УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ВЗАИМНО-ОБРАТНЫХ ЧАСТОТНО-ЗАВИСИМЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЭФФЕКТОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2010 года по МПК G01N13/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение предназначено для сравнения переменного поверхностного натяжения и упругого заряжения твердого тела в неравновесных условиях. Устройство для регистрации взаимно обратных частотно-зависимых поверхностных эффектов включает резервуар с жидкостью, в которую частично погружены образец электропроводного твердого тела. Также устройство включает электрод сравнения и вспомогательный электрод, катушку с сердечником из ферромагнитного материала. Устройство также содержит генератор периодического напряжения с возможностью подключения к обмотке катушки и селективный вольтметр с возможностью подключения к электроду сравнения. Кроме того, устройство снабжено резонатором в форме горизонтальной балки, которая расположена над уровнем жидкости. При этом центральная часть балки сверху скреплена с сердечником, а снизу скреплена с образцом. Причем сердечник отделен от катушки зазором и подвешен на пружине. При этом погруженная в жидкость часть образца скреплена с балластом, который отделен зазором от резервуара. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности регистрации взаимно обратных частотно-зависимых поверхностных эффектов на одном и том же образце электропроводного твердого тела, а также расширение диапазона частот упругого заряжения. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Устройство для регистрации взаимно-обратных частотно-зависимых поверхностных эффектов, включающее резервуар с жидкостью, в которую частично погружены образец электропроводного твердого тела, электрод сравнения и вспомогательный электрод, катушку с сердечником из ферромагнитного материала, генератор периодического напряжения с возможностью подключения к обмотке катушки и селективный вольтметр с возможностью подключения к электроду сравнения, отличающееся тем, что оно снабжено резонатором в форме горизонтальной балки, расположенной над уровнем жидкости, центральная часть балки сверху скреплена с сердечником, а снизу скреплена с образцом, сердечник отделен от катушки зазором и подвешен на пружине, погруженная в жидкость часть образца скреплена с балластом, который отделен зазором от резервуара.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепление образца и сердечника к балке включает четыре уголка, ориентированных ребрами вдоль балки, горизонтальные полки уголков отделены от балки шайбами и стянуты болтами, вертикальные полки уголков соединены осями из диэлектрика, одна из этих осей расположена над балкой и сцеплена с сердечником, другая ось расположена под балкой и сцеплена с образцом, сердечник и образец отделены от уголков изолирующими шайбами, одетыми на указанные оси.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что балласт выполнен в виде кольца с диаметрально расположенной перекладиной, за которую зацеплен нижний конец образца, причем кольцо изготовлено из фторопласта, а перекладина изготовлена из стекла.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сердечник имеет форму полосы с отверстиями на концах и изготовлен из никеля либо сплава, включающего тербий, диспрозий и железо.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что образец выполнен в виде полосы с отверстиями на концах.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что образец выполнен в виде петли из проволоки.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жидкость представляет собой водный раствор кислоты H₂SO₄ либо щелочи КОН.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жидкость представляет собой водный раствор солей К₃Fе(СN)₆ и K₄Fe(CN)₆.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар имеет крышку, составленную из двух полукруглых частей и покрытую полимерной пленкой, касающейся образца.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катушка установлена на кронштейне, включающем два продольных уголка, соединенных поперечным уголком, поперечный уголок скреплен со скобой, огибающей вертикальную штангу, штанга вставлена в горизонтальную плиту.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что на штангу одета полка, расположенная над кронштейном, в отверстие этой полки вставлен болт, фиксированный гайкой, а пружина соединяет верхний конец сердечника с головкой указанного болта.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено потенциостатом, электрод сравнения подключен к потенциостату через фильтр нижних частот, включающий сопротивление и емкость, вспомогательный электрод подключен к потенциостату через вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого через нагрузочное сопротивление соединена с переключателем, указанный переключатель обеспечивает соединение генератора переменного напряжения с обмоткой катушки либо с первичной обмоткой трансформатора при одновременном соединении селективного вольтметра соответственно с электродом сравнения либо с обмоткой катушки, причем на резервуар одет экран.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что селективный вольтметр имеет возможность осциллографической записи амплитуд колебаний потенциала и поверхностного натяжения образца.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обмотка катушки разделена на две секции, одна из которых соединена с конденсатором и образует с ним колебательный контур, а другая через ключ соединена с источником постоянного напряжения.

15. Устройство для регистрации взаимно-обратных частотно-зависимых поверхностных эффектов, включающее резервуар с жидкостью, в которую частично погружены образец электропроводного твердого тела, электрод сравнения и вспомогательный электрод, катушку с сердечником из ферромагнитного материала, генератор периодического напряжения с возможностью подключения к обмотке катушки и селективный вольтметр с возможностью подключения к электроду сравнения, отличающееся тем, что сердечник отделен от катушки зазором, нижний конец сердечника через изолирующее звено скреплен с верхним концом образца, нижний конец образца и верхний конец сердечника скреплены с рамой, основание рамы представляет собой вертикальную диэлектрическую трубу, в стенке трубы выполнены два глухих диаметрально расположенных вертикальных канала, под которыми находятся два сквозных горизонтальных канала, в вертикальные каналы вставлены штанги, в горизонтальные каналы вставлена диэлектрическая ось, соединенная с образцом, труба размещена в резервуаре и превосходит резервуар по высоте, стенка трубы имеет дополнительные отверстия, соединяющие полость трубы с пространством между трубой и стенкой резервуара.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что средние по высоте части штанг расположены в отверстии катушки, верхние концы штанг соединены кольцом, в отверстии которого находится болт, головка болта скреплена с верхним концом сердечника, на болт навинчена гайка, опирающаяся на кольцо.

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что головка болта имеет поперечное отверстие, в которое входит ось, проходящая через верхнее отверстие сердечника.

18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что изолирующее звено выполнено в виде шарнира с двумя взаимно перпендикулярными осями из диэлектрического материала, одна из осей проходит через отверстие в сердечнике, другая ось проходит через отверстие в образце.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что на оси одеты изолирующие шайбы.

20. Устройство по п.15, отличающееся тем, что сердечник изготовлен из никеля либо из сплава, включающего тербий, диспрозий и железо, и имеет форму полосы.

21. Устройство по п.15, отличающееся тем, что образец выполнен в виде ленты либо проволочной петли.

22. Устройство по п.15, отличающееся тем, что резервуар установлен на круглой плите, а катушка установлена на круглой полке, которая соединена с круглой плитой вертикальными стойками.

23. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно снабжено потенциостатом, электрод сравнения подключен к потенциостату через фильтр нижних частот, вспомогательный электрод подключен к потенциостату через вторичную обмотку трансформатора, первичная обмотка которого через нагрузочное сопротивление соединена с переключателем, указанный переключатель обеспечивает соединение генератора переменного напряжения с обмоткой катушки либо с первичной обмоткой трансформатора при одновременном соединении селективного вольтметра, соответственно, с электродом сравнения либо с обмоткой катушки, резервуар экранирован.

24. Устройство по п.15, отличающееся тем, что площадь поверхности образца, находящейся в электрическом контакте с жидкостью, ограничена изолирующим покрытием.