ES2354034T3 - Procedimiento y dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para medir la tensión superficial de líquidos según el principio de presión de burbujas, en el cual con un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas definido se capta un parámetro de burbujas en una punta capilar (1) inmergida en el líquido y a partir de ahí se calcula la tensión superficial (σ), caracterizado por el hecho de que se mide el tiempo o la vida de una burbuja (t life) entre el nivel mínimo de presión (ρmin) y el máximo de presión (ρmax) con un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas (m1) definido y resultando de esto un aumento de presión definido (dp/dt) de una burbuja (2), calculando la tensión superficial a partir de esto.

Description

Procedimiento y dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos.
La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos según el principio de presión de burbujas, en el cual con un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico del gas definido se detecta un parámetro de burbujas en una punta capilar sumergida en el líquido y a partir de esto se calcula la tensión superficial.
La tensión superficial \sigma indica el trabajo que debe ser realizado, para aumentar una superficie en la superficie límite líquida gaseosa en un determinado importe. Aquella por consiguiente da por ejemplo una aclaración sobre la concentración y la eficacia de agentes tensioactivos en líquidos, por ejemplo para el control de calidad de tintes o aguas en procesos de lavado y de limpieza.
En el principio de presión de burbujas, un gas o una mezcla de gas, normalmente aire, se introduce a presión en un tubo capilar conectado a un sistema neumático, en un líquido a analizar y se mide la presión interior \rho de la burbuja que se forma en el tubo capilar.
En el procedimiento de la presión máxima de burbuja se mide la presión máxima de la burbuja \rho_{max}. La presión hidrostática \rho_{h} que actúa sobre la burbuja se calcula a partir de la profundidad de inmersión h_{E} del tubo capilar que debe ser detectada o ajustada de manera laboriosa, y de la densidad del líquido. La tensión superficial \sigma se calcula entonces con el radio del tubo capilar r_{Cap} en una primera alimentación según:
1
En un procedimiento derivado de esto, de la presión diferencial en un tubo capilar (DE 197 55 291 C1, DE 203 18 463 U1), la tensión superficial dinámica \sigma se calcula aprovechando la correlación K entre la tensión superficial \sigma y la presión diferencial \Delta\rho entre la presión interior máxima \rho_{max} y la presión interior mínima \rho_{min} de la burbuja:
2
A causa del mismo efecto de la presión hidrostática sobre \rho_{min} y \rho_{max} la medición contrariamente al procedimiento de la presión máxima de burbuja permanece independiente de la profundidad de inmersión del capilar.
En líquidos con contenido tensioactivo, el valor medido de la tensión superficial \sigma depende de la vida de la superficie expansiva, porque con el aumento de la vida de la burbuja pueden acumularse en aumento los tensioactivos en una superficie de burbuja nuevamente formada. El principio de presión de burbuja registra por consiguiente una tensión superficial dinámica, por lo cual un valor medido siempre debe ser indicado en relación con el tiempo de formación de la burbuja o vida de la burbuja t_{life} correspondiente, bajo lo cual además ha de entenderse el tiempo entre la presión mínima y la presión máxima de la burbuja.
Los procedimientos de presión de burbuja conocidos miden la presión máxima de la burbuja o la presión diferencial en un tubo capilar, con una frecuencia de burbuja definida o una vida de las burbujas de gas salientes que deben ser reguladas siempre de nuevo posteriormente conforme a la tensión superficial que cambia dinámicamente (DE 197 55 291 C1). Para ello se precisa una bomba de aire controlable o una válvula que controla la corriente de aire.
Para poder medir con precisión la tensión superficial, el sensor de presión utilizado debe tener una alta precisión de medición en comparación con otras aplicaciones.
Los sensores de presión que satisfacen estos requisitos, deben ser por ejemplo compensados en la temperatura y calibrados y son por eso el componente más caro de un sistema de medición.
Las alternativas para la transformación de la presión de burbuja en una señal eléctrica son los convertidores de presión sonora, tales como micrófonos de condensadores, de bobinas de inmersión, de cristal, de carbón así como discos piezoeléctricos (EP 0 760 472 B1, DE 196 36 644 C1). De esta manera se mide según EP 0 760 472 B1 con un convertidor de presión sonora económico la primera derivación de la señal de presión según el tiempo y por la sucesiva integración se mide la presión de la burbuja y a partir de esto se determina la tensión superficial. Las diferencias de medición que surgen por la influencia de la temperatura ambiente, la humedad del aire, la dependencia de la frecuencia de los micrófonos en el comportamiento de transmisión así como por la deriva durante una medición, son inevitables. Los convertidores de presión sonora no satisfacen los requisitos de precisión de una medición de presión sin medidas adicionales.
