Бесконтактный сталагмометр Советский патент 1982 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к физико-хи мического анализу материалов и может быть использовано в промышленности, в литейном производстве, связанном с применением жидкотвердеющих смесей, при определении поверхностной энергии растворов поверхностно-активных веществ. Известен сталагмометр, содержащий капельный сосуд и устройство для автоматического подсчета капель . В этом устройстве применен принцип замыкания падающей каплей контактов электрической цепи tl. Однако указанное устройство не по-is зволяет испытывать жидкости, обладающие малой электропроводностью (спирт, глицерин и т.д.) . Подсчет поверхностного натяжения осуществляют по формуле К. б9Т Чт- где Н явля сост чива для соде тор Н ройс зрач ( - поверхностное натяжение исследуемой жид; ости; Cig-j. - поверхностное натяжение жидкости,принятой в качестве эталона; d. - плотность исследуемой жидкости;- платность эталонно; жидкости;число капель исследуемой жидкости; п - число капель эталонной жидкости. аиболее близким к предлагаемому ется бесконтактный сталагмометр, оящий из капельного сосуда, оканющегося капилляром, и устройства автоматического подсчета капель, ржащего осветитель, фоторезиси счетчик импульсов 21. едостатком является то, что усттво не позволяет испытывать проные жидкости. 9 Цель изобретения - обеспечение возможности счета капель жидкости лю бой прозрачности. Поставленная цель достигается тем что в бесконтактном сталагмометре, состоящем из прозрачного капельного сосуда с капилляром и устройства для автоматического подсчета капель, содержащего осветитель, фоторезистор и счетчик импульсов, фоторезистор (расположен так, что отношение фокусjHoro расстояния капли к расстоянию расположения фоторезистора относительно оси падения капли находится в пределах 0,3-0,1, а внутри капельного сосуда помещен плавающий непрозрачный ша.рик. Кроме того, сталагмометр содержит винтовое приспособление для регулировки положения фоторезистора. В предлагаемой конструкции сталаг мометра отверстие диафрагмы Осветите ля выполнено меньше, чем диаметр падающей капли, а расстояние между каплей и фоторезистором устанавливается при помощи регулировочного приспособления таким образом, чтобы обеспечивалась оптимальная освещенность фоторезистора рассеяным светом при которой наблюдается четкое сраба тывание измерительной схемы. Кроме того, в .предлагаемой конструкции автоматически обеспечивается дозировка объема исследуемой жидкости, что в свою очередь, гарантирует точность воспроизведения результатов Измерения. На фиг. 1 представлена схема пред лагаемого сталагмометра; на фиг. 2 схема, поясняющая выбор места расположения фоторезистора. Бесконтактный сталагмометр содер жит прозрачный капельный сосуд 1 с капилляром. К патрубку, расположенному в верхней части сосуда 1, присо динена эластичная труба 2, перекрываемая зажимом 3. По сторонам в верх ней и нижней части капельного сосуда в сечениях I-I и Н-И расположены соответственно осветители и 5 и фоторезисторы 6 и 7. Полый и непрозрачный шарик 8 из химически нейтрал ного материала, находящийся вместе с испытуемой жидкостью в сосуде 1, пред назначен для управления дозировкой объема при подсчете капель. Непосред ственно под капилляром капельного со суда расположено отсчетное устройст14но, состоящее из осветителя 9, .фоторезистора 10 и-регулировочного устройства 11, типа винт-гайка. Функциональная электрическая схема прибора содержит выпрямитель 12;Стабилизатор 13, . фильтр Н, предварительный усилитель 15, систему 16 управления начала и конца счета, выходной усилитель 17 и электрический счетчик 18. Устройство работает следующим образом. При отпускании зажима 3 эластичного патрубка 2, верхняя полость сосуда 1 сообщается с атмосферой и через капилляр сосуда 1 начинают падать капли. При этом понижается уровень жидкости в сосуде 1 и непрозрачный шарик 8 пересекает луч света на пути от осветителя 5 к фоторезистору 6, вследствие чего включается электромеханический счетчик 18. С этого момента осуществляется .отсчет капель, пересекающих луч света на пути от осветителя 9 к фоторезистору 10. Подсчет капель прекращается, когда шарик 8 пересекает луч света на пути от осветителя k к фоторезистору 7. Цифры на.табло электромеханического счетчика указывают число капель жидкости, вытекающих из заданного объема, ограниченного сечениями I-I и II-II. На фиг. 2 приведена схема, поясняющая выбор места расположения фоторезистора. Согласно схеме фокусное расстояние определяется как R + f , а D - расстояние от места расположения фоторезистора до оси падения капли равно D R + С +0 Исходя из законов геометрической оптики J R п /7 - -Г- HH-VK, где п - коэффициент преломления; К - коэффициент ослабления. В таблице приведены результаты расчетов основных параметров, необходимых для пояснения выбора места расположения фоторезистора. Как показал эксперимент, устойчивая работа прибора получается при минимальном значении D порядка 5 мм, что соответствует коэффициенту ослабления К 4.. Коэффициент ослабления, от величины которого зависит надежность работы прибора, изменяется в функции величины L по закону квадратной параболы. Так как для обеспечения надежной работы прибора вполне достаточно иметь ослабление порядка 100, что соответствует D i 25 мм и является вполне приемлемым с конструктивной точки зрения. Таким образом, выбиR + рать отношение - w л«енее 0,1 является нецелесообразным. На основании изложенного видно, что отноше ние фокусного расстояния капли к расстоянию расположения фоторезисто1pa относительно оси падения капли должно находиться в пределах 0,,1. Технико-экономическим ой1)фек1ом является обеспечение счета капель жидкостей любой степени прозрачности и автоматизация их подсчета при вытекании, заданного объема жидкости, что в конечном итоге упрощает эксплуатацию прибора и повышает надежность и точность измерений.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0&e.f .

Фа г. г