УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК G01N13/02 

Известны устройства для измерения физических характеристик жидких сред, например плотиости, поверхностного натяжения и смачиваемости.

В предложенном устройстве для повышения надежности штатив выполнен в виде стального цилиндра с сквозным назом и снабжен двумя капиллярами, двумя капиллярными кончиkaMH, рабочей емкостью и гидростатическими весами, а в нижней части штатива установлен ходовой механизм, состояш,ий из станины и ходового вннта с гайкой.

На чертеже представлена схема нредложенного устройства.

Подвижной штатив 1 представляет собой стальной цилиндр с сквозным назом, в котором укреплены канилляры 2 и 3, капиллярные кончики 4 к 5, столик-емкость 6 для заливки жидкой фазы и измерения краевых углов смачивания и гидравлические весы, состоящие из кварцевой спирали 7 и поплавка 8.

Кориусом измерительной камеры 9 является нрялюугольнгэгй параллелепипед из нержавеющей немагнитной стали со сквозными отверстиями но вертикальной оси и но горизонтальной, совпадающей с осью смотровых окон. В корпус вмонтированы нагревательные снирали. Съемные фланцы 10, нерекрывающие каналы измерительной камеры, укреплены каждый четырьмя болтами с гайками. В боковых

фланцах 11 закреплены онтически полнроваН ные нлосконараллельные смотровые стекла 12. Герметичность -соединения стекол с фланцами достигается использованием принципа некомпенсированных -площадей и применением клеевых композиций на основе модифицированных нолиорганоксилоксаном эноксидных смол. В верхний фланец 10 вмонтированы термопара (на чертеже не показана) н нодвижной шток 13, в котором укреплен верхний капиллярный кончик 4, служащий для определения поверхностного натяжения и краевых углов смачивания при выпускании капли жидкости сверху. Фланец имеет два отверстия: для ввода газа н для соединения с манометром. Для

5 соединения каниллярного кончика с каплеобразователем (на чертеже не показан) в штоке 13 выполнен канал.

Нижний фланец 10 снабжен отверстиями для ввода воды и выпуска газа и жидкости. Для измерения поверхностного натяжения при выпускании канли жидкости снизу через канал 14 нижний нодвижной шток 15 с

вмонтированным в него капиллярным кончиком 5.

Штатив и штоки 13 и 15 перемещаются с Н0мон1,ью ходового механизма, состоящего из станины 16, ходового винта 17 и ходовой гайЕмкость 6 заполняют исследуемой жидко стыо и помещают в измерительную камеру. После герметизации камеры в одно из отверстий фланца 10 внускают газ и жидкость, насыщенную этим газом при заданном давлении. Емкость можно также занолнять уже газированной жидкостью через канлеобразователь носле герметизации камеры. При номои.и-1 катетолштра и щкалы 19 за.меряют высоту ноднятия жидкости в кани.тлярах 2 к 3. Поверхностное натяжение в этом случае можно определить как по разности уровней в капиллярах 2 и 3, имеющих разные диаметры, так и по замерам абсолютной высоты капиллярного столбика, определяемой но шкале J9 нри неремещении щтатива У впиз. Отсчет по шкале производят в тот момент, когда мениск в капиллярах 2 Л 3 установится против риски на смотровом стекле 12 или перекрестии катетометра, т. е. в том положении, которое до этого занимал уровень жидкости в емкости 6. В процессе перемещения штатива / давление в камере и достигнутое равновесие фаз сохраняются неизменными вследствие идентичности диаметров штоков 13 и 15.

Наличие ходового механизма, перемещающего штатив / в вертикальном канале камеры, позволяет замерять величину капиллярного подъема жидкости в капиллярах разного сечения нри наличии легко герметизируемых малых смотровых окон.

Одновременно с определением высоты капиллярного подъема измеряют объем и размеры висящей капли. При идентичном давлении насыщения нефть из каплербразователя подается через канал верхнего штока 13 в капиллярный кончик 4, на торце которого образуется висящая капля. Объем капли замеряется градуированным микропреосом, капля выдерживается несколько минут и фотографируется. Изменяя давление в камере и в каплеобразователе, можно производить замер объема капли и фотографирование ее контуров нри разных давлениях и гемнературе.

После измерения размеры капли доводятся до критической величины. Когда ее вес превысит силы поверхностного натяжения, действуюп1,ие но иериметру щейки, капля оторвется И упадет па пластинку - шлиф 20. Измерение краевого угла смачивания нефтью lioBepxiioсти щлифа па границе с газовой фазой также производится проекционным методом.

Затем измеряют поверхностное натяжение на границе нефть - вода и краевой угол смачи1вания пефтыо шлифа на границе с .

Для этого через одно из отверстий фланца 10 в камеру нодают воду и (носле переключения вентилей) при помощи канлеобразователя на нижнем кончике 5 образуется висящая канля. Измерения ведутся указанным выше путем.

По окончании измерения капля сажается на дно емкости 6 (к дну может быть нрикренлен сменный щлиф) и производится измерение краевого угла смачивания в условиях избирательной смачиваемости.

Предмет изобретения

Устройство для измерения величины поверхностного натяжения жидкостей, краевых углов смачивания и плотности, содержащее измерительную камеру, щтатив с полыми щтокамн, Смотровые окна и съемные фланцы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы прибора, штатив выполнен

в виде стального цилиндра с сквозным пазом и спабжен двумя капиллярами, двумя капиллярными кончиками, рабочей емкостью и гидростатическими весами, а в нижней части штатива установлен ходовой механизм, состо ян1,ий из станины, на которой укреплен ходовой винт с гайкой.

/