CN106816066A - 活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置 - Google Patents

Abstract

活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置由活塞式压力源和测量装置组成，水银既是工作液体，也是密封液体，测量装置由玻璃毛细管、密封液体容器、接头、密封件、真空阀、充气阀、压力表、恒温循环水夹套固定装置等组成，测量装置主体内上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，测量装置密闭空间充入的流体包括二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23，测量装置和活塞式压力源使用耐压金属管连接。本发明申请的优点是不用压力表校验器，从根本上避免使用压力表校验器带来的低温下蓖麻油粘度大漏气、变压器油粘度小漏油问题，从根本上消除多个阀门打开或关闭操作失误，导致设备报废的隐患，可以方便用于多种流体性质的测定。

Description

活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置

技术领域

本发明涉及一种用于流体性质测定与观察的实验装置，特别涉及一种能进行流体压强、体积、温度之间关系性质测定及临界现象观察的实验装置，属于实验教学仪器。

背景技术

流体的物性数据，如流体的临界温度、临界压强、临界体积等性质是决定物质液化、汽化、压力容器设计等性质的基础数据，流体的压强（P）、体积（V）、温度（T）之间的性质关系是流体的基本性质，是计算流体热力学性质的基础数据，为此需要测定流体的压强、体积、温度之间的关系，观察认识研究流体的临界性质，由于流体的这些性质数据是流体最基本的性质，有了这些性质后，根据热力学关系可以计算流体的其它热力学性质，这些性质在化学、化工、制冷、热能利用等方面发挥重要作用，因而有关流体PVT关系的实验研究受到重视，吴江涛在“西安交通大学学报”第37卷第1期篇名为“高精度流体PVTx 性质测量实验系统的研制”的文章中公开了一种高精度流体PVTx性质测量实验系统，陈琪在“浙江大学学报”第40 卷第1期报道了“高精度制冷工质PVT 实验系统研制”，徐航在“中国科技大学学报”第45 卷第5期报道了“基于磁悬浮密度计的高精度流体PVT 测量系统”，这几种测量系统的目的都是用于科学研究，增加测定结果的准确度，但带来的问题是设备造价昂贵，每隔一定时间，需要使用设备时，都必须要有资质的检验机构对温度测量仪器仪表、压力测量仪器仪表进行检定或校正，将这些设备用于实验教学不太现实，况且设备精度越高，设备越复杂，出现故障的机会越多，不利于教学保障。

流体的压强、体积、温度之间关系的测定及临界现象观察是很多高校开设的一个实验项目，中国专利CN202599882U公开了二氧化碳临界点及p-v-T关系测量实验台的组成，该实验台主要有实验台本体、恒温循环浴、恒温循环水夹套、压力表校验器、二氧化碳等组成，但设备中使用压力表校验器作为压力源，使用蓖麻油作为工作液体，在气温较低时，由于蓖麻油粘度过大，在使用活塞抽油时，活塞密封件处往往会有空气漏入油缸，也就是工作液体缸，导致蓖麻油无法抽入油缸，无法加压，实验无法进行，当工作液体更换为变压器油时，由于变压器油粘度较小，虽然不会从活塞密封件外漏入空气，但压力较高时，变压器油容易从活塞密封件处泄漏；另外，压力表校验器有多个阀门，在实验进行时，往往会出现阀门打开或关闭的错误，由于实验台本体内有压力，而压力表校验器上油杯压力为常压，由于压差，导致实验台本体内流体向外冲出，发生这种情况，造成的后果往往是设备报废，因为向实验装置本体中充入流体需要技巧，只有重新请设备生产厂家充入流体，差旅费及人工成本很高，而且也很麻烦，生产厂家往往也不愿意充入流体，当实验台本体内和压力表校验器内压力差较小时，由于压差也会造成压力表的损坏；另外一个问题是实验台本体内蓖麻油的体积远远大于压力表校验器油缸体积，实验中需要多次抽油，实验效率低下；还有一个问题是实验设备测定使用的流体只有一种，因为向实验装置本体中充入流体需要技巧，而且很麻烦，而技巧不是一朝一夕培养的，对于学生来说，培养这个技巧也不现实，因而现在市场销售的流体PVT性质测量装置只能测量一种流体PVT性质，导致测定观察流体实验设备效率低下，如果想测定其它流体PVT性质，只能购买另外的设备，导致实验设备购置费激增，现在全国开设流体PVT性质测定实验的学校，所用流体基本上都是二氧化碳；CN202599882U公开的设备还存在一个问题，恒温循环水夹套固定方法有问题，玻璃毛细管直接从恒温循环水夹套中穿过，垂直方向是依靠恒温循环水夹套自身的重量直接压在本体上，水平方向是依靠玻璃毛细管限定恒温循环水夹套在水平方向的运动，导致玻璃毛细管很长，加之使用填料密封，毛细管垂直度不易保证，一般玻璃毛细管长度在70厘米左右，安装玻璃毛细管或实验装置需要维护时，玻璃毛细管很容易在水平方向受力不均匀，导致玻璃毛细管折断。

