DE10110213A1 - Capillary used for determining the surface or interfacial tension of a liquid, e.g. a solution or emulsion, using the bubble pressure method comprises a throttle - Google Patents
Capillary used for determining the surface or interfacial tension of a liquid, e.g. a solution or emulsion, using the bubble pressure method comprises a throttleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kapillare zum Bestimmen der Ober flächen- bzw. Grenzflächenspannung einer Flüssigkeit, bei spielsweise einer Lösung oder einer Emulsion, nach dem Bla sendruckverfahren.The invention relates to a capillary for determining the upper surface or interfacial tension of a liquid, at for example a solution or an emulsion, according to the Bla send ruck process.
Die Analyse von Flüssigkeiten hinsichtlich ihrer spezifischen physikalischen Parameter gewinnt neben dem Einsatz im Labor zunehmend in Produktionsbereichen für die Qualitätssicherung sowie Steuerung und Automatisierung von Produktionsprozessen an Bedeutung. Vor allem bei Verfahren und Technologien, in denen grenzflächenaktive Stoffe, wie Tenside oder Alkohole, zum Einsatz kommen, wird das Bestimmen der Oberflächenspan nung zu einem wichtigen Bestandteil der Prozeßkontrolle.The analysis of liquids in terms of their specific physical parameters wins in addition to use in the laboratory increasingly in production areas for quality assurance as well as control and automation of production processes in importance. Especially with processes and technologies, in which surface-active substances, such as surfactants or alcohols, will be used to determine the surface chip an important part of process control.
Die Form und Größe der Oberfläche, die eine Flüssigkeit bil det, wird durch das Zusammenwirken von Eigenvolumen der Flüs sigkeitsmoleküle (Gewichtskraft) sowie der Anziehungskraft zwischen ihnen (Kohäsion) und zu den Begrenzungsflächen (Ad häsion) bestimmt.The shape and size of the surface that a liquid bil det, is due to the interaction of the rivers own volume liquid molecules (weight) as well as the attraction between them (cohesion) and to the boundary surfaces (ad adhesion).
Diese intermolekularen Kräfte heben sich innerhalb der Flüs
sigkeit gegenseitig auf, da hier die Moleküle von allen Sei
ten die gleichen Wirkungen erfahren. An der Flüssigkeitsober
fläche dagegen, wo den Molekülen auf einer Seite die gleich
artigen Nachbarn mit ihren Bindungskräften fehlen, setzen
sich die restlichen Bindungskräfte zu einer Resultierenden in
Richtung der Flächennormalen ins Innere der Flüssigkeit zu
sammen, die sich als eine in der Flüssigkeitsoberfläche tan
gential wirkende Zugspannung ansehen läßt. Diese Oberflächen
spannung σ ist ein Ausdruck für die Oberflächenarbeit ΔW,
die verrichtet werden muß, um eine Flüssigkeitsoberfläche
entgegen ihrem Kontraktionsbestreben um die Fläche ΔA iso
therm zu vergrößern:
These intermolecular forces cancel each other out within the liquid, since here the molecules experience the same effects from all sides. On the liquid surface, on the other hand, where the molecules on one side lack the same neighbors with their binding forces, the remaining binding forces combine to form a resultant in the direction of the surface normal into the interior of the liquid, which acts as a tangent in the liquid surface View tension. This surface tension σ is an expression for the surface work ΔW, which has to be done in order to enlarge a liquid surface against the contraction effort by the area ΔA isothermal:
Die Molekularkräfte bewirken, daß die Oberfläche, welche sich wie eine gespannte dünne, elastische Haut verhält, möglichst klein ist.The molecular forces cause the surface, which is like a tight, elastic skin, if possible is small.
Oberflächenaktive Substanzen, wie Netzmittel, setzen die Oberflächenspannung des Lösungsmittels herab. Damit lassen sich durch Bestimmen dieser physikalischen Größe die Konzentrationen derartiger Substanzen ermitteln.Surface-active substances, such as wetting agents, set the Surface tension of the solvent. Leave with it by determining this physical quantity Determine concentrations of such substances.
