Способ определения размера капель в быстропротекающих процессах Советский патент 1987 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может быть использовано для определения размера капель при малых временах их образования, а также для регистрации изменения размера этих капель в кратчайшие промежутки времени.

Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса определения размера капель.

На фиг. 1 представлена схема установки для реализации предложенного способа; на фиг. 2 - график зависимости заряда капли от ее радиуса,

Генератор монодисперсных капель (ГМК) состоит из капилляра 1 с жидкостью, вибрирующей иглы 2, укрепленной на гибкой пластине, которая приводится в колебание электромагнитом 3, подключенным к низкочастотно- ,му генератору 4, электрически изолированный каплесборник 5 соединен с электрометром 6, Для наблюдения за струей капель применяется осветитель 7. С целью уменьшения погрешности измерения установку можно экранировать от внешних электрических полей с помощью сетки 8 электростатической защиты.

Способ осуществляется следуюш г1м образом.

Капилляр 1 заполняют дистиллированной водой, затем включают генератор монодисперсных капель. Под действием периодических возмущений вибрирующая игла 2 вытягивает из капилляра 1 нестационарные жидкие перемычки, которые под действием сил поверхностного натяжения стягивались в капли. Частота колебаний вибрирующей иглы 2 задается с помощью низкочастотного генератора 4 и электромагнита 3 и соответствует частоте капле- образования (п 41 с). Капли дистиллированной воды направляют в металлический экранированный капле - сборник 5 и с помощью электрометра 6 марки ВК2-16. измеряют падение напряжения и на измерительном резисто t.

ре R

вк

Ом. Заряд капли рассчи 10 тывают по формуле

q U/Rgj- п, Кл ,

Для расчета коэффициента k радиус капли измеряют фоторегистрационным

методом г

1,52-10м. падение

0

5

5

0

напряжения на электрометре для капель этого радиуса и способа дробления и 0,243 В. Заряд отдельной капли q 5,, а коэффициент k 2.10 м/Кл .

Включают ГМК, направляют струю капель в экранированный каплесборник 5, соединенный с электрометром 6, измеряют заряд отдельной капли и по формуле г k/q определяют размер капли: при q 4, Кл, г 1,37д Mi при q 7,2- Кл, г 1,7х 10 м.

В ходе экспериментальных исследований обнаружено, что при различных релсимах генерирования во всем спектре реализуемых размеров капель г (50-350) мкм выполняется квадратичная зависимость между зарядом q на отделяющейся капле и ее радиусом г. Полученные экспериментальные результаты по дроблению дистиллированной воды в генераторе монодисперсньпс капель наглядно иллюстрирует график (фиг. 2), из которого видно, что действительно между зарядом капли q и ее радиусом г существует квадратичная зависимость, характер которой обусловлен режимом дробления жид-i кости.

35 Формула изобретения

Способ определения размера капель в быстропротекающих процессах, включающий диспергирование жидкости., отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения определения размера капель, измерйют за45

ряд капли, а ее размер расчитывают по формуле

г k, где г - радиус капли, м;

измеряемый заряд капли, Кл, коэффициент м/Кл , завися

q К- 1. /Jt-JJi J-J-J-iyri -11 А 14/ J-VOJ.

ш;ий от физико-химических свойств жидкости и способа ее диспергирования, причем

k

тде г и q ра55

диус и заряд одной капли, измеренные одним из известных способов.

f

Фиг.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения размера капель для регистрации изменения размера этих капель в кратчайшие промежутки времени. Целью изобретения является упрощение и ускорение процесса определения капель. Капилляр заполняют дистиллированной водой, включают генератор монодисперсных капель. Под действием периодических возмущений вибрирующая игла вытягивает из капилляра нестационарные жидкие перемычки, которые под действием сил поверхностного натяжения стягиваются в капли, частота колебаний вибрирующей иглы задается с помощью низкочастотного генератора и электромагнита и соответствует частоте каплеобразования п. Капли дис- тиллированной воды направляют в металлический экранированньш каплесбор- ник. С помощью электромера из.меряют падение напряжения U(B) на измерительном резисторе R . Заряд капли рассчитывают по формуле q U/R6n ti (Кл). Радиус капли г измеряют фоторегистрационным методом, определяют коэффициент k , а заряд капли определяют по формуле г k V q. 2 ил. i (/) С с 4; о со 1 SOO «

u lO k 15

Ю

2J

.2