发明内容

针对上述问题，发明人是通过如下技术方案解决问题的：

活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置由活塞式压力源和测量装置组成，活塞式压力源由手轮（1）、活塞螺杆（2）、固定螺母（3）、活塞筒（4）、活塞组件（5）、工作液体缸（6）、接头（7）组成，其中固定螺母（3）与活塞螺杆（2）配合，通过手轮（1）旋转将手轮（1）的旋转运动转变为活塞螺杆（2）的直线运动，推动活塞组件（5）在活塞筒（4）内运动，从而改变工作液体缸（6）的体积大小而产生压力变化，活塞螺杆（2）端部嵌入活塞组件（5）中，形成间隙配合，接头（7）用于连接测量装置，水银是活塞式压力源的工作液体，水银也是密封液体。

活塞组件（5）包括导向螺母（8）、活塞组件主体（9），活塞部件（10）、（11）、（14），活塞密封件（13），压紧螺母（12）。

测量装置由恒温循环水夹套（20）、玻璃毛细管（21）、恒温循环水夹套密封件（22）、玻璃毛细管密封件压盖（23）、密封液体容器盖子（24）、玻璃毛细管定位螺母（25）、密封液体容器（26）、接头（27）、玻璃毛细管密封件压盖螺栓（28）、玻璃毛细管密封件（29）、密封液体容器密封件（30）、真空阀、充气阀、压力表及连接真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来的连接结构、恒温循环水夹套固定装置组成。

通过接头（7）、接头（27）使用耐压金属管、卡套接头将活塞式压力源和测量装置连接起来。

测量装置主体由密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）组成，测量装置主体内上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）连接在一起，中间放置密封液体容器密封件（30），玻璃毛细管定位螺母（25）用于固定玻璃毛细管（21），将玻璃毛细管密封件（29）放入密封液体容器盖子（24）上的密封件槽内，使用玻璃毛细管密封件压盖螺栓（28）将玻璃毛细管密封件（29）固定，实现玻璃毛细管的密封，恒温循环水夹套（20）置于恒温循环水夹套密封件（22）上，使用恒温循环水夹套固定装置通过螺栓（31）将恒温循环水夹套（20）垂直固定在玻璃毛细管密封件压盖（23）上。

恒温循环水夹套固定装置由螺栓（31）、恒温循环水夹套夹持部件等组成。螺栓（31）与螺栓孔（231）配合，将螺栓（31）垂直固定于玻璃毛细管密封件压盖（23）上，通过螺栓（31）与半圆形槽（41）配合、螺栓与水平通孔（42）配合，将两个对称的恒温循环水夹套夹持部件连接在一起，将恒温循环水浴夹套（20）垂直固定在玻璃毛细管密封件压盖（23）上。

测量装置内的密封液体是水银，测量装置内的流体包括但不限于二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23，待测量流体的纯度要求其摩尔百分比大于99.99%。

测量装置沿玻璃毛细管（21）轴向垂直于水平面安装且接头（27）位于下部，接头（27）高于活塞式压力源接头（7），活塞式压力源工作液体缸（6）体积最大时工作液体最高点低于水平通孔（241）。

活塞式压力源内工作液体缸（6）能排出工作液体体积大于活塞式压力源和测量装置连接管路体积与测量装置内密封空间体积之和至少10毫升。

恒温循环水夹套夹持部件本身高度与恒温循环水夹套高度之比在1∶8～1∶20，恒温循环水夹套夹持部件安装高度在螺栓（31）的下部，螺栓（31）高度在60～100毫米。

