SU1571468A1

SU1571468A1 - Apparatus for determining coefficient of surface tension of liquid

Info

Publication number: SU1571468A1
Application number: SU874332385A
Authority: SU
Inventors: Петр Леонидович Шиян; Тамаз Шотаевич Хатиашвили; Петр Семенович Цыганков; Юрий Владимирович Булий
Original assignee: Киевский Технологический Институт Пищевой Промышленности
Priority date: 1987-11-23
Filing date: 1987-11-23
Publication date: 1990-06-15

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл определени поверхностного нат жени растворов в пищевой промышленности при разработке технологии обработки овощных и фруктовых соков. Цель изобретени - расширение области применени устройства путем обеспечени определени коэффициента поверхностного нат жени на границе раздела жидкость - насыщенный пар при различных температурах методом высоты подн ти жидкости в капилл ре. Градуированный капилл р размещен в герметичной измерительной чейке и соединен с расширительной трубкой, пропущенной через горловину измерительной чейки и снабженной отверсти ми в верхней и нижней част х. Расширительна трубка сообщена через сепаратор и конденсатор с вакуум-насосом, а нижн часть сепаратора соединена с нижней частью измерительной чейки. Нижн часть измерительной чейки сообщена также с подвижной напорной емкостью дл исследуемой жидкости. 1 ил.The invention relates to instrumentation technology and can be used to determine the surface tension of solutions in the food industry in the development of technology for processing vegetable and fruit juices. The purpose of the invention is to expand the field of application of the device by providing a determination of the surface tension coefficient at the liquid-saturated vapor interface at different temperatures by the method of the height of the liquid in the capillary. The graduated capillary is placed in a sealed measuring cell and is connected to an expansion tube passed through the neck of the measuring cell and provided with openings in the upper and lower parts. The expansion tube is connected through a separator and a condenser to a vacuum pump, and the lower part of the separator is connected to the lower part of the measuring cell. The lower part of the measuring cell is also in communication with the movable pressure vessel for the test liquid. 1 il.

Description

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике, а именно к устройствам дл определени поверхностных свойств растворов, и может быть использовано в пищевой промышленности при разработке технологий обработки овощных, фруктовых и плодово годных соков.The invention relates to a measuring and control technique, namely, devices for determining the surface properties of solutions, and can be used in the food industry in the development of processing technologies for vegetable, fruit and fruit juices.

Цель изобретени - расширение области применени устройства путем обеспече- ни определени коэффициента, поверхностного нат жени на границе раздела жидкость - насыщенный пар при различных температурах.The purpose of the invention is to expand the field of application of the device by ensuring the determination of the coefficient of surface tension at the liquid-saturated vapor interface at different temperatures.

На чертеже приведена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит герметичную измерительную чейку 1, покрытую снаружиThe device contains an airtight measuring cell 1, covered outside

слоем теплоизол ции 2 с двум диаметрально расположенными смотровыми окнами 3. Измерительна чейка 1 снабжена термостатом с нагревателем 4. Внутри измерительной чейки 1 размещен градуированный капилл р 5. верхн часть которого размещена в расширительной трубке 6, нижний торец которой соединен со стенками градуированного капилл ра 5. Расширительна трубка 6 пропущена через горловину измерительной чейки 1. В боковых стенках верхней части расширительной трубки 6 выполнены отверсти 7, соедин ющие полость расширительной трубки 6 с объемом измерительной чейки 1. В нижней части расширительной трубки 6 ниже уровн верхнего торца градуированного капилСЛ 41thermal insulation layer 2 with two diametrically located observation windows 3. Measuring cell 1 is equipped with a thermostat with heater 4. Inside the measuring cell 1 there is a graduated capillary 5. The upper part of which is placed in the expansion tube 6, the lower end of which is connected to the walls of a graduated capillary 5 The expansion tube 6 is passed through the neck of the measuring cell 1. In the side walls of the upper part of the expansion tube 6 there are holes 7 connecting the cavity of the expansion tube 6 with a volume m measurement cell 1. At the bottom of the expansion 6 of the tube below the level of the upper end 41 of the graded kapilSL

Ј J

0000

л ра 5 выполнено сливное отверстие 8 дл конденсата.Pa 5 has a drain hole 8 for condensate.

