Устройство для измерения концентрации газов,растворенных в жидкостях Советский патент 1982 года по МПК G01N7/14 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ, РАСТВОРЕННЫХ В ЖИДКОСТЯХ

Изобретение относится к конструкциям, устройств для измерения газов, растворенных в жидкостях,- и может быть использовано для измерения газо в. вязких жидкостях, например в виско зе. Известно устройство для измерения газов в жидкостях, содержащее измери тельную кювету и микроскоп р J. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемо му эффекту является устройство для измерения газов, растворенных в жидкостях, содержащее измерительную кювету с патрубком ввода жидкости и микроскоп 2 J Недостатки известных устройств необходимость проведения трудоемкой и продолжительной операции по введению в кювету газового пузырька,слож ность конструкции кюветы, обусловлен ной необходимостью манипулирования пластиной внутри кюветы, трудность образования пузырька в непосредствен НОЙ близости от внутренней поверхности крышки кюветы, что снижает точность измерения, так как при перемещении пузырька из зоны образования к крышке, где производится измерение, происходит его частичное неконтролируемое растворение. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет фиксации газовых пузырьков. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения концентрации газов, растворенных в жидкостях, содержащем измерительную кювету с патрубком ввода жидкости и микроскоп, в верхней части кюветы на внутренней ее поверхности выполнена сферическая выемка. На чертеже схематически изображено устройство, продольный разрез. Устройство для измерения газов, растворенных в жидкостях, содержит микроскоп 1 и измерительную кювету 2 с патрубком 3 ввода анализируемой

жидкости, в верхней части которой на внутренней ее поверхности выполнена сферическая выемка k.

Устройство работает следующим образом.

В кювету 2, установленную таким образом, чтобы верхняя часть с выемкой Ц находилась в горизонтальном положении, заливают через патрубок 3 анализируемую жидкость. Жидкость доводят до уровня, на 2-3 мм превышающего внутреннюю поверхность верхней части кюветы 2, при этом образуется замкнутый объем воздуха, ограниченный выемкой и жидкостью. Наклоняя кювету 2 на 20-30 выводят пузырек 5 газа (воздуха) из выемки 4 в зону наблюдения. Чтобы Избежать преждевременного вытеснения газа из выемки l жидкостью при ее заливке, заполнение кюветы можно производить, например, с помощью бюретки (в бюретку наливается исследуемая жидкость и краном регулируется скорость истечения жидкости в кювету в ламинарном режиме).

Заполненную жидкостью кювету 2 помещают на рредметный столик (не показан) микрос1 опа 1 , измеряют размер пузырька 5, например, с помощью шкалы микроскопа и время его растворения секундомером.

Используя полученные значения начального диаметра пузырька газа и времени его растворения по формуле или номограмме, определяют концентрацию растворенного газа в анализируемой жидкости. Формулу связи между диаметром пузырька, временем его растворения и содержанием раствореннего газа в жидкости выводят, используя закон Генри.

На точность измерения в значительной степени оказывают влияние конструктивные параметры калиброванной выемки, которые должны удовлетворять спедукзщим требованиям:

материал крышки кюветы, где произведена/выемка, должен быть прозрачны и подобран таким, чтобы его краевой угол смачивания анализируемой жидгт костью был больше нуля;

конфигурация стенок выемки не должна иметь дополнительных карманов, затрудняющих извлечение газа

из нее при образовании газового пузырька;

шероховатость внутренней поверхности крышки кюветы должна быть такова, чтобы высота неравностей была на 1-2 порядка меньше глубины выемки

Этим требованиям наиболее полно удовлетворяет выемка сферической формы, выполненной в крышке кюветы, изготовленной из оптического стекла, причем ее внутренняя поверхность должна иметь шероховатость.

Упрощение конструкции устройства позволяет исключить пластину с калиброванным отверстием, что в свою очередь исключает трудоемкие операции е Ввода и манипуляции в кювете; совместить процесс заполнения кюветы жидкостью и образованием объема газа необходимого для дальнейшего образования пузырька; сократить промежуток времени, прошедший с момента образования пузырька до момента начала его измерения.

Макет предлагаемого устройства .изготовлен и испытан в лабораторных условиях на вискозном прядильном растворе - вискозе.

Изобретение.позволяет уменьшить время образования пузырька в 3- раза, упростить конструкцию кюветы, точность измерения повысить в 1,5 раза, достичь простоты в эксплуатации -устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения концентрации газов, растворенных в жидкостях содержащее измерительную кювету с патрубком ввода жидкости и микроскоп отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет фиксации газовых пузырьков, в верхней части кюветы на внутренней ее поверхности выполнена сферическая выемка.

Источники инфбрмации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР ff , кл. G 01 N 7/00, 1973.