Прибор для измерения поверхностного натяжения жидкостей

 

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ , содержащий стол с приводом перемещения, калиброванное тело, укрепленное , на коромысле весов, установленном на опорной призме, которое снабжено системой автоматического уравновешивания и связано с отчетным и коммутационным устройствами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, надежности и быстродействия, на коромысле весов размешена грузоприемная призма, на которой установлена площадка с подвеской, соединенная с калиброванным телом и с V-образной парой рычагов, снабженных приводом вращения, причем ось рычагов совмещена с лезвием опорной призмы, система автоматического уравновешивания связана через дифференциатор с компаратором, который по одному каналу через коммутационное устройство связан с приводами V-образной пары рычагов и стола, а по другому через триггер и регистр индикации - с отсчетным устройством. до

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ъ(58 G O l N 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3500423/18-25 (22) 02.09.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) В. А. Павлова, Е. И. Деньшиков и С. А. Элькинд (71) Ленинградский весовой завод «Госметр» (53) 532.64 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 431427, кл. G 01 N 13/02, 1967.

2. Патент ФРГ № 12111821, кл. G 01 N 13/02, 1968 (прототип). (54) (57) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий стол с приводом перемешения, калиброванное тело, укрепленное,на коромысле весов, установленном на опорной призме, которое снабжено сис„„SU„„1075122 A темой автоматического уравновешивания и связано с отчетным и коммутационным устройствами, отяичающиися тем, что, с целью повышения точности, надежности и быстродействия, на коромысле весов размешена грузоприемная призма, на которой установлена площадка с подвеской, соединенная с калиброванным телом и с V -образной парой рычагов, снабженных приводом врашения, причем ось рычагов совмещена с лезвием опорной призмы, система автоматического уравновешивания связана через дифференциатор с компаратором, который по одному каналу через коммутационное устройство связан с приводами V-образной пары рычагов и стола, а по другому через триггер и регистр индикации — с отсчетным устройством.

1075122

Изобретение относится к технике измерения поверхностного натяжения жидкостей.

Известен прибор для опредения поверхностного натяжения жидкостей, содержащий калиброванное тело, весовое устройство и средства для перемещения тела относительно поверхности жидкости (11.

Прибор имеет низкую точность измерения и малую надежность из-за нарушения поверхности жидкости при отрыве калиб- lp рованного тела (кольца) от поверхности жидкости и малое быстродействие из-за невозможности быстрых повторных измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является прибор

15 для измерения поверхностного натяжения жидкостей, содержащий стол с приводом перемещения, калиброванное тело, укрепленное на коромысле весов, установленном на опорной призме, которое снабжено системой автоматического уравнове|нивания и связано с отсчетным и коммутационным устройствами (2) .

Известный прибор имеет недостаточные точность, надежность и быстроде йствие, поскольку отсутствие жесткой фиксации подвески с кольцом (калиброванным телом) в момент максимального усилия вызывает нестабильность положения кольца относительно поверхности жидкости, что влечет возможность отрыва кольца от поверхности жидкости и невозможность повторных измерений, а вертикальные колебания подвески с кольцом вызывают возмущение I1Gверхностного слоя жидкости, что не позволяет четко зафиксировать максимальное усилие.

35 Целью изобретения является повышение точности, надежности и быстродействия при измерении поверхностного натяжения жидкостей.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для измерения поверхностного 40 натяжения жидкостей, содержащем стол с приводом перемещения, калиброванное тело, укрепленное на коромысле весов, установленном на опорной призме, которое снабжено системой автоматического уравновешивания и связано с отсчетным и комму4S тационным устройствами, на коромысле весов размещена грузоириемиая призма, на которой установлена площадка с подвеской, соединенная с калиброванным телом и с V -образной парой рычагов, снабженных gp приводом вращения, причем ось рычагов совмещена с лезвием опорной призмы, а система автоматического уравновешивания связана через дифференциатор с компаратором, который ио одному каналу через коммутационное устройство связан с приводами 55

V-образной пары рычагов и стола, а ио другому через триггер и регистр индикации— с отсчетным устройством.

На чертеже приведена схема предлагаемого прибора.

Прибор содержит калиброванное тело 1 (кольцо), стол 2 с приводом 3, коромысло 4 с системой автоматического уравновешивания, состоящей из компенсатора 5, датчика

6 разбаланса, усилителя 7, аналого-цифрового преобразователя 8 и отсчетного устройства 9 (цифровой индикатор), и с грузоприемной 10 и опорной 11 призмами. коммутационное устройство !2, подвеску 13 с площадкой 14, V -образную пару рычагов

15 и 16 с приводом 17, с упорами 18 и осью

19, совпадающей с лезвием опорной призмы 11. дифференциатор 20, компаратор 21. регистр 22 индикации, триггер 23.

Резервуар 24 стола 2 заполняется исследуемой жидкостью 25.

