RU2416090C2 - Способ и устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей - Google Patents

Способ и устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей Download PDF

Info

Publication number
RU2416090C2
RU2416090C2 RU2007134963/28A RU2007134963A RU2416090C2 RU 2416090 C2 RU2416090 C2 RU 2416090C2 RU 2007134963/28 A RU2007134963/28 A RU 2007134963/28A RU 2007134963 A RU2007134963 A RU 2007134963A RU 2416090 C2 RU2416090 C2 RU 2416090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bubble
pressure
surface tension
volume
flow
Prior art date
Application number
RU2007134963/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007134963A (ru
Inventor
Даниэль ШЮМАНН (DE)
Даниэль ШЮМАНН
Райнер МЮНЦНЕР (DE)
Райнер МЮНЦНЕР
Original Assignee
Е.Г.О. Электро-Герэтебау ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Е.Г.О. Электро-Герэтебау ГмбХ filed Critical Е.Г.О. Электро-Герэтебау ГмбХ
Publication of RU2007134963A publication Critical patent/RU2007134963A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2416090C2 publication Critical patent/RU2416090C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0241—Investigating surface tension of liquids bubble, pendant drop, sessile drop methods
    • G01N2013/0266—Bubble methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0275—Investigating surface tension of liquids involving surface-active agents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G01N13/02—Investigating surface tension of liquids
    • G01N2013/0283—Investigating surface tension of liquids methods of calculating surface tension

Landscapes

  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для измерения поверхностного натяжения жидкостей по принципу максимального давления пузырька. Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей содержит основную часть, снабженную размещенным в ней объемом системы. Также устройство содержит пьезоэлектрический преобразователь, который герметизирует объемную емкость и связан с электронным блоком обработки данных. Кроме того, устройство содержит мембранный насос, включающий насосный объем и клапан с вставками для заслонок клапанов, снабженным дополнительным пьезоэлектрическим преобразователем в качестве привода и связанным с указанным электронным блоком. Также устройство содержит дроссель, который подключен к объему системы, а также буферный объем, снабженный крышкой для ее герметизации и размещенный между мембранным насосом и дросселем. Кроме того, устройство содержит место для присоединения капилляра, установленного с возможностью взаимодействия с объемом системы. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения поверхностного натяжения жидкостей. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к области определения физических характеристик жидкостей, более конкретно - к способу и устройству для определения поверхностного натяжения жидкостей.
Поверхностное натяжение о указывает на то, какая работа должна быть совершена, чтобы увеличить поверхностный слой на поверхности раздела фаз жидкая - газообразная на определенное значение. Таким образом, оно дает, например, сведения о концентрации и эффективности/активности поверхностно-активного вещества в жидкости, например для контроля качества чернил или водного орошения в процессах промывания или очистки.
Методом максимального давления пузырька газ или смесь газов, обычно воздух, нагнетается посредством соединенного с пневматической системой капилляра в анализируемую жидкость и измеряется внутреннее давление ρ образовавшегося на капилляре пузырька.
Способом максимального давления пузырька измеряется давление пузырька pmax. Действующее на пузырек гидростатическое давление ph вычисляется из глубины погружения капилляра hE, который должен быть очень точно установлен или отрегулирован, и плотности жидкости. Поверхностное натяжение σ тогда в первом приближении при радиусе капилляра rKap может быть вычислено из:
Figure 00000001
При этом, прежде выведенном методе разности давлений в капилляре (DE 19755291 С1, DE 20318463 U1), вычисляется динамическое поверхностное натяжение σ с использованием корреляции К между поверхностным натяжением σ и разностью давлений Δр между максимальным внутренним давлением рmах и минимальным внутренним давлением pmin пузырька:
Figure 00000002
где
Figure 00000003
При этом К=σ/(рмакс-pмин).
На основании одинакового действия гидростатического давления на pmax и pmin измерение в противоположность методу максимального давления пузырька остается независимым от глубины погружения капилляра.