耐压金属管内径在1～5毫米，耐压金属管壁厚在1～3毫米。

在密封液体容器盖子（24）侧面有水平通孔（241），通过水平通孔（241）将真空阀、充气阀、压力表连接到测量装置上。

为保证实验正常进行，水平通孔（241）的位置对应于密封液体容器盖子（24）内部锥形区域，从密封液体容器盖子（24）底部计算，其水平中心位置在密封液体容器盖子（24）高度的三分之二处到五分之四处。

充气阀、真空阀、压力表的接头水平高于水平通孔（241）水平中心线。

密封液体容器盖子（24）锥形中心线、密封液体容器（26）锥形中心线与玻璃毛细管（21）轴向中心线在同一条垂直线上。

接头（27）上端与密封液体容器（26）锥形最低点连接。

玻璃毛细管密封件压盖螺栓（28）优选内六角圆柱头螺栓。

恒温循环水出口（202）高于玻璃毛细管顶端至少10毫米。

工作液体缸（6）表面粗糙度不大于0.10μm。

本发明申请的优点是使用水银作为工作液体和密封液体，从根本上解决较低温度下进行实验时蓖麻油粘度过大造成的漏入空气，使用变压器油粘度小，压力表校验器漏油的问题，从根本上避免由于压力表校验器上多个阀门打开或关闭操作失误，测量装置本体压力和压力表校验器油杯内压力差大造成的设备报废隐患，可以方便用于多种流体性质的测定，实验效率高，操作方便，降低设备购置费用，降低实验成本，也避免了毛细管水平方向受力不均匀易折断的隐患。

附图说明

图1、活塞式压力源的一种结构剖面图，1手轮，2活塞螺杆，3固定螺母，4活塞筒，5活塞组件，6工作液体缸，7接头。

图2、活塞式压力源一种活塞组件剖面图，8导向螺母，9活塞组件主体，10、11、14活塞，13活塞密封件，12压紧螺母。

图3、测量装置的一种剖面图，20恒温循环水夹套，21玻璃毛细管，22恒温循环水夹套密封件，23玻璃毛细管密封件压盖，24密封液体容器盖子，25玻璃毛细管定位螺母，26密封液体容器， 27接头，28玻璃毛细管密封件压盖螺栓，29玻璃毛细管密封件， 30密封液体容器密封件，201温度计插孔，202恒温循环水出口，203恒温循环水入口。

图4、密封液体盖子24侧面水平通孔241。

图5、恒温循环水夹套固定装置，左上方是玻璃毛细管密封件压盖23俯视图，231螺栓孔，232通孔，左下方是螺栓31连接在玻璃毛细管密封件压盖23的剖面图，右上方是恒温循环水夹套夹持部件的俯视图，41半圆形槽，右下方是恒温循环水夹套夹持部件的正视图，水平通孔42。

具体实施方式

为进一步理解说明发明申请，对本发明申请中活塞式压力源和测量装置中相关内容做进一步的解释，并说明本发明的实施方法。

由于固定活塞式压力源和测量装置的支架、活塞式压力源和测量装置的固定结构属于常识，如活塞式压力源和测量装置使用六角钢制造，或使用圆钢棒或钢管将活塞式压力源和测量装置外部加工成六角形，或在活塞式压力源和测量装置表面焊接上用于固定和用于安装的部件，因而固定装置结构及部件在剖面图上未画出，活塞式压力源和测量装置的固定步骤也未涉及。

真空阀、充气阀、压力表及连接真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来的连接结构可以有多种形式，如通过管件及管路将真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来，也可以使用金属棒材或板材，并在金属棒材或板材上加工出相应的连接孔连接起来。