Стол 2 имеет вертикальное перемещение от кулачка 26, приводимого во вращение приводом 3. Остановка стола 2 в верхнем поло>кении осуществляется с помощью микровыключателя 27. Площадка 14 подвески

13 снабжена опорой 28 и фиксирующими гнездами 29 под упоры 18. Ось !9V -образных рычагов 15 и 16 расположена в горизонталыюй плоскости рядом с опорой 30. Перемсгцение V -образных рычагов 15 и 16 осуществляется от привода 17 через кулачок 3!.

Выключение привода !7 в крайних ио южениях Ч -образных рычагов 15 и 16 осуществляется микровыключатслями 32 и 33.

Регулируемые упоры 18 предназначены для ограничения угла заклонения h "т коромысла 4.

Ручное управление приводами 3 и 17 осуществляется с блока 34 управления через коммутационное устройство 12.

Для iðèêñàöèè результатов измерения применяется цифропечатаюшее устройство

35, подключаемое через ключ 36, управляемый комиаратором 21. к отсчетиому устройству 9.

Прибор работает следующим образом.

Резервуар 24 заполняется испытываемой жидкостью 25, стол 2 поднимается в верхнее положение и калиброванное тело находится на поверхности жидкости 25. Включается привод опускания стола 2, который опускается вниз tlo заданной программе и с запланированной скоростью. получаемой профилем кулачка 26.

На кольцо 1 действуют силы поверхностного натяжения жидкости, котсрые чере3 подвеску 13 засloHslK)T коромысло 4 на угол h+. С датчика 6 разбаланса подается сигнал в виде U q на усилитель 7, выра батыва ющий компенса ционный ток 1„ для компенсатора 5 и выходной сигнал для аналого-цифрового преобразователя.

Через регистр 22 индикации с аналого-цифрового преобразователя 8 снимается на

1075122

Составитель <.. Кои<сев

Техред И. Верее Корр< «, <

Тираж 823 !!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау инская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 23 i <<35 отсчетное устройство 9 сигнал S, эквивалентный силе поверхностного натяжения жидкости, и фиксируется в виде цифровой индикации.

Система автоматического уравновешивания связана через дифференциатор 20 с компаратором 21. Сигнал Ug все время возрастает до определенного предела, пропорционально возрастанию сил1.! поверхностного натяжения, которая при максимальном значении остается какой-то про- !О межуток времени постоянной, этот момент и фиксирует дифференциатор 20, на вход которого подается сигнал U!I, а с выхода снимается сигнал U q — к-, пропорциоС< (к

1,1 нальнь!й изменению !» (усилия на кольце 1).

Как только усилие поверхностного натяжения не будет изменяться с течением времени и Ug = const, a ф"- = О, компаратор

21 зафиксирует этот момент и выдаст на выходе сигналы: по одному каналу через комму тационное устройство 12 на выключение привода 3 перемещения пары рычагов 15 и 16, а по другому — через триггер 23 на регистр

22 индикации, который зафиксирует значение максимального усилия на кольце 1 на отсчетном устройстве 9, отключения системы автоматического уравновешивания, одновременно через ключ 36 включит цифропечатающее устройство 35.

Поскольку ось вращения коромысла 4 (лезвие призмы 1) совпадает с осью 19 вращения Ч -образных рычагов 15 и 16, vnoры 18 всегда попадут в гнезда 29 площадки !

4 и зафиксируют подвеску 13 с кольцом 1, одновременно также произойдет и остановка стола 2.

По значению максимального усилия на отсчетном устройстве 9 определяется величина поверхностного натяжения жидкости. С блока 34 управления включается привод 3 перемещения стола 2 с жидкостью

25 вверх, которое происходит при жесткозафиксированной подвеске, на требуемую величину.

Затем одновременно производится перемещение стола 2 вниз и расфиксация подвески 13 разведением V -образных рычагов

15 и !6, включение памяти регистра 22 индикации и системы автоматического уравновешивания, производится сг!едую!цсе измерение максих!ального усилия поверхностного натяжения и его фиксация на отсчетном устройстве.

Прибор может;акимке работать в автоматическом режиме с фиксацией и записью результатов измерения на цпфропечатающем устройстве. результаты измерений могут быть обработаны Iia 3BM с вычислением сред;!его значения максимального усилия поверки!остногî í I Iÿæения нескольских измерений, что значительно повышает точность измерения.

Применение подвески с площадкой, V-образной пары рь<чагов с приводом и упорамп, дифференциаторз, компаратора и регистра индикации, связи ком паратора с приводами рычагов и стола и через регистр индикации с отсчетным устройством повышает точность, надежность и быстродействие, поскольку производится одновременная фиксация подвески н остановка стола с исследуемой жидкостью. что исключает перемегцения калиброванного тела относительно жидкости, не происходит нарушения поверхностного слоя и пск,!ючается возможность отрыва калиброванного тела от поверхности, жидкости, позво.!яя производить измерения многократно.