Claims (2)
Известно, что капилл рные волны быстро затухают с рассто нием от места возбуждени . Поэтому если длина кюветы много больше длины волны, то интенсивность отраженной от противоположной стенки кюветы волны невелика и сто ча волна не образуетс . В случае, когда длина кюветы соизмерима с длиной волны, на поверхности жидкости обрдг уотс устойчива кпртн- не сто чих BWIft, Длину волны измер ют известными спг собами , например оптическими, в отрожонном или проход шем свете или зпектрическими , например способом пол ризованкого электрода. После иэмербии шшмы волны определ Ют коэффициент поверхностного нат жени по формуле: . где Д - длина бегущей канилл рной волуО - плотность жидкости: f - частота капилл рных волн, рабна частоте переменного тока; tf - ускорение силы т жести. Этим способом можно измер ть коэф фициент поверхностного нат жени неэлектропроводных или слабопровод щих жидкостей , использу то обсто тельство, что коэффициент поверхностного нат жени на границе двух жидкостей равен разности коэффициентов поверхностных .нат жений обеих жидкостей. Поэтому, зна , например, поверхностное нат жение электропроводной жидкости и поверхнострое нат жение грани цы раздела, можно определить поверхностное нат жение неэлектропроводной жидкости . Дл этого в кювету наливают два сло жидкости, измен ют длину волны на границе, принима во внимание то, что при одной и той же частоте возбуждающей силы длина волны на свободной поверхности и на границе раздела будет разной. К недостаткам описанного способа относитс ограниченность его применени только дл измерени в зкости жидкостей, электропроводность которых обусловлена одним видом положительных и одним видом отрицательных ионов. Если жидкость представл ет собой смес нескольких электролитов,, то невозможно учесть вли ние, оказываемое различными подвижност ми (зар дами, массами) ионов на величину и форму капилл рных волн при воздействии на жидкость Посто нного магнитного и переменного электрического полей . Кроме того, вли ние зар женных диспер сных частиц твердой фазы на в зкость й идкостей вообще не может быть учтено при измерени х этим способом, поскольку ихi собственные резонансные колебани . в пределах от 0,О1 до 100, иногда ( при размерах частиц 1О + Ю см) Гц, т.е. параметры капилл рных вол олучающиес ирп токнх ч;)С)отнх и,;1море и элоктрнчоского нол , невозможно измеить известными способами вследствие их ольшой длины и малой fl nIлитyды. Ближайшим техническим реиюнием к предложенному вл етс способ определени в зкости растворов гушкгролитов путем воздействи на их MaiiiiiTiipro пол и измерени их электросопротивлени 2j. Этот способ не позвол ет получать точные результаты, поскольку в посто нном магнитном поле на ионы электролитов, движущиес под действием электрического пол , действуют силы, пропорциональные их зар ду и массе, которые не могут быть учтены (измерены) описываемым способомизмерением части объема жидкости, помещенного в магнитное поле, ибо ток, протекаюШий через этот объем и вл ющийс И1 дикатором электросопротивлени , затрачиваетс на перемещение ионов разных масс и зар дов с разными скорост ми, т.е. исследуема жидкость деформируетс ионами с различной силой, что искажает результаты измерени ее в зкости. Особенно большие погрешности обнаруживаютс при измерении в зкости смеси различных электрс литов . Кроме того, при измерени х описанным способом невозможно определить вклад, вносимый в общую измер емую в зкость такими факторами, как в зкость дисперсионной среды (чистого растворител или смеси чистых жидкостей)j в зкость, обусловленна наличием в электролите ионов и молекул растворенных веществ, КОЛЛОИАЬно-дисперсных частиц, грубодисперсных чаот тиц. Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измерений. Указанна цель достигаетс тем, что раствор электролита подвергают воздействию переменного магнитного пол и электрического пол , перекрашивающегос .с магнит ным полем и синфазно с ним измен ющегос , измер ют врем стабилизации электросопротивлени при различных фиксированных частотах и определ ют в зкость электролита по формуле: ,. -. 21. -о iгде К - посто нна измерительной С - относительна диэлектрическа прс ницаемость исслед екЕой жидкости; удельна эпектропровоаность в электродной зоне по прошествии времени t после наведени электрического к магнитного полей, Xg- начальна удельна электропрово ное ть ом i - врем стабилиаац н электросопротивлени в электродной зоне сек; W - частота Ичэмепени электрическо го и магнитного попей, Гц. Па чертеже представлена схема реализации предложенного способа определени в зкости растворов электролитов. Исследуемый объем 1 электролита пронизываетс переменным электромагнитным полем j - Н в направлени х, указанных на схеме. Измен сь синфазно в объеме иссле дуемого раствора, электрическое j и магнитное Н пол так воздействуют на зар женные частицы, что при их : возвратно- поступательном движении под действием электрического пол возникает сила Лорент па, направленна посто нно к измерительным электродам 2. Под действием этой си лы по истечении некоторого времени с момента включени силовых полей зар женны частицы начинают собиратьс из всего объ ма раствора в зоне электродов 2, Миграцию частиц можно наблюдать по изменению электропроводности и диэлектрической проницаемости различных зон раствора, . Если частота изменени напр жен- иости электрического и магнитного полей настолько велика, что зар женные частицы иод действием электрического пол совер- шают лишь незначительные по амплитуде колебани около положени равновеси , то сила Лорентиа возникнуть не может и электро проводность (диэлектрическа проницаемость в электродной зоне 2 остаетс посто нной. Изменени электропроводности и диалек- трической проницаемости в зоне измерительных электродов 2, записанные на диaгpa nviнyю ленту самопишущего прибора 3 с момента