В жидкостях, содержащих поверхностно-активные вещества, результат измерения поверхностного натяжения σ зависит от возраста расширяющейся поверхности, т.к. с все растущим временем формирования пузырька поверхностно-активные вещества могут покрывать вновь образованную поверхность пузырька. Таким образом, метод максимального давления пузырька учитывает динамическое поверхностное натяжение, от чего результат измерений всегда должен указываться во взаимосвязи с соответствующим временем формирования или временем существования пузырька tlife, под которым в дальнейшем должно пониматься время между минимальным и максимальным давлением пузырька.
Известные методы определения давления пузырьков измеряют, при определенной частоте или времени существования пузырька выходящих газовых пузырьков, которые в соответствии с динамично изменяющимся поверхностным натяжением должны постоянно подстраиваться (DE 19755291 С1), максимальное давление или перепад давления в капилляре. Для этого необходима регулируемая воздушная помпа или вентиль с регулируемым воздушным потоком
Для того чтобы можно было измерить поверхностное натяжение достаточно точно, применяемый датчик давления должен иметь в сравнении с другими вариантами использования высокую точность измерения.
Датчики давления, удовлетворяющие этим требованиям, должны быть, например, термокомпенсирующими и откалиброванными и поэтому являются самым дорогостоящим элементом измерительной системы.
Альтернативой для преобразования давления пузырька в электрический сигнал являются: преобразователи звукового давления, такие как конденсаторный, электродинамический, пьезоэлектрический и угольный микрофоны, а также пьезоэлектрическая мембрана (ЕР 0760472 B1, DE 19636644 C1). Согласно ЕР 0760472 В1 при помощи наименее затратного преобразователя звукового давления измеряется первая производная сигнала давления по времени и посредством последующего интегрирования давления пузырька вычисляется поверхностное натяжение. Расхождения в измерениях, возникающие из-за влияния температуры окружающей среды, влажности воздуха, зависимости микрофона от частоты в процессе передачи, а также отклонения в процессе измерения, являются неизбежными. Преобразователь звукового давления без дополнительных мер не удовлетворяет требованиям точности в измерении давления.
Из DE 4303133 А1 известно, что при достаточно постоянных потоках воздуха измеренная частота появления пузырьков, образовавшихся в капилляре, коррелирует с поверхностным натяжением. С уменьшающимся поверхностным напряжением увеличивается частота пузырьков. Обратная величина частоте появления пузырьков - время периода пузырьков, задается из времени формирования пузырьков и так называемого периода простоя пузырьков (DE 20318463 U1). Период простоя пузырьков характеризует время между максимальным давлением, после наступления которого пузырек лопается и надувается, и отрывом пузырька. Уже незначительные движения в жидкости или механические вибрации вызывают случайный отрыв пузырька и порождают вследствие этого в процессе измерения поверхностного натяжения из-за частоты появления пузырьков расхождения в измерениях. Получающаяся точность, например, для получения концентрации моющего вещества в области очистки текстильных изделий недостаточна.
До настоящего времени в области мытья текстиля и посуды, особенно в домашнем хозяйстве, неизвестно рентабельное и пользующееся спросом решение, при котором достаточно точно может быть измерено поверхностное натяжение для расчета концентрации моющего и промывочного средства и основанной на этом автоматической дозировки этих средств.
Задачей данного изобретения является создание, исходя из зависимости времени формирования пузырька от поверхностного натяжения при определенном потоке газовых масс или объемном потоке, способа и устройства для измерения динамического поверхностного натяжения жидкости, которые предполагают при сравнительно низких затратах для разных областей использования достаточно точные результаты измерений.
Согласно изобретению задача решается посредством признаков, указанных в п.1 и п.11 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования вносят, кроме того, зависимые пункты формулы.
Указанный в изобретении способ основывается на зависимости времени формирования пузырька tlife от поверхностного натяжения σ при введенном в объем системы потоке газовых масс или объемном потоке.
