DD224111A1

DD224111A1 - Verfahren zur bestimmung der schallgeschwindigkeit mittels relativer messverfahren

Info

Publication number: DD224111A1
Application number: DD26300184A
Authority: DD
Inventors: Lothar Vogel; Eike Rosenfeld
Original assignee: Univ Halle Wittenberg
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1985-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mittels relativer Messverfahren, das ueberall dort angewandt werden kann, wo die praezise Messung der Schallgeschwindigkeit, bezogen auf eine Eichsubstanz oder Umgebungsfluessigkeit, erforderlich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei relativen Messverfahren der Schallgeschwindigkeit notwendigen zeitlichen und opperativen Aufwand bei gleichzeitiger Erhoehung der Genauigkeit der Messergebnisse zu verringern. Das erfindungsgemaesse Verfahren ist gekennzeichnet dadurch, dass als Eich- oder Umgebungsfluessigkeiten nicht reine Fluessigkeiten, sondern Loesungen mit bei bestimmten Konzentrationen temperaturunabhaengigen oder nur schwach temperaturabhaengigen Schallgeschwindigkeiten verwendet werden.

Description

-1- 263 001 3

Y- . .

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mittels relativer Meßverfahren, gekennzeichnet dadurch, daß als Eich- oder Umgebungsflüssigkeit wäßrige Lösungen mit bei bestimmten Konzentrationen temperaturunabhängigen Schallgeschwindigkeiten verwendet werden.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl Elektrolyt- bzw. Nichtelektrolyt-Lösungen eingesetzt werden.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mittels relativer Meßverfahren, das überall dort angewandt werden kann, wo die präzise Messung der Schallgeschwindigkeit, bezogen auf eine Eichsubstanz oder Umgebungsflüssigkeit, erforderlich ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen.

Es ist bekannt, daß die Messung der Ultraschallgeschwindigkeit auf verschiedene Weise möglich ist (z. B. MICHAILOW, L.: Die Ausbreitung der Ultraschallwellen in Flüssigkeiten, IOCTEXy3flAT, 1949; BERGMANN, L.: Der Ultraschall, Zürich, 1949; SIEGEL, S.: Journ. Acoust. Soc. Amer. 16 (1944), 26; KUDRJAWZEW, B.B.: Anwendung von Ultraschallverfahren bei physikalisch-chemischen Untersuchungen, Berlin, 1955. Für einige relative Meßverfahren werden Eichsubstanzen benötigt. Nachteilig wirkt sich hierbei die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit dieser Eichsubstanzen aus. Bei einigen Verfahren zur Messung der Schallgeschwindigkeit an Festkörpern befinden sich diese in einer Flüssigkeit. Auch hier wirkt sich die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit negativ aus. In beiden Fällen ist ein entsprechend hoher apparativer und zeitlicher Aufwand zur Temperierung erforderlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mittels relativer Meßverfahren ohne obige Mangel möglichst rationell und ohne zusätzlichen Aufwand erlaubt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relatives Meßverfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit zu ermöglichen und den störenden Einfluß der Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit bei den Eich- oder Umgebungsflüssigkeiten zu vermeiden. · *

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Eich- oder Umgebungsflüssigkeiten wäßrige Lösungen mit im Existenzgebiet der Lösungen vorhandenen temperaturunabhängigen oder schwach temperaturabhängigen Schallgeschwindigkeiten verwendet werden. Dadurch wird ein erforderlich hoher Aufwand an Geräten und_¥Zeit zur Temperierung vermieden. Als Eich- oder Umgebungsflüssigkeiten werden Elektrolyt- bzw. Nichtelektrolytlösungen verwendet.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Abbildung näher erläutert werden.

Fig. 1: zeigt die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeiten von der Zusammensetzung der Wasser/Natriumnitrat-Lösung für

verschiedene Teperaturen und
Fig. 2: zeigt die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeiten von der Zusammensetzung der Wasser/ Harnstoff-Lösung für

verschiedene Temperaturen. >

Wie die Abbildungen zeigen, tritt in beiden Fällen ein Schnittpunkt bzw. Überschneidungsbereich der Schallisothermen bei einer bestimmten Zusammensetzung der Lösungen auf. Das hat zur Folge, daß für diese Zusammensetzungen der Lösungen die Schallgeschwindigkeiten temperaturunabhängig bzw. nur schwach temperaturabhängig sind. Werden als Meßstandards oder Umgebungsflüssigkeiten derartige Lösungen mit in bestimmten Bereichen temperaturunabhärfgiger Schallgeschwindigkeit verwendet, so wird der Einsatz von relativen Meßverfahren einfacher und die Meßergebnisse genauer. Folgende weitere wäßrige Systeme weisen z. B. in ihren Ultraschallverhalten derartige Temperaturunabhängigkeit auf: H₂CVNa₂HPO₄ H₂0/Harnstoff

H₂O/K₂HPO₄ H₂O/Acetamid

H₂O/(NH₂)₂HPO₄ H₂0/Aceton

H₂O/NaH₂PO₄

H₂O/NaNO₃ , '

In den Abbildungen bedeuten:
a - Ultraschallgeschwindigkeitinm/s
x'_s - Molenbruch der gelösten Komponente
T; - Meßtemperatur(i = 1,...,4)