根据图3按照从下到上的顺序组装，先用耐压金属管和卡套接头，通过接头（7）和接头（27）将活塞式压力源和测量装置连接起来，使用的不锈钢管外径为5毫米，内径为2毫米，旋转手轮（1）使工作液体缸（6）体积最大，将密封液体容器（26）固定在支架上，从密封液体容器（26）上部加入密封液体水银490克，调节接头（7）水平，使水银充满工作液体缸（6），将密封液体容器密封件（30）放到密封液体容器（26）上，密封液体容器密封件（30）选用聚四氟乙烯垫圈，将玻璃毛细管（21）装入密封液体容器盖子（24），并使用玻璃毛细管定位螺母（25）固定，将密封液体容器盖子（24）、密封液体容器（26）连接在一起，将玻璃毛细管密封件（29）安装在玻璃毛细管（21）上，玻璃毛细管密封件（29）选择使用O形圈，与通孔（232）配合，使用玻璃毛细管密封件压盖螺栓（28），将玻璃毛细管密封件压盖（23）固定在密封液体容器盖子（24）上，将恒温循环水夹套（20）与恒温循环水夹套密封件（22）配合，恒温循环水夹套密封件（22）是橡胶密封件，通过螺栓（31）、恒温循环水夹套夹持部件将恒温循环水夹套（20）垂直固定在玻璃毛细管密封件压盖（23）上。

作为常识，玻璃毛细管的加工精度低于金属材料加工精度，应有防止玻璃毛细管在金属部件间受到挤压可能破裂的措施，这一问题可以有多种解决方法，如玻璃毛细管定位螺母（25）与玻璃毛细管（21）间安装有弹性垫片，或者通过调整玻璃毛细管定位螺母（25）的位置，使其与玻璃毛细管（21）间形成间隙配合，防止玻璃毛细管（21）受到过度挤压而破裂。

通过水平通孔（241）及连接结构将真空阀、充气阀、压力表连接到密封液体容器盖子（24）上。

在温度计插孔（201）中插入温度计，将恒温循环水分别连接到恒温循环水入口（203）和恒温循环水出口（202）上，调节恒温循环水浴的温度到设定值。

以六氟化硫温度压力体积关系测定为例，进一步说明发明申请的实施过程。先利用测量装置内密闭空间中的空气，检验测量装置的密封性，确保充气阀和真空阀是关闭的。缓慢旋转手轮（1），将水银从工作液体缸(6)输送到密封液体容器中，缓慢压缩空气使压力达到6.0MPa,保持1到2分钟，压力应维持不变，密封性检验合格后，旋转手轮（1），使工作液体缸(6)体积最大，将真空泵与缓冲瓶连接，再将缓冲瓶与测量装置的真空阀连接，打开真空阀，开动真空泵，抽真空至少15分钟，关闭真空阀，将六氟化硫钢瓶连接到测量装置充气阀上，打开充气阀，充入六氟化硫蒸汽至表压为0.1 MPa，关闭充气阀，再次打开真空阀，抽真空10分钟，关闭真空阀，再次打开充气阀，充入六氟化硫蒸汽至压力表读数达到0.2MPa，关闭充气阀，启动恒温循环水泵电源，先后在温度是室温、温度高于室温但低于临界温度下进行测量，旋转手轮（１）逐渐加压，在玻璃毛细管(21)内可依次观察到过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液平衡、饱和液体、压缩液体等状态，并从压力表上读取记录压力数值，从恒温循环水夹套(20)上的温度计记录测定温度数值，从恒温循环水夹套(20)外表面的刻度上读取记录流体高度数据。

流体体积由流体高度与玻璃毛细管内径数值，按照流体体积等于玻璃毛细管（21）截面积与流体高度乘积计算出流体体积，玻璃毛细管（21）内径是利用重量法得到的，通过恒温下玻璃毛细管（21）高度、玻璃毛细管（21）内水银重量、恒温下水银密度计算出来的，玻璃毛细管（21）内径是0.312厘米，可以计算出玻璃毛细管（21）的毛细管横截面积是0.0764平方厘米，根据实验记录的恒温循环水夹套（20）上的刻度计算出流体高度，由流体高度与毛细管内径数值，按照流体体积等于毛细管截面积与流体高度乘积计算出流体体积，从恒温循环水夹套（20）插入的温度计记录实验温度，从压力表读数记录实验压力，可绘制出等温下的PV图。

