Исследование поверхностных или граничных свойств, например смачивающей способности, исследование диффузионных эффектов, анализ материалов путем определения их поверхностных, граничных и диффузионных эффектов, исследование или анализ поверхностных структур в атомном диапазоне: .исследование поверхностного натяжения жидкостей – G01N 13/02

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт. Техническим результатом является обеспечение проведения измерения дисперсности водогазовой смеси как для прозрачной, так и для непрозрачной дисперсионной среды. Способ включает получение водогазовой смеси под повышенным давлением, отбор пробы водогазовой смеси и перевод ее в измерительную емкость при том же давлении. Перед проведением измерения определяется объем измерительной емкости, а в процессе измерения непрерывно регистрируется изменение давления свободного газа внутри измерительной емкости и объем свободного газа, соответствующее ему приращение объема свободного газа, определятся общее количество газа, содержащегося в отобранной пробе, затем определяется зависимость Р от объема свободного газа в емкости, которая затем пересчитывается в зависимость изменения давления ( Р) от относительной доли текущего значения массы свободного газа m_iг/m_г, где m_{г -} общее количество газа m_г, содержащегося в отобранной пробе, m_{iг -} текущее значение массы свободного газа, далее определятся радиус газовых пузырьков, содержащихся в доле текущего значения массы свободного газа по формуле:

где - межфазное натяжение, и вычисляется функция распределения радиуса пузырьков. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов путем измерения плотности и поверхностного натяжения неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии. Образец расплава в виде капли помещают на подложку в вакуумной камере электропечи горизонтального типа и посредством фотоприемника получают силуэт капли расплава. Перед вакуумной камерой размещают коммутируемый оптический излучатель, который включают в момент прекращения регистрации фотоприемником собственного свечения капли образца расплава во время ее охлаждения. С помощью излучателя освещают каплю расплава и по отраженному оптическому сигналу силуэта капли определяют объем и плотность капли вплоть до температуры ее остывания. Технический результат заключается в увеличении температурного диапазона измерений плотности расплава. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к приборам для исследования температурных и концентрационных зависимостей поверхностных свойств металлических расплавов с участием компонентов с высокой упругостью пара и может найти широкое применение в научно-исследовательской практике по физике, физической химии, материаловедении, металлургии легкоплавких металлов, заводских лабораториях и т.д. Комбинированный прибор для совместного определения температурных и концентрационных зависимостей поверхностного натяжения и работы выхода электрона жидкометаллических систем с участием компонентов с высокой упругостью насыщенного пара содержит основной резервуар с чашками-подложками для формирования больших капель исследуемых жидких сплавов. Также прибор содержит электроды для фиксации фотоэмиссионных токов, плоскопараллельные оптические окошки для фотографирования капли и освещения ее поверхности сверху монохроматизированными пучками света. При этом к корпусу резервуара вакуумно-плотно присоединена «гребенка» из необходимого по плану эксперимента количества вакуумированных ампул с блокированными внутри них полусферическими стеклянными перегородками дозированными навесками второго компонента с повышенной упругостью насыщенного пара. Техническим результатом является полное исключение свободного и неконтролируемого массопереноса летучего компонента внутри прибора, точная фиксация составов каждого из сплавов исследуемых двойных и (или) тройных систем с участием летучих компонентов, многократное уменьшение или полное исключение (в зависимости от конкретно исследуемых систем) степени запыления оптических окошек и электродов измерительного отсека прибора при измерениях эмиссионных свойств исследуемых сплавов и работы выхода электрона, расширение температурного диапазона измерений ПН и РВЭ за счет уменьшения времени и интенсивности воздействия паров летучих компонентов исследуемых сплавов на внутренние стенки прибора, увеличение долговечности и эксплуатационного периода прибора без потери основных характеристик, а также возможность повторного использования прибора для изучения других систем за счет многократного уменьшения общего времени воздействия паров агрессивных летучих компонентов исследуемых сплавов на материал, из которого изготовлен прибор. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для оценки состояния легочного сурфактанта. Для этого собирают компоненты легочного сурфактанта путем барботации выдыхаемого воздуха через слой изотонического физиологического раствора, расположенного в стеклянной бюретке и лотке барьерной системы Ленгмюра. Затем в бюретке методом отрыва кольца измеряют статическое поверхностное натяжение полученного барботата выдыхаемого воздуха. Далее, в лотке барьерной системы Ленгмюра методом Вильгельми измеряют поверхностное давление с уменьшением площади между барьерами на 90%. При снижении статического поверхностного натяжения до 37±8 дин/см после 5 минут барботации и/или при повышении поверхностного давления с 4,5±1,0 дин/см после первого выдоха до 17,0±3,0 дин/см после пятого выдоха диагностируют нормальную антиателектатическую функцию легочного сурфактанта. Способ обеспечивает повышение эффективности сбора аэрозоля легочного сурфактанта из выдыхаемого воздуха при снижении времени проведения исследования. 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области физических измерений. Определение концентрации и идентификация поверхностно-активных веществ в водных растворах заключается в том, что в исследуемом водном растворе определяют зависимость мгновенных значений поверхностного натяжения при увеличении площади поверхности раздела фаз «раствор-воздух» и зависимость мгновенных значений поверхностного натяжения от времени при адсорбции ПАВ в объем раствора. Затем идентифицируют поверхностно-активные вещества, используя базу данных эталонных зависимостей, полученных аналогично с растворами, содержащими известные ПАВ в установленных концентрациях. При этом дополнительно измеряют разность мгновенных значений поверхностного натяжения в исследуемом водном растворе при уменьшении площади поверхности раздела фаз «раствор-воздух», по которой определяют концентрацию с использованием калибровочных кривых, предварительно построенных для определения ПАВ, наиболее предполагаемых к обнаружению в исследуемых водных растворах. Далее осуществляют выбор калибровочной кривой по результатам идентификации, экспериментальную и эталонную зависимости мгновенных значений поверхностного натяжения в водном растворе от времени при адсорбции ПАВ в объем раствора снимают при минимальной площади поверхности раздела фаз «раствор-воздух». Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильной идентификации и точности определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах. 3 ил.