включени силовых долей одного из частотных диапазонов и до устагновлени стабильных во времени значений, позвол ют определить в зкость среды, ока зывающей сопротивление движению зар женных част ц йиределенных размеров. Изменение электрических свойств в пр электродной зоне с изменением частоты электромагнитного пол j - Н свидетельствует о наличии в растворе зар женных частиц таких размеров, при которых они усиевают за период изменени электрического пол сместитьс на рассто ние, доста точное дл того, чтобы, отклонитьс под действием силы Лорентца, Процесс изменени электрических показателей раствора под действием переме ногоэлектромагпитного пол тфодолжнотс до момента установлени равновеси между электрическими силами, вызывающими и: менение концентрации зар женных частиц, и диффузионными процессами, стрем щимис выравн ть концентрацию во всех точках объема раствора. В зкость растворов электролитов, содержащих зар женные дисперсные частицы, можно определить по выраженикз: -Г.-Г i 60 1+W где;К посто нна измерительной схемы/ е - относительна диэлектрическа проницаемость исследуемой жидкости: t - врем стабилизации электросопротивлени в электродной |зоне, сек; 60 - частота нзменеЙйг электри-ческого и магнитнес.0 полей, Гц; Х - удельна электропроводность в электродной зоне по прошествии времени t после включени электрического и магнитного полей, ом. см начальна удельна электропроводность , ом , см , При использовании изобретени на предри ти х горной промышленности при обоащении компонентов, мало различающихс о плотности, можно получить i экономичесий эффект пор дка 20000 руб. в год. Формула изобретени Способ определени в зкости растворов лектролитов путем воздействи на них агнитного пол и измерени их электроопротивлени , отличаюЛ1ийх; м, что, с целью повышени точности и сширени диапазона измерений, растэор ектролита подвергают воздействию пеменного магнитного пол и электричеоt o пол перекрещивающегос с магнит м полем и синфазнд с ним измен ющес , измер ют врем стабилизации элекосопротивлени при различных фиксиронных частотах и определ ют в зкость ектродитй по формуле: 60ддс,,гс It- %о . , а) it де к - посто нна измерительной схемы, . - относительна диэлектрическа -/проницаемость исследуемой среды.Capillary waves are known to decay quickly with distance from the excitation site. Therefore, if the length of the cuvette is much greater than the wavelength, then the intensity of the wave reflected from the opposite wall of the cuvette is small and the wave does not form. In the case when the cuvette length is commensurate with the wavelength, the surface of the liquid is stable with a stable BWIft, the wavelength is measured with known cells, such as optical, in proton, or spectral light, for example, using a polarized electrode method. After the shmer wave, the coefficient of surface tension is determined by the formula:. where D is the length of the traveling canillary voluO — the density of the liquid: f is the frequency of capillary waves, the frequency of the alternating current; tf is the acceleration of the force of gravity. In this way, the surface tension coefficient of non-conductive or weakly conductive liquids can be measured using the fact that the surface tension coefficient at the boundary of two liquids is equal to the difference of the surface tension coefficients of both liquids. Therefore, for example, the surface tension of an electrically conducting fluid and the surface tension of an interface, it is possible to determine the surface tension of a non-conducting fluid. To do this, two layers of liquid are poured into the cuvette, the wavelength at the boundary is changed, taking into account that at the same frequency of the driving force the wavelength on the free surface and at the interface will be different. The disadvantages of the described method are the limitations of its use only for measuring the viscosity of liquids, the electrical conductivity of which is due to one type of positive and one type of negative ions. If a fluid is a mixture of several electrolytes, it is impossible to take into account the effect exerted by various mobilities (charges, masses) of ions on the magnitude and shape of capillary waves when exposed to a fluid. Permanent magnetic and alternating electric fields. In addition, the influence of the charged dispersed particles of the solid phase on the viscosity of the liquids cannot be taken into account at all in measurements by this method, since their own resonant oscillations. ranging from 0, O1 to 100, sometimes (with particle sizes of 1O + U cm) Hz, i.e. The parameters of capillary volatile irp tokens h;) C) Rel and,; 1 sea and Eloctron zero, cannot be measured by known methods due to their long length and small fl nI lity. The closest technical solution to the proposed method is the method of determining the viscosity of solutions of dried gypsum by affecting their MaiiiiiTiipro fields and measuring their electrical resistivity 2j. This method does not allow to obtain accurate results, because in a constant magnetic field electrolyte ions moving under the action of an electric field act forces proportional to their charge and mass, which cannot be taken into account (measured) by the described method of measuring part of the volume of liquid placed in a magnetic field, for the current flowing through this volume and being the electric resistance indicator of the i1 is spent on the movement of ions of different masses and charges at different speeds, i.e. The test fluid is deformed by ions with different strengths, which distorts the results of measuring its viscosity. Especially large errors are found when measuring the viscosity of a mixture of different electrical fluxes. In addition, when measuring in the manner described, it is impossible to determine the contribution made to the total measured viscosity by such factors as the viscosity of the dispersion medium (pure solvent or mixture of pure liquids) j viscosity due to the presence of ions and molecules of dissolved substances in the electrolyte, COLLO -dispersed particles, coarsely dispersed particles. The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range. This goal is achieved by exposing the electrolyte solution to an alternating magnetic field and an electric field repainting the magnetic field and changing in phase with it, measuring the stabilization time of the electrical resistance at various fixed frequencies and determining the electrolyte viscosity using the formula:. -. 