升高温度到45.5℃，可观察到汽液分界线模糊、临界乳光等临界现象。

在室温下六氟化硫处于汽液平衡状态或饱和液体状态时，将恒温循环水温度从室温直接升高到高于六氟化硫的临界温度，如48.0℃，在升温过程中观察汽液界面消失的过程。

当温度高于六氟化硫的临界温度45.5℃，六氟化硫处于气体状态或超临界流体状态，记录温度、压力、流体高度等实验数据，绘制出实验温度下的PV图。

当需要使用比体积或摩尔体积的数据绘制PV图时，可以由实验测定的压强、温度、流体的体积数据，根据文献数据计算出流体的物质的量，进而得到比体积或摩尔体积。

实验完毕后，可将测量装置内流体压力降低到略高于大气压，等待进行下次实验。

为节约课堂实验时间，测量装置抽真空、充六氟化硫蒸汽的过程可由实验技术人员或教师事先完成。

以二氧化碳压强体积温度测定实验为例，进一步说明本发明的实施方法。测定二氧化碳压强体积温度间关系时，先利用测量装置中密闭空间内的空气，检验活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置的密封性，确保工作液体缸（6）体积最大，确保充气阀和真空阀是关闭的，然后缓慢旋转活塞式压力源手轮（1），将水银从工作液体缸(6)输送到密封液体容器中，缓慢压缩空气使压力达到10MPa,保持1到2分钟，压力应维持不变，密封性检验合格后，旋转手轮（1），使工作液体缸(6)体积最大，将真空泵与缓冲瓶、缓冲瓶与真空阀连接，打开真空阀，开动真空泵，抽真空至少15分钟，关闭真空阀，将二氧化碳钢瓶连接到测量装置充气阀上，打开充气阀，充入二氧化碳蒸汽，关闭充气阀，再次打开真空阀，抽真空10分钟，关闭真空阀，再次打开充气阀，充入二氧化碳蒸汽至压力表读数达到0.5MPa，关闭充气阀，打开恒温循环水开关，先后在温度是室温、温度高于室温但低于临界温度下进行测量，旋转手轮（１）逐渐加压，在玻璃毛细管(21)内可依次观察到过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液平衡、饱和液体、压缩液体等状态，并从压力表上读取记录压力数值，从恒温循环水夹套(20)上的温度计记录测定温度数值，从恒温循环水夹套(20)侧面的刻度上读取记录流体高度数据，计算出流体体积，可绘制出试验温度下的PV图。其它温度下的数据测定方法相似，但观察到流体的状态不同。

测定二氧化碳压强体积温度间关系时，也可以按照与上述例子中不同的步骤进行。先利用测量装置中密闭空间内的空气，检验活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置的密封性，确保工作液体缸（6）体积最大，确保充气阀和真空阀是关闭的，将真空泵与缓冲瓶、缓冲瓶与真空阀连接，二氧化碳钢瓶连接到测量装置充气阀上，然后缓慢旋转活塞式压力源手轮（1），将水银从工作液体缸(6)输送到密封液体容器中，缓慢压缩空气使压力达到10MPa,保持1到2分钟，压力应维持不变，密封性检验合格后，旋转手轮（1），使工作液体缸(6)体积最大，打开真空阀，开动真空泵，抽真空至少15分钟，关闭真空阀，打开充气阀，充入二氧化碳流体到压力表读数为0.1MPa，关闭充气阀，再次打开真空阀，抽真空10分钟，关闭真空阀，再次打开充气阀，充入二氧化碳蒸汽至压力表读数达到0.5MPa，关闭充气阀，启动恒温循环泵电源，先后在温度是室温、温度高于室温但低于临界温度下进行测量，旋转手轮（１）逐渐加压，在玻璃毛细管(21)内可依次观察到过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液平衡、饱和液体、压缩液体等状态，并从压力表上读取记录压力数值，从恒温循环水夹套(20)上的温度计记录测定温度数值，从恒温循环水夹套(20)外表面侧面的刻度上读取记录流体高度数据，计算出流体体积，可绘制出试验温度下的PV图。其它温度下的数据测定方法相似，但观察到流体的状态不同。