De la DE 43 03 133 A1 es conocido que en caso de haber corrientes de aire suficientemente constantes, la frecuencia de burbujas medida de las burbujas que se forman en un tubo capilar está correlacionada con la tensión superficial. Con el descenso de la tensión superficial sube la frecuencia de burbujas. El recíproco de la frecuencia de burbujas, es decir el período de burbujas, se compone de la vida de la burbujas y el llamado tiempo inefectivo de las burbujas (DE 203 18 463 U1). El tiempo inefectivo de la burbuja indica el tiempo entre la presión máxima, después de cuya duración de pasada revienta la burbuja y se infla, y el arranque de la burbuja. Ya unas corrientes escasas en el líquido o vibraciones mecánicas influyen en el arranque casual de la burbuja y producen por ello elevadas diferencias de medición durante la medición de la tensión superficial debido a la frecuencia de burbujas. La precisión de medición resultante no es suficiente por ejemplo para la captación de la concentración del detergente en el campo de la limpieza textil.
La patente DE 197 55 291 C1 describe un procedimiento para medir la tensión superficial de líquidos, en el cual se mide la presión máxima de las burbujas. La patente DE 43 03 133 A1 mide para ello la frecuencia de burbujas.
La patente EP 1 464 948 A1 describe un dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos. En este caso se hace referencia solamente en general a un sensor de presión y un accionamiento para la bomba.
Hasta el momento actual no es conocida una solución económica y competitiva en el campo de limpieza textil y de vajilla, particularmente en el sector de menaje, con la cual pueda ser medida con suficiente precisión la tensión superficial para una detección de la concentración del detergente o lavavajillas y sobre esta base una dosificación automática de estos.
La invención se basa en la tarea de indicar un procedimiento y un dispositivo para medir dinámicamente la tensión superficial de un líquido, que provee unos resultados de medición suficientemente precisos con un coste comparativamente escaso en sensores para la mayoría de aplicaciones, partiendo de la dependencia de la vida de la burbuja de la tensión superficial con un flujo de masa de gas o de un caudal volumétrico de gas definido.
La tarea es solucionada según la invención mediante las características indicadas en las reivindicaciones 1 y 11. Perfeccionamientos ventajosos en este sentido indican las reivindicaciones acompañantes.
El procedimiento según la invención se basa en la dependencia de la vida de las burbujas t_{life} de la tensión superficial \sigma con un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas definido introducido en un volumen sistémico.
Al formarse una burbuja al extremo del tubo capilar, la presión diferencial entre la presión mínima y la presión máxima en la burbuja se correlaciona con la tensión superficial \sigma. Si se introduce un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas definido, para habitualmente un flujo de masa de aire o caudal volumétrico de aire, en el volumen del sistema neumático, fluye en este independientemente de la tensión superficial \sigma en el mismo período siempre el mismo flujo de masa de gas o el mismo caudal volumétrico de gas. Con esto, la vida de las burbujas depende igualmente de la tensión superficial \sigma, porque en caso de una tensión superficial \sigma más reducida se produce una presión más baja en la burbuja y por consecuencia hasta el logro de la presión máxima debe ser comprimido menos gas en el volumen sistémico. Por eso se alcanza más rápido el momento de la presión máxima con una tensión superficial más baja en comparación con una tensión superficial alta. El procedimiento nuevo, llamado procedimiento de vida de burbuja, mide con un flujo de masa de gas o de un caudal volumétrico de gas definido la vida de una burbuja introducida a presión en el líquido y calcula a partir de esto la tensión superficial del líquido.
La precisión que se exige a un convertidor de señales de presión en señales de tensión es demasiado escasa en comparación con los procedimientos conocidos con la medición de la presión diferencial, puesto que sólo es necesario captar con suficiente precisión el momento de la presión mínima así como el sucesivo momento de presión máxima de una burbuja a partir de la señal de presión. El convertidor de señales de presión en señales de tensión ni debe ser compensado en la temperatura ni debe ser calibrado con respecto a la amplitud y al desplazamiento de señales.
