней образует два слоя толщиной Х1 = 9 мм и Х2 = 35 мм. Кювету с пеной помещают в спектрофотометр и измеряют величину пропускания светового потока через каждый слой пены одновременно на одной высоте. По полученным значениям пропускания рассчитывают радиус ячеек и кратность пены по приведенным выше формулам: R = =0,44 мм, К = 120. Продолжительность определения параметров пены 1,5 мин.

В качестве контрольных методов используют: для определения кратности - кондуктометрический метод (прибор ИКРАП), для определения радиуса ячеек - фотографический метод (пену фотографируют через стенку кюветы и рассчитывают средний радиус ячеек по фотографиям). Получают значение Rфото = 0,41 мм, Кконд = 125.

П р и м е р 2. Изменяют размеры слоев пены Х1 = и Х2 путем использования стеклянных ячеек с другими геометрическими параметрами. В качестве пенообразователей используют триэтаноламиновые соли алкилсульфатов (ТЭАС ТУ 38.107127-87) и композиционный пенообразователь "Поток" ТУ 38.507-63-98-90, концентрация растворов 0,8...1 мас.%. Проводят измерение как описано в примере 1. Результаты определения радиуса ячеек и кратности пены сведены в таблицу.

П р и м е р 10 (по прототипу - базовому). Пену получают как в примере 1, используя в качестве пенообразователя натрийалкилсульфаты фракции С1013. Используют прибор для определения кратности и дисперсности пены по патенту ПНР N 132746. Пену просасывают через капилляр и определяют кратность по соотношению объемов воздуха и жидкости в менисках, идущих по капилляру, и средний размер ячеек по объема воздушных зазоров между менисками жидкости, идущей через капилляр.

Результаты анализа сведены в таблицу.

Как видно из данных таблицы, определенные по способу параметры пены хорошо согласуются с контрольными методами. При этом толщина слоев пены не должна быть менее Х1 < 20R и X2 < 80R так как при этом, как видно из примера 4, получаются при расчете по формулам заниженные значения радиуса ячеек и кратности вследствие непропорционального роста пропускания светового потока. Толщины слоев пены не должны быть более Х1> 30R и X2 > 100R, так как при этом, как видно из примера 5, получаются при расчете по формулам завышенные значения радиуса ячеек и кратности вследствие непропорциональности уменьшения пропускания светового потока. Состав и концентрация пенообразователя не влияют на точность определения радиуса ячеек и кратности пены (примеры 2, 6 и 8). Способ позволяет производить определение радиуса ячеек и кратности пены в реальном масштабе времени: длительность измерений, включая расчет, не более 2 мин), без разрушения ее объема, в то время как в способе по прототипу (пример 10) за время измерений происходит полное разрушение пенного объема.

Похожие патенты RU2017134C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАСПЯТНЕНИЯ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2002
  • Шахворостов Н.Г.
  • Гольцман Е.В.
  • Хаджиева Я.Я.
  • Алексеев В.Н.
  • Поддубный С.И.
  • Войлошников О.Д.
  • Казанцев М.Э.
  • Прокофьев И.Е.
RU2244241C2
СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ИСПАРЕНИЙ И ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ И ВЫБРОСАХ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ, ХРАНЕНИИ, ПЕРЕВОЗКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЫЛЕОБРАЗУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И ПОВЕРХНОСТЕЙ, РАСТВОРЫ ПЕНООБРАЗУЮЩИХ РЕЦЕПТУР И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Хаджиева Яха Яхъяевна
  • Рода Андрей Васильевич
  • Архипов Сергей Григорьевич
  • Лепешкин Сергей Михайлович
  • Шахворостов Николай Гавриилович
  • Шутенков Виктор Васильевич
RU2565190C2
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО КОМПОЗИТА С ЗАДАННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ 2020
  • Ходунков Вячеслав Петрович
  • Заричняк Юрий Петрович
RU2748669C1
Пеногенератор 1983
  • Евсеев Василий Сергеевич
  • Миллер Юрий Александрович
  • Донсков Юрий Иванович
  • Шестых Владимир Васильевич
  • Светлов Геннадий Матвеевич
SU1146468A1
СПОСОБ СОЗДАНИЯ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТА С ПРЕДСКАЗУЕМОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ 2020
  • Ходунков Вячеслав Петрович
  • Заричняк Юрий Петрович
RU2739728C1
ПЕНООБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ 2001
  • Степанов И.К.
  • Мартынов Д.А.
  • Степанова О.И.
  • Степанов А.И.
RU2191200C1
Устройство для определения пенообразующей способности растворов пенообразователей 1980
  • Шароварников Александр Федорович
  • Сотников Николай Васильевич
SU938101A1
Способ пожаровзрывопредотвращения и тушения пожара гибридной пеной и устройство для его осуществления 2020
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Куприн Алексей Геннадьевич
  • Куприн Сергей Геннадьевич
  • Куприн Денис Сергеевич
RU2757479C1
Установка комбинированного тушения пожара воздушно-механической гибридной пеной средней кратности или распыленной водой 2023
  • Куприн Геннадий Николаевич
  • Куприн Алексей Геннадьевич
  • Куприн Сергей Геннадьевич
  • Куприн Денис Сергеевич
RU2817915C1
Способ тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей 1987
  • Волошаненко Александр Иванович
  • Мельниченко Игорь Михайлович
  • Шкоруп Александр Иванович
SU1416129A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 017 134 C1

Реферат патента 1994 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА ЯЧЕЕК И КРАТНОСТИ ПЕНЫ

Использование: исследование химических и физических свойств веществ для анализа структурных параметров пены. Сущность изобретения: пену помещают в ступенчатую кювету, образующую два слоя, определяют пропускание светового потока в слоях и рассчитывают радиус ячейки пены и кратность по указанным формулам. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 017 134 C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИУСА ЯЧЕЕК И КРАТНОСТИ ПЕНЫ, заключающийся тем, что измеряют величину пропускания светового потока, прошедшего через пену, помещенную в кювету, отличающийся тем, что пену помещают в ступенчатую кювету, образующую два слоя толщиной X1 и X2, определяют пропускание светового потока T1 и T2 в слоях и рассчитывают радиус R ячеек пены и кратность K по формулам
R = ;;

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2017134C1

Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Способ получения лаков 1960
  • Богатырев П.М.
  • Гольда Н.М.
  • Кайданова О.Х.
  • Тодорова Т.В.
  • Штанько Н.Г.
SU132746A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 017 134 C1

Авторы

Некрасов А.Г.

Чернин В.Н.

Кротов В.В.

Чистяков Б.Е.

Даты

1994-07-30Публикация

1992-01-09Подача