Устройство для измерения физико-химических параметров жидких сред

 

о.ттч а A н и E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.11.1971 (№ 1630121 26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликогано 13.1Х.1972. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 18.XII.1972

Ч. Кл. G 0ln 11.06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 532.137(088.8) Автор изобретения

Заявитель

3. М. Бе гл я ров

Всесоюзный научно-исследовательский институт деревообрабатывающей иром ышленност и

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ )КИДКИХ СРЕД

1 =а+b.h+Ж, V — объем.

20 где h =

Изобретение относится к области физикохимического анализа жидких сред и может быть использовано для измерения плотности, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей.

Известно устройство для измерения физико-химических параметров жидкостей, содержащее штатив, »а котором укреплены датчики вязкости, плотности и поверхностного натяжения.

Цель изобретения — повысить точность измерений.

Это достигается за счет того, что дат ип.и соединены между собой системой трубок, позволяющей измерять интересующие параметры в одной пробе в идентичных условиях.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для измерения поверхностного натяжения содержит рабочий резервуар 1 с капилляром 2, соединенш.ш трубкой 8, с манометрическим баллоном 4, оканчивающимся сужением 5, Вискозиметр состоит из фиксированного объема б, ограниченного метками 7, и капиллярной трубки 8. Пнкнометр содержит резервуары 9, соединенные U-образной трубкой 10 и переходящие в калиброванные трубки 11 с нижними метками 12 и верхней меткой 13.

Персд началом измерений прибор необходимо проградуировать. Для этого в тщательно очищенньш прибор через трубку 14 заливают достаточное (на несколько миллиме5 тров выше нижних меток ш кнометра) количество эталонной жидкости (дистиллированной воды), затем трубки 14 и 15 запаивают, укрепляют устройство во вращаюгцейся рамке и помещают в термостат со смотровыми

10 окнами так, чтобы срез трубки 2 был строго горизонтален. После термостатировання определяют катетомстром расстояние / и h> от верхней метки 13 до уровня мениска жидкости в трубках 11 при разных температурах.

15 В дальнейшем, мсгодом наименьших квадратов рассчитывают коэффициенты а, b, с уравнения:

После градуировки пнкномстра наклоняют рамку с прикрепленным к ней прибором, вращая ее на 180 . т1срез трубки 11 жидкость

25 перетекает в резервуар 1, баллон 4 и объем б. После этого прибор возвращают в исходное положение.

С помощью сскундометра и катетометра определяют время тр, необходимое для выте30 кания воды из объема резервуара б, ограни351140 ченного метками т и и, при разных температурахх.

Одновременно эталонная жидкость из баллона 4 начинает медленно перетекать через сужение 5 в резервуар 9. Как только уровень жидкости в резервуаре 4 опустится на высоту, отвечающую максимальному давлению в газовом пузырьке, формирующемся на срезе трубки 2, через трубку начинают проскакивать пузырьки газа. Это приводит к тому, что давление над поверхностью жидкости в резервуаре 1 возрастает, часть жидкости из него по трубке 8 перемещается в баллон 4, уровень жидкости в нем повышается и продавливание газа через трубку 2 прекращается. Но так как жидкость из баллона 4 непрерывно перетекает в резервуар 9, то уровень ее в баллоне снова понижается, расстояние до среза трубки 2 вновь достигнет высоты, соответствующей максимальному давлению в пузырьке, и через трубку 2 опять начинают продавливаться пузырьки. Процесс прекращается лишь тогда, когда жидкость в резервуаре 1 опустится ниже среза трубки 2.

После этого прибор взвешивают, вскрывают, высушивают и взвешивают вновь. Зная массу и плотность воды, определяют e объем при разных температурах.

Все операции в той же последовательности повторяют с исследуемой смесью.

В дальнейшем вязкость исследуемого раствора находят по формуле: с

+I — "lo

;оо .о где t)p и pp — соответственно вязкость и плотность эталонной жидкости при данной температуре; о — плотность исследуемого раствора при той же температуре; т — время истечения исследуемого раствора из объема б.

В случае достаточно узких калиброванных трубок 2 поверхностное натяжение рассчитывают по формуле:

a = ao. р Ь

Po rlo (2) где ао и hp — соответственно поверхностное

5 натяжение и расстояние от среза трубки 2 до уровня мениска эталонной жидкости в баллоне 4;

6 — то же расстояние для исследуемой жидкости, определяемое после градуировки

10 прибора.

В случае широких капилляров поверхностное натяжение находит по формуле:

a: — 0 o -6 Х, 2

15 где g — ускорение силы тяжести;

Х вЂ” эффективный р адиус, рассчитываемый с помощью таблиц Сагдена.

Объем смеси рассчитывают по уравнению 1.

20 Зная массу исследуемого раствора, определяют его плотность прп разных температурах.

Предмет изобретения

Устройство для измерения физико-химических параметров жидких сред, содержащее датчики плотности, вязкости и поверхностного натяжения, or,ãè÷àþùååñÿ тем, что, с

30 целью повышения точности измерений, датчик плотности выполнен в виде двух баллонов, соединеш|ых U-образной трубкой, калиброванный патрубок которой снабжен трубкой заполнения и соединен с резервуаром датчи35 ка поверхностного натяжения, днище которого соединено с манометрическим баллоном, cl верхшш конец другого патрубка датчика плотности подключен к резервуару вискозиметра и к днищу манометрического баллона, 40 причем рабочий резервуар вискозиметра, манометрпческий баллон и резервуар датчика поверхностного натяжения в своей верхней части соедппе между собой системой трубок.

15

Составитель В. Вощанкин

Техред Л. Богданова

Корректор Н. Стельмах

Редактор Л. Мазуронок

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3966/17 Изд, № 1546 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5