RU2018803C1

RU2018803C1 - Adhesiometer

Info

Publication number: RU2018803C1
Authority: RU
Inventors: В.Г. Ушаков; О.В. Луконина
Original assignee: Ушаков Виталий Григорьевич
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device has a disk coupled with a pan for weights with a thread passing over a block freely put on the axis of a stand. The disk comprises a downward disposed surface which is provided with needles. The needles are located normally to the surface and are uniformly distributed over the disk surface in the nodes of a rectangular grid with a rectangle side length of S ≅ 2.5d, where d is a needle diameter. EFFECT: enhanced accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области бальнеотехники лечебных грязей и предназначено для определения их когезии - свойства, характеризующего силу адгезионного взаимодействия между частицами вязкопластичной жидкости. Оно может быть использовано также в других областях техники, где применяются вязкопластичные среды, например пищевые массы, буровые растворы, обезвоженные осадки сточных вод и т.п. The invention relates to the field of balneotherapy of therapeutic muds and is intended to determine their cohesion - a property that characterizes the strength of the adhesive interaction between particles of a viscoplastic fluid. It can also be used in other technical fields where viscous-plastic media are used, for example, food masses, drilling fluids, dehydrated sewage sludge, etc.

Для определения адгезионных свойств вязкопластичных сред используют различные приборы. Известны адгезиометры, предназначенные для определения силы адгезии вязкопластичных жидкостей к различным твердым конструкционным материалам [1] . Их принцип действия основан на измерении тензометрическим способом силы, необходимой для отрыва твердого тела от адгезива - прилипающей жидкости. Использование тензометрического метода измерений усложняет конструкцию этих адгезиометров и увеличивает их стоимость. To determine the adhesive properties of visco-plastic media, various devices are used. Known adhesiometers designed to determine the adhesion force of viscoplastic fluids to various solid structural materials [1]. Their principle of operation is based on the measurement by a tensometric method of the force necessary to detach a solid from an adhesive - an adhering fluid. Using the tensometric measurement method complicates the design of these adhesiometers and increases their cost.

Наиболее близок к изобретению - адгезиометр Бунеева [2], выбранный в качестве прототипа. Он предназначен для определения липкости лечебных грязей. Адгезиометр состоит из гладкого латунного диска, центр которого соединен с чашкой для гирь нитью, переброшенной через блок, свободно сидящий на оси штатива. Перед опытом диск и чашку уравновешивают, затем диск накладывают на горизонтальную поверхность находящейся в емкости исследуемой жидкости, а потом постепенно добавляют в чашку гири до тех пор, пока диск не оторвется от жидкости. Вес добавленных гирь, отнесенный к единице площади диска, и представляет величину силы адгезии исследуемой жидкости к материалу, из которого изготовлен диск. Closest to the invention is the Buneev adhesive [2], selected as a prototype. It is designed to determine the stickiness of therapeutic mud. The adhesiometer consists of a smooth brass disc, the center of which is connected to the weight cup by a thread thrown through a block that sits freely on the tripod axis. Before the experiment, the disc and the cup are balanced, then the disc is placed on the horizontal surface of the test fluid in the container, and then gradually weights are added to the cup until the disc comes off the liquid. The weight of the added weights, referred to the unit area of the disk, and represents the value of the adhesion force of the test fluid to the material from which the disk is made.

Недостатком прототипа является то, что использование в нем в качестве субстрата диска, выполненного из какого-либо твердого материала, исключает возможность измерения с его помощью когезии - адгезионной силы между частицами жидкости. The disadvantage of the prototype is that the use in it as a substrate of a disk made of any solid material, eliminates the possibility of measuring with its help cohesion - the adhesive force between the particles of liquid.

Техническим эффектом изобретения является обеспечение возможности измерения когезии вязкопластичных жидкостей. The technical effect of the invention is the ability to measure the cohesion of viscoplastic fluids.