Eine praktikable und seit langem bekannte Methode ist das Be
stimmen des maximalen Blasendrucks an einer Kapillare. Dieses
Verfahren zeigt schematisch Fig. 1. Es läßt aufgrund seiner
Automatisierbarkeit die Messung von Oberflächenspannungen bei
verschiedenen Lebensdauern von Flüssigkeits-Gas-Grenzflächen
mit relativ geringem Aufwand zu. Eine Kapillare wird hierzu
in die zu bestimmende Flüssigkeit getaucht und ein Gasstrom
in die Kapillare eingeleitet. Durch den zunehmenden Gasdruck
bildet sich an der Mündung der Kapillare eine Gasblase aus,
deren Radius sich kontinuierlich verringert. Wenn der Blasen
radius gleich dem Innenradius ri der Kapillare ist, erreicht
der Gasdruck sein Maximum pmax, die Gasblase platzt auf und
reißt von der Kapillare ab. Nach der speziellen Laplace-
Beziehung korrelieren der Maximaldruck pmax und die Oberflä
chenspannung σ. Aus der Differenz Δp zwischen dem Maxi
maldruck pmax und dem Minimaldruck pmin oder dem Maximaldruck
pmax und dem hydrostatischen Druck pstat, der von der Eintauch
tiefe der Kapillare und der Dichte der Flüssigkeit abhängt,
kann die Oberflächenspannung σ abgeleitet werden:
A practical and long-known method is to determine the maximum bladder pressure on a capillary. This method is shown schematically in FIG. 1. Because it can be automated, it allows the measurement of surface tensions at different lifetimes of liquid-gas interfaces with relatively little effort. For this purpose, a capillary is immersed in the liquid to be determined and a gas stream is introduced into the capillary. Due to the increasing gas pressure, a gas bubble forms at the mouth of the capillary, the radius of which continuously decreases. When the bubble radius is equal to the inner radius r i of the capillary, the gas pressure reaches its maximum p max , the gas bubble bursts and tears off the capillary. The maximum pressure p max and the surface tension σ correlate according to the special Laplace relationship. The surface tension σ can be derived from the difference Δp between the maximum pressure p max and the minimum pressure p min or the maximum pressure p max and the hydrostatic pressure p stat , which depends on the immersion depth of the capillary and the density of the liquid:
Die Ergebnisse werden sehr stark vom Oberflächenzustand der Kapillare beeinflußt, weshalb die Kapillare zur Sicherung von reproduzierbaren Ergebnissen regelmäßig gereinigt oder ausge wechselt werden muß. Bei Labormeßgeräten bestehen beispiels weise Forderungen, die Kapillare vor jeder Messung in einem Ultraschallbad oder Bad mit Chromschwefelsäure zu reinigen. Zum Lösen der Kapillare dient z. B. eine Klemmverbindung mit einer Quetschdichtung.The results are very dependent on the surface condition of the Capillary influences, which is why the capillary for securing reproducible results regularly cleaned or worn out must be changed. In laboratory measuring instruments, for example wise demands, the capillary before each measurement in one Clean ultrasonic bath or bath with chrome sulfuric acid. To loosen the capillary z. B. with a clamp connection a pinch seal.