21. —Only, where K — the constant of measuring C — is the relative dielectric property of the test fluid; specific electrical conductivity in the electrode zone after a time t after induction of electric to magnetic fields, Xg is the initial specific electromotive Ω i is the time of stabilization of electrical resistance in the electrode zone sec; W is the frequency of Ichemepeni electric and magnetic drink, Hz. Pa the drawing shows a scheme for implementing the proposed method for determining the viscosity of electrolyte solutions. The electrolyte volume 1 under study is penetrated by the alternating electromagnetic field j - H in the directions indicated in the diagram. Changes in phase in the volume of the investigated solution, electric j and magnetic H field affect the charged particles in such a way that during their: reciprocating movement under the action of an electric field, a Lorent force arises permanently directed to the measuring electrodes 2. Under the action of this after some time from the moment of switching on the force fields, the particles begin to collect particles from the entire volume of the solution in the area of the electrodes 2. Particle migration can be observed by changing the electrical conductivity and dielectric permeability of various zones of the solution,. If the frequency of changes in the voltage of the electric and magnetic fields is so high that the charged particles iodine with an electric field make only small amplitude oscillations around the equilibrium position, then the Lorentía force cannot occur and the electrical conductivity (dielectric constant 2) changes in electrical conductivity and diametrical permeability in the zone of measuring electrodes 2 recorded on the diagrams of the recording device 3 from the moment of switching on The new parts of one of the frequency ranges and, before stabilizing over time, make it possible to determine the viscosity of the medium which is resistant to the movement of charged parts of a certain size.The change in the electrical properties in the forward electrode zone with a change in the frequency of the electromagnetic field j - H indicates the presence of in a solution, charged particles are of such size that they, during a period of change of the electric field, shift by a distance sufficient to deflect under the influence of the force Lo enttsa, process variations of electrical parameters of the solution under Move nogoelektromagpitnogo floor tfodolzhnots until equilibration between electrical forces, and causing: Menenius concentration of charged particles, and diffusion processes, tend schimis LEVELING be the concentration at all points of the solution volume. The viscosity of electrolyte solutions containing charged dispersed particles can be determined by the expressions: -G.-G i 60 1 + W where; K constant of the measuring circuit / e is the relative dielectric constant of the test liquid: t is the time of stabilization of the electrical resistivity in the electrode | zone, sec; 60 - frequency of the electric and magnetic field fields, Hz; X - specific electrical conductivity in the electrode zone after a time t after switching on the electric and magnetic fields, ohm. cm initial electrical conductivity, ohm, cm. When using the invention in the mining industry, with components slightly differing in density, it is possible to obtain an economic effect of the order of 20,000 rubles. in year. The invention The method for determining the viscosity of solutions of electrolytes by exposing them to an agnitic field and measuring their electrical resistivity is different; To increase the accuracy and broaden the measurement range, the spreading electrolyte is exposed to a magnetic magnetic field and an electric field with a field intersecting with the magnet and varying with the magnetic field, the stabilization time of the electrical resistance is measured at various fixed frequencies and the viscosity is determined ectroidity according to the formula: 60dds ,, gs It-% o. , a) it is de k - constant of the measuring circuit,. - relative dielectric - / permeability of the studied medium.
- врем стабилизации эле;ктросопротквленн в электродной зоне, сек- stabilization time of the cell; in the electrode zone, s
- частота изменени апектрического и магнитного полейЛ Гц;—frequency of change of apection and magnetic field; Hz;
- удельна эйектропроводность в электродной зоне по истечении .времени t тюсле наведени электричесзкого и магнитного полой, Ом .- specific electrical conductivity in the electrode zone after the elapsed time t of the induction hole of the electrical and magnetic hollow, Ohm.
начальна удельна электропропроводность . Ом . см . initial electrical conductivity. Ohm cm .
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:
1,Авторское свидетельство СССР № 409116, кл. G: 01 N 13/02. 1972.1, USSR Author's Certificate No. 409116, cl. G: 01 N 13/02. 1972.
2.Авторское свидетельство СССР № 37383, кл. & 01 М 11/02, ,1933.2. USSR author's certificate number 37383, cl. & 01 M 11/02, 1933.