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Patent Searching and Data


Title:
PENDULUM FILM-BALANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1982/001417
Kind Code:
A1
Abstract:
Film-balance which records automatically the surface pressure curves as a function of the molecular area of films spread on the surface of an aqueous solution. The apparatus consists of a trough (1) containing the aqueous solution, on the surface of which floats a frame (2) connected with the barrier (3) by two threads. The film spread in the compartment (A) is compressed by the 'moving barrier (6)'. The pressure measurement system, subject matter of the invention, is composed of a pendulum (B) connected with the barrier (3) and coupled with a displacement transducer (25) working without any mechanical contact. The electrical signals corresponding to the displacement of the moving barrier and to the variation of the pressure are recorded. This apparatus is utilizable in medical, pharmaceutical and biological laboratories. It can be used for the working out of industrial surfactants.

Inventors:
HASMONAY HANS (FR)
Application Number:
PCT/FR1981/000120
Publication Date:
April 29, 1982
Filing Date:
September 16, 1981
Export Citation:
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Assignee:
HASMONAY HANS
International Classes:
G01N13/02; (IPC1-7): G01N13/02
Foreign References:
US3415109A1968-12-10
US2635463A1953-04-21
Other References:
Review of Scientific Instruments, Volume 50, No. 9, published in September 1979 (New York, US), M. STENBERG et al. "A New Instrument for Measuring Surface Pressure", see pages 1098 to 1100 and particulary page 1098, right hand column, line 12 to page 1099, left hand column, line 7; figure 3
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Claims:
REVENDICATIO S
1. Manomètremicromanomètre à balancier dont le système de mesure de la pression superficielle est constitué par un balancier dont: le poids s'oppose à la pression superfi¬ cielle,' (figure '2)' posé en équilibre sur un pont horizon tal par l'intermédiaire de deux pointes très fines '19 et 20 , couplé à un capteur de déplacement. La pression superficielle qui s'exerce sur une barrière flottante 3 reliée au cadre flottant en plexiglas paraffiné .2 par deux fils flottants 4 et 5 formant des boucles circulai res à la surface de l'eau, est transmise au balancier par l'intermédiaire des tiges 14, 15 qui viennent se loger dans les trous correspondants pratiqués dans la barrière flottante.
2. Manomètremicromanomètre à balancier selon la revendi cation 1 caractérisé en ce que la balancier est couplé à un capteur de déplacement agissant sans contact mécani¬ que.
3. Manomètremicromanomètre à balancier selon les reven¬ dications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il possède plusieurs balanciers interchangeables, permettant d'effectuer des mesures dans un intervalle de pressions très étendu.
Description:
MANOMETRE - MICROMANOMETRE SUPERFICIEL A BALANCIER.

Certaines substances amphiphiles telles que les acides gras à longue chaîne carbonée ou leurs sels, les phospholipides, des polymères naturels ou synthétiques, peuvent être étalées en couche monomolécu¬ laire à la surface de l'eau. Un grand nombre de propriétés des films superficiels peuvent être déduites de l'étude de la variation de la pression superficielle, en fonction de l'aire moyenne occupée par chaque molécule à la surface de l'eau.

La présente invention concerne un "manomètre-micromanomètre superficiel", appareil qui enregistre automatiquement les courbes de variation de la pression superficielle en fonction de l'aire molécu¬ laire.

Dans les manomètres superficiels enregistreurs connus, la force qui s'oppose à la pression superficielle est exercée par une lame de ressort ou un fil de torsion couplé mécaniquement avec un capteur de déplacements. A cause des contraintes mécaniques ce système manque de sensibilité en manomëtrie et rend la micromanométrie impossible.