Für Kapillaren, die in der Prozeßmeßtechnik eingesetzt wer den, ist die Methode des ständigen Auswechselns untauglich. Deshalb wird nach DE 195 29 787 A1 vorgeschlagen, die Kapil lare zwischen den einzelnen Messungen mittels einer Nadel be hutsam zu reinigen. Prinzipbedingt kann dabei nur die Innen wand der Kapillare gereinigt werden, am äußeren Mündungsende der Kapillare abgelagerte Verunreinigungen lassen sich auf diese Weise nicht beseitigen. Solche Ablagerungen führen aber, da sie wesentlichen Einfluß auf den Aufbau- bzw. Ablö semechanismus einer Blase von der Kapillare und damit auf den Blasenabrißdruck bzw. den dabei zu verzeichnenden Druckver lauf haben, zu inakzeptablen Meßfehlern.For capillaries that are used in process measurement technology the method of constant replacement is unsuitable. Therefore, according to DE 195 29 787 A1, the Kapil between the individual measurements with a needle to clean carefully. In principle, only the inside can wall of the capillary can be cleaned at the outer end of the mouth contaminants deposited in the capillary can be removed don't eliminate this way. Such deposits lead however, since they have a significant influence on the build-up or replacement mechanism of a bubble from the capillary and thus onto the Bubble tear-off pressure or the pressure ver have unacceptable measurement errors.
Um das Eindringen von Meßflüssigkeit in eine Kapillare auf grund des Kapillareffektes zu verringern, ist es schon be kannt, Kunststoffkapillaren mit hydrophoben Materialeigen schaften, wie Teflon® oder PEEK (Polyether-Etherketon), ein zusetzen. Damit soll ein definierter Aufbau der Blase am Ka pillarende unterstützt und der Eintrag von Verschmutzungen vermindert werden. Allerdings wird aufgrund der hydrophoben Oberfläche das Springen einer Blase während ihres Aufbaus von der Innenkante der Kapillare auf die Außenkante der Kapillare provoziert. Bei unzureichender Benetzung der Stirnseite des Eintauchendes einer Kapillare mit der zu messenden Flüssig keit kann nämlich die Gasblase 1 während des Blasenaufbaus die Dreiphasenkontaktlinie an der Innenkante der Kapillare 3, gebildet aus dem Zusammentreffen der Flüssigkeit, der Kapil larenstirnfläche und dem Druckgas, verlassen und bis zur Außenkante der Kapillare 3 springen, womit der Radius der Blase deutlich vom Innenradius der Kapillare abweicht. Fehlerhafte Meßergebnisse sind die Folge.In order to reduce the penetration of measuring liquid into a capillary due to the capillary effect, it is already known to add plastic capillaries with hydrophobic properties such as Teflon® or PEEK (polyether ether ketone). This is to support a defined structure of the bladder at the end of the pillar and to reduce the entry of dirt. However, due to the hydrophobic surface, the jumping of a bubble during its construction is provoked from the inner edge of the capillary to the outer edge of the capillary. With insufficient wetting of the end face of the immersion end of a capillary with the liquid to be measured, the gas bubble 1 can namely leave the three-phase contact line on the inner edge of the capillary 3 , formed from the coincidence of the liquid, the capillary face and the compressed gas, during the bubble build-up and up to The outer edge of the capillary 3 jump, so that the radius of the bubble differs significantly from the inner radius of the capillary. The result is incorrect measurement results.
Für Glaskapillaren hat sich aus dem gleichen Grunde ein ge zieltes Silanisieren der Kapillareninnenwand eingebürgert, um das Eindringen von Meßflüssigkeit zu verhindern. Allerdings muß das Silanisieren stetig wiederholt werden, ohne die hy drophile Stirnfläche der Kapillare zu silanisieren. Dazu muß die Stirnfläche der Kapillare nach dem Silanisieren über schliffen werden.For glass capillaries there has been a change for the same reason targeted silanization of the inner capillary wall to to prevent the penetration of measuring liquid. Indeed the silanization must be repeated continuously without the hy silanize the hydrophilic end face of the capillary. To do this the end face of the capillary after silanizing be ground.
