Диффузионная ячейка

 

е р g

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистимеских

Республик

1539 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено03.09. 73 (21) 1957290/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.04.76.Бюллетень № 1

1 л Я01 Я 13/00

801 М 21/46

G01N 27/18

Гасударственный намнтет

Сената Мнннатраа СССР

llo делам нзааретеннй н аткрытнй

К 533. 15 (088.8) (45) Дата опубликования описания 03,11. с (72) Авторы изобретения

Л. И. Курлапов и Н. Д. Косов (71) Заявитель

Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им, С. М. Кирова (54) И 1ФФУЗИОННАЯ ЯЧЕЙКА

Изобретение относится к области молекулярной физики и теплофцзики и может быть использовано для измерения коэффициентов диффузии в движу|цихся средах и скорости потока в неоднородных по составу смесях, а также прп исследовании механизма массопереноса в неоднородных движушихся смесях.

Известна диффузионная ячейка для измерения локальных коэффициентов диффузии, содержашая оптически прозрачный капилляр и р подвижный вдоль его оси интерферометр, После установления стационарного распределения концентрации диффундируюших газов в капилляре с помошью интерферометра измеряют концентрацию в различных точках 15 вдоль оси капилляра. Используя полученное распределение концентрации и измеренные диффузионные потоки определяют локальные коэффициенты диффузии.

Однако, если дффузия происходит в дви- 20 жушемся как целое газе, то измеряемые коэффициенты будут характеристиками суммарного массопереноса. Надо отдельно измерить скорость течения, чтобы измерить коэффициенты диффузии в этом случае. И

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей капилляра. ,цля этого по всей длине капилляра распо ложены два токопроводяших вывода из нема нитного материала, между которыми на сколь° зяших магнитных контактах установлен чувствительный элемент катарометра, Это позволяет одновременно измерять и диффузионную и гидродинамическую составляюшие массопереноса.

На чертеже изображена диффузионная ячейка.

Предлагаемая диффузионная ячейка состоит из оптически прозрачного капилляра 1, по длине которого выполнены два токопроводяших вывода 2 из немагнитного материала, обеспечиваюшие электрический контакт с псмешенным внутрь капилляра 1 чувствитель» ным элементом 3 катарометра через проволочки-растяжки 4 и скользяшие контак ты 5. Магниты 6 притягивают скользяшие контакты 5. диффузионная ячейка снабжена выполнен» ным с возможностью перемешения вдоль оси капилляра интерферометром, лучи 7 которого проходят через капилляр 1 перпендикулярно оптически, прозрачным стенкам 8: один- через смесь в капилляре 1, другой - в воздухе между стенкой капилляра и полюсом магнита 6. Магниты 6 и интерферометр могут перемещаться вдоль капилляра 1, позволяя производить измерения в любом сечении.

При исследовании процесса массоперено-, са диффузионной ячейки соединяют объемы с исследуемыми газами. Йиффузия происхо=- 1О дит через капилляр 1, Чувствительный элемент 3 катарометра с помощью магнитов 6 и скользящих по токопроводншим выводам

2 контактов 5 устанавливают в заданном сечениии капилляра. Растяжки 4 обеснечи- И вают необходимый электрический контакт чувствительного элемента 3 катарометра с токопроводящими выводами 2. В этом же сечении капилляра пропускают интерферирующие лучи 7 интерферометра, 29

Интерферометром и катарометром измеряют концентрацию газа в данном сечении.

Если измеренная интерферометром и катарометром концентрации совпадают, то течение в капилляре 1 отсутствует, так как М чувствительный элемент 3 катарометра градуируют в неподвижной среде. В этом случае измеренный каким-либо методом поток будет собственно диффузионным, и по первому закону Фика вычисляют коэффици- ЗО ент диффузии.

Если измеренная интерферометром и катарометром концентрация будет различной, то это указывает на существование в капилляре 1 течения неоднородной смеси, которая обдувает чувствительный элемент 3 катарометра. Зная градуировочные кривые катарометра в режиме термоанемометра при различных составах смеси, по разности измеренных интерферометром и катарометром концентраций определяют скорость течения неоднородной по составу смеси, Вычитая из измеренной величины удельного потока скорость течения газа как целого, находят диффузионный поток и по первому закону Фика вычисляют коэффициент диффузии, Аналогичным образом выполняют измерения в любом другом сеченп." капилляра 1, Формула изобретения

Диффузионная ячейка, содержащая соединительный оптически прозрачный капилляр и подвижный вдоль ег о оси интерферометр, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возмож ностей капилляра, по всей его длине расположены два токопроводяших вывода из немагнитного материала, между которыми на скользящих магнитных контактах установлен чувствительный элемент катарометра, Составитель "1 Преображенская

Изл. № /32, -/Ы3

1!оииисиое

Закал 63ll

11!111111111 Госуларственього кtçмигета Сол.та Министров CCCI

i! l лслага иаобрстсII:ëÉ и Отvp!ç!òíЙ

Москва, 11 101,1, Раушская иаб., 4

Филиал ППП "Патснт", r. Ухторол, ул. 1}рос к гная, 4

РелактоР Л.Народная техред И.Карандашева коррсктор ..,ь4елета