Способ определения процентного содержания компоненты в веществе повышенной вязкости

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПГОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТЫ В ВЕЩЕСТВЕ ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ, зйслючающийся в том, что пробу вещества разбавляют до определенной концентрации, озвучива ют пробу ультразвуковыми колебаниякш и измеряют характеристический параметр колебаний, по которому определяют процентное содержание компоненты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения процентного содержания скипидара в смолистых веществах с пониженным его содержанием , пробу вещества разбавляют скипидаром в в количестве 30-40% от ее массы. i (О I Ж/. 35% I I СП 09 00 30 47.

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК..SU„„1116381 зСЮ G 01 N 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ

1 в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ввтавснамв свн твасатвн

ИО (21) 3455860/25;28 (22) 18.06.82 (46) 30.09.84. Бюл. Р 36 (72) Н. А. Коновалов, В. М. Машков и А. М. Поводатор (71) Уральский ордена Трудового Красного, Знамени лесотехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 194403, кл. G 01 N 29/02, 1966.

2, Авторское свидетельство СССР

Н 509824, кл. G 01 и 29/02, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

N 386780, кл. 6 01 N 29/00, 1971 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТЫ В ВЕЩЕСТВЕ ПОВЫШЕННОЙ ВЯЗКОСТИ, заключающийся в том, что пробу вещества разбавляют до определенной концентрации, озвучивают пробу ультразвуковыми колебаниями и измеряют характеристический параметр колебаний, по которому определяют процентное содержание компоненты, отличающийсятем, что, с целью повышения точности измерения процентного содержания скипидара в смолистых веществах с пониженным его содержаФ нием, пробу вещества разбавляют скипидаром в в количестве 30 — 40% от ее массы.

1116381 э 2

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для опре;. деления содержания скипидара в живице с низким содержанием скипидара.

Известны способы определения процентного. содержания компонент вещества с использованиеМ ультразвуковых колебаний.

Известен способ, по которому вещество облучают ультразвуком, измеряют характеристический параметр — скорость ультразвука — и с 1О помощью таблиц определяют содержание компоненты в веществе (1).

Однако данный способ не применим для определения содержания компоненты в вязких средах, 15

Известен способ определения содержания ски- пидара с помощью ультразвука, реализованный в устройстве для контроля качества и состава сильнопоглощающих сред. Способ основан на 20 пропускании через пробу импульсного сигнала, определении характеристического параметра сигнала, которым является скорость ультразвука в исследуемой среде, вычисляемая по формуле через измеряемый средний период ре- 25 зонансных состояний среды, и определении искомой величины по полученному значению параметра. Для измерения среднего периода резонансных состояний среды по данному способу необходимо использование перестраиваемого по частоте ультразвукового генератора, осциллографа для фиксирования реэ11нансных состояний среды и частотомера для определения величины периода, а также излучающего и приемного. ультразвукового преобразователя

35 в виде двух сегментов, вырезанных из полого пьезокерамического цилиндра под центральным углом 120 и образующих конфокальный резонатор (2).

Недостатками этого способа являются йизкая

:0 точность определения пониженных содержаний скипидара в живице вследствие повышенного затухания ультразвукового сигнала в живице с низким содержанием скипидара и необходимости определения среднего периода резонансных состо- яний в этих условиях на разных частотах ульт. развукового сигнала при наличии зависимости величины затухания от частоты, а также сложность и громоздкость оборудования (использование преобразователей специальной формы, частотомера) и неудобства эксплуатации,обусловленные необходимостью полного погружения и извлечения из вязкой смолистой среды ультразвуковых преобразователей сложной формы с обеспечением затекания смолистой массы в по- 55 . лость между преобразователями. Применение такрго преобразователя требует поддержания в процессе измерений высокостабильных условий окружающей среды (температуры, отсутствия вибраций).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения .процентного содержания компоненты в веществе повышенной вязкости, заключающийся в том, что пробу вещества разбавляют до определенной концентрации, озвучивают пробу ультразвуковыми колебаниями и измеряют характеристический параметр колебаний, по которому определяют процетное содержание компоненты (3).