充入流体的方法有多种，以二氧化碳为例，进一步说明本发明申请的实施过程实现。先利用密封液体容器中空气，检验活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置的密封性，确保工作液体缸（6）体积最大，确保充气阀和真空阀是关闭的，将真空泵与缓冲瓶、缓冲瓶与真空阀连接，二氧化碳钢瓶连接到测量装置充气阀上，然后缓慢旋转活塞式压力源手轮（1），将水银从工作液体缸(6)输送到密封液体容器中，缓慢压缩空气使压力达到10MPa,保持1到2分钟，压力应维持不变，密封性检验合格后，旋转手轮（1），使工作液体缸(6)体积最大，打开真空阀，开动真空泵，抽真空至少15分钟，关闭真空阀，打开充气阀，充入二氧化碳流体到压力表读数为0.1MPa，关闭充气阀，再次打开真空阀，抽真空10分钟，关闭真空阀，旋转手轮（1），使水银进入密封液体容器中，直至从玻璃毛细管（21）下部观察到水银，然后再次打开充气阀，充入二氧化碳蒸汽至压力表读数达到1.5MPa，关闭充气阀，打开恒温循环水开关，先后在温度是室温、温度高于室温但低于临界温度下进行测量，旋转手轮（１）逐渐加压，在玻璃毛细管(21)内可依次观察到过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液平衡、饱和液体、压缩液体等状态，并从压力表上读取记录压力数值，从恒温循环水夹套(20)上的温度计记录测定温度数值，从恒温循环水夹套(20)外表面侧面的刻度上读取记录流体高度数据，计算出流体体积，可绘制出试验温度下的PV图。其它温度下的数据测定方法相似，但观察到流体的状态不同。

实验中使用的真空泵流量为1升每分钟，绝压达到-0.09MPa。

当气温高于二氧化碳的临界温度，难以观察到汽液平衡时，需要使用带有制冷功能的恒温循环浴，将温度低于二氧化碳临界温度的低温水通入恒温循环水夹套中进行实验。其余步骤与六氟化硫性质测定步骤相似。

类似地，也可使用乙烷等流体进行实验，一台设备可以测量多种流体的温度、压力、体积间的数量关系。

使用CN202599882U公布的实验装置本体，仍然使用压力表校验器作为压力发生器，除不需要抽真空、充流体外，其余操作步骤共基本相同，但原来的实验装置因为压力表校验器的油缸容量比实验台本体的油压室容量小得多，需要多次从油杯里抽油，再向实验台本体中充油，才能在压力表上显示压力读数。压力表校验器抽油、充油的操作过程非常重要，因为操作出现问题不但加不上压力还会损坏试验设备，其步骤如下：①关闭压力表及进入本体油路的两个阀门，开启压力表校验器上的油杯的进油阀。②摇退压力表校验器上的活塞螺杆，直到螺杆全部退出，这时压力台油缸中注满了油。③先关闭油杯阀门，然后开启压力表和进入本体油路的两个阀门。④摇进活塞螺杆，向装置本体充油，如此反复，直至压力表上有压力读数为止，二次充油时，必须首先记住第一次充油时达到的压力，等二次充油压力达到第一次充油的压力时，才能打开本体油路的阀门，以免损坏设备。整个实验过程中压力不能超过6.0MPa。⑤再次检查油杯阀门是否关好，压力表及本体油路阀门是否开启，若已稳定，即可实验。其余步骤与实施例１相同，但操作步骤多，出现阀门打开和关闭的机会多，容易导致二氧化碳冲出实验台本体，实验设备容易损坏，另一个问题是气温低时，即使气温在15℃时，也经常出现由于蓖麻油粘度大，压力表校验器活塞内进入空气，抽不上油，经常会有导致实验失败的情况出现。

一旦打开或关闭压力表校验器上的阀门操作失误，实验装置本体与压力表校验器压力差较大，会使测量本体内流体冲出，导致设备报废。

密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）间连接方式有多种，如螺纹连接、焊接等，螺纹连接也有多种形式，如直接在密封液体容器盖子（24）下部内表面加工出内螺纹，在密封液体容器（26）上部加工出外螺纹，也可以在密封液体容器盖子（24）下部外表面与密封液体容器（26）上部外表面加工螺纹，通过一个双内丝直通接头将密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）连接起来。

根据密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）间连接形式不同，密封形式有多种，如填料密封、密封件密封等。

