Устройство для измерения диэлектрической проницаемости растворов

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к AbTopcKoMY свидвтвпьствМ

Союэ Советских

Социалистических

Республик еитио"-;:= :,. .: ..:::= э б. л

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

1- ."

Заявлено 02.YI.1966 (№ 1081047/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

К,л. 421, 3/06

МПК G Oln

УДК 543.08: 621.317. .738(088.8) Комитет по делам иэобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.IX.1967. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 13.XII.1967

Авторы изобретения

В. Г. Васильев, О. П. Россиневич, В. В. Успенский, Б. Ф. Чеботарев и T. T. Яцковский

Ангарский филиал Опытно-конструкторского бюро автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения диэлектрических постоянных растворов и их дипольных моментов.

Известно устройство для измерения диэлектрической проницаемости жидкостей, содержащее два коаксиально расположенных один внутри другого сосуда, между которыми находится контролируемая жидкость. Стенки сосудов, между которыми находится жидкость, покрыты слоем металла и служат обкладками конденсатора-датчика. Для снятия зависимости диэлектрических свойств раствора от концентрации растворенного вещества и температуры в известном устройстве не предусмотрена возможность контроля плотности раствора, что вызывает длительную процедуру приготовления растворов заданной концентрации.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено заключенным во внутреннем сосуде пустотелым кольцевым поплавком из изоляционного материала, внутри которого заключен кольцевой магнитный сердечник, и катушкой-соленоидом, охватывающей внешний сосуд. Это позволяет периодически контролировать плотность раствора, заполняющего внутренний сосуд и кольцевой зазор между обкладками конденсатора, путем измерения емкости конденсатора при погруженном и плавающем поплавке.

Устройство отличается также тем, что нижняя часть кольцевого поплавка прикрыта плоским подпружиненным клапаном, что позволяет приготовлять растворы нужной концентрации непосредственно в датчике. Для перемешивания раствора поплавок периодически погружается под действием магнитного поля соленоида.

На чертеже изображено описываемое устройство, разрез.

Устройство состоит из наружного сосуда (баллона) 1 и внутреннего 2, например стеклянных. Баллоны помещены один в другой и жестко связаны.

На внутренней поверхности наружного баллона и наружной поверхности внутреннего нанесен слой металла 8, стойкого к исследуемым жидкостям, Нанесенные слои являются обкладками конденсатора. Наружный и внутренний баллоны представляют собой сосуды ячейки диэлькометра.

Вверху и внизу баллона 2 имеются отверстия.

Внутри баллона находится кольцевой поплавок 4, представляющий собой цилиндрическое кольцо, например из фторопласта, с полостью для всплывания. Кроме того, внутри кольца имеются включения из магнитного

30 материала, например железный или ферри202569 товый магнитный кольцевой сердечник. Снизу поплавок прикрыт легким пластинчатым клапаном 5, который притягивается к поплавку пружиной.

Обкладки конденсатора соединены с коаксиальным выводом б.

Над сосудом ячейки диэлькометра расположена воронка 7 с фильтром 8, которая сообщается с верхней частью баллона 1. Нижняя часть баллона соединена с отсосным капилляром 9. Выходной конец капилляра и воронка закрыты притертыми пробками 10.

Воронка и капилляр соединены пробковым краном 11. Снаружи баллона 1 расположен соленоид 12.

Вся конструкция укреплена на опорной плите 18, прикрывающей термостатируемую среду.

Устройство работает следующим образом, В воронку заливают растворитель и помещают отвешенное количество твердого растворимого компонента. Поскольку объем сосуда, поплавка и магистралей известен, объем заливаемой жидкости можно замерить. Для более быстрого растворения с помощью соленоида 12 перемещают поплавок, обеспечивая этим перемешивание жидкос ги и быстрое растворение пробы. Кран ll при перемешивании открыт.

Диэлектрическую постоянную в исследуемой жидкости измеряют при полностью покрытых обкладках конденсатора (уровень жидкости находится на отметке А).

Для измерения плотности уровень жидкости доводят до отметки Б и сравнивают емкость конденсатора при погруженном и плавающем поплавке (погружается поплавок с помощью соленоида).

5 то

25 зо

При погружении поплавка уровень жид. кости между баллонами и обкладками конденсатора поднимается, вследствие чего меняется и емкость конденсатора. Поскольку диэлектрическая постоянная жидкости замерена и известна, а разность уровней при погруженном и плавающем поплавке зависит от плотности жидкости, то разность емкостей конденсатора является функцией плотности.

Для приготовления раствора новой концентрации через воронку либо доливают растворитель, либо закладывают довески растворимого компонента и повторяют цикл. Для промывки кран 11 закрывают.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения диэлектрической проницаемости растворов, состоящее из двух коаксиально расположенных один внутри другого и открытых с обеих сторон сосудов, поверхности стенок которых, образующие кольцевой зазор между ними, покрыты слоем металла и служат обкладками конденсатора, диэлектриком которого является контролируемая жидкость, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и обеспечения возможности измерения плотности контролируемого раствора, устройство снабжено заключенным во внутреннем сосуде пустотелым кольцевым поплавком из изоляционного материала, имеющим магнитный кольцевой сердечник с катушкой-соленоидом, охватывающей наружный сосуд.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью приготовления растворов заданной концентрации непосредственно в сосудах датчика, нижняя часть кольцевого поплавка прикрыта плоским подпружиненным клапаном.

202569

Составитель Э. П. Скорняков

Редактор Л. В. Калашникова Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Е. Ф. Полионова и С. А. Башлыкова

Заказ 3S43j13 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и о1крытпй при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2