Способ и устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава



Способ и устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава
Способ и устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава
Способ и устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава

 


Владельцы патента RU 2570238:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т. е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии. Способ основан на фотометрии капли расплавленного образца металлического сплава, находящегося на подложке, при нагреве и последующем охлаждении этой капли, при котором на подложку загружают образец металлического сплава. Затем подложку с образцом помещают в горизонтальную электропечь, нагревают, плавят и охлаждают данный образец, с начала плавления образца при температуре tпл0, при каждой из температур ti вплоть до заданной максимальной температуры tmax. Далее сигналы фотоприемника Ufi фиксируют в компьютере в виде i - изображений капли расплава, по силуэтам этих изображений вычисляют термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) капли образца металлического сплава. Причем в процессе охлаждения определяют разности модулей плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) для каждой из температур ti термозависимостей при нагреве и охлаждении образца. Далее суммируют эти разности, при величине суммы Σ(Δi), превышающей погрешность δi на заданную величину, вырабатывают сигнал тревоги о загрязнении образца, результаты эксперимента аннулируют и осуществляют эксперимент с новым образцом металлического сплава. Устройство содержит фотоприемник, соединенный с компьютером. При этом в устройство дополнительно введены блоки сигнализации, синхронизации, вычитания, суммирования, компаратор и регулятор порога срабатывания компаратора. Первый и второй входы блока вычитания соединены с первым портом компьютера, вход блока синхронизации соединен со вторым портом компьютера. Выход блока синхронизации соединен с третьим входом блока вычитания и первым входом блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, выход блока суммирования соединен с одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с выходом регулятора порога срабатывания компаратора, а выход компаратора соединен с блоком сигнализации. Техническим результатом является обеспечение возможности оперативной количественной индикации загрязнений образца металлического сплава при его изучении и снижения квалификационных требований к персоналу. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технической физике, а именно к изучению физико-химических характеристик металлических расплавов, в частности поверхностного натяжения и/или плотности, методом измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии, путем определения геометрии контура «большой лежащей капли». Изобретение предназначено для изучения сплавов, например, на основе Al, Fe, Co, Ni с температурой плавления tпл вплоть до 2000°C.

Известен способ и устройство для определения поверхностного натяжения образца - капли высокотемпературного расплава, размещенной в электропечи на подложке, в режиме «on line» с использованием высококачественной видеокамеры с длиннофокусным объективом, подключенной посредством проводной шины данных к компьютеру, причем для определения поверхностного натяжения измеряют параметры контура (силуэта) эллипсоида капли - см. пат. КНР CN №1591016 А.

Известен способ и устройство для определения плотности и поверхностного натяжения образца - капли расплава с известной массой, равной 10÷40 граммов («большой капли»), лежащей на керамической подложке, размещенной на конце штока в высокотемпературной зоне электропечи, заполненной инертным газом, на основе фотометрической объемометрии. Его осуществляют путем измерения параметров эллипсоида капли, его контура (силуэта) и дальнейшего вычисления объема капли - см. Филиппов С.И. и др. «Физико-химические методы исследования металлургических процессов». Металлургия, М. 1968 г., стр. 266-271, рис. 114, 116 - аналог. Необходимым условием экспериментов является наличие чистого расплава с практически зеркальной поверхностью, несмачиваемость подложки и газовая фаза, например чистый гелий. Наличие гелиевой атмосферы внутри электропечи с давлением, равным атмосферному, предохраняющей образец как от загрязнения газами воздуха, так и от вскипания расплава, горизонтальная установка подложки, на которой помещают каплю в зоне нагрева печи, чистая поверхность образца расплавленной капли, эллиптическая форма силуэта, его симметрия и окружность в основании капли являются необходимыми условиями метода «большой капли».

При нагреве образца с момента расплавления происходит выделение различных соединений и включений, в том числе газов. Легированные сплавы, содержащие различные соединения и включения, в том числе газы, при расплавлении образца покрываются неоднородными эластичными пленками различной толщины, наблюдаемыми в виде хаотичных непредсказуемых пятен. Кроме того, пленка не позволяет обеспечить получение и сохранение стабильной эллипсовидной формы силуэта изучаемого образца, его симметрию и окружность в основании капли, требуемые для изучения его плотности и/или поверхностного натяжения. Эти пленки могут изменять форму капли расплава, вплоть до превращения капли из эллипсоида в сплющенную фигуру, после чего капля становится непригодной для измерений. Вследствие этого не обеспечены вышеуказанные условия применения метода «большой капли», в том числе обеспечение симметрии эллипсоида капли и условия для применения формул расчета эллипсоида, определения параметров силуэта и объема.