En vez de sensores de presión sirven ventajosamente unos convertidores de presión sonora, por ejemplo discos piezoeléctricos sencillos y por lo tanto económicos. En caso del efecto piezoeléctrico directo, las deformaciones mecánicas causadas por ejemplo por modificaciones de presión provocan un desplazamiento de los centros de gravedad de carga de los átomos del cristal el uno contra el otro. En el interior del cristal surge una polarización P eléctrica y hacia el exterior son mensurables las cargas de superficies. Puesto que existe una proporcionalidad entre la magnitud de la carga mecánica del cristal piezoeléctrico y la cantidad de la carga de la superficie, los momentos de presión mínima y de presión máxima se pueden detectar sin problema como señales eléctricas. Los convertidores de sonido piezoeléctricos sencillos se fabrican en masas para la utilización inversa en zumbadores piezoeléctricos y son extraordinariamente económicos.
La invención debe ser descrita más en detalle con ayuda de un ejemplo de realización. En los dibujos correspondientes se muestran:
Fig. 1 la formación de burbujas así como el desarrollo de la presión interior de las burbujas según un procedimiento de presión de burbujas,
Fig. 2 un sistema neumático para la aclaración de las bases físicas de la invención,
Fig. 3 señales de presión de burbujas de diferentes tensiones superficiales con flujo de aire constante,
Fig. 4 resultados de medición de diferentes líquidos,
Fig. 5 un convertidor de presión sonora piezoeléctrico representado esquemáticamente y
Fig. 6 una estructura funcional para la medición de la tensión superficial en una lavadora.
Fig. 7 un corte esquemático a través de un sensor de tensión superficial compacto que funciona conforme al procedimiento según la invención.
Como muestra la Fig. 1 de manera esquematizada, se introduce a presión aire u otro gas apropiado o una mezcla de gas a través de un tubo capilar 1 en el líquido a analizar en un procedimiento de presión de burbujas para la medición de la tensión superficial. Un convertidor de tensión de presión explicado más en detalle referente a la Fig. 5 capta la presión interior p de una burbuja 2 que se forma en la punta de un tubo capilar 1. Como se puede deducir de la Fig. 1a, una burbuja 2 nueva tiene un radio grande r_{B} >> r_{Cap}, y el sistema neumático conectado al tubo capilar 1, explicado más en detalle referente a la Fig. 2, se encuentra bajo la presión mínima \rho_{min}. Debido al aire que corre posteriormente sube la presión \rho en la burbuja 2. La burbuja 2 en el tubo capilar 1 es abombada, el radio de la burbuja r_{B} disminuye. Si la burbuja 2 alcanza su radio mínimo, que es aproximadamente igual al radio del tubo capilar r_{B} = r_{Cap}, la presión al interior sube a la presión máxima \rho_{max} (Fig. 1b). El tiempo del comienzo de la formación de una burbuja 2 hasta alcanzar la presión máxima \rho_{max} indica la edad de las superficies o la vida t_{life} de una burbuja. Una vez sobrepasada la presión máxima \rho_{max} revienta la burbuja 2: r_{B} > r_{Cap}, y la presión p en el interior de la burbuja 2 desciende rápidamente por la expansión del volumen (Fig. 1c). Luego, la corriente de aire infla la burbuja 2 lentamente, hasta que esta decante hacia arriba y se arranque del tubo capilar 1. El lapso de tiempo de la presión máxima \rho_{max} hasta el arranque de la burbuja 2 se denomina tiempo inefectivo t_{muerto}. A continuación se repite el procedimiento por formación de la próxima burbuja. El número de burbujas 2 formadas por unidad de tiempo se denomina frecuencia de burbujas f_{B}.
La vida de la burbujas t_{life} disminuye mucho más, cuando se introduce un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas definido en el volumen del sistema neumático, en comparación con el tiempo inefectivo de burbujas t_{muerto} con el descenso de la tensión superficial \sigma. Con la vida de la burbuja por consiguiente puede resolverse mejor una modificación de la tensión superficial que con el tiempo inefectivo de la burbuja. Ya unas corrientes escasas en el líquido a medir así como vibraciones mecánicas influyen casualmente en el arranque de la burbuja y con ello en el tiempo inefectivo de la burbuja y por consecuencia también en la frecuencia de burbujas. Es visible que la frecuencia de burbujas es inadecuada para captar la tensión superficial.
Según la invención divulgada se mide la mera vida t_{life} de una burbuja, es decir de una manera que permita lograr resultados suficientemente precisos con sensores extremadamente económicos.
