Изобретение относитс к контроль .но-измерительной технике, в частност к измерительным устройствам физикохимических параметров растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) , и может быть использовано дл автома тического измерени динамического поверхностного нат жени жидкостей или концентрации ПАВ в растворах непосредственно в производственных усл Известно устройство дл измерени поверхностного нат жени жидкостей по.методу максимального давлени в газовом пузырьке, выход щем из отвер сти калиброванного капилл ра, содер жащее пневматическую дроссельную и электрическую схемы измерени , пневмоэлектрический преобразователь, капилл р и барботажную трубку, установ ленную на одном уровне с капилл ром. 8 этом устройстве исключено вли ние глубины погружени измерительного капилл ра в жидкость и ее плотности на результаты измерени lj. Однако такое устройство пригодно только дл измерений поверхностного нат жени чистых жидкостей, т.е. таких , у которых поверхностное нат жение на границе раздела фаз не вл етс зависимым от времени ее существовани . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени динамического поверхностного нат жени жидкостей, содержащее калиброванный капилл р и барботажную трубку, соединенные с дифференциальным пиевмоэлектрическим преобразователем, пневматическую схему измерени , злектрическую схему измерени и задатчик времени существовани измер емой поверхности раздела фаз f 2 J, Благодар наличию в устройстве задатчика времени существовани измер емой поверхности раздела фаз пу эырьки иэ измерительного капилл ра образуютс через строго заданное ере м , поэтому результаты измерени завис т от поверхностного нат жени исследуемой жидкости. Недостатком такого устройства вл етс погрешность измерени , вызван на загр знением выходного отверсти капилл ра при измерени х водных и других растворов липких ПАВ в производственных услови х. В результате постепенного изменени внутреннего радиуса выходного отверсти капилл ра , в результаты измерений вноситс погрешность измерений. Цель изобретени - повышение точности измерений динамического поверх ностного нат жени электропроводных .растворов липких ПАВ путем устранени загр знени выходного отверсти капилл ра. Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл измерени поверхностного нат жени жидкостей по меТОДУ максимального давлени в газовом пузырьке, содержащее калиброванный капилл р и барботажную трубку, соеди ненные с дифференциальным пневмоэлек рическим преобразователем, пневматическую измерительную схему, электрическую измерительную схему и задат чик времени существовани измер емой поверхности раздела фаз, снабжено электромагнитной катушкой с подпружи ненным снизу сердечником с жестко закрепленной сним металлической иглой , электрической схемой обнаружени спада электрического сигнала и задатчиком времени электролизной очи стки иглы, причем обмотка электромаг нитной катушки соединена с выходом задатчика времени электролизной очис ки иглы, управл емый вход которого также, как и задатчика времени существовани измер емой поверхности раздела фаз, соединен с выходом элек рической схемы обнаружени спада электрического сигнала, подключенной к выходу электрической измерительной схемы, калиброванный капилл р выполнен из непровод щего материала с плавно расширенным к верху внутренним отверстием, в котором расположены нижний конец иглы и электрический контакт подачи отрицательного напр жени на нее, внешний радиус иглы равен внутреннему радиусу калиброванного отверсти капилл ра, а внут34 раннее пространство капилл ра через центральное отверстие электромагнитной катушки, в котором размещены сердечник с иглой, герметично сообщено с пневматической измерительной схемой. На чертеже приведена блйк-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из измерительного калиброванного капилл ра 1, барботажной трубки 2, пневматической измерительной схемы, состо щей из посто нных пневматических дросселей 3 и 4, регулируемых дросселей 5 и 6, электромагнитного клапана 7,-электрической измерительной схемы, включающей схему преобразовани емкости дифференциального емкостного преобразовател 8 в сигнал посто нного тока 9 и генератор 10 электрических сигналов. Управление задатчиком 11 времени существовани измер емой поверхности раздела фаз и задатчиком 12 времени электролизной очистки иглы осуществл етс с помощью электрической схемь 13 обнаружени спада электрического сигнала. Узел электролизной очистки состоит из электромагнитной катушки И, внутри которой размещены сердечник 15 с проходными отверсти ми 16, пружина 17, жестко прикрепленна к сердечнику, игла 18 и электрический контакт 19, через который отрицательное напр жение поступает на иглу только в момент нижнего положени сердечника. Внешний радиус иглы 18 равен внутреннему радиусу калиброванного отверсти капилл ра .1 , длина калиброванной части которого равна половине перемещени сердечника 15 при подаче на катушку напр жени . Внутреннее пространство капилл ра 1 через центральное отверстие катушки It, внутри которого размещен сердечник с иглой, герметично сообщено-с пневматической измерительной схемой .