Устройство для измерения коэффициентов диффузии

Авторы патента:

G01N21/05 - кюветы с протекающим через них потоком (G01N 21/09 имеет преимущество; манипулирование пробами в жидком или текучем состоянии G01N 1/10)

Изобретение относится к области физики и используется для измерения коэффициентов диффузии газов. Целью изобретения является обеспечение возможности измерений непрерывно в ходе процесса диффузии и упрощение устройства. Устройство содержит диффузионную ячейку, состоящую из диффузионной трубки, соединенной с проточным каналом для продува газа, и дополнительной трубки, необходимой для получения количественной информации о процессе диффузии. Проточный канал имеет оптическое окно, расположенное над трубками, а торцы трубок закрыты окнами, обеспечивающими прохождение излучения через обе трубки. Это позволят разместить диффузионную ячейку в устройстве анализа, например , интерферометра. Равное число окон вдоль направления прохождения излучения через каждую трубку обеспечивает равные оптические длины в измерительном и сравнительном каналах средства анализа. 1 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5U„„ 1681203 Al (я)з G 01 N 21/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” --К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ (57) Изобретение относится к области физики и используется для измерения коэффициентов диффузии газов. Целью изобретения

Изобретение относится к области физики, в частности к измерительным приборам, и предназначено для измерения коэффициентов диффузии газов, (21) 4707950/25 (22) 23.06.89 (46) 30.09.91. Бюл. ¹36 (71) Казахский государственный университет им. С.M,Êèðîâa (72) Н,Д.Косов, Ю.Е.Волошин и И.В.Поярков (53) 535.24 (088.8) (56) Кафаров В.В. Основы массопередачи.

М,; Выс.школа. 1962, с.655.

Гурвич В.С.. Матизен 3.B. Измерение абсолютных значений коэффициента диффузии в плотных газах, вЂ” Изв, СО АН СССР, сер.хим.наук, 1968, М 14, вып.б, с.8 вЂ” 16.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерений непосредственно в ходе процесса диффузии и укрепление устройс;гва.

На чертеже представлено устройство для измерения коэффициентов диффузии.

В корпусе устройства 1, например интерферометра, расположена диффузионная ячейка. Она представляет собой диффузионную трубку 2 и проточный канал 3 прямоугольного сечения с патрубками 4 и 5.

Диффузионная трубка 2 с одного конца закрыта двумя окнами 6 и 7, а другим соеявляется обеспечение возможности измерений непрерывно в ходе процесса диффузии и упрощение устройства. Устройство содержит диффузионную ячейку, состоящую из диффузионной трубки, соединенной с проточным каналом для продува газа, и дополнительной трубки. необходимой для получения количественной информации о процессе диффузии. Проточный канал имеет оптическое окно, расположенное над трубками, а торцы трубок закрыты окнами, обеспечивающими прохождение излучения через обе трубки. Это позволят разместить диффузионную ячейку в устройстве анализа, например, интерферометра, Равное число окон вдоль направления прохождения излучения через каждую трубку обеспечивает равные оптические длины в измерительном и сравнительном каналах средства анализа, 1 ил, динена с проточным каналом 3, Диффузионная ячейка имеет дополнительную трубку 8 с патрубком 9, закрытую с обоих концов окнами 7 и 10. Проточный канал имеет оптйческое окно 11, расположенное над диффузионной трубкой и трубкой сравнения.

Устройство работает следующим образом, Перед началом эксперимента выставляют нуль прибора. Для этого необходимо, чтобы оптическая разность хода лучей, проходящих по трубкам 2 и 8, была равна нулю. Это выполняется следующим образом: через патрубки 5 и 9 производят откачку форвакуумным насосом. Затем через них в трубку подают газ сравнения до атмосферного давления. При этом патрубок 4 закрыт.

1681203

Заполняют диффузионную трубку 2 исследуемым газом. Для этого через патрубок

5 производят откачку газа сравнения форв. куумным насосом, после чего через него же трубка заполняется исследуемым газом до давления несколько большего атмосферного, Это необходимо для избежания возможного проникновения воздуха из комнаты в диффузионную трубку. Во время этой операции патрубок 4 закрыт. Установка готова к работе.