Zum Zwecke einer reproduzierbaren Blasenbildung werden in der EP 0 694 779 B1 und der DE 299 19 461 U1 vorgeschlagen, die Stirnseite des Eintauchendes der Kapillare so zu gestalten, daß die Differenz zwischen innerem und äußeren Durchmesser der Kapillare an der Mündung sehr klein ist, wodurch zugleich das Ablöseverhalten einer Blase von der Kapillare verbessert wird.For the purpose of reproducible bubble formation in the EP 0 694 779 B1 and DE 299 19 461 U1 proposed that To design the end face of the immersion end of the capillary that the difference between the inner and outer diameter the capillary at the mouth is very small, which means at the same time improves the detachment behavior of a bubble from the capillary becomes.
Bei der Messung der Oberflächen- bzw. Grenzflächenspannung nach der Blasendifferenzdruckmethode tritt noch ein weiteres Problem auf. Plötzliche Druckänderungen, verursacht durch das Aufplatzen der Blase, führen zu Schwingungen des Drucksi gnals, die, werden sie nicht ausreichend gedämpft, die Er mittlung des Druckminimums erschweren. Insbesondere gespritz te Kunststoff-Kapillaren haben den Nachteil, daß sie herstel lungsbedingt bei ausreichender Länge einen inakzeptabel gro ßen Innendurchmesser aufweisen, der die beim Blasenabriß ent stehenden Druckschwankungen ungedämpft zum Sensor weitergibt.When measuring the surface or interfacial tension another occurs after the bubble differential pressure method Problem on. Sudden changes in pressure caused by the The bladder bursts, causing the pressure si to vibrate gnals, the, they are not sufficiently damped, the he difficult to determine the minimum pressure. In particular sprayed te plastic capillaries have the disadvantage that they manufacture an unacceptably large size if the length is sufficient ß have inner diameter that ent ent when blistering standing pressure fluctuations undamped to the sensor.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kapillare zu entwickeln, die den angesprochenen Problemen entgegenwirkt. Die Kapillare soll preiswert und widerstandsfähig, leicht auszuwechseln und zu reinigen sein und aufgrund ihrer Ausbildung zu fehlerarmen Meßergebnissen führen. The object of the invention is to develop a capillary which counteracts the problems mentioned. The capillary should be inexpensive and robust, easy to replace and to be cleaned and to be error-free due to their training Lead measurement results.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 an gegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen zeigen die begleitenden Ansprüche auf.The object is achieved by the in claim 1 given characteristics solved. Advantageous further developments show the accompanying claims.
Die Erfindung zeichnet sich durch mehrere Vorteile aus. Mit der Erfindung wird aufwandsarm und dauerhaft verhindert, daß sich die Meßergebnisse aufgrund eines Blasenspringens von der Innen- auf die Außenkante der Kapillare und des prinzipbe dingten Aufplatzens der Blasen nach Erreichen des maximalen Blasendrucks wesentlich verfälschen. Der Einfluß des Kapilla reffektes wird durch die Aufweitung des Innenradius vermin dert. Schwingungen, die das Drucksignal überlagern, werden gezielt bedämpft. Auch wird dadurch der Einbruch von Meßflüs sigkeit nach dem Blasenabriß vermindert. Die Aufweitung kommt überdies der Herstellung gespritzter Kunststoffkapillaren entgegen.The invention is characterized by several advantages. With the invention is inexpensive and permanently prevented that the measurement results due to a bubble jumping from the Inside on the outer edge of the capillary and the principle due to the bubbles bursting after reaching the maximum Falsify bladder pressure significantly. The influence of the capilla effects are reduced by widening the inner radius changed. Vibrations that are superimposed on the pressure signal targeted damped. This also leads to the collapse of measuring rivers fluid decreased after the blister tore. The expansion is coming also the production of injection molded plastic capillaries opposite.