Ce manomètre-micromanomètre superficiel enregistreur selon l'in- . vention, possède un système de mesure de la pression superficielle qui comporte un balancier en équilibre sur deux pointes très fines. La force qui s'oppose à la pression superficielle est le poids du balancier. Le balancier est couplé à un capteur de déplacements d'un type particulier qui fonctionne sans contact mécanique avec le balan¬ cier. Il en résulte un système de mesure extrêmement sensible et fi- dèle par suite de l'absence quasi totale d'inertie et de frottements. En outre l'appareil est muni de plusieurs balanciers interchangea¬ bles de poids différents, ce qui permet de travailler dans un inter¬ valle de pressions très étendu, comprenant la manométrie et la micro¬ manométrie. La figure i des dessins annexés représente une vue d'ensemble du manomètre-micromanomètre enregistreur à balancier. La figure 2 repré¬ sente le système de mesure de la pression superficielle qui est l'ob¬ jet de la présente invention.

A la surface de la solution aqueuse contenue dans la cuve 1 flotte y un cadre en plexiglas paraffiné 2. Une barrière flottante 3 sur laquel¬ le s'exerce la pression du film superficiel est reliée au cadre par

- 2 - à la surface de l'eau. Le film superficiel est étalé dans le comparti¬ ment superficiellement étanche A, délimite à droite par l'ensemble barrière-fils 3,4,5, à gauche par une bandelette mobile 6, habituelle¬ ment appelée "piston", reposant sur le cadre par ses extrémités et 5 ayant sa partie médiane en contact avec la surface aqueuse. Le piston peut avancer parallèlement aux petits cδtés du cadre, mu par le bras 7 auquel il est relié par deux tiges verticales qui viennent se loger dans les trous correspondants du piston. Pour comprimer- le film super¬ ficiel, le bras est mis en mouvement par un système comportant deux

10 poulies 8, 9 un cable 30 et un moteur électrique 11. Le potentiomètre rotatif 12, dont l'axe est solidaire de celui de la poulie 9, est relié à son ali sntation et â la voie X d'une table traçante XY par l'intermédiaire des fils 13, ce qui permet d'enregistrer l'avance du piston et par conséquent l'aire moléculaire du film superficiel.

15 . Le système de mesure de la pression superficielle qui est l'objet de la présente invention, est représenté sur la figure 1 , et reproduit séparément sur la figure 2.

Il comporte un balancier B en inox composé de trois tiges parallè¬ les et coplanaires 14, 15, 16 soudées à angle droit respectivement aux

20 extrémités et au milieu de la tige 17. Sur la tige 16 est fixé un poids 18 dont la valeur dépend de l'intervalle de pression superfi¬ cielle que l'on désire mesurer. Sur la tige i7 on a soudé, symétrique¬ ment de part et d'autrï de la tige 16, deux pointes fines 19, 20, parallèles aux tiges 14 et 15. Au milieu de la tige 17, perpendiculaire-

25 ment a elle et à la tige 16, est soudée la tige 21 qui porte une pastille en durai 22 et un contrepoids 23. Le balancier est posé en équilibre sur le pont horizontal 24, par l'intermédiaire des points 19, 20 qui se logent dans deux creux pratiqués sur le pont. Les tiges 14, 15, 16 passent à travers les trous correspondants percés

30 dans le pont et les extrémités des tiges 14, 15 viennent se loger dans deux trous percés dans la barrière 3.

Au dessus de la face plane et horizontale de la pastille 22, à une distance de quelques micromètres de celle-ci, se trouve la face sensible du capteur de déplacements 25 qui est relié par le fil 26

35 à son électronique.

Lorsque une pression superficielle s'exerce sur la barrière 3, le balancier s'incline, et la pastille 22 s'éloigne du capteur d'une distance (au maximum 0,5 mm) proportionnelle -à la pression.

Le signal électrique, proportionnel, est reçu sur la voie Y de la table traçante XY.

Pour obtenir le tracé automatique d'une courbe de la pression su¬ perficielle en fonction de l'aire moléculaire, il suffit, après étalon- nage de l'appareil, d'étaler le film dans le compartiment A et de faire avancer le piston qui ' comprime le film.

Le manomètre-micromanomètre à balancier, objet de l'invention, peut être utilisé dans les laboratoires de recherche fondamentale, en physicochimie des surfaces, dans le domaine médical, pharmaceutique et biologique. Il peut également être utilisé dans le domaine indus¬ triel pour la mise au point de nouveaux produits tensio-actifs, tels que les détergeants par exemple.