密封件种类很多，如截面形状为O形的O形密封圈，截面为梯形、矩形等异形密封件，还有密封圈、密封垫等等，其材质优选耐老化、耐高温、耐化学试剂的材料，如丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚硫橡胶、改性橡胶、复合橡胶等高分子材料，所述密封件材料包括但不限于上述材料。

密封件也可由不同材料包覆而成，所述的密封件包括两种或两种以上材料包覆形成的密封件。

当使用橡胶密封件时橡胶硬度不小于邵氏硬度75度，硬度过小，起不到密封作用，当硬度过大时，可能会损伤玻璃毛细管。

O形橡胶密封圈是常用的密封件，形状不一，当设计合理时，均能实现密封要求，当使用异形截面橡胶密封件时，用于放置异形橡胶密封件的密封件槽剖面形状与异形截面橡胶密封件截面形状相同。

密封件材料也可以选用聚四氟乙烯、石墨等材料。

为增强密封效果，可以增加密封圈的数量，形成多重密封。

真空阀、充气阀、压力表在密封液体容器上的连接形式有多种，可以连接在液体密封容器盖子（24），如在水平通孔（241）上通过接头、耐压金属管、管件，将真空阀、充气阀、压力表连接在测量装置上，也可以通过一个加工有连接孔的金属块将真空阀、充气阀、压力表连接起来。因此可以有多种形式结合。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置由活塞式压力源和测量装置组成，其特征在于：活塞式压力源由手轮（1）、活塞螺杆（2）、固定螺母（3）、活塞筒（4）、活塞组件（5）、工作液体缸（6）、接头（7）组成，活塞组件（5）包括导向螺母（8）、活塞组件主体（9），活塞部件（10）、（11）、（14），活塞密封件（13），压紧螺母（12），水银是活塞式压力源的工作液体，测量装置由恒温循环水夹套（20）、玻璃毛细管（21）、恒温循环水夹套密封件（22）、玻璃毛细管密封件压盖（23）、密封液体容器盖子（24）、玻璃毛细管定位螺母（25）、密封液体容器（26）、接头（27）、玻璃毛细管密封件压盖螺栓（28）、玻璃毛细管密封件（29）、密封液体容器密封件（30）、真空阀、充气阀、压力表及连接真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来的连接结构、恒温循环水夹套固定装置组成，测量装置主体内上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，在密封液体容器盖子（24）侧面有水平通孔（241），通过水平通孔（241）将真空阀、充气阀、压力表连接到测量装置上，恒温循环水夹套固定装置由螺栓（31）、恒温循环水夹套夹持部件等组成，测量装置内的密封液体是水银，测量装置内的流体包括但不限于二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23，待测量流体的纯度要求其摩尔百分比大于99.99%；通过接头（7）、接头（27）使用耐压金属管、卡套接头将活塞式压力源和测量装置连接起来，耐压金属管内径在1～5毫米，耐压金属管壁厚在1～3毫米。

2.根据权利要求1所述的活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置，其特征在于：测量装置沿玻璃毛细管（21）轴向垂直于水平面安装且接头（27）位于下部，接头（27）高于活塞式压力源接头（7），工作液体缸（6）体积最大时工作液体最高点低于水平通孔（241）。

3.根据权利要求1所述的活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置，其特征在于：工作液体缸（6）能排出工作液体体积大于活塞式压力源和测量装置连接管路体积与测量装置内密封空间体积之和至少10毫升。

4.根据权利要求1所述的活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置，其特征在于：恒温循环水夹套夹持部件本身高度与恒温循环水夹套高度之比在1∶8～1∶20，恒温循环水夹套夹持部件安装高度在螺栓（31）的下部，螺栓（31）高度在60～100毫米。

5.根据权利要求1所述的活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置，其特征在于：密封液体容器盖子（24）锥形中心线、密封液体容器（26）锥形中心线与玻璃毛细管（21）轴向中心线在同一条垂直线上。

6.根据权利要求1所述的活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置，其特征在于：玻璃毛细管密封件压盖螺栓（28）优选内六角圆柱头螺栓。

7.根据权利要求1所述的活塞式压力源流体压强体积温度关系测定实验装置，其特征在于：工作液体缸（6）表面粗糙度不大于0.10μm。