Устройство для определения дипольных моментов Советский патент 1977 года по МПК G01N27/22 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования свойств диэлектриков.

Известны устройства для определения дипольпых моментов, содержащие коаксиальный конденсатор, служащий для измерения диэлектрической проницаемости жидкостей, поплавок для измерения плотности контролируемых растворов.

Практически определение дипольного момента сводится к измерению диэлектрической пронннаемости и плотности нескольких разбавленных растворов исследуемого соединения при одной температуре.

Наиболее близким к изобретению по техпической сущности является устройство, содержащее сосуд с коаксиальным цилиндрическим конденсатором, поплавком с магнитным сердечником и соленоид, охватывающий наружный конденсатор. Пижняя часть поплавка прикрыта плоским подпружиненным клапапом.

Днэлектрическую постоянную исследуемой жидкости измеряют при полностью покрытых обкладках конденсатора.

Измерение плотности в этом устройстве осуществляется путем измерения емкости конденсатора при плавающем и утопленном поплавке. Поэтому одним из недостатков указанного устройства является то, что в погрешность измерения плотности входит погрещность измереиия диэлектрической проницаемости. Дополнительная погрешность возникает изза невозможности учесть силы поверхностного натяжения и различной для разных жидкостей смачиваемости, а поскольку поплавок в начальном положении плавает на поверхности, то объем жидкости, идущей на образование мениска, будет либо складываться, либо вычитаться из объема вытесненной в начале жидкости и приводить к различному уровню подъема жидкости при последующем нагружении поплавка, т. е даже измерение двух

одинаковых по плотности, но различных по смачиваемости жидкостей дает различные результаты.

Точность измерения снижается также изза невозможности воспроизвести положение

плавающего поплавка, что объясняется наличием трения его о стенки сосуда.

Целью изобретения является повышение точности определения дипольных моментов. Поставленная цель достигается тем, что

устройство снабжено катушкой индуктивности, расположенной соосно с поплавком и соедииной параллельно конденсатору.

На чертеже представлено предлагаемое устройство. Оно состоит из корпуса 1 ячейки,

в который заключен цилиндрический коаксиальный конденсатор 2, 3, соединенный параллельно с катушкой индуктивности 4. Через разъем 5 контур подключен к измерительной схеме.

В нижней части корпуса 1 помещен поплавок 6, имеющий магнитное включение.

Устройство содержит также соленоид 7, воронку 8 для заливки жидкости, закрываемую пробкой 9, фильтр 10 для помещения навески твердых веществ, устройство для перемещивания, состоящее из порщня 11, штока 12, электромагнита 13.

Удаление жидкости из сосуда осуществляется через отсосный капилляр 14, закрываемый пробкой 15.

Диэлектрическая проницаемость определяется путем измерения резонансных частот контура при пустой и заполненной ячейках.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии поплавок притянут к дну корпуса 1 магнитным полем соленоида 7, по которому пропускается ток. При уменьщении тока в соленоиде 7 его магнитное поле ослабевает, и в некоторый момент времени поплавок 6 отрывается от дна и удаляется от катущки 4, что приводит к изменению ее индуктивности и, следовательно, к изменению частоты контура.

Это изменение является сигналом для прекращения изменения тока в соленоиде 7, а значение тока в этот момент является функцией плотности. Приготовление растворов различной концентрации осуществляется путем доливки порции вещества через воронку 8, либо помещая навеску растворимого комцонента на фильтр 10. Для получения равномерной концентрации по всему объему раствора производится перемещивание с помощью

порщня II, перемещение которого производится щтоком 12, в верхней части содержащим магнитный сердечник. Последний втягивается в электромагнит 13 при пропускании

5 тока. Промывка осуществляется через отсосный капилляр 14. Во время измерения воронка 8 и отсосный капилляр 14 закрываются притертыми пробками 9 и 15. Измерив диэлектрическую проницаемость

0 и плотность, находят значение молекулярной поляризации растворенного вещества для каждой концентрации и вычисляют величину постоянного дипольного момента. Данное устройство позволяет повысить точность определения дипольных моментов, автоматизировать процесс, а также производить одновременное измерение и плотности, и диэлектрической нроницаемости жидкости в одном сосуде.

Формула изобретения

Устройство для определения дипольных моментов, содержащее сосуд с коаксиальным

5 цилиндрическим конденсатором, поплавком с магнитным сердечником и соленоид, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности определений, оно снабжено катущкой индуктивности, расположенной соосно с

0 поплавком и соединенной параллельно конденсатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.В. И. Минкин и др. «Дипольные моменты в органической химии, изд-во «Химия ЛО,

1968 г., стр. 47--58.

2.Авторское свидетельство №202569, G01N 27/22, 1966 г. (прототип).

15