Устройство для определения силы отрыва пузырька газа от частицы минерала Советский патент 1986 года по МПК G01N13/00 

1 меется приспособление для подачи пузырька воздуха .5 в кювету и закреп- леьгая его на поверхности частицы минерала , За пузырьком в кювете наблюдают с помощью средства оптического наблюдения 11, В кювете расположен поплавок 8, нижняя поверхность которого выполнена из гидрофобного матеf

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для определения сил сцепле1-шя пузырьков газа и частиц твердого тела, и может быть использовано при изучении процессов флотации и адгезионной прочности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности определения сил отрыва пузырьков малых размеров.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит держатель 1 частицы минерала 2, помещенный в. заполненную жидкостью 3 кювету 4, а также приспособление для подачи пузырька 5 воздуха, выполненное, например, в виде пневмоцилиндра 6 с иглой 7, установленной в боковой стенке кюветы 4, Поплавок 8 сво- бодно плавает на поверхности жидкости 3 Шкробюретка 9 с жидкостью сообщена с кюветой,4 через запорный вентиль 10, Измерительный микроскоп I1 для оптичебкого наблюдения за пузырьком установлен вне кюветы 4 против зерна минерала 2, Кроме того, кювета снабжена вентилем 12, а держатель 1 частицы минерала 2 связан с иглой 13, которые в совокупности с иглой 7 устанавливают пробки из эластомеров 14, 15, например, резиновые, которые закрепляют соответственно в дне и боковой стенке кюветы 4, Устройство.снабжено центрирующими элементами для поплавка 8, выполненными, например, в виде игл. 16 установленными в резиновых пробках 1

риала. Поплавок установлен с возмож н эстью свободного перемещения внутри кюветы по вертикали, проходящей через точку закрепления пузырька на поверхности минерала. Над кюветой 4 расположена микробюретка 9, которая сообп;ена с ней через запорный вентиль 10. 1 ил.

закрепленных в боковых стенках кюветы 4,

В исходном состоянии поплавок 8 отцентрирован-против частицы мине- 5 рала 2 по вертикали с помощью игл 16 вентиль 12 закрыт, микробюретка 9 разъединена кюветой 4 с помощью вентиля 10,

Устройство работает следующим об- 0 разом,

Заполняют кювету 4 и микробюрет-г ку 9 жидкостью, К поплавку 8 снизу иглой 7 с помощью пневмоцилиндра 6 5 подводят и прикрепляют пузырек воздуха 5 заданного размера (площадка для.прикрепления пузырька - гидро- фобна, например, напарафиненная)

20 Открывая вентиль 12 и сливая

часть жидкости 3, опускают поплавок 8 jBmia до соприкосновения и прикрепления пузырька воздуха к зерномине- ралу 2о Эту операцию можно выпол5 нить и выдвижением вверх по вертика-п ли иглы 13 с зерном минерала 2,- В дальнейшем иглы 6, центрирующие поплавок 8, раздвигают, а микробюретку 9, наполненную жидкостью, соеди0 няют вентилем 10 кюветой 4, Одновременно ведется наблюдение через микроскоп 11 за состоянием поверхности отрыва пузырька 5 от частицы минерала 2 В момент отрыва пузырька от

5 частицы минерала 2 микробюретку вентилем 10 закрывают. По делениям определяют объем жидкости, который вытек из микробюретки 9 в кювету 4, Расчёт силы отрыва пузьфька воз- духа 5 производят следующим образом. Пузырек воздуха 5 .с зерном минерала: 2 образуют связь. При поступлении

жидкости из микробюретки 9 в кювету А.уровень жидкости 3 изменяется на величину uh. При этом на попд,а- вок начинает действовать сила Архимеда

uFjj-S -dh-p.g, (1)

где S -. площадь сечения поплавка в горизонтальном сечении, м ; /Sh - изменение уровня жидкости

в кювете 4, м;

Я - плотность жидкости, g - ускорение- свободного падения, м/с .

Объем жидкости, поступивший в кювету 4, равен

AV()..fih, (2) .где - площадь горизонтального сечения внутренней поверхности кюветы 4, м . Подставляя Ah из.(2) (l) получим

s-:s:где F - снла отрыва пузырька газа от зерна минерала 2,

Таким образом, данное устройство позволяет точно измерять силу отры- ва практически любых по размеру пу- зьфьков газа от зерен и шлифов минералов. При этом измеряется нормальная составляющая силы сцепления пузырьков газа с зерном минерала.

Составитель А. Кощеев Редактор М. Товтин Техред И.Попович Корректор М. Шароши

Заказ 5219/40 Тираж 778Подписное

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

10

15

20

25

30

35

При необходимости можно измерять и I тангенциальную составлякйцую силу сцепления пузырька газа с минералом, для этого систему зерно минерала - пузырек, располагают горизонтально. Данное устройство может быть использовано для определения сил разрыва однородных материалов, биматериалов, сил адгез1Ш и т,д.

Формула изобретения

Устройство для определения силы отрыва пузырька газа от частицы минерала, содержащее кюве.ту для жид- - кости, закрепленный в кювете держатель частицы минерала, приспособление для подачи пузырька воздуха в кювету и закрепления его на поверхности частицы минерйЛа, средства оптического наблюдения за пузырьком в кювете, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено поплавком, нижняя поверхность которого выполнена из гидрофобного материала, установленным с возможностью свободного перемещения внутри кюветы по вертикали, проходящей через точку закрепления пузырька на поверхности минерала, элементами для центровки поплавка кюветы и микробюреткой, расположенной над кюветой и сообщенной с ней через запорный вентиль.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения силы отрыва пузырька газа от частицы минерала. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит кювету 4 для жидкости. В кювете закреплен держатель 1 частицы минерала. 5 (Л с: о i4 QD