Изобретение относится к области поверхностных явлений в технологии вязкотекучих жидкостей и может использоваться в измерительной технике для прецизионного определения коэффициента поверхностного натяжения различных жидкостей, в том числе высокотемпературных расплавов, и измерения угла смачивания. Капля жидкости наносится на твердую горизонтальную поверхность. По изображению капли измеряются высота ее вершины и радиус пятна контакта капли с подложкой. На основе решения уравнений равновесия определяются коэффициент поверхностного натяжения и угол смачивания с заданной точностью. Ограничений по размеру капель и значению краевых углов нет. Техническим результатом способа является упрощение процедуры измерений и повышение точности результата. 1 табл., 4 ил.

Группа изобретений относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности, к определению плотности металлических расплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров силуэта лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии. Изобретение может быть использовано в лабораториях и на предприятиях металлургической промышленности. По 1 варианту перед загрузкой образца на подложку помещают отражатель, перед объективом фотоприемника помещают излучатель ортогональных оптических линий, между излучателем и вакуумной камерой помещают полупрозрачную пластину с фотосенсорами, соединенными с блоком сигнализации и управления узлом настройки. После этого осуществляют регулировку горизонтальности подложки, выключают излучатель, убирают отражатель, излучатель, полупрозрачную пластину и продолжают операции. Кроме того, используют лазерный нивелир, а в качестве полупрозрачной пластины - мишень от него, в том числе с ортогональными щелями и фотосенсорами. Кроме того, используют шаговые двигатели с зубчатой передачей и отражатель в виде призмы. По 2 варианту на подложку загружают образец, включают измерительную установку, с помощью фотоприемника и компьютера получают изображение силуэта эллипсовидной капли на дисплее. Затем осуществляют регулировку подложки до тех пор, пока линия подложки на дисплее не будет выставлена горизонтально или вертикальная координата одного из краев изображения подложки не будет равна вертикальной координате другого, после чего продолжают последующие операции.

