Бесконтактный сталагмометр

 

О Il И С А Н И Е < 97233!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстнческни

Рес ублн (6I) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 28.11.80 (21) 3230377/18-2 (51)Щ. Кл.

3 с присоединением заявки Ля

G 01 N 13/02 ааударатааиай камитет

СССР аа делам нзабратений и аткрыткй (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень Xi.41

Дата опубликования описания 11. 11 .82 (53) УДК543.542 (088,81

О.И. Армашевский и О.И. Богдачов <,.-, и

Ъ

:i j.ç 1

Ф

Харьковский филиал Всесоюзного научнф-исслер1ов4телнского института литейного машиностроения, литеийбй "тмн+юяагци,;. и автоматизации литейного производства (12) Авторы изобретения (7l) Заявитель (Я) БЕСКОНТАКТНЫЙ СТАЛАГНОИЕТР аъ и вт = Ът °

Изобретение относится к физико-хи. мического анализу материалов и может быть использовано в промышленности, в литейном производстве, связанном с применением жидкотвердеющих смесей, при определении поверхностной энергии растворов поверхностно-активных веществ.

Известен сталагмометр, содержащий капельный сосуд и устройство для 1а автоматического подсчета капель. В этом устройстве применен принцип замыкания падающей каплей контактов электрической цепи $1).

Однако указанное устройство не по->s зволяет испытывать жидкости, обладающие малой электропроводностью спирт, глицерин и т.д.) .

Подсчет поверхностного натяжения осуществляют по формуле где Q — поверхностное натяжение исследуемой жидкости, ().. — поверхностное натяжение жидкости>принятой в качестве эталона; с(— плотность исследуемой жидХ кости с1 — платность эталонной жидкосЭТ ти, Il — число капель исследуемой жидкости п — число капель эталонной жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому является бесконтактный сталагмометр, состоящий из капельного сосуда, оканчивающегося капилляром, и устройства для автоматического подсчета капель, содержащего осветитель, фоторезистор и счетчик импульсов (2).

Недостатком является то, что устройство не позволяет испытывать прозрачные жидкости.

972331

Цель изобретения — обеспечение возможности счета капель жидкости любой прозрачности.

Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном сталагмометре, 5 состоящем из прозрачного капельного сосуда с капилляром и устройства для автоматического подсчета капель, содержащего осветитель, фоторезистор и счетчик импульсов, фоторезистор расположен так, что отношение фокус,ного расстояния капли к расстоянию расположения фоторезистора относительно оси падения капли находится в пределах О, 3-0, 1, а внутри капельного сосуда помещен плавающий непрозрачный шарик.

Кроме тога, сталагмометр содержит винтовое приспособление для регули- gp ровки положения фоторезистора.

В предлагаемой конструкции сталагмометра отверстие диафрагмы осветителя выполнено меньше, чем диаметр падающей капли, а расстояние между каплей и фоторезистором устанавливается при помощи регулировочного приспособления таким образом, чтобы обеспечивалась оптимальная освещенность фоторезистора рассеяным светом, зо при которой наблюдается четкое срабатывание измерительной схемы.

Кроме того, в .предлагаемой конструкции автоматически обеспечивается дозировка объема исследуемой жидкости, что в свою очередь, гарантирует

35 точность воспроизведения результатов измерения.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого сталагмоме тра на фиг. 2

У о схема, поясняющая выбор места расположения фоторезистора.

Бесконтактный сталагмометр содер-жит прозрачный капельный сосуд 1 с капилляром. К патрубку, расположен45 ному в верхней части сосуда 1, присое. динена эластичная труба 2, перекрываемая зажимом 3. По сторонам в верхней и нижней части капельного сосуда в сечениях I=I и II-II расположены соответственно осветители 4 и 5 и фотореэисторы 6 и 7. Полый и непрозрачный шарик 8 из химически нейтрального материала, находящийся вместе с испытуемой жидкостью в сосуде 1, предназначен для управления дозировкой объема при подсчете капель. Непосредственно под капилляром капельного сосуда расположено отсчетное устройство, состоящее из осветителя 9, фоторезистора 10 и регулировочного устройства 11, типа винт-гайка. Функциональная электрическая схема прибора содержит выпрямитель 12,стабилизатор 13, фильтр 14, предварительный усилитель

15, систему 16 управления начала и конца счета, выходной усилитель 17 и электрический счетчик 18.

