ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Советский патент 1971 года по МПК G01N9/10 

Изобретение относится к устройствам для проведения физико-химического анализа.

Известен прибор для определения плотности твердых тел и жидкостей, содержащий теплоизолированный с боков центральный теплопроводящий стержень с продольным смотровым пазом и внутренней полостью, заполненной жидкостью, в которую помещают поплавки, две камеры, в которые выведены торцы стержня и через которые прокачивается термостатирующая жидкость различной температуры.

Предложенный прибор позволяет повысить точность измерений за счет того, что коаксиально теплопроводящему стержню установлены теплопроводящие охранные цилиндры, снабженные теплоизоляцией, а торцы стержня и охранных цилиндров укреплены в теплопроводящем кольцевом диске.

Па чертеже представлен предложенный прибор.

Прибор содержит центральный цилиндрический стержень 1 с внутренним продольным пазом 2, загерметизированный стеклянным цилиндром 3. Торцы стержня выходят в камеры 4 и 5, каждая из которых снабжена двумя оливками б и 7. Коаксиально со стержнем расположены цилиндры 8 н 9. Снаружи цилиндра 9 и между цилиндрами 8 н 9 имеются слои теплоизоляции 10 и /Л закрывающие и.х

ооковую поверхность за исключением той ее части, в которой выполнены смотровые продольные пазы 12 и 13, загерметизированные прозрачными приз.мами 14 и 15. Прибор вместе с отсчетным устройством 16 жестко монтируется на основании /7. Камеры 4 и 5 теплоизолированы снаружи крыщками 18 и 19. К иазу 2 подведены трубки 20 и 21, причем на трубке 21 имеется кран 22.

Работает прибор следующим образом.

Термостатирующая жидкость, имеющая температуру Гь из ультратермостата (на чертеже не показан) подается в камеру 4 через одну из оливок 6, омывает верхние торцы

теилопроводящих цилиндров /, 5 и Р, а затем возвращается через вторую оливку 6 в ультратермостат. Из второго ультратермостата (на чертеже не показан) подается термостатирующая жидкость более низкой температуры Т2 () в камеру 5 через одну из оливок 7, омывает нижние торцы теплопроводящих цилиндров /, S и 9 и возвращается через вторую оливку 7 в свой термостат. Термостатирование торцов стержней /, 5 и

9 жидкостями различных температур Г и при определенной их геометрии приводит к линейному распределению температуры вдоль стержня 7, которое затем передается аналитической жидкости, заполняющей паз 2. Как

пературы и зависимости плотности аналитической жидкости от температуры в ней возникает вертикальный градиент плотности, направленный вниз. Образцы (или стандартные ноилавки) 23, плотность которых имеет величину, лежащую между значениями плотности верхних и нижних слоев аналитической жидкости, помещенные в нее и индеферентные к ней, занимают устойчивые положения на высотах, где их плотность равна плотности аналитической жидкости. Положения устойчивого равновесия фиксируются с помощью отсчетного устройства 16 и однозначно оиределяют плотность образцов или жидкости. Образцы 23 и аналитическую жидкость вводят в паз 2 через трубку 20, а Здаляют через трубку 21.

Неконтролируемый теплообмен между стержнем / и внещней средой в приборе практически полностью устранен за счет охранного экранирующего действия цилиндров S и 5.

Поскольку цилиндр 9 находится в условиях, близких к тем, в которых находился бы цилиндр / при отсутствии цилиндров 8 и 9, то в нем формируется продольное распределение температуры. Наличие теплового контакта мелчду торцами цилиндров 8 и 9 приводит к тому, что величина теплообмена между боковыми поверхностями цилиндров 5 и 5 определяется разностью температур, которая не превышает по величине отклоиепия температуры в цилиндре 9 относительно случая линейного распределепия температуры в нем, поскольку отклонение от линейности температуры в цилиндре 8 лишь уменьшает эту разность. Поэтому степень приближения к линейиости распределения температуры вдоль цилиндра 8 значительно выше, чем вдоль цилиндра 9, и вдоль цилиндра I значительно выше,

вдоль цилиндра 8, причем в цилиндре 1, зашищенном цилиндрами 8 к. 9, наблюдается более близкое (на несколько порядков) приближение к линейному распределению температуры, чем в таком же цилиндре / незащищенном.

Описанный прибор позволяет более чем на порядок повысить точность измерений. Остальные характеристики прибора таковы: при экспрессных анализах время измерений не превышает 5-10 мин, количество пробы для анализа составляет . Возможны одновременное измереиие многих проб и градуировка шкалы в единицах плотиости.

Предмет и з о б р е т е FI и я

Прибор для определения плотности твердых тел ц жидкостей, содержащий теплопроводящий стержень, снабженный продольны.м смотровым пазом и внутренней полостью, заполненной жидкостью с помещенными и нее поплавка.ми, две камеры, расположенпые с торцов стержня и подключенные к .юстатам, отсчетное устройство, отличающийся те.м, что, с целью повышения точности измерений, коаксиально теплопроводящему стержню установлены теплопроводящие охранные цилиндры, снабженные тенлоизоляцией, причем торцы теплопроводящего стержня и охранных цилиндров укреплен15| в теплопроводяпюм кольцевом диске.

1 ij г- pt:,s --::li i.;----;.чГ- -Г. 5K-74