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Brevet d'Invention
Monsieur Dario TEATINI,ingénieur,
Hougaerde.
DENSIMETRE HYDROSTATIQUE.
La mesure des densités des liquides a été de tout temps l'objet de recherches qui ont conduit entr'autres à la conception des densimètres à immersion couramment em- ployés dans les laboratoires de contrôle des usines .(Beaumé, Brix,etc).Mais l'emploi de ces densimètres,bien qu'apparemment très simple, est effectivement très délicat,quand on désire obtenir un certain degré de précision,soit parce que les phénomènes capillaires en rendent la lecture fort incertaine, soit parce que,leur échelle n'étant pas très étendue lorsqu'on a affaire à des liquides de densité assez élevée ou très visqueux, on doit préalablement les diluer,ce qui exige du temps et introduit dans la mesure une nouvelle cause d'erreur,
etc.L'extrême fragilité de ces appareils rend leur manipulation très délicate et de plus le volume relativement important de liquide exigé pour chaque détermination présente dans certains cas des inconvénients bien connus.
La présente invention a pour objet un appareil des-
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tiné à déterminer avec la plus grande simplicité et précision soit la densité d'un liquide par rapport à un autre liquide quelconque,soit la densité d'un liquide par rapport à l'eau.Ce densimètre est basé sur le principe connu que sous une même pression absolue inférieure,à, la pression atmosphé- rique,les hauteurs des colonnes liquides faisant équilibre à la pression atmosphérique sont en raison inverse du poids spécifique des liquides.
Suivant l'invention,pour mesurer la densité d'un liquide,on provoque une certaine dépression dans deux tubes transparents immergés chacun dans une cuvette contenant 1' une le liquide étalon,l'autre le liquide à examiner de façon à ce que les deux liquides montent dans ces tubes à des hauteurs inversement proportionnelles à leur densité,ces'hauteurs étant mesurées au moyen de curseurs à vernier et loupe de grossissement se déplaçant le long d'une échelle graduée.
D'autre part pour éliminer dans cette détermination l'erreur provenant du fait que le niveau du liquide contenu dans un tube de diamètre réduit immergé dans une cuvette ne s'établit pas sur la même ligne horizontale que le niveau dans la dite cuvette,cela par suite de l'effet de la tension superficielle,- chaque cuvette est pourvue d'un embranchement de section correspondant au diamètre des tubes à liquides et est montée de telle manière que le niveau des liquides peut être égalisé dans les embranchements et établi au zéro de 1' échelle graduée des tubes à liquides,ce qui permet d'éliminer l'erreur due à la tension superficielle.
Enfin pour faciliter la lecture,l'image des ménisques des deux liquides peut être ramenée à un seul ooulaire au moyen de prismes à réflexion totale.
Le dessin annexé à ce mémoire montre , titre d' exemple en:
Fig. I une coupe en élévation au travers du densimè- tre conforme à l'invention;
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Fig. 2 une vue de face;
Fig.3 une vue arrière partielle,et Fig.4 une variante de construction permettant une lecture rapide.
Sur un socle I est montée une colonne 2 formant support,à laquelle est fixé un bras 3 dans lequel viennent se loger deux cuvettes 4,5 fixées à un bras coulissant Sa,Dans chaque cuvette 4,5 est immergé un tube transparent 6,7 dnpt l'un 6 contiendra par exemple de l'eau et l'autre 7 contiens dra le liquide dont on désire déterminer la densité.Ces tubes 6,7 sont portés à leur partie supérieure par une potence 8 et raccordés à un collecteur commun 9 pourvu d'une vidange obturable 10.Le collecteur 9 est en relation par un tuyau II avec un appareillage destiné à produire une dépression.
Dans le cas présent cet appareillage consiste en un tuyau 12 relié au tuyau II et' en relation avec un réservoir à mercure 13 par un tuyau flexible 14.Le réservoir 13 est mobile, il est supporté par des cables 14a relié d'autre part à un contrepoids 15 se déplaçant dans un tube 16 sur lequel coulisse extérieurement le réservoir 13.
