Устройство формирования сферической поверхности жидкости для определения коэффициента поверхностного натяжения

Изобретение относится к области поверхностных явлений и предназначено для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Устройство формирования сферической поверхности жидкости для определения коэффициента поверхностного натяжения состоит из сосуда для исследуемой жидкости, плотно закрытого пробкой, в которую вертикально вставлен капилляр, нижний срез вертикально закрепленного капилляра погружен в исследуемую жидкость, а верхний срез капилляра расположен в горизонтальной плоскости, избыточное давление, создаваемое микропомпой и измеряемое микроманометром через дополнительный боковой отвод в сосуде, поднимает исследуемую жидкость по вертикальному капилляру до формирования капли со сферической поверхностью, измерение высоты капли со сферической поверхностью на верхнем горизонтальном срезе капилляра производится с помощью инструмента видеоконтроля. Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости измерения координат точек поверхности капли и упрощение процесса замены испытуемого образца. 2 ил.

 

Изобретение относится к области поверхностных явлений и предназначено для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости.

Известен способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости и угла смачивания патент RU 2460987 от 02.06.2011. Каплю жидкости наносят на твердую горизонтальную поверхность. По изображению капли измеряются ее высота и радиус пятна контакта капли с подложкой. На основе решения уравнений равновесия определяется коэффициент поверхностного натяжения и угол смачивания.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости и прибор для осуществления способа (патент UA 48429 А, GO1N, 2002) который заключается в том, что получают изображение капли жидкости и определяют координаты точек контура меридианного сечения капли с помощью сегментации изображения капли. Устройство для формирования капли жидкости содержит ножевой каплеобразующий элемент, торцевая поверхность которого обращена вверх, т.е. капля формируется не на горизонтальной подложке, а на конце капилляра. Затем определяют радиусы кривизны поверхности капли для произвольных точек на поверхности, которые расположены на линии меридианного сечения капли в двух взаимно перпендикулярных направлениях и для точки вершины капли. По указанным радиусам кривизны на основании численного решения дифференциальных уравнений капиллярности определяют коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

Недостатком способа и прибора для осуществления способа является необходимость определения координат большого числа точек контура поверхности капли по изображению и расчет для них радиуса кривизны, сложность замены испытуемого образца жидкости, трудоемкость.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в устранении недостатков известного прибора путем изменения конструкции устройства. Исследуемая жидкость заливается в сосуд, плотно закрываемый пробкой, в которую вставлен вертикально расположенный капилляр с горизонтально срезанным верхним торцом. Нижний торец капилляра погружен в исследуемую жидкость. Сосуд с исследуемой жидкостью имеет дополнительный боковой отвод, через который в пространстве над жидкостью создается избыточное давление газа создаваемое микропомпой. За счет избыточного давления исследуемая жидкость поднимается по вертикальному капилляру и на верхнем торце капилляра формируется капля со сферической поверхностью, которая регистрируется инструментом видеоконтроля и производиться измерение высоты капли над горизонтальным срезом капилляра.

Сущность изобретения поясняется следующими фигурами:

Фиг. 1 - схематичное изображение устройства для формирования капли жидкости со сферической поверхностью.

Фиг. 2 - изображение верхнего среза капилляра с каплей исследуемой жидкости: а - высота капли; r - радиус капилляра.

Устройство состоит из сосуда 1 с боковым отводом 2, через который сосуд 1 соединен с микропомпой 3 и микроманометром 4. Сосуд 1 плотно закрыт пробкой 5, в которую вертикально вставлен капилляр 6.

Исследуемая жидкость 7 заливается в сосуд 1, нижний срез 8 капилляра 6 погружается в исследуемую жидкость 7. При увеличении избыточного давления в сосуде 1, которое создается микропомпой 3 и измеряется микроманометром 4, исследуемая жидкость 7 вытесняется в капилляр 6. На верхнем срезе 9 капилляра 6 формируется сферическая капля фиг. 2. Сформированная капля со сферической поверхностью регистрируется инструментом видеоконтроля 10 и производится измерение высоты капли а над горизонтальным срезом 9 капилляра 6.

Давление Лапласа сферической поверхности капли исследуемой жидкости 7 на верхнем горизонтальном срезе 9 капилляра 6 и давление столба исследуемой жидкости 7 в капилляре 6 уравновешивается избыточным давлением над исследуемой жидкостью 7 в сосуде 1.

