СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1994 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аэрогидродинамическим способам контроля поверх- ностного натяжения, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Известен способ измерения поверхностного натяжения (см. например, Pfund A.H., Greenfield E.W. Surface tension measurement of viscous liguids/ Industrial and Engineering chemistry. 1936, v.8, N 2, р. 81-82), заключающийся в том, что в сопло, расположенное над поверхностью жидкости, находящейся в измерительной емкости, подают газ с постоянным расходом, измеряют высоту следа, образованного действием струи газа на поверхность жидкости, по высоте следа судят о поверхностном натяжении.

Недостатками такого способа измерения поверхностного натяжения являются невысокая точность измерения и непригодность его для контроля движущихся сред.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения поверхностного натяжения жидкостей (см. авт.св. СССР N 1130767, кл. G 01 N 13/02), 1984), заключающийся в воздействии газовой струей на поверхность жидкости, изменении параметра газовой струи и регистрации значения параметра, при котором возникают автоколебания в отраженной газовой струе, по которому судят о поверхностном натяжении, причем в качестве параметра струи регистрируют угол падения струи на поверхность жидкости.

Недостатком известного способа измерения поверхностного натяжения является невысокая точность измерения движущихся жидких сред.

Целью изобретения является повышение точности при контроле движущихся жидкостей.

Цель достигается тем, что по способу контроля поверхностного натяжения, заключающемуся в воздействии газовой струей на поверхность жидкости, изменении угла падения газовой струи и регистрации предельного значения угла падения, при котором в системе газ - жидкость возникают автоколебания, струей газа воздействуют по и против течения жидкости и по сумме предельных углов падения определяют поверхностное натяжение жидкости.

Для пояснения сущности способа контроля поверхностного натяжения на фиг.1 и 2 представлена схема установки для его реализации.

В сопло 1 подан газ с постоянным расходом. Струя газа, выходящая из сопла, воздействует на поверхность контролируемой жидкости и образует углубление 2.

При контроле поверхностного натяжения движущихся жидкостей на поверхность раздела фаз воздействуют струей газа по направлению течения жидкости, изменяют угол падения газовой струи путем поворота сопла 1 до предельного значения угла α₁, при котором в системе газ - жидкость возникают автоколебания. Значение предельного угла падения α₁ фиксируют. Затем воздействуют струей газа с тем же расходом G_г = const на поверхность жидкости против ее течения. Изменяют угол падения газовой струи до предельного значения α₂, при котором в системе возникают автоколебания, и фиксируют его.

После измерения предельных углов падения α₁ и α₂ определяют их сумму α_с = =α₁ + α₂, по которой судят о поверхностном натяжении контролируемой движущейся жидкости.

При описанной совокупности активных действий, направленных на реализацию способа, измеряют предельные углы падения газовой струи, которые связаны со скоростью движения жидкости и контролируемым параметром, так как
α₁= α+Δ α; α₂=α-Δ α , где α- предельный угол падения газовой струи при скорости движения жидкости, равной нулю, зависящий от величины поверхностного натяжения;
Δ α- изменение предельного угла падения газовой струи вследствие влияния движущейся жидкости.

Сумма α_с предельных углов α₁ и α₂ равна удвоенному предельному углу α, т.е. 2α , и определяет поверхностное натяжение жидкости.

Предложенный способ контроля поверхностного натяжения в отличие от всех известных ранее позволяет осуществлять контроль движущихся жидкостей.

Использование: в измерительной технике, в частности в аэрогидродинамических способах контроля поверхностного натяжения движущихся сред. Сущность: струей газа воздействуют по и против течения жидкости. По сумме предельных углов падения определяют поверхностное натяжение жидкости. 2 ил.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, заключающийся в воздействии газовой струи на поверхность жидкости, изменении угла падения газовой струи и регистрации значения предельного угла падения, при котором в системе газ-жидкость возникают автоколебания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при контроле движущихся сред, струей газа воздействуют по течению и против него и по сумме предельных углов падения определяют поверхностное натяжение жидкости.