Устройство работает следующим образом.

При отпускании зажима 3 эластичного патрубка 2, верхняя полость сосуда 1 сообщается с атмосферой и через капилляр сосуда 1 начинают падать капли. При этом понижается уровень жидкости в сосуде 1 и непрозрачный шарик 8 пересекает луч света на пути от осветителя 5 к фоторезистору 6, вследствие чего включается электромеханический счетчик 18. С этого момента осуществляется . отсчет капель, пересекающих луч света на пути от осветителя 9 к фотореэистору 10. Подсчет капель прекращается, когда шарик

8 пересекает луч света на пути от осветителя 4 к фотореэистору 7. Цифры на, табло электромеханического счетчика указывают число капель жидкости, вытекающих иэ заданного объема, ограниченного сечениями I-I u II-II

На фиг. 2 приведена схема, поясняющая выбор места расположения фоторезистора. Согласно схеме фокусное рас1 стояние определяется как R + Е, а

D — - расстояние от места расположения фоторезистора до оси падения капли

I и равно D = R + Г +oh .

Исходя из законов геометрической

1 оптики где и - коэффициент преломления;

K — - коэффициент ослабления.

В таблице приведены результаты расчетов основных параметров, необходимых для пояснения выбора места расположения фоторезистора.

Как показал эксперимент, устойчивая работа прибора получается при минимальном значении D порядка 5 мм, что соответствует коэффициенту ослабления K = 4.

Коэффициент ослабления, от величины которого зависит надежность работы прибора, изменяется в функции величины Ь по закону квадратной параболы. Так как для обеспечения надеж5 972331 6 ной работы прибора вполне достаточно, ра относительно оси падения капли иметь ослабление порядка 100, что должно находиться в пределах 0,3-0, 1. соответствует 0 Ф 25 мм и является

Технико-экономическим эффектом вполне приемлемым с конструктивной является обеспечение счета капель точки зрения, Таким образом, выбижидкостей любой степени прозрачности

К+ Е рать отношение менее О, 1 и автоматизация их подсчета при выявляется нецелесообразным. На осно- текании заданного объема жидкости, вании изложенного видно, что отноше - что в конечном итоге упрощает эксплуание фокусного расстояния капли к тацию прибора и повышает надежность

Расстоянию расположения фотореэисто- и точность измерений.

Параметры

Жидкость

R+f

L (при

К=4) 0,75 O,76 3

1,5 0,85 4,7

0,75 0,76 3

451 0 33

7,05 0,33

Вода

Глицерин

Спирт

4,51 0,33

2. Сталагмометр по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что он . содержит винтовое приспосооление для регулировки положения фоторезистора . формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бесконтактный сталагмометр, состоящий из прозрачного капельного со. суда с капилляром и устройства для автоматического подсчета капель, содержащего осветитель, фоторезистор и счетчик импульсов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспе- ЗЗ чения возможности счета капель жидкос. ти любой прозрачности, фотореэистор расположен так, что отношение фокусного расстояния капли к расстоянию расположения фоторезистора относи- 40 тельно оси падения капли находится .в пределах О, 3-0, 1, а внутри капельного сосуда помещен плавающий непро-. зрачный шарик.

1. Приборы и контроль свойств исходных материалов и наливных сомотвердеющих смесей. Сборник с-IY, Литейное машиностроение. M., 1971, с. 6-7.

2. Никитина С .А . и др. Иетод измерения поверхностноГо натяжения с автоматическим счетом капель. — "Колпоидный журнал", Т. 23,вып. 3, 1961, 347-348 (прототип).

972331

Составитель С..Беловодченко

Редактор Ю. Середа Техред A. Ач Корректор М. Демчик

3 Подписное аказ 505/32 Тираж 8 7

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, М;сгю 7СЛР/Р.Ж УУ фЮА9О а.игслюии