SU538278A1 - Устройство дл измерени поверхностного напр жени жидкостей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности к измерению физико-химических параметров жидкостей , и может найти широкое применение в системах автоматического контрол  и управлени  процессами приготовлени  растворов поверхностно-активных веществ как. в лабораторных , так и в промышленных услови х.

Известно устройство дл  измерени  поверхностного нат жени  жидкостей методом максимального давлени  в газовом пузырьке , содержащее измерительный капилл р,барботажную трубку, источник стабилизированного давлени  питающего газа, измеритель перепада давлений, посто нные и переменные дроссели l.

Однако измер емый максимальный перепад давлени  при образовании газового пузырька в известном устройстве зависит от вли ни  капилл рных сил в барботажной трубке , а также от рассто ни  от плоскости среза нижнего конца барботажной трубки до вершины мениска в момент максимального давлени  при образовании газового пузырька из

барботажной трубки. Вышеуказанное  вление вносит дополнительную погрешность до 5%.

Учесть вли ние указанного фактора при расчете поверхностного нат жени  по измеренному перепаду давлени  невозможно ввиду того, что моменты образовани  газовых пузырьков из калиброванного отверсти  измерительного капилл ра и барботажной трубки не совпадают.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  поверхностного нат жени . Дл  достижени  этой цели устройство снабжено камерой с в лой гофрированной мебраной , раздел ющей камеру на две полости, причем внутренние пространства нижней полости камеры барботажной трубки и измерительного капилл ра разобщены между собой и соединены раздельно через переменные дроссели с источником стабилизированного давлени  питающего газа и посто нными дросел ми , выходы которых, а также внутреннее пространство верхней полости камеры сообщены с атмосферой.

Claims (1)

1. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. Устройство дл  измерени  поверхностного нат жени  жидкостей состоит из источника 1 стабилизированного давлени  питающего газа, переменных дросселей 2, 3, 4, ограничивающих расход газа в пневматических ветв х устройства, посто нных дросселей о, 6, 7, предназначенных дл  установки необходимых величин давлени  соответст венно во внутреннем пространстве капилл ра 8, запа нной снизу трубки 9 и нижней полости камеры 10. Газ к капилл ру 8 подводитс  по гибком шлангу 11, а трубка 9 жестко подвещена на в лой гофрированной мембране 12. Внутренние пространства трубки 9 и нижней полости камеры 1О разобщены между собой и атмосферой гибкими уплотнени ми 13 и 14, обеспечивающими свободное перемещение трубки 9 относительно колпачка 15 и корпуса камеры 10 на требуемое рассто ние ± 5 см. В исходном состо нии переменные дроссели 2, 3, 4 полностью перекрыты , а трубка 9 не погружена в исследуемую жидкость. Схема измерени  включает в себ  измеритель перепада давлени  16 и подъемный винт 17. Устройство работает следующим образом. На вход устройства с помощью источника 1 стабилизированного давлени  подают питающий газ. Переменным дросселем 4 устанав ливают такую величин} давлени  в нижней полости камеры под в лой гофрированной мембраной 12, чтобы сила, создаваема  этим давлением на мембрану 12 снизу, полностью и точно была уравновещена весом мембраны 12 вместе с подвешенной на ней трубкой 8. При этом мембрана 12 должна прин ть сторого горизонтальное положение. Сосуд с исследуемой жидкостью с помощью подъемного винта 17 приподнимают до тех пор, пока нижний торец трубки 9 не коснетс  поверхности жидкости. С помощью переменного дроссел  3 во внутреннем простран .- стве трубки 9 создают незначительное избыточное давление. В результате действи  этого давлени  трубка 9 вместе с закрепленным на ней капилл ром 8 погружаетс  в исследуемую жидкость на такую глубину Н, при которой выталкивающа  сила, действующа  на трубку 9 снизу, не уравновеситс  давлением внутри трубки 9. т. е. P,.p upgH . где F давление внутри трубки; Д р - разность плотностей исследуемой жидкости и питающего газа внутри трубки. Затем переменным дросселем 2 во внутреннем пространстве капилл ра 8 создают такое давление, при котором из последнего начинают выдел тьс  газовые пузырьки . Величина этого давлени  равна где величина поверхностного нат жени  жидкости; т внутренний радиус калиброванного отверсти . С помощью измерител  перепада давлени  16 измер ют разность между давлением трубки 9 и давлением вкутри капилл ра 8 и на основании этой величины рассчитывают поверхностное нат жение исследуемой жидкости. При такой конструкции устройства отсутствует барботаж газа в исследуемую жидкость из барботажной трубки, а давление внутри нее точно воспроизводит только гидростатическое давление, создаваемое столбом жидкости , высота которого равна глубине, на которую погружена трубка. Максимальное давление в газовом пузырьке, образующемс  из капилл ра, плоскость среза нижнего конца которого находитс  в одной плоскости со срезом нижнего конца трубки, равно сумме давлений - давлени , обусловленного вли нием капилл рных сил на поверхности раздела жидкость - газ, и давлени  внутри трубки устройства . Разница давлений внутри капилл ра 8 и внутри трубки 9 есть функци  капилл рного давлени , вызываемого поверхностным нат жением на внутренней кромке калиброванного отверсти  капилл ра 8, и не зависит от глубины погружени , плотности исследуемой жидкости, а также вли ни  капилл рных сил в барботажной трубке при барботаже газа из нее. Дальнейшие измерени  уровн  исследуемой жидкости в сосуде, а также ее плотности не вли ют на измеренный перепад давлени  в устройстве. Кроме того, исключаютс  J значительные колебани  уровн  жидкости в сосуде от образовани  больших газовых пузырьков . Формула изобретени  Устройство дл  поверхностного нат жени  жидкостей методом максимального давлени  в газовом пузырьке, содержащее измерительный капилл р, барботажную трубку, источник стабилизированного давлени  питающего газа , измеритель перепада давлений, посто нные и переменные дроссели, о т л и ч а ющ е е с   тем. что, с целью повышени 

   точности измерений, оно снабжено камерой с в лой гофрированной мембраной, раздед ющей камеру на две полости, причем внутренние пространства нижней полости камеры, барботажной трубки и измерительного капилл ра разобщены между собой и соединены раздельно через переменные дроссели с источником стабилизированного давлени  питающего газа и посто нными дроссел ми, выходы которых, а также внутреннее поостранство верхней полости камеры сообщены с атмосферой.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1, Авт. св. СССР № 265551 по кл. G- 01 N 13/О2 от OS.12.68 - прототип.