При формировании пузырька на кончике капилляра разность между максимальным и минимальным давлением пузырька коррелирует с поверхностным натяжением σ. Определенный поток газовых масс или объемный поток, предпочтительно поток воздушных/атмосферных масс или объем воздуха, направляется внутрь пневматической системы и там протекает независимо от поверхностного натяжения σ в одинаковый промежуток времени всегда одинаковый поток газовых масс или объемный поток. При этом время формирования пузырька зависит также от поверхностного натяжения σ, потому что при малом поверхностном натяжении σ в пузырьке присутствует низкое давление и до достижения максимального давления внутри системы должно поступать меньше газа. Поэтому момент достижения максимального давления при маленьком поверхностном натяжении наступает быстрее, чем при большом. Новый метод, названный методом времени существования пузырька, позволяет измерять при определенном потоке газовых масс или объемном потоке время формирования пузырька в жидкости и вычисляет за счет этого поверхностное натяжение жидкости.
Требования к точности в преобразователе сигнала давления в сигнал по напряжению ниже, чем в известном способе измерения разности давлений, так как важно лишь достаточно точно установить момент минимума давления, как и момент следующего за ним максимума давления пузырька из сигнала давления. Преобразователь сигнала давления в сигнал по напряжению не должен быть ни термокомпенсирован, ни откалиброван относительно амплитуды или смещения сигнала.
Установка датчиков давления предпочтительна в смысле простоты и дешевизны преобразователя звукового давления, например пьезоэлектрической мембраны. При прямом пьезоэлектрическом эффекте, являющемся следствием механической деформации, вызванной изменениями давления, происходит смещение центров тяжести зарядов атомов друг относительно друга. Внутри кристалла возникает электрическая поляризация р, и снаружи поверхностные заряды доступны для измерения. Поскольку между величиной механической напряженности пьезокристалла и количеством поверхностного заряда существует пропорциональная зависимость, становится возможным обнаружение момента максимума и минимума давления посредством электрических сигналов. Простые пьезоэлектрические акустические преобразователи производятся в большом количестве для инверсионной вставки в пьезозуммерах и исключительно недороги.
Изобретение более детально истолковывается при помощи примеров его осуществления. На приложенных чертежах показано:
Фиг.1 представляет образование пузырьков, а также ход кривой внутреннего давления пузырька в соответствии с методом максимального давления пузырька,
Фиг.2 - пневматическая система для интерпретации физических основ изобретения,
Фиг.3 - сигнал давления пузырька для различных поверхностных натяжений при постоянном потоке воздушной массы,
Фиг.4 - результаты измерений различных жидкостей,
Фиг.5 - схематически представленный пьезоэлектрический преобразователь акустического давления,
Фиг.6 - функциональное устройство для измерения поверхностного натяжения в стиральной машине.
Фиг.7 - схематический разрез компактного датчика поверхностного натяжения, работающего согласно способу, описанному в изобретении.
Как схематично показано на фигуре 1, по методу максимального давления пузырька для измерения поверхностного натяжения воздух или другой пригодный газ, или смесь газов нагнетается через капилляр 1 в анализируемую жидкость. Наиболее детально представленный на фигуре 5 преобразователь давление-сигнал определяет внутреннее давление p пузырька 2, образовавшегося на кончике капилляра 1. Как видно из фигуры 1а, новый пузырек имеет большой радиус rB>>rkap и присоединенная к капилляру 1, наиболее детально представленная на фигуре 2 пневматическая система находится под низким давлением pmin.
За счет нагнетаемого воздуха возрастает давление p в пузырьке 2. Пузырек 2 на кончике капилляра изгибается в виде купола, радиус пузырька rB уменьшается. Когда пузырек 2 достигает своего минимального радиуса, который приблизительно равняется радиусу капилляра, давление внутри достигает своего максимума pmax (фигура 1b). Время от начала формирования пузырька 2 до достижения максимального давления обозначает длительность существования поверхности или время формирования пузырька tlife. После превышения максимального давления pmax пузырек 2 отрывается: rB>rKap и давление p внутри пузырька 2 путем объемного расширения быстро падает. В соответствии с этим поток воздуха медленно наполняет пузырек 2, пока он не соскользнет вверх и не оторвется от капилляра 1. Промежуток времени от достижения максимального давления pmax до отрыва пузырька 2 обозначается как время простоя ttot. Далее процесс повторяется с формированием следующего пузырька. Количество сформированных пузырьков в единицу времени именуется частотой образования пузырьков fB.
