Устройство для определения комплексной вязкости растворов полимеров

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 518695

Г,;

Г, (51) М, Кл,е

G 01 N 11/00 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено25.09.74 (21) 20617 16/25 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано.25.06.7 6.Бюллетень № 23 (4б) Дата опубликования описания 17,08 76

Государстоениий иомитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и откритий (53) УДК

582 137(088,8}

В, П, Крючков и В. Н Лысцов (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Кржного Знамени инженерно-физический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ

ВН3КОСТН РАСТВОРОВ llO$1HNFPOB

Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств вашества, в част ности к устройствам для определения зависимости комплексной вязкости от частоты приложенной силы (вяэко-упругий спектр), и может найти применение s молекулярно биофиэических исследованиях как гидродина мический метод для определения конформации и молекулярно-весовых распределений биополимеров в растворах. lO

Известно устройство для измерения комплексной вязкости растворов полимеров, содержашее ротор, постоянный магнит и измерительную систему.

Недостатками известного устройства яв- 1а ляются малая ширина рабочего диапазона частот, а внутри его - воэможность работы только на десяти фиксированных частотрх. Цель изобретения - расширить частотный диапазон в пределах от 1 Гц до 100 кГц и ф9 повысить чувствитвлыюсть прибора.

Эго достигается тем, что ротор выпол нен в виде картезианского поплавка, погруженного o исследуемый раствор, внутри поплавка размещен магнитный диполь, фотоди- Q5 од и светодиод с катушками причем фотодиод ротора оптически связан со светодиодом частотномодулированного источника, а светодиод ротора оптически связан с фотоэлектронным умножителем, соединенным с измерительной системой.

На чертеже показана нринципиалы ая схема устройства.

Внутри стакана 1 с исследуемым рас вором 2 плавает полностью погруженный картезианский поплавковый ротор 3. Внутри герметического ротора, торцы которого сделаны прозрачными, находится фотодиод .

4 с ввдушей катушкой S, светодиод 6 с ведомой катушкой 7, магнитный диполь 8.

Генератор 9 соединен со светодиодом 10, Сввтопровод 11 своими торцовыми поверхностями приложен к днишу стакана 1 и к

ФЭУ 12. Рычаг 13, рвгулируюший гидростатичвсков давление s с т а к а нIе, электромеханичвски связан с фотодиодом 14 и лампочкой 15. Стакан вместо с плавающим в пом ротором помещен между полюсами электромагнита 16.

%

Индупируемвя э.д.с. - C:ïîààåòñÿ на светодиод 6 в результате чего световой поток, падающий на фотоумножитель 12, дает на выходе ФЭУ синусоидально мениюшерся напряжение, пропорциональное по ам плитуде и совпадающее по фазе с Й

Разность напряжения с выхода ФЭУ йропорциональна удельной комплексной вязкости дт "("- ) )/

aU - al и гве т1 и - вивиаоть реотворитеии.

Устройство для измерения комплексной вязкости растворов полимеров, содержащее ротор, постоянный магнит, и измерительную систему, ф т л и ч а ю ш е е с я. тем, что, с целью рм:ширения частотного диапазона и повышения; чувствительности устройства, ротор выполнен в виде .картезианского, поплавка, погруженного в исследуемый раствор, и внутри поплавка размещен магнит-. ный диполь, фотоднод и светодиод,с катушками, причем фотодиод ротора оптически связан со светодиодом частотномодулироввнного источника, а светодиод ротора оптически связан с фотоэлектронным умножителем, соединенным с измерительной системой.

Преобразователь работает следующим об раэОм.

На светодиод 10 подается напряжение смещения и модулирующее напряжение с re нервторв 9, в результате чего интенсивность свечения светодиода гармонически изменяется вв времени. Этот световой поток подает на фотодивд 4, индуцируя в веущей катушке 5 ток 1 с круговой частотой мо-дулируюшего сигнала Ш е

Взаимодействие тока «k с магнитным полем Н индуцирует колебания ротора. Роль возвращающей силы в такой системе выполняет магнитный диполь Al, взаимодействие которого с магнитным полем эквивалентно действию пружины с коэффициентом упругости К М-Н. Изменяя величину Н, можно добиться того, что резонансная частота

Юо станет близка к модулнрующей частоте Ю, т.к.

Гав ЗФ

0 . о. где 3 - момент инерции ротора. При колебаниях тора в катушке 7 наводится э.д.с. -, обратно пропорциональная суммарному механическому импедансу ®

% % раствора Е и ротора - Ь . В данном

% % и устройсгве всегда ®< 7, благодаря регулированию резонансной частоты магнитным пелем.

Формулa . Изобретения

518695

Составитель Г, Петрова

Редактор О, Степина Техред Q. Дуговая Корректор Н. Бабурка;

Заказ 2316/281 Тираж 1029 Подписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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