Верхн часть расширительной трубки бсообщена через наклонную коммуникацию 9, сепаратор 10 и конденсатор 11 с вакуум-насосом 12, на выходе которого установлены кран-регулировани разрежени 13 и манометр 14. Нижн часть сепаратора ТО через переливную коммуникацию 15 и капилл рную трубку 16с нижней частью измерительной чейки 1, котора в свою очередь сообщена с напорной емкостью 17 дл исс- лйдуемой жидкости, выполненной с возможностью вертикального перемещени . Дл измерени температуры жидкости в измерительной чейке 1 установлен термометр 18.The upper part of the expansion tube is communicated through the inclined communication 9, the separator 10 and the condenser 11 with a vacuum pump 12, the outlet of which is equipped with a vacuum regulating valve 13 and a pressure gauge 14. The lower part of the separator TO through the overflow communication 15 and the capillary tube 16 with the lower part measuring cells 1, which in turn is in communication with a pressure vessel 17 for the fluid being studied, made with the possibility of vertical movement. A thermometer 18 is installed in the measuring cell 1 to measure the temperature of the liquid.

Устройство работает следующим образом . The device works as follows.

Измерительна чейка 1 закрепл етс в строго вертикальном положении и заполн етс исследуемой жидкостью из передвижной напорной емкости 17, при этом уровень жидкости в измерительной чейке 1 должен быть несколько ниже кончика градуированного капилл ра 5. С помощью вакуум-насоса 12 и кранаурегулировки разрежени 13, св зывающего систему с атмосферой, в измерительной чейке 1 поддерживаетс необходимое разрежение и соответствующа ему температура кипени , замер ема термометром 18. Дл обогрева измерительной чейки 1 и поддержани в ней необходимой температуры используют нагреватель 4. Благодар имеющимс в расширительной трубке б отверсти м 7, происходит уравнивание давлени насыщенного пара над поверхностью исследуемой жидкости в измерительной чейке 1 и градуирсшанном капилл ре 5. Давление в установке фиксируетс манометром 14. Через отверстие 8 происходит слив конденсата, образующегос в начальный момзнт работы устройства, при неустановившемс тепловом режиме. Выход щий из измерительной чейки 1 насыщенный пар, пройд наклонную коммуникацию 9 и сепаратор 10, попадает в конденсатор 11 (например, шариковый), где конденсируетс . В сепараторе 10 происходит отделение от насыщенного пара капелек жидкости, которые могут увлекатьс с ним из измерительной чейки 1. Наклон коммуникации 9 в сторону сепаратора 10 . преп тствует возврату в измерительную чейку капель конденсата. Конденсат насыщенного пара из конденсатора 11 самотеком поступает в сепаратор 10, откуда по переливной коммуникации 15, заканчивающейс капилл рной трубкой 16 диаметром 0,7 - 0,9 мм, возвращаетс в измерительнуюThe measuring cell 1 is fixed in a strictly vertical position and is filled with the test liquid from the movable pressure vessel 17, while the liquid level in the measuring cell 1 should be slightly below the tip of the graduated capillary 5. With the help of a vacuum pump 12 and a crank depression of the vacuum 13, in the measuring cell 1, the required vacuum is maintained and the corresponding boiling point is measured by a thermometer 18. To heat the measuring cell 1 and maintain Heater 4 is used. Due to the holes 7 in the expansion tube, the saturated vapor pressure is equalized above the surface of the test liquid in measuring cell 1 and the graduated capillary 5. The pressure in the installation is recorded by a pressure gauge 14. A condensate is formed through the opening 8, which forms in the initial operation of the device, with unsteady thermal mode. The saturated steam leaving the measuring cell 1, having passed the inclined communication 9 and the separator 10, enters the condenser 11 (e.g., ball), where it condenses. In the separator 10, liquid droplets are separated from the saturated vapor, which can be carried along from the measuring cell 1. The inclination of the communication 9 towards the separator 10. prevents condensate droplets from returning to the measuring cell. Condensate of saturated steam from condenser 11 flows by gravity into separator 10, from where it returns to measuring unit through overflow communication 15, ending with capillary tube 16 with diameter 0.7–0.9 mm.