Время формирования пузырька tlife уменьшается сильнее по сравнению с временем простоя ttot при снижающемся натяжением поверхности σ, когда поток газовых масс или объемный поток направляется внутрь пневматической системы. Посредством времени формирования пузырька изменения поверхностного натяжения могут быть лучше раскрыты, чем посредством времени простоя. Уже малейшее течение в измеряемой жидкости, такое как механическая вибрация, влияет на отрыв пузырька случайным образом, а также на время простоя пузырька и, как следствие, также и на частоту образования пузырьков. Очевидно, что частота образования пузырьков не пригодна для определения поверхностного натяжения.
Согласно предлагаемому изобретению измеряется абсолютное время формирования пузырька tlife, а именно таким образом, который позволяет при использовании крайне дешевых датчиков достичь достаточно точных результатов.
Основные черты способа пояснены при помощи фигур 2 и 3. Прежде всего, на фигуре 2 показана пневматическая система для способа максимального давления пузырька с объемом системы Vs, включая объем капилляра 1, давление пузырька p, объем пузырька VB и поток воздушных масс
Figure 00000004
. Для последующего расчета предполагается наличие постоянного потока воздушных масс
Figure 00000005
и постоянной температуры воздуха T1, а также принимается идеальный газ в качестве воздушного потока и минимальное давление pmin - равным гидростатическому давлению ph.
Отправной точкой анализа пневматической системы является уравнение состояния идеального газа:
Figure 00000006
В объем системы 3 поступает постоянный поток воздушной массы
Figure 00000007
. В течение периода времени tlife повышается с ph до pmax=f(σ). Полный объем VG увеличивается с Vs до Vs+VB.
Поступившая в течение периода времени tlife воздушная масса вычисляется следующим образом:
Figure 00000008
Исходя из произведенных наблюдений уравнение (3), для момента максимального давления, может быть записано следующим образом:
Figure 00000009
Figure 00000010
m0 вычисляется из уравнения(3):
Figure 00000011
Подставляя уравнение (7) в уравнение (6) получаем:
Figure 00000012
После переноса tlife получается:
Figure 00000013
При гидростатическом давлении:
Figure 00000014
и максимального давления в зависимости от поверхностного натяжения (первое приближение):
Figure 00000015
как и объеме пузырька при максимальном давлении:
Figure 00000016
получается в итоге при подстановке в уравнение (9):
Figure 00000017
После перестановки уравнения (13) получается:
Figure 00000018
На основании последнего уравнения (14) становится понятным, что время формирования пузырька tlife при постоянном потоке воздушных масс линейно зависит от поверхностного натяжения σ жидкости:
Figure 00000019
На фигуре 3 изображена характеристика изменения давления пузырька при различных значениях поверхностного натяжения, причем время формирования пузырька tlife не является постоянным, как обычно, а посредством постоянного втекающего воздушного потока обеспечивается повышение давления в пузырьке с минимального давления pmin до максимального давления pmax1 или pmax2; dp/dt=const. Согласно изобретению измеряется не разница давлений Δp=pmax-pmin в пузырьке, а время формирования пузырька tlife. Как показано на фигуре 3, внутреннее давление пузырька 5b в жидкости с маленькой величиной поверхностного натяжения σ2 достигает максимума pmax2 при коротком времени формирования пузырька tlife2 по сравнению с внутренним давлением пузырька 5а в жидкости с высокой величиной поверхностного натяжения σ1, которое достигает максимума только при длительном времени формирования пузырька tlife1.
На фигуре 4 показана диаграмма измерений сигнала давления пузырька в жидкости при различных значения поверхностного натяжения и постоянном потоке воздушной массы. Все сигналы давления пузырька имеют одинаковую крутизну до максимального, зависящего от поверхностного натяжения, давления пузырька. Минимум давления пузырька находится ниже минимального значения поверхностного натяжения потому, что после отрыва пузырька уже присутствует начальное распределение поверхности с поверхностно-активными веществами и таким образом при минимуме давления присутствует самое маленькое поверхностное натяжение.