Недостатком известного способа являются низкая точность, а в определенных условиях и невозможность определения содержания компонент вязких веществ, какими являются смолистые вещества, например живица ((ель изобретения — повышение точности измерения процентного содержания скипидара в смолистых веществах с пониженным его со. держанием.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения процентного содержания компоненты в вешестве повышенной вязкости, заключающемуся в том, что пробу вещества разбавляют до определенной концентрации, озвучивают пробу ультразвуковыми колебаниями и измеряют характеристический параметр колебаний, по которому определяют процентное содержание компоненты, пробу

1 вещества разбавляют скипидаром в количестве

30 — 40% от ее массы.

При этом уменьшается затухание сигнала в полученной смеси и снижается влияние на результат измерения зависимости затухания от частоты ультразвукового сигнала, потому что измерения ведутся при постоянной частоте.

Одновременно упрощается необходимое для осуществления способа оборудование (требуются ультразвуковой генератор постоянной частоты, осциллограф, ультразвуковые преобразо ватели цилиндрической формы) и облегчаются условия эксплуатации оборудования путем уменьшения зависимости анализа от внешних условий (от температуры вибрации), а преобразователи легко помещаются и извлекаются из смеси смолистого вещества со скипидаром.

При введении скипидара в количестве, меньшем 30% от веса пробы, величина поглощения ультразвукового сигнала смолистым веществом (живицей) недостаточно мала, чтобы об1спечить повышение точности измерения пониженных содержаний скипидара. При этом пониженным содержанием скипидара согласно

ГОСТ 10271 — 62 считается содержание, меньше

13%. При введении в пробу скипидара в количестве, большем 40% от ее веса, возрастает влияние содержания воды, что также недопустимо снижает точность определения содержания скипидара.

11163

Составитель Б. Бычков

Техред М, Кузьма Корректор М. Максимишннец

Редактор М. Петрова

Заказ 6923/36 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже приведена зависимость содержания скипидара в живице от величины характеристического параметра (t — в мкс, Ч вЂ” искомая величина содержания скипидара — в%).

Предлагаемый способ реализуется устройством для определения содержания скипидара, содержащим ультразвуковой генератор, например Г5 — 15, выход которого соединен с излучающим ультразвуковым преобразователем.

11рнемный преобразователь соединен с входом 1О вертикальной развертки осциллографа, например Cl — 20. Выход генератора соединен также с синхронизирующим входом осциллографа.

- Преобразователи, например, от дефектоскопа

ДУК-66 соединены для обеспечения жесткости и единства конструкции ультразвуковым изолятором.

Способ осуществляется следующим образом.

Берут пробу смолистого вещества, помещают в сосуд, добавляют 30 — 40% скипидара, размешивают до получении однородной массы. Затем 2О вводят в смесь ультразвуковые преобразователи, включают ультразвуковой генератор с частотой следования импульсов 1 кГц и частотой ультра-. звуковых колебаний внутри каждого импульса

150 кГс при величине напряжения с генератора 25

70 В. Величину развертки осциллографа устанавливают такой; чтобы на экране осциллографа

81 4 были видны импульс с выхода генератора, действующий на излучающем преобразователе, и импульс с приемного преобразователя. Далее измеряют временный промежуток (время задержки) между задним фронтом нзлучеиного импульса и передним фронтом импульса, принятого на уровне 0,1. Искомую величину содержания скипидара в пробе определяют по графикам зависимости времени задержки от концентрации компоненты.

Точность измерения содержания скипидара в смолистых веществах. 0,5 — 1% для пониженных содержаний скипидара, меньших 13% веса пробы.

Для осуществления способа требуется стандартное оборудование, например неперестраиваемый ультразвуковой импульсный генератор и осциллограф, облегчается введение и извлечение из разжиженной смеси ультразвуковых преобразователей простой формы. Полное время на определение содержания скипидара в живице, включая приго-" товление смеси, составляет 3 — 5 мин. Обеспеавается возможность проведения экспресс-анализов содержания скипидара в смолистых веществах непосредственно в местах сбора, в полевых условиях, что способствует повышению качества . заготавливаемых смолистых веществ. !