Außerdem wird in Weiterentwicklung der Erfindung erreicht, daß sich die Gasblasen nach dem Überschreiten des Blasen druckmaximums gleichmäßig gut von der Kapillare lösen, geför dert in weiterer Ausgestaltung durch eine schräge Stirnlinie. Dies ist insbesondere wichtig für Blasendruckmeßmethoden, bei denen eine Blasenfrequenz auf hohe Werte bzw. das Oberflä chenalter der Blasen (Blasenlebensdauer) auf niedrige Werte geregelt werden soll.In further development of the invention, that the gas bubbles after the bubbles are exceeded Detach pressure maximums equally well from the capillary changes in a further embodiment by an oblique front line. This is particularly important for bladder pressure measurement methods, at which a bubble frequency to high values or the surface age of the bubbles (bubble life) to low values should be regulated.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is intended to be explained in more detail using an exemplary embodiment are explained.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing:
Fig. 1 das bereits beschriebene Prinzip einer Blasendruckme thode, Fig. 1 shows the principle already described Thode a Blasendruckme,
Fig. 2 eine Kapillare nach dem Stand der Technik Fig. 2 shows a capillary according to the prior art
Fig. 3 eine Kapillare nach der Erfindung. Fig. 3 shows a capillary according to the invention.
Fig. 4 die Kapillare nach Fig. 3 in einer Explosionsdarstel lung und Fig. 4, the capillary of FIG. 3 in an exploded view and development
Fig. 5 eine vorteilhafte Ausprägung nach Fig. 3. Fig. 5 shows an advantageous embodiment of FIG. 3.
Eine Kapillare nach dem Stand der Technik zeigt Fig. 2. Der Innenradius ri der Kapillare ist relativ klein, um genügend große, viskositätsunempfindlichere Meßdrücke zu erreichen, was allerdings mit einer unerwünschten Kapillarwirkung und leichteren allmählichem Zusetzen durch Fremdstoffeintrag er kauft wird. Außerdem ist der Innenradius ri über die Länge der Kapillare konstant, was Schwingungen des Meßsignals hin reichend dämpft. Der Mündungsinnenradius der Kapillare kann gleich, kleiner oder größer sein als der Radius im Bereich der übrigen Länge der Kapillare. In der Fig. 2 ist er iden tisch zu dem übrigen Radius innerhalb der Kapillare. Außerdem kann die Stirnseite an der Mündung abgeschrägt sein oder die Kapillare selbst taucht schräg in die zu messende Flüssigkeit ein. Dies ist beispielhaft dargestellt. Der Mantel der Kapil lare ist der Mündung abgewandt immer zylindrisch und hat ein schließlich des Einspannendes einen konstanten Durchmesser, da Meßkapillaren i. d. R. aus Schläuchen (PEEK, Teflon) oder Röhren (Glas, Metall) hergestellt werden.A capillary according to the prior art is shown in FIG. 2. The inner radius r i of the capillary is relatively small in order to achieve sufficiently large, viscosity-insensitive measuring pressures, which, however, is bought with an undesirable capillary action and easier gradual clogging due to the introduction of foreign matter. In addition, the inner radius r i is constant over the length of the capillary, which sufficiently dampens vibrations of the measurement signal. The inner radius of the mouth of the capillary can be the same, smaller or larger than the radius in the area of the remaining length of the capillary. In Fig. 2 it is identical to the rest of the radius within the capillary. In addition, the end face at the mouth can be chamfered or the capillary itself can dip into the liquid to be measured. This is shown as an example. The jacket of the capillary is always cylindrical, facing away from the mouth, and finally has a constant diameter at the clamping end, since measuring capillaries are usually made of tubes (PEEK, Teflon) or tubes (glass, metal).
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist zwischen der Mündung der Kapillare und dem Drucksensor des Meßgerätes eine Drossel 2 zwischengeschaltet.In the arrangement according to the invention, a throttle 2 is interposed between the mouth of the capillary and the pressure sensor of the measuring device.
Nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und Fig. 4 weist folglich die Kapillare mindestens drei Abschnitte mit unter schiedlichen Innendurchmessern der Kapillare auf. In einem ersten Abschnitt mit einer Spitze 1 weitet sich der Innen durchmesser der Kapillare von der Mündung (2ri) auf einen re lativ großen Innendurchmesser d1 auf. In einem weiteren Ab schnitt mit einer Düse 2 verengt sich der Innendurchmesser der Kapillare drastisch auf den Durchmesser d2. Fakultativ kann sich an die Düse 3 ein dritter Abschnitt mit einem Spe zialhalter 3 anschließen, dessen Innendurchmesser d3 wieder erheblich größer ist und beispielsweise dem konstanten Innen durchmesser d1 längs der Spitze 1 entspricht. Die Spitze 1 hat eine angefaste Mündung 5. Der äußere Mündungsdurchmesser 2ra beträgt nach dem auszuführenden Beispiel 0,75 mm. Die "Bohrung" im Inneren der Spitze 1 hat einen konstanten Durch messer von d1 = 2,0 mm, wobei sie sich im Mündungsbereich auf gleichfalls 0,75 mm Innendurchmesser konisch verjüngt. Außen durchmesser und Innendurchmesser der Kapillare fallen somit an der Mündung 5 zusammen (2ri = 2ra). Hierdurch bildet sich keine signifikante Stirnfläche an der Mündung 5 aus, wodurch ein Blasenspringen ausgeschlossen ist und ein definierter Blasenabriß gefördert wird. Aufgrund dieser Mündungsgestal tung kann ohne weitere Vorkehrungen die gesamte Spitze hydro phobiert werden oder aus hydrophoben Material, wie PEEK oder PTFE-PA, bestehen, was ein Eindringen von Meßflüssigkeit ver ringert. Die Stirnseite der Mündung 5 kann außerdem leicht angeschrägt sein, um das Ablöseverhalten der Blasen zu ver bessern. Die Länge der Spitze beträgt beispielsweise 22 mm.According to the embodiment of FIG. 3 and FIG. 4, therefore, the capillary has at least three sections having different inner diameters of the capillary union on. In a first section with a tip 1 , the inner diameter of the capillary widens from the mouth ( 2 r i ) to a relatively large inner diameter d1. In a further section with a nozzle 2 , the inner diameter of the capillary narrows drastically to the diameter d2. Optionally, a third section with a special holder 3 can connect to the nozzle 3 , the inside diameter d3 of which is again considerably larger and corresponds, for example, to the constant inside diameter d1 along the tip 1 . The tip 1 has a chamfered mouth 5 . The outer mouth diameter 2 r a is 0.75 mm according to the example to be carried out. The "hole" inside the tip 1 has a constant diameter of d1 = 2.0 mm, whereby it tapers in the mouth area to an inside diameter of 0.75 mm. The outer diameter and inner diameter of the capillary thus coincide at the mouth 5 (2r i = 2r a ). As a result, no significant end face forms at the mouth 5 , which prevents blister jumping and promotes a defined bladder tear. Due to this mouth design, the entire tip can be hydrophobicized without further precautions or made of hydrophobic material, such as PEEK or PTFE-PA, which reduces the penetration of measuring fluid. The face of the mouth 5 can also be slightly chamfered to improve the detachment behavior of the bubbles. The length of the tip is, for example, 22 mm.