Решение проблемы поверхностного натяжения путем измерения времени формирования пузырька зависит от эталонного времени формирования пузырька, которое зависит, к примеру, от потока воздушной массы в воде. При определенном для воды эталонном времени формирования пузырька в 300 мс (см. фигуру 4) чувствительность составляет уже 3,9 мс на 1 мН/м. Калибровка датчиков поверхностного натяжения может производиться, например, в воде с известной температурой и, как следствие, с известным поверхностным натяжением, в которой измеряется время формирования пузырька и устанавливается как эталонное время формирования пузырька. При такой процедуре можно отказаться от регулировки потока газовых масс или объемного потока.
Фигура 5 отображает применение пьезоэлектрического преобразователя, работающего в качестве преобразователя звукового давления в предлагаемом способе. В объеме системы 3 на подходящем месте подключен пьезоэлектрический преобразователь 4, который состоит из двух металлических контактных поверхностей 6 с соединительными проводами, между которыми приклеен так называемый пьезокристалл 7. Пьезоэлектрический преобразователь 4 формирует смещение заряда на контактных поверхностях 6 при изменении давления в объеме системы 3. Временное изменение давления или производная давления пузырька по времени dp/dt пропорциональна замеренному наружному потоку. Посредством интегрирования измеренного потока при помощи блока обработки данных может быть сформирован сигнал по напряжению u(t), который пропорционален сигналу давления. Так, согласно изобретению, интересен лишь промежуток времени tlife между минимальным pmin и максимальным pmax давлением, а не сама величина максимального давления или максимальной разницы давлений, значительно сокращается стоимость схемы обработки. Время tlife обнаруживается при помощи недорогого микроконтроллера.
Фигура 6 показывает структуру функционирования для применения в стиральной машине при использовании предлагаемого способа.
В жидкостной части 8 стиральной машины в байпасе к емкости 9 для раствора моющего средства размещен измерительный сосуд 10, к которому от насоса 11 поступает раствор моющего средства и там перемешивается. Так как жидкость очень сильно зависит от температуры, термодатчик 12 измеряет температуру раствора моющего средства θ.
Пневмосистема 13 состоит из капилляра 1, объема системы 3, пьезоэлектрического преобразователя 4 и из источника постоянного потока воздуха, включающего мембранный насос 14, дроссель 15 и буферный объем 16.
В примере мембранный насос 14, например мембранный насос с электрическим или пьезоэлектрическим приводом, через буферный объем 16 посредством дросселя 15 подает воздух в пневматическую систему, к которой с одной стороны подключен пьезоэлектрический преобразователь 4, а с другой стороны - капилляр 1. Дроссель 15 служит для установки рабочей точки воздушного насоса 14 и предотвращает возможное большое сопротивление обратного действия давления пузырька на эту рабочую точку. Другая возможность - подключение ресивера давления газа. Капилляр погружается своим кончиком в измерительный сосуд 10.
Подробно не представленный электронный блок 17 обработки данных обрабатывает принятый от преобразователя 4 сигнал u(t), как и сигнал от температурного датчика, и управляет процессом определения. Он имеет интерфейс для управления стиральной машиной.
Устройство для определения поверхностного натяжения калибруется в воде с известной температурой и при этом известным поверхностным натяжением (σ), в котором, как уже было описано, измерено время формирования пузырька (tlife) и из него измеряется поток газовой массы или газовый объемный поток (m1). Процесс измерения или калиброкви начинается с включением мембранного насоса 14, причем через определенное время, в течение которого в буферном объеме 16 создается достаточно постоянное давление, фиксируется время формирования пузырька (tlife). При применении предлагаемого устройства в стиральной машине оно калибруется к моменту подачи воды, причем в процессе измерения или калибровки барабан стиральной машины остановлен.
На фигуре 7 показан схематичный разрез компактного устройства для определения поверхностного натяжения, который работает по описанному выше способу. В это устройство включены: мембранный насос, буферный объем, дроссель, объем системы, пьезоэлектрический преобразователь и капилляр. Данное устройство состоит из основной части 18, в которой размещены: место 19 для присоединения капилляра 1, как и объем системы 3, дроссель 15, буферный объем 16, насосный объем 20 и клапан с вставками для заслонок клапанов 21.