Техническим результатом изобретения является увеличение объективности, достоверности и точности определения плотности высокотемпературных металлических расплавов методом геометрии «большой капли». 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области технических измерений, в частности к способам определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости, и может быть использовано при изучении процессов проникновения жидкостей в поры и их вытеснения из пор, что, в свою очередь, играет важную роль при интенсификации процессов пропитки, фильтрации, сушки и т.д. Способ определения поверхностного натяжения жидкости включает погружение нижнего конца вертикально расположенного капилляра в анализируемую жидкость и измерение высоты капиллярного поднятия жидкости. При этом дополнительно производят измерение разностей высот подъема жидкости (h _m-h_n) для двух или нескольких вертикальных сечений в образованном двумя сходящимися плоскими поверхностями плоском щелевом капилляре, ширина которого в вертикальном сечении постоянна по высоте, а в горизонтальной плоскости сечения изменяется от 0 до d при длине капилляра, равной х, причем x>>d. При этом высоты подъема жидкости h_m и h_n соответствуют вертикальным сечениям капилляра, отстоящим по горизонтали от вертикального сечения капилляра с нулевой шириной на расстояния, равные соответственно x_m и x_n, а ширина капилляра в этих сечениях равна соответственно d_m и d_n, где m=1, 2, 3 , n=1, 2, 3 - номера соответствующих вертикальных сечений капилляра (n m), a значение поверхностного натяжения определяют по формуле:

где - поверхностное натяжение жидкости, Н/м; - плотность жидкости, кг/м³, g - ускорение свободного падения, м/с²; (h_m-h_n ) - разность высот капиллярного поднятия, соответствующая вертикальным сечениям капилляра, отстоящим по горизонтали от сечения капилляра с нулевой шириной на расстояния, равные соответственно x _m и x_n, м; d - калиброванное значение ширины капилляра, соответствующее вертикальному сечению, отстоящему по горизонтали от сечения капилляра нулевой ширины на расстояние x, м. Техническим результатом изобретения является повышение точности и информативности измерений с одновременным упрощением процесса определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для измерения поверхностного натяжения жидкостей по принципу максимального давления пузырька. Устройство для определения поверхностного натяжения жидкостей содержит основную часть, снабженную размещенным в ней объемом системы. Также устройство содержит пьезоэлектрический преобразователь, который герметизирует объемную емкость и связан с электронным блоком обработки данных. Кроме того, устройство содержит мембранный насос, включающий насосный объем и клапан с вставками для заслонок клапанов, снабженным дополнительным пьезоэлектрическим преобразователем в качестве привода и связанным с указанным электронным блоком. Также устройство содержит дроссель, который подключен к объему системы, а также буферный объем, снабженный крышкой для ее герметизации и размещенный между мембранным насосом и дросселем. Кроме того, устройство содержит место для присоединения капилляра, установленного с возможностью взаимодействия с объемом системы. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения поверхностного натяжения жидкостей. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ определения физических свойств жидкости, согласно которому осуществляют подачу газа на вход газоподводящей трубки, погруженной на заданную глубину в контролируемую жидкость. Затем измеряют максимальное давление в трубке. Кроме того, дополнительно измеряют периоды следования пузырьков газа при двух различных расходах газа в газоподводящую трубку. Далее по величине максимального давления в трубке и периодам следования пузырьков газа судят о поверхностном натяжении, плотности и вязкости контролируемой жидкости.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения поверхностного натяжения жидкости и расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения возможности определения плотности и вязкости жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для формирования границы раздела между первой и второй по существу несмешивающимися жидкостями, в особенности для проведения измерения поверхностного натяжения на упомянутой границе раздела. Предложенный способ формирования границы раздела между первой и второй по существу несмешивающимися жидкостями включает пять стадий. На первой стадии добавляют объем первой жидкости в первую или нижнюю лунку, выполненную в теле, имеющем горизонтальную поверхность. При этом лунка имеет закрытый донный участок и участок стенки или участки, проходящие от донного участка и образующие отверстие лунки. На второй стадии добавляют объем второй жидкости во вторую или верхнюю лунку, имеющую участок стенки или участки, проходящие от верхнего отверстия лунки до нижнего отверстия лунки. При этом данное нижнее отверстие в первом положении выполнено с возможностью герметизирования упомянутой горизонтальной поверхностью. На третьей стадии перемещают герметизированную верхнюю лунку и упомянутую поверхность друг относительно друга таким образом, чтобы выровнять нижнее отверстие верхней лунки с верхним отверстием нижней лунки для нанесения второй жидкости поверх первой жидкости и формирования границы раздела между первой и второй жидкостями. На четвертой стадии вводят зонд на границу раздела между первой и второй несмешивающимися жидкостями. На пятой стадии измерят поверхностное натяжение на границе раздела. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности, обеспечение точности и быстроты измерения поверхностного натяжения на границе раздела между первой и второй по существу несмешивающимися жидкостями. 5 н. и 33 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике в области микроэлектроники и предназначено для измерения чистоты поверхности подложек. Способ заключается, в том, что наносят каплю жидкости на поверхность исследуемой подложки. Далее освещают ее потоком света с равномерным распределением интенсивности по сечению светового потока. Потом фиксируют интенсивность светового потока фотоприемной матрицей, с помощью которой определяют параметры растекания капли жидкости. И проводя сравнение полученных параметров с эталонными судят о чистоте поверхности подложки. В качестве параметра контроля степени чистоты используют длину канала смачиваемости и его ширину при условии выполнения неравенства 16°< <56°, где угол наклона поверхности подложки к горизонту. При этом строят эталонную зависимость параметров растекания капли жидкости от чистоты поверхности подложки, нанесением на которую численных значений ширины или длины канала смачиваемости определяют численное значение чистоты поверхности подложки. Целью предложенного изобретения является повышение точности измерения чистоты поверхности подложки и увеличение производительности. 6 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения поверхностного натяжения жидкости и оценки флотационной активности флотореагентов. Техническим результатом изобретения является повышение точности расчетов поверхностного натяжения путем использования цифрового фотоаппарата высокого разрешения, увеличение скорости расчетов и уменьшение габаритов установки путем аппаратной реализации вычислительных алгоритмов, определение параметров, характеризующих вклад отдельных групп ПАВ в величину флотационной активности реагентов. Задача решается тем, что в известное устройство, содержащее оптический микроскоп, держатели сидящего пузырька, систему освещения пузырька, вводят цифровой фотоаппарат, блок вычисления величины поверхностного натяжения, блок вычисления параметров флотационной активности реагентов, ОЗУ видеоданных, ОЗУ выходных данных, контроллер цифрового фотоаппарата, контроллер шины, счетчик времени, схему управления блоками. 1 ил.