Открывают патрубок 5 и приводят исследуемый гаэ в диффузионной трубке к атмосферному давлению. Через патрубок 4 с определенной скоростью подают непульсирующий поток другого исследуемого газа, Через патрубки 5 смесь газов выходит в атмосферу. Момент начала диффузионного процесса фиксируется (с учетом времени запаздывания, которое можно вычислить) по началу движения подвижных интерференционных полос.

Продувание второго компонента (газа носителя или газа сравнения) по проточному каналу над капилляром (диффузионной трубкой) позволяет строго соблюдать постоянство граничных условий в течение всего эксперимента и обеспечивает возможность непрерывного анализа диффузионного процесса.

Измерение концентрации производят следующим образом.

Лучи интерферометра проходят по трубкам 2 и 8 и попадают в глаз экспериментатору. Экспериментатор видит интерференционную картину, меняющуюся со временем (движение подвижной интерференционной картины). Интерферометр типа

ИТР-1 позволяет измерять концентрацию в определенные моменты времени. Это можно выполнить следующим образом. На шкале компенсатора интерферометра устанавливают определенное значение показателя преломления. Момент времени, когда показатели преломления исследуемой смеси и системы компенсации будут равны, фиксируется секундомером. Такая операция производится 10 вЂ” 50 раэ, По полученным данным в полулогарифмических координатах строится зависимость средней концентрации С от времени т. Для больших промежутков времени в расчетной формуле метода всеми членами ряда, кроме первого, можно пренебречь (регулярный режим), Этому состоянию на графике

InC = 1(т) будет соответствовать прямолинейный участок. Определив тангенс накло5

55 на m этого участка по экспериментальным данным, найдет коэффициенг диффузии D по формуле

4 2

D m, Л2 где L вЂ” длина диффузионного пути (длина диффузионной трубки).

Применение оптического метода регистрации концентрации позволяет проследить всю динамику процесса диффузии, не прерывая сам процесс, получая при этом как качественную, так и количественную информацию для любых систем газов, Упрощение конструктивных элементов установки, применение доступных и дешевых материалов позволяет создавать ее практически в любой лаборатории. Прохождение через диффузионную ячейку одного из интерферирующих лучей интерферометра дает возможность избавиться от дополнительных приборов и устройств, производящих перекачивание смеси и ее анализ. Методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных проста, Это позволяет снизить погрешность в определении коэффициентов диффузии до 2;ь.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициентов диффузии, содержащее диффузионную ячейку, состоящую иэ диффузионной трубки, закрытой с одного торца, входного и выходного патрубков и устройства анализа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности измерений непосредственно в ходе процесса диффузии и упрощения устройства, в него введены проточный канал прямоугольного сечения и дополнительная трубка, установленная параллельно диффузионной трубке, в торцах дополнительной трубки и одном из торцов диффузионной трубки выполнены прозрачные окна, а другой торец диффузионной трубки соединен с проточным каналом, при этом одно из окон дополнительной трубки вмонтировано в стенку проточного канала, а другое окно расположено за окном диффузионной трубки и установлено в контакте с ним, в другую стенку проточного канала, противолежащую вышеуказанной, напротив диффузионной трубки и окна дополнительной трубки вмонтировано четвертое окно, причем входной и выходной торцы проточного канала соединены соответственно с входным и выходным патрубками.

1681203

Составитель С. Голубев

Редактор О. Спесивых Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С. Черни

Заказ 3307 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Устройство для измерения коэффициентов диффузии

Похожие патенты:

Фотометрическая кювета // 1608504

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к технике измерения оптических и спектральных параметров жидкостей и растворов

Фотометрическая центрифугирующая кювета // 1608503

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к технике измерения оптических и спектральных параметров жидкостей в условиях их центрифугирования

Устройство для ввода жидкой пробы в зону анализа в автоматическом анализаторе непрерывного действия // 1573401

Изобретение относится к устройствам автоматического аналитического контроля жидких сред, в частности, к узлам ввода пробы в зону анализа

