G01N33 / 487 - materiale biologice lichide
G01N11 / 04 - printr-un pasaj limitat, de exemplu printr-o conductă sau printr-o gaură
Proprietarii brevetului RU 2337347:
Invenția se referă la medicină și anume la biochimie și poate fi utilizată pentru determinarea caracteristicilor reologice ale fluidelor biologice (urină, sânge, limf, etc.). Metoda se efectuează în două capilare, viscozitatea lichidului examinat este evaluată prin mișcarea sa față de cea de referință. Precapilariile sunt plasate sub un unghi la orizont și determină înălțimea creșterii capilare a lichidului de referință în câmpul de gravitație și înălțimea creșterii capilare a lichidului supus investigării în câmpul gravitațional. Apoi, corpul este plasat orizontal, lungimile de împrăștiere simultană a lichidelor de referință și de testare de-a lungul capilarelor orizontale sunt măsurate cu o bandă de măsurare. Viscozitatea cinematică relativă este determinată din relația matematică. Rezultatul tehnic al invenției este acela de a mări intervalul și de a spori fiabilitatea măsurătorilor, precum și posibilitatea de a estima coeficientul de tensiune superficială a lichidelor. 2-il.
Invenția se referă la medicină, și anume la biochimie, și pot fi utilizate pentru a determina caracteristicile reologice ale fluidelor biologice (urină, sânge, limfă, etc ..) și pentru analiza rapidă a viscozității lichidului.
Un dezavantaj al metodei cunoscute este acela că această metodă nu ia în considerare forțele adezive care contribuie în mod semnificativ la mișcarea lichidului prin capilar, rezultând în ecuația de mișcare a fluidului de-a lungul tubului capilar vertical este semnificativ diferită de ecuația propusă în metoda.
Cel mai aproape în rezultatul său tehnic este o metodă pentru măsurarea viscozității relative a viscozimetrului medicale lichid Hess [Remizov AN Fizica medicală și biologică. Proc. pentru miere. universități. - M. Liceu, 1987 - 638 p. p.176], în care cele două capilarelor este gradat retrasă de referință și lichid probă, în care primul dintre cele două capilare obține lichid referire la un anumit nivel și să-l acopere cu o macara, iar apoi recruta un al doilea capilar pentru lichidul de testare la același nivel, atunci, deschizând robinetul atât continuă să atragă fluid în capilare și lungimile relative de răspândire la un anumit punct de fluid de testare vâscozitate timp determinat în raport cu referința.
Dezavantajele metodei cunoscute sunt
- gamă mică pentru măsurarea viscozității relative, ca diametrul tubului sunt alese egale, astfel încât atunci când o mare diferență în măsurarea viscozității viscozimetru similară destul de dificil de implementat, deoarece, de exemplu, un capilar de alcool se umple foarte repede, și lichid cu vâscozitate ridicată nu este aproape muta;
- neglijând forte adezive care contribuie în mod substanțial la mișcarea fluidului într-un tub capilar orizontal, în special în zonele de tranziție de la un tub capilar îngust largi și late sau înguste, efectele de intrare și ieșire afectează în mod semnificativ profilul vitezei de curgere Poiseuille, provocând deformarea acestuia, astfel încât factorul de proporționalitate între vâscozitatea și parametrii fizici și geometrici vor varia în funcție de tipul de lichid, ceea ce complică activitatea unui instrument similar.
Invenția constă în faptul că înălțimea de referință pre-determinată a creșterii capilare a lichidului într-un câmp gravitațional pentru ambele capilare, apoi se determină înălțimea de ridicare a lichidului probei în câmpul gravitațional, atunci lungimea se măsoară simultan tartinabile și lichidul probei de referință prin capilaritate pe orizontală și să definească o viscozitate cinematică de corelare
unde # x003BD; # x003BD; - viscozitățile cinematice ale lichidelor de referință și de testare;
el. h este înălțimea creșterii capilare a lichidelor de referință și de testare în câmpul de gravitație,
Rs. R - razele capilarelor, prin care lichidul de referință și debitul lichidului de testare, respectiv,
Le. L este lungimea de răspândire a lichidelor de referință și de testare,
# x003B1; - coeficientul de proporționalitate, care depinde de proprietățile adezive ale materialului capilar și de profilul vitezei de curgere a lichidului de-a lungul capilarului.