Кроме того, возникают ситуации, когда загрязнения образца не очевидны и позволяют, при определенном навыке экспериментатора, успешно завершать эксперименты. Тем не менее, количественная оценка степени загрязнения образца необходима как с точки зрения оценки данного образца, в том числе сравнительной с другими образцами, так и рекомендаций изготовителям образца для успешных последующих экспериментов.

Известно, что очистку образца сплава перед экспериментом осуществляют обезжириванием поверхности, а также посредством механических колебаний, в частности ультразвуковых, при этом образец погружают в моющий раствор и вводят ультразвуковые колебания, что ускоряет процесс очистки и частично уменьшает загрязнение образца. Используют механические колебания этого образца, например, с частотой 50 Гц, для осуществления разрыва вышеотмеченных пленок при высокой температуре на поверхности капли образца расплава - см. пат. РФ ПМ №136171. Разрушение этой пленки посредством вибрации капельного образца в ряде случаев обеспечивает условия применения метода «большой капли». Однако рекомендации к использованию или не использованию вибрации субъективны и определяются только квалификацией экспериментатора. Соответственно, возрастает роль субъективной оценки параметров изображения капли, практически оценка степени загрязнений зависит исключительно от квалификации экспериментатора. Отсюда, не обеспечены объективность, достоверность и точность измерения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава.

Известны способ и устройство определения плотности многокомпонентных металлических сплавов с использованием капельного образца расплава известной массы, лежащего на подложке, закрепленной на одном из концов регулируемого штока в высокотемпературной зоне электропечи горизонтального типа, при котором осуществляют регулировку подложки и регулируемого штока, на подложку загружают образец, включают измерительную установку, осуществляют нагрев и плавление образца, фотоспособом наблюдают, посредством компьютера и фотоприемника, изображение эллипсовидного силуэта капли образца расплава, по которому определяют объем, плотность и поверхностное натяжение капли - см. пат. РФ №2459194 - аналог.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, основанный на фотометрии капли расплавленного образца металлического сплава, находящегося на подложке, при нагреве и последующем охлаждении этой капли, при котором на подложку загружают образец металлического сплава, подложку с образцом помещают в горизонтальную электропечь, нагревают, плавят и охлаждают данный образец, с начала плавления образца при температуре tпл0, при каждой из температур ti вплоть до заданной максимальной температуры tmax, сигналы фотоприемника Ufi фиксируют в компьютере в виде i -изображений капли расплава, по силуэтам этих изображений вычисляют термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) капли образца металлического сплава - см. вышеуказанный пат. РФ ПМ №136171 - прототип.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, размещенного на подложке в горизонтальной электропечи, содержащее фотоприемник, соединенный с компьютером - см. вышеуказанный пат. РФ ПМ №136171.

Недостатками как аналогов, так и прототипа являются, во-первых, возможность только субъективной качественной, а не количественной оценки экспериментатором загрязнений в образце сплава посредством изучения изображения расплавленной капли этого образца на дисплее, что уменьшает достоверность результатов экспериментов. Во-вторых, отсутствует возможность достоверной объективной сравнительной оценки загрязнений различных образцов, в том числе в циклах нагрева и охлаждения образца, а также от разных производителей этих образцов, что не обеспечивает обоснованность рекомендаций экспериментатора для производителей. В-третьих, необходимы высокие квалификационные требования к экспериментатору при дефиците времени эксперимента и значительной психофизиологической нагрузке, что ограничивает использование персонала средней квалификации, например студентов на лабораторных работах, при изучении свойств образцов металлических сплавов.

Задачей изобретения является обеспечение возможности оперативной количественной оценки загрязнений образца металлического сплава во время его нагрева и охлаждения, повышение уровня объективности и достоверности результатов экспериментов, в том числе сравнительных результатов от разных образцов, расширение функциональных возможностей способа изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, а также обеспечение возможности снижения квалификационных требований к экспериментатору.

Для решения поставленной задачи предлагаются способ и устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава.