Устройство работает следующим образом . Погружают измерительный апилл р 1 и барботажную трубку 2 в жидкость, включают пневматическое (,1,5 кПа ± О Па) и электрическое (115 В) питание . Из барботажной трубки 2 начинают с определенной частотой образовыватьс газовые пузырьки. Частоту образовани этих пузырьков с помощью регулируемого дроссел 6 настраивают в пределах На выходе эадатчика времени существовани измер емой поверхности раздела фаз по вл ет с электрическое напр жение, которое включает электромагнитный клапан 7, тем самым воздух через регулируемый дроссель 5, клапан 7 и нерегулируемый дроссель k поступает во внутреннее пространство калиброванного капилл ра 1. В результате давление в нем начинает увеличиватьс и достигает максимального значени , необходимого дл образовани газового пузырька. Разность максимальных давлений, необходимых дл образовани газовых пузырьков из барботажной трубки и калиброванного капилл ра , с помощью дифференциального емкостного преобразовател 8, электрической схемы 9 и генератора 10 преоб разуетс в сигнал посто нного тока, который одновременно поступает на вход вторичного прибора и на вход электрической схемы обнаружени спада электрического сигнала 13. Вследствие того, что образование газового пузырька из калиброванного капилл ра , внутренний радиус которого зна чительно меньше внутреннего радиуса барботажной трубки, приводит к резко му падению давлени в правой части дифференциального емкостного преобразовател 8, происходит резкий спад электрического сигнала на выходе эле трической измерительной схемы. В результате на выходе электрической схемы 13 обнаружени спада электрического сигнала, выполненной по схеме дифференциатора, по вл етс кратковременный импульс, который переключает задатчик 11 времени существовани измер емой поверхности разде ла фаз на режим выдержки и одновременно включает задатчик 12 времени очистки иглы на заданный интервал времени. При этом отключаетс электромагнитный клапан 7, что приводит, к отключению подачи воздуха во внутреннее пространство капилл ра 1, а также включаетс электромагнитна катушка l. В результате сердечник 15 перемещаетс вниз, что приводит к очистке внутреннего отверсти ка-/ либрованного капилл ра 1 иглой 18. Как только сердечник 15 достигает своего крайнего нижнего положени , о чем свидетельствует выход иглы из нижнего отверсти капилл ра 1, на иглу 18 подано отрицательное напр жение, например - 5 В, через электрический контакт. 19 и сердечник 15 в результате их механического соприкосновени . При этом все механические частицы, имеющиес в результате налипани на стенках внутреннего отверсти капилл ра 1, иглой вынос тс наружу капилл ра, а в результате по влени отрицательного напр жени они под действием электролизного эффекта все перенос тс с иглы в объем исследуемой жидкости. Продолжительность электролизной очистки иглы от имеющихс на ней частиц в результате перемещени вниз по капилл ру устанавливаетс задатчиком 13. После истечени времени электролизной очистки иглы подача напр жени на клеммы катушки It прекращаетс , что приводит к возвращению под действием пружины 17 сердечника 15 в исходное состо ние. Игла и капилл р таким образом очищаютс от возможных налипаний на них нерастворенных в растворе липких частиц ПАВ и других веществ. Электролизна очистка иглы и капилл ра происходит только при измерени х электропроводных растворов ПАВ после каждого образовани газового пузырька из капилл ра 1. После истечени времени выдержки задатчика времени существовани измер емой поверхности раздела фаз, на его выходе снова по вл етс напр жение , что приводит к включению электромагнитного клапана 7, к нарастанию давлени внутри капилл ра 1 и к образованию из его отверсти газового пузырька . Регистраци максимального перепада давлений в газовых пузырьках, образующихс из трубки 2 и капилл ра 1, а также срабатывание остальных блоков устройства после образовани каждого следующего пузырька происходит аналогично вышеописанному . Использование новых элементов в предлагаемом устройстве, а также их взаимосв зи между собой и с остальными элементами устройства дает возможность автоматически производить очистку выходного отверсти калиброванного капилл ра,тем самым исключить вли ние изменени внутреннего радиуса капилл ра от его загр знений на результаты измерени . Благодар этому устройство может быть использовано дл автоматических измерений
загр зненных промышленных электропроводных растворов ПАВ.
формула изобретени
Устройство дл измерени поверхностного нат жени жидкостей по методу максимального давлени в газовом пузырьке, содержащее калиброванный капилл р и барботажную трубку, соединенные с дифференциальным пневмоэлектрическим преобразователем, пневматическую измерительную схему электрическую измерительную схему и задатчик времени существовани измер емой поверхности раздела .фаз, oY л и чающеес тем,что, с целью ndвышени точности измерени динамического поверхностного нат жени электропроводных растворов липких поверхностно-активных веществ путем устранени загр знени выходного отверсти капилл ра, оно снабжено электромагнитной катушкой с подпружиненным снизу сердечником с жестко закрепленной с ним металлической и(- лой, электрической схемой обнаружени спада электрического сигнала и задатчиком времени электролизной очистки иглы, причем обмотка электромагнитной чатушки соединена с выходом задачика времени электролизной очистки иглы, управл емый вход которого так ие, как и задатчика времени существовани измер емой поверхности раздела фаз, соединен с выходом электрической схемы обнаружени спада .ariektfiTiческого сигнала, подключенной к выходу электрической измерительной схемы калиброванный капилл р выполнен из непровод щего материала с плавно расширенным кверху внутренним отверстием , в котором расположены нижний конец иглы и электрический контакт подачи отрицательного напр жени на нее, внешний радиус иглы равен внутреннему радиусу калиброванного отверсти капилл ра, а внутреннее пространство капилл ра через центральное отверстие электромагнитной катушки , в котбром размещены сердечник с иглой, герметично сообщено с пневматической измерительной схемой.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 265551, кл. G 01 N 13/02, 1968. .
2.Авторское свидетельство СССР № 603879, кл. G 01 N 13/02, 1978 (прототип).