Это достигается тем, что обращенная вниз поверхность диска оснащена иглами, расположенными по нормали к поверхности диска равномерно по его площади в узлах квадратной сетки при длине стороны квадрата S ≅ 2,5d, где d - диаметр иглы. This is achieved by the fact that the downward-facing surface of the disk is equipped with needles located normal to the surface of the disk uniformly over its area at the nodes of the square grid with the length of the side of the square S ≅ 2.5d, where d is the diameter of the needle.

Такая конструкция адгезиометра позволяет удержать исследуемую вязкопластичную жидкость в пространстве между иглами за счет сил ее адгезии к боковой поверхности игл. Поэтому при проведении опыта вязкопластичная жидкость, находящаяся в емкости, контактирует не с поверхностью диска, а с поверхностью той жидкости, которая предварительно вводится в межигольное пространство, полностью покрывая поверхность игл. Исследование условий разрыва двух слоев одной и той же жидкости и позволяет определить ее когезию. This design of the adhesiometer allows you to hold the studied viscoplastic fluid in the space between the needles due to the forces of its adhesion to the side surface of the needles. Therefore, during the experiment, the viscoplastic fluid in the container does not come into contact with the surface of the disc, but with the surface of that fluid that is previously introduced into the inter-needle space, completely covering the surface of the needles. The study of the conditions of rupture of two layers of the same fluid and allows you to determine its cohesion.

Схема адгезиометра представлена на чертеже. An adhesiometer diagram is shown in the drawing.

Адгезиометр содержит штатив 1, установленную на штативе емкость 2 для исследуемой вязкопластичной жидкости 3, диск 4, оснащенный иглами 5, чашку 6 для гирь, блок 7, свободно сидящий на оси 8, и нить 9, переброшенную через блок и соединяющую диск 4 и чашку 6 для гирь. The adhesiometer contains a tripod 1, a container 2 for a viscoplastic fluid under investigation 3 mounted on a tripod, a disk 4 equipped with needles 5, a weight cup 6, a block 7 freely sitting on the axis 8, and a thread 9 thrown through the block and connecting the disk 4 and the cup 6 for weights.

Адгезиометр работает следующим образом. The adhesiometer works as follows.

Перед опытом заполняют исследуемой вязкопластичной жидкостью 3 емкость 2 и пространство между иглами 5 на нижней стороне диска 4. Последнюю операцию выполняют так, чтобы слой вязкопластичной жидкости покрывал иглы 5 заподлицо с их остриями, а его площадь была равна площади F диска 4. Диск уравновешивают чашкой 6 при помощи гирь. Далее диск накладывают на поверхность вязкопластичной жидкости 3 в емкости 2 так, чтобы между жидкостью в емкости и жидкостью в межигольном пространстве был сплошной контакт по всей площади диска. После выдержки 2-3 мин в чашку 6 начинают добавлять дополнительные гири и делают это до тех пор, пока под их действием не произойдет отрыв слоя исследуемой жидкости, удерживаемого иглами от основной ее массы, находящейся в емкости. Величина когезии (К, Па) рассчитывается по формуле
K = Mg/F где М - масса добавленных гирь, кг;
F - площадь диска, м².Before the experiment, fill the container 2 with the visco-plastic fluid under study 3 and the space between the needles 5 on the lower side of the disk 4. The last operation is performed so that the layer of visco-plastic liquid covers the needles 5 flush with their tips and its area is equal to the area F of the disk 4. The disk is balanced with a cup 6 with weights. Next, the disk is applied to the surface of the viscoplastic liquid 3 in the container 2 so that there is continuous contact between the liquid in the container and the liquid in the inter-needle space over the entire area of the disk. After holding for 2-3 minutes, additional weights begin to be added to the cup 6 and do this until they separate the layer of the test fluid, held by the needles from its main mass in the tank, under their action. The value of cohesion (K, Pa) is calculated by the formula
K = Mg / F where M is the mass of added weights, kg;
F is the disk area, m ² .

Claims

ADHESIOMETER, consisting of a container for a viscoplastic liquid and a disk connected to a cup for weights with a thread, thrown over a block freely mounted on the tripod axis, characterized in that the downward-facing surface of the disk is equipped with needles located normal to it, evenly spaced across the disk in nodes of a square grid with a side length of the square not more than 2.5 diameters of the needle.