1. Способ изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, основанный на фотометрии капли расплавленного образца металлического сплава, находящегося на подложке, при нагреве и последующем охлаждении этой капли, при котором на подложку загружают образец металлического сплава, подложку с образцом помещают в горизонтальную электропечь, нагревают, плавят и охлаждают данный образец, с начала плавления образца при температуре tпл0, при каждой из температур ti вплоть до заданной максимальной температуры tmax, сигналы фотоприемника Ufi фиксируют в компьютере в виде i - изображений капли расплава, по силуэтам этих изображений вычисляют термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) капли образца металлического сплава, отличающийся тем, что в процессе охлаждения вышеописанного образца от заданной максимальной температуры tmax до температуры tпл0 начала плавления этого образца определяют разности модулей плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) для каждой из температур ti термозависимостей при нагреве и охлаждении образца:

Δdi=|di охл|-|di нагр|,

Δσi=|σi охл|-|σi-нагр|,

суммируют эти разности для плотности в виде Σ(Δdi) и/или поверхностного натяжения Σ(Δσi), при величине суммы Σ(Δi), превышающей погрешность δi измерений Σ(Δi) на заданную величину, например в два раза, вырабатывают сигнал тревоги, сигнализирующий о загрязнении вышеуказанного образца, результаты эксперимента аннулируют и осуществляют эксперимент с новым образцом металлического сплава.

2. Устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, размещенного на подложке в горизонтальной электропечи, содержащее фотоприемник, соединенный с компьютером, отличающееся тем, что в него введены блоки сигнализации, синхронизации, вычитания, суммирования, компаратор и регулятор порога срабатывания компаратора, первый и второй входы блока вычитания соединены с первым портом компьютера, вход блока синхронизации соединен со вторым портом компьютера, выход блока синхронизации соединен с третьим входом блока вычитания и первым входом блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, выход блока суммирования соединен с одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с выходом регулятора порога срабатывания компаратора, а выход компаратора соединен с блоком сигнализации.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок сигнализации выполнен в виртуальном виде в составе компьютера.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что регулятор порога срабатывания компаратора выполнен в виде цифрового потенциометра.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вход регулятора порога срабатывания компаратора соединен с компьютером.

6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве блока суммирования используют интегратор.

7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок синхронизации выполнен в виртуальном виде в составе компьютера.

Технические решения, содержащие вышеуказанные совокупности ограничительных и отличительных признаков, обеспечивают достижение технического результата - возможность оперативной количественной индикации загрязнений образца металлического сплава при его изучении, что повышает уровень объективности и достоверности сравнения результатов при нагреве и охлаждении загрязненного образца, расширяет функциональные возможности способа, уменьшает степень субъективности при сравнении результатов экспериментов. Кроме того, обеспечивается возможность снижения квалификационных требований к персоналу. В конечном итоге, предлагаемое изобретение обеспечивает повышение объективности, достоверности и точности изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

фиг. 1 - блок-схема устройства для реализации способа;

фиг. 2 - термозависимости поверхностного натяжения σi(ti) загрязненного образца аморфного сплава Fe-B при его нагреве (•) и охлаждении (○);

фиг. 3 - термозависимости плотности di(ti) загрязненного образца аморфного сплава Fe-B при его нагреве (•) и охлаждении (○).

Способ осуществляют посредством устройства для его реализации - см. фиг. 1, которое содержит горизонтальную электропечь 1 с фотоприемником (на схеме не показан), капельный образец расплава фиксированной массы, расположенный на срезе цилиндрической подложки (на схеме не показаны), компьютер 2, блок синхронизации 3, блок вычитания 4, блок суммирования 5, регулятор порога срабатывания компаратора 6, компаратор 7, блок сигнализации 8.

Горизонтальная электропечь 1 мощностью до 30 кВт питается от силовой 3-фазной сети и управляется посредством компьютера 2. Коаксиальный цилиндрический нагреватель горизонтальной электропечи 1 выполнен из молибдена. Фотоприемник выполнен в виде монохромной телекамеры, например 3372Р Sanyo. Подложка, на которой размещают образец изучаемого сплава, выполнена в виде цилиндра из высокотемпературной керамики, например бериллиевой. Подложку с образцом размещают внутри коаксиального цилиндрического нагревателя. Блок синхронизации 3 выполнен в виде ключевой схемы, например КМОП-микросхемы К561ЛА7, которая управляется компьютером 2, либо выполнен в виртуальном виде в составе компьютера 2. Дифференциальный блок вычитания 4, блок суммирования 5 в виде инвертирующего резистивного суммирующего усилителя и компаратор 7 выполнены в аналоговом виде на трех дифференциальных операционных усилителях, входящих в состав счетверенного операционного усилителя LM 324 производства фирмы NS, в соответствии со стандартными схемами применения LM 324, рекомендованными фирмой NS, либо могут быть реализованы программным способом в виртуальном виде в составе компьютера 2. Регулятор порога срабатывания компаратора 6 выполнен в виде резистивного делителя, например, с соотношением резисторов 9:1 или управляемого посредством компьютера 2 цифрового потенциометра DS1805 фирмы Maxim-Dallas, величиной, например, 100 кОм. Блок сигнализации 8, на выходе которого получают сигнал, например, тревоги, выполнен в виртуальном виде в составе компьютера 2 с использованием аудиовизуального применения дисплея (на схеме не показано) компьютера 2 и компьютерных аудиоколонок (на схеме не показано).