On comprend aisément que lorsque le réservoir 13 se trouve dans sa position supérieure,le mercure passe dans le tuyau 12 en chassant l'air par la vidange 10 du collecteur 9, mais lorsque le réservoir se trouve dans sa position infé- 'rieure,le niveau du mercure descend dans le susdit tuyau 12 et crée dans le collecteur et par suite dans les tubes 6,7 la même dépression de valeur voulue.Par suite les liquides, sous l'action de la pression atmosphérique,monteront dans les tuyaux respectifs 6,7 à des hauteurs inversement propor- tionnelles à leur densité.
Si maintenant le long d'une échelle graduée 17 disposée entre les tubes 6,7 on fait glisser deux curseurs avec vernier et loupe de grossissement,dont l'un 18,manoeuvré par une vis micromètrique 20,est situé devant la colonne d' eau 6,et l'autre 19 manoeuvré par la vis micromètrique 21
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est situé devant la colonne du liquide dont on veut mesurer la densité,-il suffita de faire ooinoider les traits horizontaux portés par les loupes des curseurs 18,19,avec les niveaux des deux colonnes de liquide, de lire devant les verniers les hauteurs exactes des colonnes et d'en faire le rapport pour obtenir la densité cherchée,
Comme il a été dit il s'établit entre le liquide à l' intérieur du tube et celui à l'intérieur de la cuvette une différence de niveau qui est fonction de la tension superficielle du liquide et du diamètre du tuyau,toutes autres conditions restant éga.les.Pour éliminer cette erreur de lecture, chaque cuvette 4,5 est pourvue d'un embranchement latéral 4b, 5b constituée par un tube de même diamètre que les tubes 6,7.
Il s'établit ainsi entre les tubes 4b,5b et leur cuvette respective 4,5,une différence de niveau égale à celle qui existe dans le tube correspondant 6,7,lorsque tout le système se trouve à la pression atmosphérique,Si maintenant avant de faire les déterminations des colonnes liquides dans les tubes 6,7,on amené les cuvettes 4,5 au moyen de la vis micromètrique 22, dans une position pour laquelle les liquides dans les tubes 4b,5b se trouvent au même niveau,et si au moyen de la vis mi- cromètrique 23,on déplace l'échelle graduée 17 de façon à ce que son zéro coincide avec les niveaux dans les tubes 4b, 5b, ce dont on se rend compte aisément au moyen de la loupe 24,on aura éliminé l'erreur en question.
D'autre part,comme l'eau distillée a des propriétés invariables,il peut être utile d'obtenir pour l'eau toujours la même hauteur de colonne.A cet effet, il suffit de comprimer plus ou moins fort au moyen d'une vis 25 convenablement agencée,un tuyau en matière élastique 26 surmontant le tuyau 12, pour faire varier la dépression agissant sur les colonnes liquides et amener aveo la précision voulue la colonne d'eau toujours à la même valeur.
De même il est intéressant de pouvoir effectuer très
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rapidement les déplacements du curseur 19 et de n'employer la vis micromètrique 21 que pour effectuer la mise au point exacte.A cet effet la vis 21 n'est pas supportée directement par l'échelle graduée 17 mais par un curseur télescopique 27 qu'on peut déplacer à la main et bloquer sur l'échelle graduée de manière quelconque connue.
Enfin pour éviter de devoir mettre au point séparément les curseurs 18 et I9,on peut ramener les images des deux ménisques des liquides contenus dans les tubes 6,,7, (Fig.4) à un seul oculaire 28 au moyen de prismes à réflexion totale convenablement disposés dans des tubes 29, 60,ce dernier servant également de coulisse au tube télesoopique 27 portant le curseur 19.
Afin de tenir compte de l'influence de la température sur la densité,on introduira un thermomètre dans les cuvettes 4 et 5 au moment de la détermination.
Il est bien entendu que l'on pourrait utiliser dans la construction du densimètre décrit des moyens équivalents, la description qui vient d'être faite n'étant qu'exemplative et non limitative.
REVENDICATIONS.
I. Densimètre hydrostatique caractérisé en ce que pour mesurer la densité du liquide,on provoque une certaine dépression dans deu@ tubes transparents immergés chacun dans une cuvette contenant l'une le liquide étalon,l'autre le liquide à examiner de façon à ce que les deux liquides montant dans ces tubes à des hauteurs inversement proportionnelles à leur densité,ces hauteurs étant mesurées au moyen de cur- seurs à vernier et loupe de grossissement se déplaçant le long d'une échelle graduée.