Устройство для определения поверхностного натяжения и вязкоупругих параметров жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01N13/02 G01N11/00 

1

Изобретение относится к исследованию физико-химических поверхностных свойств, в частности поверхностного натяжения и вязкоупругих параметров жидкости - поверхностной упргости и вязкости.

Цель -изобретения - сокращение вр м ени и повышение точности измерений путем исключе7- ия влияния приемника капшшярных волн на их распространение.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, подающий напряжение на осциллограф 2 и электродинамический вибратор 3, механически снязатшй с возбудителем капиллярных воли 4, в жидкости укрепленным на подвижном столике с микрометрггчес КИМ винтам 5, плоскую металлическую пластину .6 толщиной, не превышающей

половины Д.ПИНЫ волны, размещенную ---jj -

Над поверхностью жидкости перпендикулярно направлению распространения капиллярной волны и образующую с исследуемой фазовой границей 7 в рабочей емкости 8 динамический конденсатор, вспомогательный электрод 9, помещенный в жидкость и входящий вместе с пластиной 6 в состав прием- пика капиллярных волн, электрометри- ческий yci-шитель 10, вход которого соединен с пластиной 6 и электродом 9, а выход через селективный усилитель 11 соединен с вторым входом ос- цшшографа 2.

Устройство работает следующим образом.

В рабочую емкость 8 с размерами 400 X 150 X 20 мм заливают исследуе- мую жидкость, над поверхностью которой на- расстоянии 0,5 мм помещают плоскую прямоугольную пластину 6 размером 30 х «10 х 0,5 мм перпенди- кулярно направлению распространения волн и так, чтобы,грань с размерами 3.0 X 0,5 мм оказалась парллельной поверхности жидкости. В жидкость у одного из краев рабочей емкости ,вводится платиновый вспомогательный электрод 9 в виде проволоки диаметром 0,5 мм на глубину 10 мм. На генераторе 1 переменного тока устанавливают частоту 220 с и напряжение 3 В. Механический возбудитель 4 капиллярных Волн, представляющий собой стеклянную палочку с эллиптичес607532

ким поперечным сечением (средний радиус 0,8 мм; длина , лежащую в плоскости жидкости и соединенную с электродинамическим вибратором 5 3. С помощью микрометрического винта 5 возбудитель 4 устанавлгшают таким образом, чтобы наблюдаемьй на экране осциллографа, 2 эллипс соответствовал разности фаз 2TFn между

10 сигналами, подаваемьми-на осциллограф с генератора 1 и селективного усилителя 10, Далее возбудитель 4 перемещают на расстояние л, измеряемое микрометром и соответствующее

5 изменению определяемой по осциллогра фу разности фаз на 16ТГ. Б этом случае длина капиллярной волны / й .

20 Одновременно вычисляют коэффициент затухания капиллярных волн, рав- ный (tnT,, - Enl ) 1(1; - ,), где 3/, и i измеряемые величины электрического сигнала, пропорциональные ампли25 туде волны и соответствующие положениям возбудителя 4 / и Поверхностное натяжение 6 и вязкоупругие параметры жидкости рассчитьшают по, уравнению теории капиллярных волн j

30 на основе данных по Л и ы

(){p O -mK; )- K 6K -P9Kji M ipf uJ K + l lj -к)-О,

где f - комплексная пойерхностная упругость;

- ускорение силы тяжести;

Р - плотность жидкости;

- вязкость жидкости;

tJ - угловая частота колебаний возбудителя;

К 2ТТ /Л + icbi

45

m К + ipoJ/

В случае отсутствия поверхностно- активных веществ, когда 0,.с высокой степенью точности справедливо следующее соотношение для расчета поверхностного натяжения

. к к

Форм улаиз обр е тения

Устройство для определения поверхностного натяжения и вязкоупругих

параметров жидкости, содержащее воз будитель капиллярных волн на поверхности жидкости, приемник капиллярных волн, соединенный с ним электрометрический усилитель И измерительный блок, подключенный к выходу электрометрического усилителя, о т л и- ю щ е е с я тем, что, с целью .повышения точности и сокращения времени измерений, приемник капиллярных волн выполнен в виде плоской проводящей пластины с толщиной, не превышающей половину длины капиллярной волны, размещенной над поверхностью исследуемой жидкости перпендикулярно направлению распространения капиллярной волны, и вспомогательного электрода, помещенного в жидкость.

Изобретение относится к области исследования физико-химических свойств, в частности поверхностного натяжения и вязкоупругих параметров жидкости. Целью изобретения является сокращение времени и повьше- ние точности измерений путем исключения влияния приемника капиллярных волн на их распространение. Устройство содержит приемник капиллярных волн, выполненный в виде плоской проводящей пластины с наименьшим раз- иг мером, не превосходящим половины длины волны, размещенной над поверхностью исследуемой жидкости перпендикулярно направлению распространения волн, и вспомогательный электрод, помещенный в жидкость, причем вспомогательный электрод и проводящая пластина подключены к входу электрического усилителя, выход которого подключен к измерительному блоку. 1 ил. в « (Л го о: о ел со