Способ изучения плотности и/или поверхностного натяжения металлических сплавов на предлагаемой установке осуществляют следующим образом. Подготавливают изучаемый образец фиксированной массы, равной 10-40 граммов, который укладывают на срезе цилиндрической подложки. Регулируют горизонтальность подложки, чтобы посредством фотоприемника, коаксиального с горизонтальной электропечью 1, наблюдать на дисплее компьютера 2 изучаемый образец. Электропечь 1 закрывают, из нее откачивают воздух и закачивают гелий. Включают электропечь 1 и осуществляют эксперимент, управляемый посредством компьютера 2, с определенным температурным градиентом δ(t), в виде цикла нагрева, плавления от температуры tпл0 при каждой из температур ti вплоть до заданной максимальной температуры tmax, и охлаждения изучаемого образца металлического сплава. На фиг. 2 в качестве примера приведены экспериментально полученные термозависимости поверхностного натяжения σi(ti) загрязненного образца аморфного сплава Fe-B при его нагреве (•) 9 и охлаждении (○) 10, а на фиг. 3 термозависимости плотности di(ti) загрязненного образца аморфного сплава Fe-B при его нагреве (•) 11 и охлаждении (○) 12. Также в качестве примера отмечены разности 13 - Δσii(ti)} и 14 - Δdi {di(ti)} при нагреве 9 и 11 и охлаждении 10 и 12 данного образца сплава для одной из температур ti=1330°C. В ходе эксперимента сигналы фотоприемника Ufi преобразуют в компьютере 2 в виде i - изображений капли изучаемого расплава, по силуэтам этих изображений вычисляют термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) капли изучаемого образца металлического сплава, данные запоминают в компьютерной памяти, а также сводят в таблицу Exel. В процессе охлаждения вышеописанного образца от заданной максимальной температуры tmax до температуры tпл0 начала плавления этого образца посредством блока вычитания 4 определяют разности модулей поверхностного натяжения 13 σi(ti) и плотности 14 di(ti) для каждой из температур ti термозависимостей σi(ti) и di(ti) при нагреве и охлаждении расплавленного образца:

Δdi=|di охл|-|di нагр|,

Δσi=|σi охл|-|σi-нагр|,

а затем суммируют эти разности 13 и 14 посредством блока суммирования 5, для поверхностного натяжения в виде Σ(Δσi) и плотности в виде Σ(Δdi) Кроме того, в случае использования интегратора, выполненного, например, на одном из операционных усилителей счетверенной вышеуказанной микросхемы LM 324 в качестве блока суммирования 5, можно осуществлять вышеописанные операции способа с использованием определения площадей 15 и 16, ограниченной термозависимостями плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) при нагреве и охлаждении. Значения поверхностного натяжения в виде Σ(Δσi) подают на один из входов компаратора 7, причем после того как завершена работа с данными поверхностного натяжения σi(ti), аналогичные процедуры способа осуществляют с данными плотности di(ti) в виде Σ(Δdi). На другом входе компаратора 7 посредством регулятора порога срабатывания компаратора 6, управляемого компьютером 2, задают пороговые значения Σ(Δdi)пор или Σ(Δσi)пор, которые отражают вычисленные термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) расплавленной капли изучаемого образца металлического сплава во время цикла нагрева: Σ(Δdi)пор, Σ(Δσi)пор=Ψ{di(ti), σi(ti)}нагр. При относительной величине суммы Σ(Δi), превышающей относительную погрешность измерений плотности δdi=1% и относительную погрешность измерений поверхностного натяжения δσi=3% на заданную величину, например вдвое, т.е: Σ(Δdi)≥2% и Σ(Δδσi)≥6%, на выходе компаратора 7 получают импульсный сигнал, которым запускают блок сигнализации 8. Сигнал тревоги с выхода блока сигнализации 8 свидетельствует о загрязнении вышеуказанного образца. Образец признают некачественным, результаты эксперимента признают неудовлетворительными, их могут даже аннулировать и оповестить об этом изготовителя образца, после чего после предоставления нового образца этого же металлического сплава осуществляют новый эксперимент.

