Способ определения потенциала границы раздела фаз жидкость-газ Советский патент 1986 года по МПК G01N13/00 

Изобретение относитс-Я к измерительной технике, а именно к способам определения полного потенциала поверхности растворов на границе с воздухом или любым другим газом.

Цель изобретения - повышение точности определения потенциала путем обеспечения непосредственного определения потенциала без проведения дополнительных измерений.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство для определения потенциала границы раздела фаз жидкость - газ содержит капилляр с исследуемой жидкостью 1, генератор монодисперсных капель (ШК) типа вибрирующая игла, состоящий из задающего низкочастотного генератора 2 электрических сигналов, электромагнита 3, пластинки с иглой 4,блока для измерения зарядов монодисперсных капель, состоящего из экранированного каплесборника 5 и элек- трометра 6, блока 7 компенсации начальных зарядов капель, возникающих при генерации металлического подвеса 8 для капли-мишени из исследуемой жидкости, блока 9 подачи регулируемого потенцгала, высокоточного вольтметра }0 для измерения величины потенциала, микроскопа 11 для наблюдения за процессом соударения капель, осветителя 12 сетки 13 электростатической защиты.

Способ осуществляют следующим s. образом.

Исследуемую жидкость (дистиллированную воду) заливают в капилляр 1, включают ГМК, состоящий из генератора 2 электрических сигналов низкой частоты, питающего электромагнита 3, переменное поле которого приводит к колебанию пластинки с иглой 4. Изменяя величину питакяцего напряжения добиваются образования стабильной струи монодисперсных капель диаметром 100 мкм, с высокой степенью точности воспроизводимых не только по размеру, но и по величине заряда, приобретаемого каплями в процессе генерации.

Струю монодисперсных капель направляют в экранированный капле- сборник 5, соединенный с высокочувствительным электрометром 6, по по- |сазаниям которого судя1р о величине

и знаке заряда капель или об их изменении. Затем с помощью блокз 7 компенсации нейтрализуют заряд первичных капель, для чего между водой

S в капилляре 1 и иглой 4 генератора прикладывают компенсирующее напряжение, величину которого можно менять в соответствии с требованиями эксперимента.

О Мезкду ГМК и электрометром 6 с каплесборником 5 помещают металлический (медный) подвес 8, который имеет три степени свободы переме- ,, что позволяет менять положе5 кие подвеса в пространстве таким образом, чтобы вначале на нем происходило осаждение капель струи и формирование из них хапли-мишени диаметром 3 мм. Затем меняя положе0 ние капли-мигаени относительно струи монодисперсных капель добиваются «их соударения с возникновением временного контакта меяоду ними в виде жидкой перемычки, что создает предпосылки для проявления баллоэнерге- тических явлений при ее разрыве.

Отлетающие после соударения с мишенью вторичные капли улавливают в каплесборник 5 и по показаниям

30 электрометра 6 судят об их заряде. Затем на каплю-мишень подают через проводящий подвес 8 потенциал, величину и знак которого можно менять с помощью блока 9 подачи регулируемо35 го потенциала до тех пор, пока заряд вторичных капель не обращается в нуль. Величину этого потенциала, которая в данном случае равна 0,2 В, изменяют с помощью вольтметра 10.

40 Она соответствует полному значению потенциала на границе раздела исследуемая жидкость - газ. Установлено, что материал подвеса на результаты эксперимента не влияет. За процессом

45 соударения капель наблюдают с помощью микроскопа 11 и осветителя 12. С целью экранировки изучаемых процессов все основные блоки устройства помещают внутри сетки 13 электроста50 тической защиты, которая надежно заземлена и,в свою очередь, является одним из основных блоков установки.

55Фо эмула изобретения

Способ определения потенциала границь, раздела фаз жидкость - газ,

3

заключающийся в формировании моно- дисперсных капель исследуемой жидкости с нулевым зарядом, столкновении этих капель с предварительно сформированной неподвижной каплей:- мишенью той же жидкости, сборе вторичных капель, образованных в результате столкновения, и регистрац электрического заряда на вторичных каплях, отличающийся

Редактор И. Касарда

Составитель А. Кощеев

Техред В.Кадар Корректор М. Демчик

Заказ 1943/42 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

тем

,, ,что, с целью поньппения точности определения, на каплю-мишень подают регулируемый электрический потенциал регистрируют зависимость заряда вторичных капель от потенциала, а потенциал границы раздела фаз жидкость - газ определяют по величине потенциала, подаваемого на каплю- мишень, при котором заряд вторичных капель равен нулю.