Устройство для измерения диэлектрических параметров Советский патент 1985 года по МПК G01R27/26 

1 Изобретение относится к физической химии, в частности к устройствам для измерения /1иэлектрических постоянных адсорбционных систем методом диэлектрической спектроскопии, и может быть использовано в научно-исследовательских лабораториях для изучения свойств поверхности твердого тела. Цель изобретения - повьшение чувствительности и упрощение измерений диэлектрических свойств адсор ционных систем методом диэдектричес кой спектроскопии, а также упрощени процесса исследования -температурных зависимостей адсорбции указанным методом. . Испытания предлагаемого устройст ва при адсорбции воды и гексаметилдиЬилоксана на различных адсорбентах (крупнодисперсный кварц, аэросил, силикагель,окись алюминия, гидроокись алюминия) с различной величиной удельной поверхности (от О,21до 590 ) показали, что чувствительность метода диэлектриче кой спектроскопии в результате его применения увеличилась по сравнению с применением известных устройств приблизительно вдвое. На чертеже, изображено устройство для измерения диэлектрических параметров адсорбционных систем, разрез Устройство содержит металлически корпус 1, в который вставлены пять заземленных электродод 2 и шесть потенциальных электродов 3, вместе образующих многосекционный измерительный конденсатор. Каждый контакт ный лепесток заземленного электрода 2 образован двумя разрезами боковой йтенки стакана параллельно его оси через 15°. Лепестки расположены через 90°. Втулка потенциального элек трода имеет два разреза по взаимно перпендикулярным направлениям. Перфорированная трубка 4, заполненная стекловолокном, расположена по оси корпуса 1 и является несущим элемен том потенциальных электродов 3. Эле троды 2 и 3 фиксируются в корпусе резьбовым фланцем 5. Корпус 1 закры вается крышкой 6 с кольцевой проточ кой. К крышке 6 присоединена трубка со шлифом 7, имеющим кроме продольного боковое отверстие 8. Шлиф 7 входит в муфту стеклянного вакуумного крана 9, патрубок 10 которого служит для подключения манометра. 9 . Трубка 4 закреплена в изоляторах 11 и 12 и соединена с потенциальньпу электрическим выводом 13 устройства. Штуцер 14 вакуумного крана 9 служит для подключения устройства к вакуумно-адсор6ционной аппаратуре. Устройство работаетследующим образом. Исследуемым образцом в процессе сборки измерительного конденсатора последовательно заполняется пространство между электродами 2 и 3. Снаряженный конденсатор стягивается резьбовым фланцем 5, герметизируется пайкой вдоль кольцевой проточки крышки 6 и присоединяется к крану 9. При термовакуумной подготовке образца и при дозировке пара адсорбата устройство сообщается с вакуумно -адсорбционной аппаратурой путем поворота корпуса 1 вокруг его оси до совпадения отверстия 8 шлифа 7 со штуцером 14. Выносу частиц образца при вакуумировании препятствует жгут стекловолокна перфорированной трубки 4. Удаление газа .и напуск пара адсорбата в рабочую зону устройства осуществляе.тся через перфорацию трубки 4. Измерение диэлектрических -параметров производится при закрытом кране 9 и заземленном корпусе 1. . Предлагаемая конструкция имеет следующие параметры. Полез-ная емкость пустого конденсатора, пФ 43,3. Балластный объем (m/j) , см 51,8, где m - масса адсорбента, г; J) - плотность вещества адсорбента, г/см. Радиальный градиент температуры внутри измерительной зоны при 200 К, К/мм не более 0,1. Время установления температурного равновесия, ч не более 1,0. - Непосредственный контакт заземленных электродов с корпусом устройства позволяет отказаться от применения вспомогательного газа, что существенно упрощает процесс дозировки адсорбата. Резьбовой фланец и перфорированная трубка, заполненная стекловолокном, обеспечивают постоянство гравитационной плотности образца в процессе адсорбции - десорбции, а стенки стаканов и разрезные втулки обеспечивают постоянство расстояния между электродами и, следовательно, постоян ство начальной емкости измерительного конденсатора, что повышает достоверность измерений.

- 13

ю

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, содержащее корпус, размещенный в нем измерительный конденсатор с заземленным и потенциальным электродами, шлиф и вакуумный кран , о т л ич а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения измерений и повышения чувствительности измерений диэлектрических параметров адсорбционных систем методом диэлектрической спектроскопии, оно снабжено перфорированной трубкой, заполненной стекловолокном и размещенной в корпусе, и дополнительными заземленными и потенциальными электродами, при этом корпус выполнен.в виде металлического цилиндра, потенциальные электроды в виде дисков и размещены на перфорированной трубке, а заземленные электроды выполнены в виде стаканов и закреплены в металлическом цилинi дрическом корпусе между потенциальными электродами, причем шлиф совме(Л щен с вакуумным краном.