Устройство формирования сферической поверхности жидкости для определения коэффициента поверхностного натяжения состоит из сосуда для исследуемой жидкости, плотно закрытого пробкой, в которую вертикально вставлен капилляр; нижний срез вертикально закрепленного капилляра погружен в исследуемую жидкость, верхний срез капилляра расположен в горизонтальной плоскости; через дополнительный боковой отвод в сосуде микропомпой создается избыточное давление газа, измеряемое микроманометром; на верхнем горизонтальном срезе капилляра формируется капля со сферической поверхностью, регистрирующаяся с помощью инструмента видеоконтроля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтяной геологии и может использоваться для определения смачиваемости нефтенасыщенных горных пород. Способ определения смачиваемости горных пород методом рентгеновской томографии керна включает изготовление из керна горных пород стандартных цилиндрических образцов, экстрагирование их от нефти и высушивание до стабилизации массы, последующее томографирование полученных сухих образцов с получением 2D-срезов, насыщение сухих образцов раствором йодида натрия и проведение повторного томографирования насыщенных образцов керна с получением 2D-срезов, затем, используя полученные при томографировании 2D-срезы, производят 3D-реконструкцию образцов путем сравнения указанных 3D-реконструкций для сухих и насыщенных образцов, определяя при этом поровые объемы указанных образцов, и определяют смачиваемость горной породы с использованием установленных поровых объемов образцов, в качестве раствора йодида натрия для насыщения сухих образцов используют раствор концентрацией 300 г/л и насыщение проводят под вакуумом в течение не менее 3 часов, при этом при проведении 3D-реконструкции образцов определяют поровый объем не всего образца, а только сердцевины образца на расстоянии 3-5 мм от верхнего и нижнего торцов образца и 5-6 мм от боковых сторон образца с использованием определенных при проведении 3D-реконструкции образцов их поровых объемов, далее рассчитывают показатель пропитки - К пропитки - как отношение разности объема пор между сухим V1 и насыщенным образцом V2 к объему пор в сухом образце V1 по следующей формуле: и по полученному значению показателя пропитки К пропитки судят о смачиваемости керна посредством установления категории его гидрофильности или гидрофобности.

Изобретение относится к способам определения термобарических параметров (температуры и давления) образования гидратов в многокомпонентной смеси типа нефтяных или природных газов.

Группа изобретений относится к технической физике, в частности к определению параметров металлических расплавов путем фотометрии силуэта лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава, и может быть использована в лабораторных исследованиях, на металлургических предприятиях, в вузах.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения содержания жиров в жидкости. В настоящем изобретении предлагается способ определения присутствия жиров в телесной жидкости путем фотографирования капли телесной жидкости и расчета изменения площади контакта капли телесной жидкости и коэффициента диффузии площади контакта.

Изобретение относится к области физико-химического анализа материалов, более конкретно к определению термодинамической активности (в дальнейшем активности) компонентов в поверхностном слое наночастицы, находящейся в матрице в бинарной системе в равновесных условиях.

Изобретение относится к области физико-химического анализа. Предложен способ определения состава поверхностного слоя двухкомпонентной наночастицы сферической формы в матрице, согласно которому с целью установления размерной зависимости состава поверхностного слоя наночастицы, сплав, содержащий наноразмерные частицы, подвергают термическому отжигу, определяют состав наночастицы и матрицы, а также средний радиус наночастицы.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для прогнозирования добычи углеводородов из продуктивного пласта. Предложен способ, который позволяет осуществлять определение смачиваемости с пространственным разрешением для пористых или других материалов.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физических параметров металлических расплавов методом геометрии «большой капли», а именно путем измерения геометрических характеристик силуэта лежащей на подложке эллипсовидной капли расплавленного образца посредством фотообъемометрии.

Изобретение относится к области физико-химического анализа материалов, более конкретно к установлению зависимости поверхностного натяжения двухкомпонентной наночастицы сферической формы, находящейся в собственной двухкомпонентной матрице в зависимости от радиуса наночастицы и состава матрицы и наночастицы.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии.

Изобретение относится к области поверхностных явлений и предназначено для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Устройство формирования сферической поверхности жидкости для определения коэффициента поверхностного натяжения состоит из сосуда для исследуемой жидкости, плотно закрытого пробкой, в которую вертикально вставлен капилляр, нижний срез вертикально закрепленного капилляра погружен в исследуемую жидкость, а верхний срез капилляра расположен в горизонтальной плоскости, избыточное давление, создаваемое микропомпой и измеряемое микроманометром через дополнительный боковой отвод в сосуде, поднимает исследуемую жидкость по вертикальному капилляру до формирования капли со сферической поверхностью, измерение высоты капли со сферической поверхностью на верхнем горизонтальном срезе капилляра производится с помощью инструмента видеоконтроля. Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости измерения координат точек поверхности капли и упрощение процесса замены испытуемого образца. 2 ил.

Наверх