Адгезиометр

 

Использование: устройство предназначено для определения когезии вязкопластичных сред. Сущность изобретения: устройство содержит диск, соединенный с чашкой для гирь нитью, переброшенной через свободно насаженный на ось штатива блок. Обращенная вниз поверхность диска оснащена иглами. Иглы расположены по нормали к поверхности и равномерно размещены по поверхности диска в узлах квадратной сетки при длине стороны квадрата S ≅ 2.5d, где d - диаметр иглы. 1 ил.

Изобретение относится к области бальнеотехники лечебных грязей и предназначено для определения их когезии - свойства, характеризующего силу адгезионного взаимодействия между частицами вязкопластичной жидкости. Оно может быть использовано также в других областях техники, где применяются вязкопластичные среды, например пищевые массы, буровые растворы, обезвоженные осадки сточных вод и т.п.

Для определения адгезионных свойств вязкопластичных сред используют различные приборы. Известны адгезиометры, предназначенные для определения силы адгезии вязкопластичных жидкостей к различным твердым конструкционным материалам [1] . Их принцип действия основан на измерении тензометрическим способом силы, необходимой для отрыва твердого тела от адгезива - прилипающей жидкости. Использование тензометрического метода измерений усложняет конструкцию этих адгезиометров и увеличивает их стоимость.

Наиболее близок к изобретению - адгезиометр Бунеева [2], выбранный в качестве прототипа. Он предназначен для определения липкости лечебных грязей. Адгезиометр состоит из гладкого латунного диска, центр которого соединен с чашкой для гирь нитью, переброшенной через блок, свободно сидящий на оси штатива. Перед опытом диск и чашку уравновешивают, затем диск накладывают на горизонтальную поверхность находящейся в емкости исследуемой жидкости, а потом постепенно добавляют в чашку гири до тех пор, пока диск не оторвется от жидкости. Вес добавленных гирь, отнесенный к единице площади диска, и представляет величину силы адгезии исследуемой жидкости к материалу, из которого изготовлен диск.

Недостатком прототипа является то, что использование в нем в качестве субстрата диска, выполненного из какого-либо твердого материала, исключает возможность измерения с его помощью когезии - адгезионной силы между частицами жидкости.

Техническим эффектом изобретения является обеспечение возможности измерения когезии вязкопластичных жидкостей.

Это достигается тем, что обращенная вниз поверхность диска оснащена иглами, расположенными по нормали к поверхности диска равномерно по его площади в узлах квадратной сетки при длине стороны квадрата S ≅ 2,5d, где d - диаметр иглы.

Такая конструкция адгезиометра позволяет удержать исследуемую вязкопластичную жидкость в пространстве между иглами за счет сил ее адгезии к боковой поверхности игл. Поэтому при проведении опыта вязкопластичная жидкость, находящаяся в емкости, контактирует не с поверхностью диска, а с поверхностью той жидкости, которая предварительно вводится в межигольное пространство, полностью покрывая поверхность игл. Исследование условий разрыва двух слоев одной и той же жидкости и позволяет определить ее когезию.

Схема адгезиометра представлена на чертеже.

Адгезиометр содержит штатив 1, установленную на штативе емкость 2 для исследуемой вязкопластичной жидкости 3, диск 4, оснащенный иглами 5, чашку 6 для гирь, блок 7, свободно сидящий на оси 8, и нить 9, переброшенную через блок и соединяющую диск 4 и чашку 6 для гирь.

Адгезиометр работает следующим образом.

Перед опытом заполняют исследуемой вязкопластичной жидкостью 3 емкость 2 и пространство между иглами 5 на нижней стороне диска 4. Последнюю операцию выполняют так, чтобы слой вязкопластичной жидкости покрывал иглы 5 заподлицо с их остриями, а его площадь была равна площади F диска 4. Диск уравновешивают чашкой 6 при помощи гирь. Далее диск накладывают на поверхность вязкопластичной жидкости 3 в емкости 2 так, чтобы между жидкостью в емкости и жидкостью в межигольном пространстве был сплошной контакт по всей площади диска. После выдержки 2-3 мин в чашку 6 начинают добавлять дополнительные гири и делают это до тех пор, пока под их действием не произойдет отрыв слоя исследуемой жидкости, удерживаемого иглами от основной ее массы, находящейся в емкости. Величина когезии (К, Па) рассчитывается по формуле K = Mg/F где М - масса добавленных гирь, кг; F - площадь диска, м².

Формула изобретения

АДГЕЗИОМЕТР, состоящий из емкости для вязкопластичной жидкости и диска, соединенного с чашкой для гирь с нитью, переброшенной через свободно насаженный на ось штатива блок, отличающийся тем, что обращенная вниз поверхность диска оснащена расположенными по нормали в ней иглами, равномерно размещенными по площади диска в узлах квадратной сетки при длине стороны квадрата не более 2,5 диаметров иглы.

РИСУНКИ

Рисунок 1