Объем системы 3 закрыт пьезоэлектрическим преобразователем 4, который более детально описан в связи с фигурой 5. Буферный объем 16 загерметизирован крышкой 22. Дополнительный пьезоэлектрический преобразователь 23, состоящий из двух металлических контактных поверхностей 6 с соединительными проводами, между которыми приклеен так называемый пьезокристалл 7, закрывает насосный объем 20 и образует мембранный привод насоса 14.
Сконструированное таким образом устройство может быть произведено особенно экономичным методом экструзии расплавленного пластика под давлением.

Claims (9)

1. Способ измерения поверхностного натяжения жидкости по принципу максимального давления пузырька, причем определенному потоку газовых масс или объемному потоку соответствует параметр пузырька на кончике погруженного в жидкость капилляра (l), и таким образом измеряется поверхностное натяжение (σ), отличающийся тем, что измеряют отрезок времени (tlife) между минимальным (pmin) и максимальным (pmax) давлением или время формирования пузырька при определенном потоке газовых масс или объемном потоке (m|) и следующее из этого повышение давления (dp/dt) пузырька (2), причем из него рассчитывается поверхностное натяжение (σ=K·tlife), причем К=σ/(pmax-pmin).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что время формирования пузырька (tlife) измеряется при помощи датчика давления, который обнаруживает состояния минимума (pmin) и максимума (рmax) давления в пузырьке (2) по времени и подает сигнал.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что датчик давления (4) преобразует сигнал минимума (pmin) и максимума (рmах) давления в сигнал по напряжению (u/(t)).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования определенного потока газовых масс или объемного потока (m|) используют мембранный насос (14) с последовательно подключенным дросселем (15).
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что между мембранным насосом (14) и дросселем (15) используют буферный объем (16) для сглаживания определенного потока газовых масс или объемного газового потока (m|).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования определенного потока газовых масс или их объемного потока (m|) используется предпочтительно пополняемый ресивер давления газа с последовательно подключенным дросселем (15).
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что процесс определения поверхностного натяжения начинают с включением мембранного насоса (14), и через определенное время, в течение которого в буферном объеме (16) создается достаточно постоянное давление, фиксируется время формирования пузырька (tlife).
8. Применение способа по одному из пп.1-7 в стиральной машине.
9. Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей, содержащее основную часть (18), снабженную размещенным в ней объемом системы (3), снабженным пьезоэлектрическим преобразователем (4) для ее герметизации и связанным с электронным блоком обработки данных (17), мембранным насосом (14), включающим насосный объем (20) и клапан с вставками для заслонок клапанов (21), снабженным дополнительным пьезоэлектрическим преобразователем (23) в качестве привода и связанным с указанным электронным блоком, дросселем (15), подключенным к объему системы (3), буферным объемом (16), снабженным крышкой (22) для ее герметизации и размещенным между мембранным насосом (14) и дросселем (15), а также местом для присоединения капилляра (1), установленного с возможностью взаимодействия с объемом системы (3).
RU2007134963/28A 2005-02-21 2006-02-21 Способ и устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей RU2416090C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005007870.2 2005-02-21
DE102005007870A DE102005007870B4 (de) 2005-02-21 2005-02-21 Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007134963A RU2007134963A (ru) 2009-03-27