Для термозависимостей, приведенных на фиг. 2 и фиг. 3, относительные значения величин Σ(Δσi) для поверхностного натяжения σi(ti) и Σ(Δdi) для плотности di(ti) составляют соответственно Σ(Δσi)=13,7%; Σ(Δdi)=3,6%, что объективно свидетельствует о достоверном загрязнении образца изучаемого сплава. Необходимо отметить, что преимущественное значение для принятия решения о степени загрязнения образца имеет оценка величины Σ(Δσi) для поверхностного натяжения σi(ti). Величина Σ(Δdi) для плотности di(ti) имеет вспомогательное значение, причем не из-за большей величины Σ(Δσi) для поверхностного натяжения σi(ti) по сравнению с величиной Σ(Δdi), для плотности di(ti). Это происходит вследствие существенно большего влияния на поверхностное натяжение σi(ti), во-первых, загрязнений, например наличия фосфора P в сплаве, на физико-химические процессы, связанные с изменением поверхностного натяжения σi(ti) расплавленной капли образца металлического сплава, во-вторых, изменений температуры ti. С учетом вышеизложенного для вышеприведенного примера целесообразно осуществить повторный эксперимент с новым образцом сплава.

Вышеупомянутые технические решения не выявлены в известном уровне техники, что при достижении вышеописанного технического результата позволяет считать предложенные технические решения имеющими изобретательский уровень.

1. Способ изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, основанный на фотометрии капли расплавленного образца металлического сплава, находящегося на подложке, при нагреве и последующем охлаждении этой капли, при котором на подложку загружают образец металлического сплава, подложку с образцом помещают в горизонтальную электропечь, нагревают, плавят и охлаждают данный образец, с начала плавления образца при температуре tпл0, при каждой из температур ti вплоть до заданной максимальной температуры tmax, сигналы фотоприемника Ufi фиксируют в компьютере в виде i - изображений капли расплава, по силуэтам этих изображений вычисляют термозависимости плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) капли образца металлического сплава, отличающийся тем, что в процессе охлаждения вышеописанного образца от заданной максимальной температуры tmax до температуры tпл0 начала плавления этого образца определяют разности модулей плотности di(ti) и/или поверхностного натяжения σi(ti) для каждой из температур ti термозависимостей при нагреве и охлаждении образца Δdi=|di охл|-|di нагр|, Δσi=|σi охл|-|σi-нагр|, суммируют эти разности для плотности в виде Σ(Δdi) и/или поверхностного натяжения Σ(Δσi), при величине суммы Σ(Δi), превышающей погрешность δi измерений Σ(Δi) на заданную величину, например в два раза, вырабатывают сигнал тревоги, сигнализирующий о загрязнении вышеуказанного образца, результаты эксперимента аннулируют и осуществляют эксперимент с новым образцом металлического сплава.

2. Устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава, размещенного на подложке в горизонтальной электропечи, содержащее фотоприемник, соединенный с компьютером, отличающееся тем, что в него введены блоки сигнализации, синхронизации, вычитания, суммирования, компаратор и регулятор порога срабатывания компаратора, первый и второй входы блока вычитания соединены с первым портом компьютера, вход блока синхронизации соединен со вторым портом компьютера, выход блока синхронизации соединен с третьим входом блока вычитания и первым входом блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, выход блока суммирования соединен с одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с выходом регулятора порога срабатывания компаратора, а выход компаратора соединен с блоком сигнализации.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок сигнализации выполнен в виртуальном виде в составе компьютера.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что регулятор порога срабатывания компаратора выполнен в виде цифрового потенциометра.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вход регулятора порога срабатывания компаратора соединен с компьютером.

6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в качестве блока суммирования используют интегратор.

7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок синхронизации выполнен в виртуальном виде в составе компьютера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов методом геометрии контура «большой лежащей капли», т.е.