Einem Eindringen von Meßflüssigkeit in die Kapillare wirkt zusätzlich der relativ große Innendurchmesser der "Bohrung" von d1 = 2,0 mm in der Spitze 1 entgegen, der den ausgepräg ten Kapillareffekt üblicher Kapillaren beseitigt. Außerdem schafft der relativ große Innendurchmesser von d1 = 2,0 mm der "Bohrung" in der Spitze 1 Raum für zwar unerwünschte, aber nicht immer sicher vermeidbare Anlagerungen. Diese ver fälschen auf diese Weise das Meßergebnis nicht und die Meß funktion wird länger aufrechterhalten. Die Spitze 1 kann ein Drehteil oder ein Spritzteil sein, ein Drehteil kann aus Mes sing gefertigt sein und zum Beispiel mit einer 0,1. . .1 µm Schicht eines PET-Komplexes überzogen sein. In weiterer Aus gestaltung kann die Spitze 1 schräg zur Vertikalen in die Meßflüssigkeit eintauchen bzw. schräg zur Senkrechten der Ka pillare gefertigt sein, um das Ablösen der Blasen zu fördern. The penetration of measuring liquid into the capillary is additionally counteracted by the relatively large inner diameter of the "bore" of d1 = 2.0 mm in the tip 1 , which eliminates the pronounced capillary effect of conventional capillaries. In addition, the relatively large inner diameter of d1 = 2.0 mm of the "hole" in the tip 1 creates space for undesirable, but not always avoidable deposits. This does not falsify the measurement result and the measurement function is maintained longer. The tip 1 can be a turned part or a molded part, a turned part can be made of brass and, for example, with a 0.1. , .1 µm layer of a PET complex to be coated. In a further design, the tip 1 can dip into the measuring liquid at an angle to the vertical or be made at an angle to the vertical of the pillar to promote the detachment of the bubbles.
Der Spitze 1 schließt sich eine Drossel 2 an. Die Drossel 2 besteht aus einem längsdurchbohrten Materialstück. Die "Boh rung" in der Drossel 2 hat im Beispiel einen Durchmesser von d2 = 0,4 mm und eine Länge von 3,0 mm. Der Durchmesser d2 der "Bohrung" in der Drossel ist deutlich kleiner als der Innen durchmesser 2ri der Kapillare an ihrer Mündung. Die Drossel hat die Aufgabe, das Hineinschlagen von Meßflüssigkeit in die Kapillare und Gasschwingungen, die von aufgeplatzten Blasen verursacht werden, zu mindern. Dementsprechend erfolgt die Dimensionierung der "Bohrung", das heißt, des Innendurchmes sers d2 und der Länge der Bohrung. Die Dimensionierung ist abhängig vom Gasdruck für die Ausbildung der Blasen, von der Viskosität der Flüssigkeit, der Blasenfrequenz und der Kapil lare. Auch die Drossel 2 kann ein Spritzteil oder ein Dreh teil sein. Ihre vorzugsweise zylindrische Außenkontur ist ge eignet, einerseits auf eine gewisse Länge in die "Bohrung" d1 der Spitze 1 eingepreßt zu werden, die hierzu beispielsweise am Verbindungsende nochmals aufgeweitet sein kann, und ande rerseits in einen noch zu beschreibenden Halter 3. Der Halter 3 kann in einer weiteren Ausgestaltung auch einteilig mit der Drossel 2 ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, daß die Spitze 1 und die Drossel 2 einteilig gefertigt sind oder auch Spitze 1, Drossel 2 und Halter 3 einteilig sind.The tip 1 is followed by a throttle 2 . The throttle 2 consists of a longitudinally pierced piece of material. The "Boh tion" in the throttle 2 has a diameter of d2 = 0.4 mm and a length of 3.0 mm in the example. The diameter d2 of the "bore" in the throttle is significantly smaller than the inner diameter 2 r i of the capillary at its mouth. The throttle has the task of reducing the impact of measuring liquid into the capillary and gas vibrations, which are caused by burst bubbles. Accordingly, the dimensioning of the "bore", that is, the inside diameter ders and the length of the bore. The dimensioning depends on the gas pressure for the formation of the bubbles, on the viscosity of the liquid, the bubble frequency and the capillary. The throttle 2 can be a molded part or a rotating part. Their preferably cylindrical outer contour is suitable, on the one hand, to be pressed to a certain length into the “bore” d1 of the tip 1 , which can be widened again, for example, at the connection end, and on the other hand into a holder 3 to be described. In a further embodiment, the holder 3 can also be formed in one piece with the throttle 2 . But it is also conceivable that the tip 1 and the throttle 2 are made in one piece or tip 1 , throttle 2 and holder 3 are in one piece.