Los principios del procedimiento deben ser explicados con ayuda de las figuras 2 y 3. En primer lugar, la Fig. 2 muestra de manera esquematizada el sistema neumático referente a un procedimiento de presión de burbujas con el volumen del sistema V_{S}, incluido en eso está el volumen del tubo capilar 1, de la presión de la burbuja p, del volumen de la burbuja V_{B} y de un caudal de aire m_{1}. Para el cálculo consecutivo debe suponerse un caudal de aire constante m_{1} y una temperatura constante del aire T_{1} así como el aire como gas ideal y se debe adoptar una presión mínima \rho_{min} igual a la presión hidrostática \rho_{h}.
El punto de partida del análisis del sistema neumático es la ecuación del estado térmico de un gas ideal:
3
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En el volumen sistémico 3 fluye un caudal de aire constante m_{1}. En el tiempo t_{life} sube la presión de \rho_{h} a \rho_{max} = f(\sigma). El volumen total V_{G} aumenta de V_{S} a V_{S} + V_{B}.
El flujo de masa de aire entrado en el tiempo t_{life} se calcula del modo siguiente:
4
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Partiendo de las consideraciones efectuadas, la ecuación (3) para el momento de la presión máxima de burbujas puede ser escrita del modo siguiente:
5
m_{0} se calcula con la ecuación (3) con
6
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La ecuación (7) introducida en (6) resulta:
7
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Una vez t_{life} cambiado sigue:
8
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Con la presión hidrostática:
9
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y la presión máxima en dependencia de la tensión superficial (primera alimentación):
10
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así como el volumen de burbujas con la presión máxima de burbujas:
11
resulta por inserción en la ecuación (9):
12
Por cambio de la ecuación (13) se obtiene:
13
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Con ayuda de la última ecuación (14) mencionada se puede reconocer que la vida de las burbujas t_{life} en caso de un caudal de aire constante depende de manera lineal de la tensión superficial \sigma de un líquido:
14
En la Fig. 3 está registrada la evolución de la presión de una burbuja en caso de diferentes tensiones superficiales, no manteniéndose como habitualmente constante la vida de la burbuja t_{life}, sino por el caudal de aire constante m_{1} introducido, el aumento de presión en la burbuja de la presión mínima \rho_{min} hasta la presión máxima \rho_{max1} o \rho_{max2};
d\rho/dt = const. Según la invención no se mide la diferencia de presión \Delta\rho = \rho_{max} - p_{min} en una burbuja, sino la vida t_{life} de una burbuja. Como está representado en la Fig. 3, la presión interior 5b de una burbuja en un líquido con una tensión superficial más baja \sigma_{2} alcanza la presión máxima p_{max2} con una vida más corta de la burbuja t_{life2} en comparación con la presión interior 5a de una burbuja en un líquido con una tensión superficial más alta \sigma_{1}, que alcanza la presión máxima \rho_{max1} únicamente con una vida más larga t_{life1} de las burbuja.
La Fig. 4 muestra un diagrama de medición con señales de presión de burbujas de líquidos con diferente tensión superficial con un caudal de aire constante. Las señales de presión de burbujas tienen todas la misma subida hasta una presión máxima de burbujas dependiente de la tensión superficial. La presión mínima es más baja en las señales de presión de burbujas de tensiones superficiales más bajas, porque ya hay una ocupación inicial de la superficie con agentes tensioactivos después del arranque de la burbuja y por consiguiente en la presión mínima ya hay una tensión superficial más baja.
La resolución de la tensión superficial por medición de la vida de la burbuja depende de la vida de burbuja de referencia, que se ajusta por ejemplo por el caudal de aire en agua. En caso de una vida de burbujas de referencia ajustada en agua de 300 ms (véase la Fig. 4) ya hay una sensibilidad de 3,9 ms por 1 mN/m. Una calibración del sensor de tensión superficial por ejemplo puede ser realizada en agua con una temperatura conocida y por ello con una tensión superficial conocida, en el cual se mide la vida de la burbujas y esta se fija como vida de burbuja de referencia. En esta forma de proceder se puede renunciar ventajosamente a una regulación del flujo de masa de gas o del caudal volumétrico del gas.
