Устройство для измерения

 

СПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 О5368 гк

Сок1з Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Х.1966 (Ме 1106628/26-25) Кл, 42!, 13/03 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G Oln

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 532.08.612.4 (088.8) Опубликовано 13.Х|.1967. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования огшсания 24.1.19б8

Автор изобретения

Л. И, Шитиков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЕЛИЧИНЪ| ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, КРАЕВЪ|Х УГЛОВ СМАЧИВАНИЯ И ПЛОТНОСТИ

Известны устройства для измерения физических характеристик жидких сред, например плотности, поверхностного натяжения и смаи и|в а е мости.

В предлоокенном устройстве для повышения надежности штатив выполнен в виде стального цилиндра с сквозным пазом и снабжен двумя капиллярами, двумя капиллярными кончиками, рабочей емкостью и гидростатическими весами, а в нижней части штатива установлен ходовой механизм, состоящий из станины и ходового винта с гайкой.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Подвижной штатив 1 представляет собой стальной цилиндр с сквозным пазом, в котором укреплены капилляры 2 н 8, капиллярные кончики 4 и 5, столик-емкость б для заливки жидкой фазы и измерения краевых углов смачиваиия и гидравлические весы, состоящие из кварцевой спирали 7 и поплавка 8.

Корпусом измерительной камеры 9 является прямоугольный параллелепипед из нержавеющей немагнитной стали со сквозными отверстиями по вертикальной оси и по горизонтальной, совпадающей с осью смотровых окон.

В корпус вмонтированы нагревательные спирали. Съемные фланцы 10, перекрывающие каналь1 изыерительно11 камеры, укреплены каждый четырьмя болтами с гайками. В боковых фланцах 11 закреплены оптически полироваи. ные плоскопараллельные смотровые стекла 12.

Герметичность соединения стекол с фланцами достигается использованием принципа неком5 пенсированных площадей и применением клеевых композиций на основе модифицированных полиорганоксилоксаном эпоксидных смол.

В верхний фланец 10 вмонтированы термопара (па чертеже не показана) и подвижной

10 шток 18, в котором укреплен верхний капиллярный кончик 4, служащий для определения поверхностного натяжения и краевых углов смачивания при выпускании капли жидкости сверху. сланец имеет два отверстия: для вво15 да газа и для соединения с манометром. Для соединения капилляриого копчика с каплеобразователем (на чертеже не показан) в штоке

18 выполнен канал.

20 Нижний флапец 10 снабжен отверстиями для ввода воды и выпуска газа и жидкости.

Для измерения поверхностного натяжения при выпускании капли жидкости снизу через канал 14 служит нижний подвижной шток 15 с

25 вмонтированным в него капиллярным кончиком 5.

Штатив и штоки 18 и 15 перемещаются с помощью ходового механизма, состоящего из станины 1б, ходового винта 17 и ходовой гай30 ки 18.

205368

Емкость 6 заполняют исследуемой жидко стью и помещают в измерительную камеру.

После герметизации камеры в одно из отверстий фланца 10 впускают газ и жидкость, насыщенную этим газом при заданном давлении.

Емкость можно также заполнять уже газированной жидкостью через каплеобразователь после герметизации камсры. При помощи катстометра и шкалы 19 замеряют высоту поднятия жидкости в капиллярах 2 и 8. Поверх- 10 постное натяжение в этом случае можно определить как Но разности уровней в капиллярах 2 и 8, имеющих разные диаметры, так и по замерам абсолютной высоты капиллярного столбика, определяемой по шкале 19 при пс- 15 ремещении штатива вниз. Отсчет по шкале производят в тот момент, когда мениск в капиллярах 2 и 8 установится против риски на смотровом стекле 12 или перекрестии катетометра, т. е. в том положении, которое до этого 20 занимал уровень жидкости .в емкости б.

В процессе перемещения штатива 1 давление в камере и достигнутое равновесие фаз сохраняются неизменными вследствие идентичности диаметров штоков 18 и 15. 25

Наличие ходового механизма, перемещающего штатив 1 в вертикальном канале камеры, позволяет замерять величину капиллярного подъема жидкости в капиллярах разного сечения при наличии легко герметизируемых 50 малых смотровых окон.

Одновременно с определением высоты капиллярного подъема измеряют объем и размеры висящей капли. При идентичном давлении насыщения нефть из каплеобразователя 35 подается через канал верхнего штока 18 в капиллярный копчик 4, на торце которого образуется висящая капля. Объем капли замеряется градуированным микропрессом, капля выдерживается несколько минут и фотогра- 40 фируется. Изменяя давление в камере и в каплсобразоватслс, мохкно производить замер об.ьсма капли и фотографирование ее контуров при разных давлениях и температуре.

После измерения размеры капли доводятся до критической величины. Когда ее вес превысит силы поверхностного натяжения, действующие по периметру шейки, капля оторвется и упадет llr пластинку — шлиф 2(). Измерение краевого угла смачивания нефтью поверхности шлифа па границе с газовой фазой также производится проекционным методом.

Зяте» измеряют поверхностное натяжение на границе нефть — вода и краевой угол смачивания нефтью шлифа на границе с водой.

Для этого через одно из отверстий фланца 10 в ка»сру подают воду и (после переключения вентилей) при по»ощи каплеобразоватсля ня нижнем кончике 5 образуется висящая капля, Измерения ведутся указанным выше путем.

По окончании измерения капля сажается на дно емкости б (к дну может быть при креплен сменный шлиф) и производится измерение краевого угла смачивания в условиях избирательной смачиваемости.

Предмет изобретения

Устройство для измерения величины поверхностного натяжения жидкостей, краевых уг;I0B смачивания и плотности, содержащее измерительную камеру, штатив с полыми штоками, смотровые окна и съемные фланцы, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности работы прибора, штатив выполнен в виде стального цилиндра с сквозным пазом и снабжен двумя капиллярами, двумя капиллярными кончиками, рабочей емкостью и гидростатическими весами, а в нижней части штатива установлен ходовой механизм, состоящий из станины, на ко îðîé укреплен ходовой винт с гайкой.

Составитель В. И. Ващанкин

Редактор Н. О. Громов Техред Т. П. Курилко Корректоры: М. П. Ромашова и С. Ф. Гоптареико

Заказ 4243/3 Тн>ра к 53л Под»пснос

Ц1-1ИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытии прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова д. 4

Тппогре>фил, пр. Сангпов», 2