Der Halter 3 ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung mit ei ner Schnellverbindung 6 für einen hier nicht dargestellten Sensorkopf eines Meßgerätes versehen. Die Schnellverbindung kann beispielsweise in einer besonders bevorzugten Variante nach Art einer Luer-Kegelverbindung 6 ausgeführt sein, wo durch das Anschließen oder Lösen im Gegensatz zu üblichen Klemmstopfenverbindungen sehr komfortabel wird. Der Halter 3 ist längsdurchbohrt, wobei die "Bohrung" im Beispiel einen Durchmesser von d3 = 2,0 mm hat, der in diesem Falle dem spitzenseitigen Durchmesser der "Bohrung" d1 in der Spitze 1 entspricht. Ein konstant kleiner Durchmesser der Kapillare, der eine ausreichende Selbstdämpfung besitzen würde, ist im übrigen auf die benötigte Länge nicht spritzbar. Die Länge des Halters 3 richtet sich nach den apparativen Erfordernis sen und beträgt im Beispiel ohne Düse 2 ca. 30 mm. Sie ist unkritisch hinsichtlich Ihrer Dämpfung.The holder 3 is provided according to a preferred embodiment with egg ner quick connection 6 for a sensor head, not shown here, of a measuring device. The quick connection can be made, for example, in a particularly preferred variant in the manner of a Luer cone connection 6 , where it becomes very convenient to connect or disconnect it, in contrast to conventional clamping plug connections. The holder 3 is drilled lengthways, the "bore" in the example having a diameter of d3 = 2.0 mm, which in this case corresponds to the tip-side diameter of the "bore" d1 in the tip 1 . A constant small diameter of the capillary, which would have sufficient self-damping, is otherwise not sprayable to the required length. The length of the holder 3 depends on the apparatus requirements and is approximately 30 mm in the example without nozzle 2 . It is not critical with regard to your damping.
Aus der Explosionsdarstellung nach Fig. 4 geht hervor, daß im Beispiel der Halter 3 mit der Drossel 2 einteilig ausgebildet ist, wobei auf den unteren Ansatz der Drossel 2 die Spitze 1 mit ihrer "Bohrung" gasdicht aufgepreßt wird. Über die Kegel verbindung 6 erfolgt die Befestigung am nicht dargestellten Sensorkopf des Meßgerätes.From the exploded view according to FIG. 4, it is clear that is integrally formed in the example, the holder 3 with the throttle 2, wherein the tip 1 is gas-tightly to the lower attachment of the throttle 2 with its "hole" is pressed. About the cone connection 6 is attached to the sensor head, not shown, of the measuring device.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführung schematisch darge stellt, in der die Kapillarspitze 1 direkt mit der Drossel oder dem Sensor verbunden ist. Sie unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 3 bzw. Fig. 4 dadurch, daß die Drossel 2 direkt mit dem Sensorkopf 4 eines Meßgerätes verbunden ist oder Teil des Sensorkopfes 4 ist. Einer derartige Ausführung wird der Vorzug in der Prozeßmeßtechnik zu geben sein, bei spielsweise zum Bestimmen des Tensidgehaltes einer Waschflot te oder des Tensidrestgehaltes einer Spülflüssigkeit in einer Waschmaschine oder in einem Spüler.In Fig. 5 another embodiment is schematically Darge provides in which the capillary tip 1 is connected directly to the throttle or the sensor. It differs from the embodiment according to FIG. 3 or FIG. 4 in that the throttle 2 is connected directly to the sensor head 4 of a measuring device or is part of the sensor head 4 . Such an embodiment will be given preference in process measurement technology, for example for determining the surfactant content of a washing liquor or the residual surfactant content of a rinsing liquid in a washing machine or in a dishwasher.
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