чейку 1. Гидравлическое сопротивление капилл рной трубки 16 преп тствует по влению гидравлических толчков в переливной коммуникации 15 и колебанию уровн жидкости в измерительной чейке 1.cell 1. The hydraulic resistance of the capillary tube 16 prevents the appearance of hydraulic shocks in the overflow communication 15 and the fluctuation of the liquid level in the measuring cell 1.

Измерительна чейка 1 и передвижна напорна емкость 17 вл ютс сообщающимис сосудами, поэтому перемещение последней по вертикали дает возможностьThe measuring cell 1 and the movable pressure vessel 17 are communicating vessels, so moving the latter vertically allows

0 мен ть уровень исследуемой жидкости в измерительной чейке 1. При перемещении напорной емкости 17 вверх уровень жидкости в ней падает, а в измерительной чейке 1 увеличиваетс и наоборот. Перед проведе5 нием замеров перемещают напорную емкость 17 несколько раз по вертикали так, чтобы градуированный капилл р 5 погружалс на 1/3-2/3 своей высоты в исследуемую жидкость, при этом происходит0 change the level of the test liquid in the measuring cell 1. As the pressure vessel 17 moves upward, the level of the liquid in it drops, and in the measuring cell 1 increases and vice versa. Before taking measurements, the pressure tank 17 is moved several times vertically so that the graduated capillary p 5 is immersed by 1 / 3-2 / 3 of its height in the test liquid, while

0 смачивание его внутренней поверхности. После этого напорна емкость 17 устанавливаетс в фиксированном положении так, чтобы кончик градуированного капилл ра 5 едва касалс поверхности исследуемой0 wetting its inner surface. After that, the pressure tank 17 is installed in a fixed position so that the tip of the graduated capillary 5 barely touches the surface of the test.

5 жидкости. Затем провод т не менее трех раз. Измерительна чейка 1 имеет тепловую изол цию 2 с двум диаметрально противоположными окнами 3, против одного из которых устанавливаетс лампа (не показа0 на) дл подсветки мениска жидкости в градуированном капилл ре 5. Зна высоту капилл рного подн ти жидкости и диаметр градуированного капилл ра 5, по известной формуле рассчитывают коэффициент повер5 хностного нат жени исследуемой жидкости в зависимости от температуры5 fluids. Then spend at least three times. The measuring cell 1 has a thermal insulation 2 with two diametrically opposed windows 3, against one of which a lamp is installed (not shown) to illuminate the meniscus of the fluid in the graduated capillary 5. Know the height of the capillary uplift of the fluid and the diameter of the graduated capillary 5, according to the known formula, the coefficient of surface tension of the test liquid is calculated depending on the temperature

Claims

Invention Formula

0 A device for determining the coefficient of surface tension of a fluid containing a measuring cell located in a thermostat, a graduated capillary located vertically in

A measuring cell and a system for detecting the level of a liquid in a graduated capillary, characterized in that. in order to expand the field of application of the device by providing a definition

0 the surface tension coefficient at the liquid-saturated vapor interface at different temperatures, the measuring cell is sealed, the upper part of the graduated capillary

5 is placed inside the expansion tube, the lower end of which is connected to the walls of the graduated capillary, the expansion tube is passed through the neck of the measuring cell, in the side walls of the expansion tube located inside the measuring cell, holes are made connecting the cavity of the expansion tube with the volume of the measuring cell, and in the lower part of the expansion tube below the level of the upper end of the graduated capillary there is a drain hole for condensate, while the upper part broad

the tubes are connected through an inclined communication, a separator and a condenser with a vacuum pump, and the lower part of the separator is connected through a capillary tube to the lower part of the measuring cell. The latter is also connected to the pressure vessel for the test liquid, which is capable of vertical movement.