Metoda revendicată este explicată prin funcționarea dispozitivului prezentat în figurile 1 și 2.
Rezultatul tehnic al metodei revendicate este de a mări intervalul de măsurare a viscozității relative datorită diferitelor diametre ale capilarelor pentru fluide de studiu și de referință și a forțelor de adeziune contabile și profilul secțiunii transversale capilară a vitezei, care permite determinarea cu mai mare precizie vâscozitatea relativă cinematica fluidelor corpului.
Rezultatul tehnic al metodei se realizează prin faptul că capilarele sunt pre-poziționate sub un unghi față de orizont și se determină înălțimea de înălțime capilară a ambelor lichide; apoi în vasele care comunică cu capilarele orizontale cu diferite diametre interne, două lichide standard sunt plasate și investigate cu o vâscozitate necunoscută. Pe de altă parte, capilarele sunt închise cu o supapă cu trei căi, atingând aceeași poziție inițială a lichidelor. După aceea, supapa este deschisă și se detectează mișcarea simultană a fluidelor care se deplasează sub acțiunea forțelor de tensiune superficială și a viscozității în ambii capilare, vâscozitatea cinematică a lichidului studiat este determinată din relația (1).
Relația (1) poate fi obținută dintr-o examinare a mișcării unui lichid de-a lungul unei capilare orizontale. Ecuația de mișcare a unui lichid de-a lungul unui capilar cilindric orizontal are forma
unde m = # x003C1; R2L este masa lichidului în capilar,
R este raza capilarului,
L este lungimea împrăștierii lichidului în capilar,
cos # x003D5; - unghiul de contact,
# x003BC; - viscozitatea dinamică a lichidului.
În plus, înlocuim gradientul de viteză pe secțiunea capilară cu valoarea medie
unde V este debitul și v este determinat din medierea gradului de viteză pe secțiunea capilară. Înlocuind (3) în (2), obținem o ecuație diferențială în raport cu lungimea de împrăștiere L
După prima integrare, obținem
O estimare a ecuației (5) arată că după aproximativ 0,1 s termenul exponențial poate fi neglijat. Apoi, efectuând cea de-a doua integrare, obținem
Mișcarea lichidului în capilar are loc în principal datorită forței de adeziune, a cărui parametru determinant poate fi măsurat prin înălțimea ridicării lichidului în capilaritatea h
unde C este un coeficient de proporționalitate, care depinde de proprietățile adezive ale materialului capilar. Combinând relațiile (6) și (7), obținem
Apoi, vâscozitatea cinematică a lichidului investigat, care se întinde pe lungimea L în timp t de-a lungul capilarului cu raza R, este determinată de formula
unde # x003B1; '= C / # 0000B8; - coeficientul de proporționalitate, care depinde de materialul capilar și de profilul de viteză al lichidului în capilar, h este înălțimea creșterii capilare a lichidului supus investigării în câmpul gravitațional. Viscozitatea cinematică a lichidului de referință. răspândirea pe o lungime L e. pentru același timp t de-a lungul unui capilar cu raza Re. este determinată de formula
unde Coeficientul de proporționalitate în raportul (1) depinde, de asemenea, de proprietățile adezive ale materialului capilar și profilul de viteză de-a lungul secțiunii capilare.
Ilustrând o metodă pentru un aparat pentru determinarea viscozității relative a fluidului biologic constă dintr-o carcasă 1 în care două vase se află în comunicație de fluid cu capilare orizontale 3 și 4 din tuburi de sticlă au diferite diametre interioare, care sunt atașate la carcasa 1 prin intermediul șipci de fixare 5. Pe de altă parte capilarele 3 și 4 sunt comunicate prin tuburi flexibile 6, care se extind prin cleme 7 ale corpului 1, cu o supapă cu trei căi 8. Suportul de fixare 5 este fixat printr-un șurub 9 la unul din montanții 10 ale corpului 1, celălalt rack de 10 batai Recipientele rzhivayut 2 pe carcasa 1.
Metoda de măsurare a viscozității relative a unui fluid biologic este după cum urmează.