La Fig. 5 muestra el empleo de un convertidor piezoeléctrico tal como un convertidor de presión sonora para el procedimiento presentado. Al volumen sistémico 3 está conectado en un punto apropiado un convertidor de presión sonora piezoeléctrico 4. El convertidor de presión sonora piezoeléctrico 4 consiste en dos superficies de contacto metálicas 6 con hilos de conexión, entre los cuales está pegado un llamado cristal piezoeléctrico 7. El convertidor de presión sonora piezoeléctrico 4 produce en caso de un cambio de presión en el sistema neumático 3 un desplazamiento de carga en las superficies de contacto 6. El cambio temporal de la presión o de la derivación de la presión de la burbuja según el tiempo dp/dt es proporcional a la corriente medida en el exterior. Por integración de la corriente medida mediante un circuito de evaluación puede ser generada una señal de tensión u(t), la cual es proporcional a la señal de presión. Puesto que según la invención interesan solamente los espacios de tiempo t_{life} entre la presión mínima \rho_{min} y la presión máxima \rho_{max}, pero no el valor de la presión máxima o de la presión diferencial máxima misma, se reducen los costes esencialmente para un circuito de evaluación. El tiempo t_{life} por su parte puede ser determinado con un microcontrolador económico.
La Fig. 6 muestra una estructura funcional para una aplicación en una lavadora bajo utilización del procedimiento de vida de burbujas según la invención.
En la parte fluídica 8 de la lavadora, en la derivación a un recipiente de lejías 9, está dispuesto un vaso graduado 10, al que es suministrado lejía por una bomba de lejías 11 por control de procesos y donde es completamente mezclado. Puesto que la tensión superficial de un líquido depende mucho de la temperatura, un sensor de temperatura 12 mide la temperatura de la lejía \upsilon.
El sistema neumático 13 consiste en el tubo capilar 1, el volumen sistémico 3, el sensor de presión o los convertidores de presión sonora 14 y la fuente de caudal de aire 15, 16, 17 constante. En el ejemplo, una bomba de aire 15, por ejemplo una bomba de diafragma con accionamiento por motor o piezoeléctrico, introduce a presión aire por medio de un volumen tampón 17 a través de un estrangulador 16 en el sistema neumático, al que está conectado por una parte el sensor de presión o los convertidores de presión sonora 14 y por otra parte un tubo capilar 1. El estrangulador 16 sirve para el ajuste del punto de trabajo de la bomba de aire 15 e impide como una resistencia neumática a ser posible grande las retroacciones de la presión de burbujas sobre su punto de trabajo. Otra posibilidad es conectar un depósito de gas a presión. El tubo capilar 1 inmerge con su punta en el vaso graduado 10.
Una unidad electrónica 18 no representada más en detalle evalúa las señales tomadas del sensor de presión o del convertidor de presión sonora 14 u(t) así como las señales derivadas del sensor de temperatura 12 y controla el proceso de medición. Aquella tiene una interfaz para el mando de la lavadora.
El sensor de tensión superficial es calibrado en agua con la temperatura conocida y por lo tanto con la tensión superficial conocida (\sigma), midiendo, como ya se había descrito, la vida de las burbujas t_{life} y calculando a partir de ello el flujo de masa de gas o el caudal volumétrico de gas (m_{1}). El proceso de medición o de calibración comienza con la conexión de la bomba (15), captando la vida de la burbuja (t_{life}) tras un tiempo definido, en el cual se ha desarrollado una presión suficientemente constante en el volumen de tampón (17). En una utilización del sensor de tensión superficial en una lavadora, el sensor de tensión superficial es calibrado en momentos de afluencia de agua, estando parado el tambor de la lavadora durante los procesos de medición y de calibración.
La Fig. 7 muestra una sección esquemática a través de un sensor de tensión superficial compacto que trabaja conforme al procedimiento según la invención. En este sensor de tensión superficial compacto están integrados una bomba de aire, un volumen tampón, un estrangulador, el volumen sistémico, el convertidor de presión sonora piezoeléctrico y el tubo capilar.
El sensor de tensión superficial compacto consiste en un cuerpo básico 19, en el cual están formados una conexión para el tubo capilar 1 así como el espacio del volumen sistémico 3, el estrangulador 16, el espacio para el volumen tampón 17, un espacio para la bomba 20 y válvulas de bomba con insertos para compuertas de válvula 21.
El volumen sistémico 3 es cerrado por el convertidor piezoeléctrico 4 que está descrito más en detalle referente a la Fig. 5. El volumen tampón 17 está estanqueizado por una tapa 22. Un convertidor piezoeléctrico 4 consistente en dos superficies de contacto metálicas 6 con hilos de conexión, entre los cuales está pegado un llamado cristal piezoeléctrico 7, cierra el espacio de la bomba 20 y forma el accionamiento de diafragma de la bomba de aire 15.