Способ определения поверхностного натяжения и плотности жидкости найдет применение в различных отраслях промышленности при определении качества проведения технологических процессов по значениям поверхностного натяжения и плотности веществ, например в химической, пищевой, нефтяной промышленности и др. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения поверхностного натяжения и плотности жидкости включает подачу газа на вход газоподводящей трубки, погруженной на заданную глубину в контролируемую жидкость, и измерение максимального давления в трубке. Дополнительно измеряют количество пузырьков газа, поступивших в жидкость, и по величинам максимального давления в трубке и числу пузырьков газа судят о поверхностном натяжении и плотности контролируемой жидкости. Техническим результатом изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей способа. 1 ил.

Изобретение относится к извлечению полезных компонентов из руд при обогащении полезных ископаемых. Способ включает процесс измельчения руд в лабораторной мельнице в сухом виде, мокром и с добавками, при этом в процессе физического воздействия определяют расчетно-эмпирическим путем удельную энергию, потраченную на измельчение, измеряют удельную поверхность частиц после измельчения и вычисляют удельную поверхностную энергию руд по определенному соотношению. Техническим результатом является повышение эффективности процесса извлечения полезных компонентов из руд и оптимизация режимов работы существующих аппаратов, используемых на стадии минералоподготовки. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам и техническим средствам измерения физико-химических констант вещества, а именно поверхностного натяжения металлов в твердой фазе. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения. Способ измерения поверхностного натяжения металлов в твердой фазе включает нагрев нитеобразного образца в локальной точке до заданной температуры ползучести путем создания с двух сторон данной точки противоположно направленного градиента температуры с последующим определением возникающего при этом в зоне ползучести образца стягивающего усилия. Образец изготавливают в виде перевернутой буквы П, нагревают его до заданной температуры, а градиент температуры в образце создают путем отвода тепла. Коэффициент поверхностного натяжения металлов в твердой фазе определяют по установленной формуле. 2 ил.

Изобретение относится к способам измерения межфазного натяжения на границе раздела жидкость/твердое тело по методу погруженной пластины Вильгельми. Способ осуществляют путем погружения пластины в измеряемую жидкость. Сосуд с жидкостью устанавливают на взвешивающий прибор, показания взвешивающего прибора выводят на ноль, погружают пластину в жидкость, медленно извлекают ее из жидкости и измеряют вес сосуда с жидкостью в момент отрыва пластины от поверхности жидкости, фиксируя максимальные показания весов. Определяют вес сосуда с жидкостью после извлечения из нее пластины, вычитают показание взвешивающего прибора, определяющее массу жидкости, адсорбированной на пластине, из максимального показания весов, и полученную величину разности показаний взвешивающего устройства используют для последующего расчета межфазного натяжения. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений, простота и отсутствие сложного измерительного оборудования. 5 ил., 4 табл.