Изобретение относится к области аналитической техники, а именно к способам и средствам измерений межфазного натяжения жидких сред. Для этого формируют вспучивания на межфазной поверхности жидкость-газ или жидкость-жидкость воздействием ультразвукового радиационного давления, и определяя максимальную высоту вспучивания, судят о величине поверхностного или межфазного натяжения.

Изобретение относится к области поверхностных явлений и предназначено для достоверного определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21, под коэффициентом σ21 понимается поверхностное натяжение жидкости (2) на границе с ее паром (1) или другим газом.

Изобретение относится к области исследования поверхностных явлений и предназначено для надежного определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей σ21.

Изобретение относится к области физики материального взаимодействия, конкретно к способу определения физических характеристик φв - угла внутреннего трения и удельного сцепления - св воды с жидкокристаллической структурой.

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров многокомпонентных металлических расплавов методом геометрии «большой капли», т.е.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов путем измерения плотности и поверхностного натяжения неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии.

Изобретение относится к приборам для исследования температурных и концентрационных зависимостей поверхностных свойств металлических расплавов с участием компонентов с высокой упругостью пара и может найти широкое применение в научно-исследовательской практике по физике, физической химии, материаловедении, металлургии легкоплавких металлов, заводских лабораториях и т.д.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для оценки состояния легочного сурфактанта. Для этого собирают компоненты легочного сурфактанта путем барботации выдыхаемого воздуха через слой изотонического физиологического раствора, расположенного в стеклянной бюретке и лотке барьерной системы Ленгмюра.

Изобретение относится к области технических измерений, в частности к способам определения поверхностного натяжения на границе органической и водной фаз гербицидных эмульсий. Способ определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость-жидкость включает счет капель, вытекающих из сталагмометра. Причем счет капель органической фазы осуществляют при ее вытекании из сталагмометра отдельно в воду и отдельно в эмульсию, а поверхностное натяжение на границе водной и органической фаз - межфазное натяжение σж-ж (мН/м), рассчитывают по формуле: σж-ж=(σв-σорг.ф)·nв/nэм·ρорг.ф /ρв, где σв - поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, равное 72,5 мН/м при 20°С; σорг.ф - поверхностное натяжение органической фазы на границе с воздухом, мН/м; nв - количество капель органической фазы, вытекающей в воду; nэм - количество капель органической фазы, вытекающей в эмульсию; ρорг.ф/ρв - отношение плотности органической фазы к плотности воды. Техническим результатом является повышение точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 12 пр., 1 табл.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии. Способ заключается в том, что с момента начала плавления в сигнале фотоприемника каждого i-изображения определяют значение дисперсии σi и сравнивают с предварительно устанавливаемым пороговым значением, равным пороговому при температуре плавления tпл0. При этом в случае отклонения от порогового значения дисперсии на заданную величину сигнализируют об изменении неоднородности, например яркости, у изображений и наличии загрязнений образца. После чего уменьшают градиент температуры посредством регулировки мощности электропечи, при уменьшении неоднородности в течение заданного времени продолжают эксперимент, а при сохранении неоднородности его прекращают. Устройство содержит блоки сигнализации и определения дисперсии, компаратор, регулятор порога компаратора. При этом вход блока определения дисперсии подключен к выходу фотоприемника, его выход соединен с компьютером и одним из входов компаратора, другой вход компаратора соединен с выходом регулятора порога компаратора, а выход компаратора соединен с блоком сигнализации. Техническим результатом является оперативная оценка загрязнений образца, уменьшение субъективности решения о продолжении или прекращении экспериментов, расширение функциональных возможностей способа, обеспечение снижения квалификационных требований к экспериментатору. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области физико-химического анализа материалов, более конкретно к установлению зависимости поверхностного натяжения двухкомпонентной наночастицы сферической формы, находящейся в собственной двухкомпонентной матрице в зависимости от радиуса наночастицы и состава матрицы и наночастицы. Способ определения поверхностного натяжения двухкомпонентной наночастицы, находящейся в матрице, заключается в том, что сплав, содержащий наноразмерные частицы, находящиеся в равновесии с матрицей, подвергают количественному анализу, определяют состав наночастицы и матрицы, а также средний радиус наночастицы. Техническим результатом является расширение интервала размера малых частиц определения поверхностного натяжения до нанометрового диапазона (единицы и десятки нанометров), находящихся в непосредственном контакте с материнской матрицей. 1 табл.
Наверх