Pentru calibrare în vase 2 dispozitive se toarnă lichidul de referință, de exemplu alcoolul. Corpul 1 este plasat la un unghi față de orizontală (unghiul în experimente a fost de 30 # x000B0;) și se determină înălțimea de creștere capilară a lichidului în capilare 3 și 4. Corpul 1 este apoi plasat orizontal, cu o suflantă sau seringa fluid suflare din capilare, și se suprapun cu trei căi supapa de 8 . cu ajutorul clemelor 7 ale carcasei 1 atinge aceeași poziție inițială a lichidelor în capilare 3 și 4. în plus, debitele supapă cu trei căi 8 este deschisă și lichidă în timp ce lungime fixă de răspândire sale prin capilaritate 3 și 4 prin măsurarea les ați fixat pe corpul 1. Datele obținute sunt substituite în relația (1), luând # x003BD; = # x003BD; coeficient determinat de proporționalitate, care depinde de proprietățile de aderență ale materialului capilar și profilul secțiunii transversale a vitezei capilare (experiment a arătat că, atunci când ca prelevarea lichidului de referință sau de alcool, sau ulei de transformator, The # x003B1; în precizia experimentului a fost aceeași și sa ridicat la # x02248; 1.3).
După aceea, unul dintre containerele 2, care comunică cu un capilar 3 având un lichid mai mare test de diametru sunt turnate cu o vâscozitate mai mare și carcasa 1 din nou plasată la un unghi față de orizontală și determinarea înălțimii de creștere capilară a lichidului de probă. Apoi, carcasa 1 are o suflantă sau suflare seringa fluid orizontală din capilare, și se suprapun cu trei căi supapa de 8. Cu ajutorul clemelor 7 ale carcasei 1 atinge din nou aceeași poziție inițială a lichidelor în capilare, este deschis 3 și 4. în plus trei căi supapa de 8 și în timp ce se deplasează lichidul de referință în capilar 4 și investigate în tubul capilar 3 este fixat lungimea depărtându-le folosind o bandă de măsurare. Datele obținute sunt substituite în raportul (1) și se obține viscozitatea relativă a lichidului.
Efectul pozitiv obținut în metoda propusă pentru măsurarea vâscozității fluidelor biologice este după cum urmează:
1. Domeniul de măsurare a vâscozității cinematice relative crește datorită creșterii diametrului capilarului pentru lichidul care se studiază (în experimente, viscozitatea uleiului tehnic Mobil # X002DC; 100 mPa # x000B7, în ceea ce privește alcoolul etilic, la un diametru capilar de 0,59 mm și 0,31 mm, respectiv), păstrând în același timp forțele de adeziune și profilul secțiunii transversale capilară a vitezei permite determinarea valorii mai fiabil.
2. Se adaugă o posibilitate suplimentară pentru estimarea coeficientului de tensiune superficială a lichidelor de-a lungul înălțimii maxime a ridicării lichidului în capilare.
În general, utilizarea diferitelor capilare pentru măsurarea relativă a viscozității este asociată cu o interpretare ambiguă a mișcării relative. Deoarece capilarele realizate chiar de la un singur tip de sticlă pot avea proprietăți de adeziune diferite, care depind atât de metoda de fabricare a capilarului de sticlă, cât și de istoricul utilizării acestuia. În metoda propusă, eroarea datorată proprietăților de aderență necunoscute ale diferitelor capilare este redusă la minimum.
O metodă de determinare a viscozității fluidului biologic cinematică relativă în două capilare, în care judecate pe viscozitatea lichidului probei la deplasarea acesteia în raport cu referința, în care pre-capilare la un unghi față de orizontală și determinarea înălțimii de creștere capilară a lichidului de referință în câmpul gravitațional și înălțimea de creștere capilară investigate fluid într-un câmp gravitațional, și apoi o lungime orizontală a corpului simultan măsurată răspândirea de referință și investigate pentru lichide fierbinți Capilarele zontally folosind banda de măsurare și care determină raportul relativ al viscozității cinematice
unde # x003BD; # x003BD; - viscozitățile cinematice ale lichidelor de referință și de testare;
el. h este înălțimea creșterii capilare a lichidelor de referință și de testare în câmpul de gravitație,
Rs. R - razele capilarelor, prin care lichidul de referință și debitul lichidului de testare, respectiv,
Le. L este lungimea de răspândire a lichidelor de referință și de testare,
# x003B1; coeficientul de proporționalitate.