Ячейка для измерения диэлектрических свойств жидкости Советский патент 1990 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при косвенной оценке коррозионной активности огранических жидкостей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже показан пример конструктивного выполнения предложенного устройства.

Ячейка состоит из двух элеьтро- дов 1, собранных из изолированных пластин, емкости 2 для исследуемой, жидкости, склеенной из листового диэлектрика 3 (Ситала) толщиной 0,3 мм и сообщающегося с первой емкостью

наклонного измерительного капилляра 4, вынесенного за пределы межэлектродного пространства. Электроды собраны из пяти медных пластин 5 толщиной

1мм, изолированы между собой пластинами 6 из фторопласта-4 толщиной

2мм. Пластины индивидуально подключены к источнику высокого напряжения 10 кВ через делитель 7 напряжения.

Ячейка работает следующим образом.

В сосуд между электродами пипеткой вводят исследуемую жидкость. Жидкость заполняет оба сообщающихся сосуда наполовину высоты. На противоположные изолированные пластины наборных электродов попадают высокое напряжение до 25 кВ, возрастающее снизу

:л

СЈ &

1

вверх от одной пары пластин к другой с шагом 0,2 кВ. Разный потенциал на пластины может быть подан с помощью делителя напряжения. Под действием неоднородного электрического п оля высокой напряженности жидкость поднимается в сосуде 2, расположенном между электродами, и опускается в измерительном капилляре 4. По величине перемещения уровня жидкости в электрическом поле можно определить диэлектрическую проницаемость неполярного диэлектрика по соотношению:

Ј0(Ј - О

h г f

EX .-- -V I-J

Г

f-g -Ј

где h - изменение уровня жидкости в

сосуде;

Ј0 диэлектрическая постоянная; Ј - относительная диэлектрическая проницаемость жидкости; р - плотность жидкости; g ускорение свободного падения

(9,8 м/сЪ;

Е - градиент напряженности электрического поля.

Кроме относительной диэлектрической проницаемости по величине перемещения жидкости в неоднородном элек рическом поле можно оценить физическую активность жидкостей по отношению к полимерным материалам. Физическая активность жидкости, выраженная через снижение предела вынужденной эластичности политрифторхлорэтилена при растяжении и контакте с жидкой средой по сравнению с растяжением на воздухе, пропорциональна перемещению жидкости в неоднородном электрическом поле предложенного устройства (см. таблицу).

Пример 1. Ячейка для измерения диэлектрических свойств жидкости включает емкость для исследуемой жид кости размером сечения 60x4 мм, склеенную из ситана,толщиной 0,5 мм; измерительный капилляр (второй сообщающийся сосуд) диаметром 0,8 мм, ра

положенный под углом 4$ к вертикали; два электрода, собранных из медных пластин толщиной 1 мм и изолирующих прокладок из политрифторхлорэтилена толщиной 0,5 мм. Соотношение толщины пластины и толщины изолирующей прокладки 2:1. Соотношение площадей поперечного сечения сообщающихся сосудов 60x4/3,14x0,. Высота емкости для жидкости, распо

5

0

5

о

45 5

0

ложенной между электродами 15 мм. Верхняя пара пластин электродов подключена к источнику напряжения 10 кВ, каждая последующая пара из нижележащих имеет разность потенциалов на 1 кВ меньше. В емкость пипеткой вводят н-декан, устанавливают уровень жидкости в центре наборных электродов и подают напряжение на пластины. Н-декан поднимается между электродами, что отчетливо видно и измеряется, по опусканию уровня жидкости в измерительном наклонном капилляре.

Пример 2. Ячейка для измерения диэлектрических свойств жидкости по примеру I изготавливается из железных пластин толщиной 0,5 мм, пленки политетрафторэтилена толщиной 0,5 мм и пленки политрифторхлорэтилена толщиной 0,8 мм. Сечение сосуда, сваренного из политрифторхлорэтилена, расположенного между электродами, 1x32 мм, диаметр сообщающегося с ним измерительного капилляра 2 мм. Капилляр наклонен на 70° к вертикали. Соотношение площадей поперечного сечения сосудов 10. Соотношение толщины пластины и толщины изоляции наборных электродов 1:1. Чувствительность ячейки не уступает чувствительности ячейки по примеру 1.

I

Ячейки предложенной конструкции могут быть использованы для измерения традиционных диэлектрических характеристик жидкостей (диэлектрической проницаемости и удельного объемного сопротивления). Для этого ячейку следует включить в цепь тераом- метра, замкнув корото к пластины наборных электродов.

Формула изобретения

Ячейка для измерения диэлектрических свойств жидкости, содержащая два электрода, собранных из параллельных пластин, и многосекционную емкость для исследуемой жидкости, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, емкость для исследуемой жидкости выполнена в виде двух сообщающихся сосудов, один из которых расположен между электродами вертикально перпендикулярно плоскости

515

пластин электродов, а другой вынесен за пределы межэлектродного простран ства, расположен под углом 45-70 к вертикали и имеет площадь поперечно- | го сечения в 10-120 раз меньше площади сечения первого сосуда, при этом электроды ячейки собраны из изолированных металлических пластин при соотношении толщины пластины к толщине изоляции 1:2 - 2:4 и подключены к источнику высокого напряжения через делитель напряжения

идкость

Перемещение уровня жид- .кости в капилляре, мм

Снижение предела вынужденной эластичности полиГрифтор- хлорэтилена при деформации в жидкости, Т.

Гексан Нонан Малоновый эфир

16 11

48 33

24

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования свойств жидкостей путем измерения их диэлектрических показателей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Изобретение позволяет измерять силы, перемещающие жидкие диэлектрики в неоднородном электрическом поле перпендикулярно силовым линиям, за счет разделения емкости для исследуемой жидкости на два открытых сообщающихся сосуда с соотношением площадей поперечного сечения 10-120. Меньший сосуд наклонен под углом к вертикали и вынесен за пределы межэлектродного пространства, а больший имеет форму полого параллелепипеда, к боковым граням которого прикреплены электроды, собранные из пластин проводника и диэлектрика, с соотношением толщин 1:2-2:4 и подключением каждой пластины отдельно к источнику напряжения через делитель напряжения. 1 ил, 1 табл.

3 Л

7