RU2416090C2 true RU2416090C2 (ru) 2011-04-10

Family

ID=36218600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007134963/28A RU2416090C2 (ru) 2005-02-21 2006-02-21 Способ и устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7481097B2 (ru)
EP (1) EP1851528B1 (ru)
CN (1) CN101142472B (ru)
AT (1) ATE484739T1 (ru)
DE (2) DE102005007870B4 (ru)
ES (1) ES2354034T3 (ru)
PL (1) PL1851528T3 (ru)
RU (1) RU2416090C2 (ru)
WO (1) WO2006087228A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522486C2 (ru) * 2012-10-19 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") Способ определения дисперсности водогазовой смеси

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006017152B3 (de) * 2006-04-04 2007-08-30 Sita Messtechnik Gmbh Handtensiometer
DE102006060256A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-26 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zur Steuerung einer Waschmaschine
DE102007056669A1 (de) * 2007-11-24 2009-05-28 Krüss GmbH, Wissenschaftliche Laborgeräte Verfahren und Gerät zur schnellen Bildung von Fluidgrenzflächen und Verwendung dieses Geräts zur Bestimmung von Flüssig-flüssig- und Flüssig-Gas-Grenzflächeneigenschaften
CN102564907B (zh) * 2011-12-27 2014-05-07 浙江大学 液体表面张力动态测量实验仪及测量方法
CN102853788A (zh) * 2012-09-28 2013-01-02 哈尔滨理工大学 自动检测毛细管内半径及插入金属熔体深度的装置及方法
CN103033448B (zh) * 2012-12-24 2014-10-29 江苏大学 基于液滴轮廓曲线两测量点的液体表面张力的测量方法
CN103033449B (zh) * 2012-12-24 2014-08-20 江苏大学 基于液滴轮廓曲线三测量点的液体界面张力的测量方法
US10241100B2 (en) * 2014-03-27 2019-03-26 Halliburton Energy Services, Inc. Method for determining residual surfactant concentrations in produced water
DE102019207080B4 (de) * 2019-05-15 2021-04-01 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zur Untersuchung einer Flüssigkeit und wasserführendes Haushaltsgerät
DE102019207081B4 (de) * 2019-05-15 2021-03-25 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zur Untersuchung einer Flüssigkeit und wasserführendes Haushaltsgerät
DE102019207236A1 (de) * 2019-05-17 2020-11-19 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Oberflächenspannung einer Flüssigkeit und wasserführendes Haushaltsgerät
DE102019119347A1 (de) * 2019-07-17 2021-01-21 Vaillant Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Veränderungen in der Zusammensetzung einer Flüssigkeit in einem Kreislauf, insbesondere einem Wärmepumpensystem
US20210247284A1 (en) * 2020-02-12 2021-08-12 Xtpl S.A. Method of measuring a minimum pressure for gas bubble generation of a capillary trube, and related methods
CN112345434B (zh) * 2020-10-23 2022-02-15 大连理工大学 一种微纳米气泡内部压力计算方法
CN114594023B (zh) * 2022-05-10 2022-09-09 上海丰溢复合纸材有限公司 一种数字印刷用油墨检测表面张力测量装置
CN115655648B (zh) * 2022-10-13 2023-06-13 哈尔滨工程大学 一种气泡信息采集系统及通过流场压力测量反演脉动型气泡运动特性的方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2401053A (en) * 1945-10-09 1946-05-28 Nasa Measurement of surface tension
US3468437A (en) * 1968-08-14 1969-09-23 American Export Isbrandt System for handling cargo containers
US3881344A (en) * 1973-04-16 1975-05-06 Shell Oil Co Monitor for continuously measuring surface tension of liquids
US4416148A (en) * 1981-02-06 1983-11-22 Madison-Kipp Corporation Surface tensiometer
US4410329A (en) 1981-11-06 1983-10-18 General Electric Company Washing machine with oversuds detection and correction capability
US4527421A (en) * 1984-01-13 1985-07-09 The Dow Chemical Company Dynamic surface tensiometry and method
DE4303133A1 (de) * 1993-02-04 1994-08-11 Henkel Kgaa Verfahren zur Metallbearbeitung unter Einsatz tensidhaltiger Kühlschmierstoff-Emulsionen
CN2206959Y (zh) * 1994-01-24 1995-09-06 首都儿科研究所 可控闭泡式表面张力测定仪
ATE156264T1 (de) * 1994-07-08 1997-08-15 Heraeus Electro Nite Int Vorrichtung zur messung der oberflächenspannung