Проточный бесконтактный мутномер для жидких сред // 1427247

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к мутномерам, предназначенным для контроля поверхностных сточных вод и других мутных жидких сред, и может быть использовано в химической, металлургической , энергетической проьйгшленносТи , в сельском хозяйстве, в деле охраны окружающей среды

Кювета для спектрофотометра // 1418605

Изобретение относится к оптическим измерениям и может быть использовано в спектроскопических исследованиях растворов для определения их коэффициентов пропускания и оптической плотности

Устройство для измерения содержания взвесей в жидких средах // 1357804

Изобретение относится к облас - ти автоматического и непрерывного оп ределения взвесей в потоках жидких сред фотоэлектрическим способом.Устройство можно применять в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности,где возникает необходимость проведения таких измерений

Мутнометр // 1239557

Проточная кювета для исследования клеток под микроскопом // 1213391

Изобретение относится к технике исследования биологических объектов с помощью оптических микроскопов и может найти .применение в микростатических исследованиях суспензий с различными микрочастицами

Устройство для исследования веществ методом импульсного радиолиза // 1191784

Проточная кювета для фотометрирования // 1191783

Проточная кювета с нишей поляриметрических исследований оптически активных веществ // 2263303

Изобретение относится к области технической физики, а точнее, к устройствам для поляриметрических измерений оптической активности растворов

Устройство крепления и герметизации кварцевой кюветы в рефрактометрическом детекторе для жидкостной хроматографии // 2362143

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в жидкостной хроматографии

Спектрофотометрическая жидкостная кювета // 2419086

Изобретение относится к области фотометрического анализа вещества и высокоэффективной жидкостной хроматографии и может быть использовано при спектрофотометрии в составе ультрафиолетового или спектрофотометрического детектора

Спектрофотометрическая жидкостная кювета // 2094774

Изобретение относится к спектрофотометрии, более конкретно к спектрофотометрическим кюветам для жидких образцов

Измерительное устройство для определения по меньшей мере одного параметра пробы крови // 2468355

Изобретение относится к измерительному устройству для определения по меньшей мере одного параметра пробы крови, с проточной измерительной ячейкой (1), в которой размещен по меньшей мере один люминесцентно-оптический сенсорный элемент (ST, SO, SG), приводимый в контакт с пробой крови, с по меньшей мере одним источником (4) света для возбуждения люминесцентно-оптического сенсорного элемента и по меньшей мере одним фотодетектором (6) для приема излученного люминесцентно-оптическим сенсорным элементом люминесцентного излучения

Жидкостная термостатированная кювета // 1695178

Изобретение относится к области научного приборостроения, а более конкретно к жидкостным термостатированным кюветам для изучения химических реакций в растворах спектроскопическими методами

Оптическая вакуумная кювета // 1695179

Изобретение относится к области научного приборостроения, а более конкретно к оптическим кюветам для изучения процессов взаимодействия газов на поверхности твердых веществ

Кювета для спектрометрических измерений газов, жидкостей и газожидкостных систем // 1698713

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для спектрометрических измерений газов, жидкостей и газожидкостных систем, в том числе находящихся при повышенных давлениях и повышенных температурах

Дифференциальная проточная кювета // 1712838

Изобретение относится к кюветам, содержащим жидкость, подвергаемую хроматографическому анализу, а более конкретнок кюветам, применяемым для дифференциального рефрактометрического детектирования в жидкостной хроматографии

Гибкий контейнер для образца // 2557603

Группа изобретений относится к системе для удержания образца текучего вещества при проведении измерения и способу подачи образца текучего вещества в оптический сканирующий аппарат. Система содержит прозрачную гибкую трубку для удержания образца текучего вещества, держатель трубки для удержания трубки, первый и второй расплющивающие элементы. При этом первый и второй расплющивающие элементы можно перемещать относительно друг друга, тем самым изменяя первое состояние прозрачной гибкой трубки на второе состояние, где по меньшей мере первый размер в поперечном сечении трубки меньше во втором состоянии, чем в первом состоянии. Система дополнительно содержит оптический сканирующий аппарат, содержащий устройство регистрации изображений для получения изображений образца текучего вещества, содержащегося в гибкой трубке. Заявленная группа изобретений позволяет обеспечить более простой и качественный анализ образца текучего вещества. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.