Un sensor de tensión superficial configurado de esta manera puede ser fabricado de manera extremadamente económica en el procedimiento de proyección de plástico.
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Documentos citados en la descripción
Esta lista de los documentos relacionados por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector y no forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por errores eventuales u omisiones.
Documentos de patente mencionados en la descripción
\bullet DE 19755291 C1 [0005] [0008] [0013]
\bullet DE 19636644 C1 [0011]
\bullet DE 20318463 U1 [0005] [0012]
\bullet DE 4303133 A1 [0012] [0013]
\bullet EP 0760472 B1 [0011] [0011]
\bullet EP 1464948 A1 [0014]

Claims (11)

1. Procedimiento para medir la tensión superficial de líquidos según el principio de presión de burbujas, en el cual con un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas definido se capta un parámetro de burbujas en una punta capilar (1) inmergida en el líquido y a partir de ahí se calcula la tensión superficial (\sigma), caracterizado por el hecho de que se mide el tiempo o la vida de una burbuja (t_{life}) entre el nivel mínimo de presión (\rho_{min}) y el máximo de presión (\rho_{max}) con un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas (m_{1}) definido y resultando de esto un aumento de presión definido (dp/dt) de una burbuja (2), calculando la tensión superficial a partir de esto.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la vida de la burbuja (t_{life}) se mide con ayuda de un sensor de presión (14) que detecta cronológicamente y emite señales de los estados de mínima presión (\rho_{min}) y de máxima presión (\rho_{max}) en una burbuja (2).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el sensor de presión (14) convierte las señales de mínima presión (\rho_{min}) y máxima presión (\rho_{max}) en señales de tensión (u(t)).
4. Procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por el hecho de que en lugar del sensor de presión (14) sirve un convertidor de presión sonora tal como un micrófono de condensador, de bobinas de inmersión, de cristal, de carbón y un disco piezoeléctrico.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que para la generación de un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas (m_{1}) definido sirve una bomba de diafragma (15) con un estrangulador (16) conectado posteriormente.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que entre la bomba de diafragma (15) y el estrangulador (16) sirve un volumen tampón (17) para aplanar el flujo de masa de gas o un caudal volumétrico del gas (m_{1}) definido.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que para generar un flujo de masa de gas o un caudal volumétrico de gas (m_{1}) definido sirve un depósito de gas bajo presión preferiblemente recargable con un estrangulador (16) conectado posteriormente.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el sensor de tensión superficial es calibrado en agua con la temperatura conocida y por lo tanto con la tensión superficial (\sigma) conocida, midiendo la vida de la burbuja (t_{life}) y calculando a partir de ello el flujo de masa de gas o el caudal volumétrico de gas (m_{1}).
9. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que un proceso de medición o de calibración comienza con la puesta en servicio de la bomba (15) y después de un tiempo definido, en el cual se ha desarrollado una presión suficientemente constante en el volumen tampón (17), se capta la vida de la burbuja (t_{life}).
10. Utilización de un sensor de tensión superficial con un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en una lavadora, en el cual se calibra el sensor de tensión superficial en el momento de afluencia de agua, y estando parado el tambor de la lavadora en procesos de medición y de calibrado.
11. Dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos, con un procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por una estructura compacta, que presenta un cuerpo básico (19), en el cual están formados una conexión para un tubo capilar (1) así como un espacio de volumen sistémico (3), un estrangulador (16), un espacio para el volumen tampón (17), un espacio para la bomba (20) y válvulas de bomba con insertos para compuertas de válvula (21), y el tubo capilar (1) mismo, un convertidor (4) piezoeléctrico que cierra el espacio de volumen sistémico (3), compuertas de válvula (21), una tapa (22) para cerrar el volumen tampón (17) y otro convertidor piezoeléctrico (4) como accionamiento para una bomba de aire (15), estando prevista una unidad electrónica (18) concebida de tal manera que calcule la tensión superficial a partir de valores medidos para el aumento de presión de una burbuja conforme al procedimiento según la reivindicación 1.
ES06707115T 2005-02-21 2006-02-21 Procedimiento y dispositivo para medir la tensión superficial de líquidos. Active ES2354034T3 (es)

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