DE19529787B4 (de) 1995-08-12 2011-05-19 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Einrichtung zur füllstandsunabhängigen Messung der Oberflächenspannung flüssiger Substanzen
DE29609646U1 (de) 1996-05-31 1996-08-14 Technische Universität Dresden, 01069 Dresden Vorrichtung zur dynamischen Messung der Oberflächenspannung einer Flüssigkeit
US6085577A (en) * 1996-10-03 2000-07-11 Chem-Dyne Research Company Surface tension measurement in a pressurized environment
DE19755291C1 (de) * 1997-12-12 1999-05-12 Sita Messtechnik Gmbh Verfahren und Einrichtungen zum Bestimmen oder Bestimmen und Einstellen der dynamischen Oberflächenspannung von Flüssigkeiten
DE19933631C2 (de) * 1999-07-17 2003-03-13 Sita Messtechnik Gmbh Verfahren zur statischen Messung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten
DE10022863B4 (de) * 2000-05-10 2006-08-24 Miele & Cie. Kg System zur Bestimmung der Oberflächenspannung einer Lösung, insbesondere einer Tensidlösung
CN2466631Y (zh) * 2001-02-23 2001-12-19 山东大学 动态表面张力测定装置
US6932097B2 (en) * 2002-06-18 2005-08-23 Picoliter Inc. Acoustic control of the composition and/or volume of fluid in a reservoir
DE10308198B3 (de) * 2003-02-25 2004-07-22 Miele & Cie. Kg Verfahren und System zur Bestimmung der Oberflächenspannung nach der Blasendruckmethode
EP1464948A1 (de) * 2003-04-03 2004-10-06 Krüss GmbH Wissenschaftliche Laborgeräte Blasendrucktensiometer
DE20318463U1 (de) * 2003-11-26 2004-03-11 Sita Messtechnik Gmbh Handmessgerät
DE202004007261U1 (de) * 2004-05-06 2004-09-16 Krüss GmbH Wissenschaftliche Laborgeräte Mobiles Einhand-Blasendrucktensiometer
DE202004012573U1 (de) * 2004-08-10 2004-12-09 Krüss GmbH, Wissenschaftliche Laborgeräte Computergesteuertes Einhand-Blasendrucktensiometer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522486C2 (ru) * 2012-10-19 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (ОАО "РИТЭК") Способ определения дисперсности водогазовой смеси

Also Published As

Publication number Publication date
ATE484739T1 (de) 2010-10-15
WO2006087228A1 (de) 2006-08-24
US20070277597A1 (en) 2007-12-06
RU2007134963A (ru) 2009-03-27
DE102005007870A1 (de) 2006-08-24
EP1851528A1 (de) 2007-11-07
DE102005007870B4 (de) 2007-12-06
ES2354034T3 (es) 2011-03-09
CN101142472B (zh) 2011-08-10
CN101142472A (zh) 2008-03-12
PL1851528T3 (pl) 2011-04-29
EP1851528B1 (de) 2010-10-13
US7481097B2 (en) 2009-01-27
DE502006008075D1 (de) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2416090C2 (ru) Способ и устройство для измерения поверхностного натяжения жидкостей
CN1262821C (zh) 检测压差的方法及应用该方法的泵系统
AU2002219098A1 (en) Method and device for determining and/or monitoring the level of a medium in a container, or for determining the density of a medium in a container
EP0830597A1 (en) Intravenous-line air-detection system
CN112955717A (zh) 振动多传感器
US10215656B2 (en) Systems and methods for liquid dynamic pressure testing
RU2386928C2 (ru) Способ определения и/или контроля параметра процесса
RU2007146693A (ru) Встроенный измерительный прибор с измерительным датчиком вибрационного типа
JPH11287681A (ja) 超音波流量計
JP6403425B2 (ja) 液体を検出する為のセンサ機器、及びその為の方法
JP4595057B2 (ja) ろ水度測定方法及び測定装置
JPWO2002082056A1 (ja) 低水圧用耐水度試験装置及びその試験方法
JP4788259B2 (ja) フローセル型ｑｃｍセンサ
JP7218682B2 (ja) 超音波式距離測定装置
WO2018096221A1 (en) Sensor
JP6966283B2 (ja) 感知センサー及び感知装置
FI127836B (en) Sensor
CN105955322A (zh) 吹气式液位检测及控制系统、方法及在均匀轧车的应用
JP2007315872A (ja) 分注装置
JPH084993A (ja) スチ―ムトラップの良否判定器
CN205369327U (zh) 一种真空预压法有效性实时检测装置
SU920383A1 (ru) Устройство дл измерени массового расхода сред
JPS6222369Y2 (ru)
CN117054295A (zh) 一种气泡压力法动态表面张力的测试装置及其测试方法
CN114966095A (zh) 确定介质的至少一个参数的测量装置、传感器单元和方法

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 10-2011

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150222