Изобретение относится к техническим средствам измерения физико-химических констант металлов в твердом состоянии, а именно их поверхностного натяжения. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения, сокращение времени эксперимента, а также обеспечение возможности проведения измерений при высоких температурах. Устройство содержит вакуумную камеру, в которой размещен вертикально нитеобразный образец. Горизонтально размещен прозрачный стакан цилиндрической формы, прикрепленный к вакуумной камере. Устройство содержит также систему для создания противоположно направленного градиента температуры в заданной точке нитеобразного образца для формирования зоны ползучести, механический рычаг, одно плечо которого размещено в вакуумной камере и соединено с нитеобразным образцом, а второе плечо размещено по оси прозрачного стакана и содержит компенсационный груз и оптический рычаг. При этом устройство содержит средство для перемещения компенсационного груза. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к физике тонких пленок, а точнее к жидким пленкам, поверхностное натяжение которых чувствительно к их составу и к составу окружающей атмосферы. Техническим результатом является расширение области применения пленочных испаляторов за счет создания их на основе новых более дешевых сред с высокой стабильностью в широком диапазоне температур. Сущность изобретения заключается в том, что для получения чувствительных дешевых тонких пленочных испаляторов с новыми свойствами используют жидкие пленки из обычных растворов с поверхностно-активными веществами (ПАВ) типа мыла или химически чистых серфактантов, но со специальной добавкой - в состав мыльного раствора для пленок включают заметную пропорцию (1-50)% хорошо смешивающегося с водой компонента - диметилсульфоксида (ДМСО). 2 ил.

Изобретение относится к структурно-фазовым превращениям липидов в водных растворах, которые являются важным элементом функционирования механизма записи/считывания информации на уровне синаптических мембран головного мозга, и может применяться в медицине, фармакологии, биологии, сельском хозяйстве. Для осуществления структурно-фазовых превращений липидов в водном растворе в присутствии добавок водный раствор липидов и водный раствор добавок разделяют слоем воды, отделенным от этих растворов проницаемыми только для молекул воды мембранами. В качестве липидов используют липидные компоненты мембран клеток животных, растений и поверхностно-активные вещества липидной природы. В качестве добавок используют растворимые в воде вещества неорганического, органического или биологического происхождения. Способ позволяет исследовать воздействие различных веществ на структурно-фазовые превращения липидов в водных растворах. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для измерения концентрации поверхностно-активного вещества. Сущность: заключается в том, что в предлагаемом способе используют явление термокапиллярной конвекции, которую возбуждают пучком лазера в слое жидкости, находящемся на поглощающей излучение лазера подложке. После включения пучка на подложке выделяется тепло, и тепловой фронт распространяется от подложки через слой к свободной поверхности жидкости. Дойдя до свободной поверхности, тепловой фронт вызывает термокапиллярное течение, которое приводит к динамической деформации свободной поверхности слоя в виде углубления. Чем больше концентрация поверхностно-активного вещества, тем большая температура необходима для возникновения термокапиллярного течения и тем позже свободная поверхность начинает деформироваться. Деформацию регистрируют на экране по отклонению диаметра пятна пучка от его значения, соответствующего случаю отражения от плоской свободной поверхности или по изменению распределения интенсивности пятна. О концентрации поверхностно-активного вещества судят по интервалу времени между моментом включения пучка лазера и моментом начала изменения диаметра или распределения интенсивности пятна этого пучка на экране. Для конкретного ПАВ получают экспериментальную зависимость указанного интервала времени от концентрации ПАВ, а затем используют ее как калибровочную при измерениях концентрации этого ПАВ. Технический результат: упрощение процедуры измерений, достижение их бесконтактности и автоматизации, а также уменьшение времени измерений. 3 ил.

Использование: в химической, лакокрасочной и пищевой промышлености. Сущность: способ включает прокачку жидкости через два одинаковых капилляра, выполненных в виде кольцевых каналов разной длины, определение ее объемного расхода, перепада давлений на концах капилляров, а затем вязкости и предела текучести. Технический результат - повышение точности измерений и упрощение определения вязкости и текучести. 2 ил.