SU1332209A1

SU1332209A1 - Arrangement for determining volumetric properties of liquids

Info

Publication number: SU1332209A1
Application number: SU853980616A
Authority: SU
Inventors: Валерий Николаевич Карцев; Владимир Васильевич Цепулин
Original assignee: Научно-исследовательский институт механики и физики Саратовского государственного университета
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1987-08-23

Abstract

Изобретение относитс к испытани м с применением тепловых средств, а именно к определению объемных свойств жидкостей и позвол ет повысить точность измерени . Устройство включает стекл нный баллон с измерительным капилл ром, размещенный в камере давлени . Пространство между баллоном и камерой заполнено рабочей жидкостью. Камера давлени вьшол- нена прозрачной. Проба испытуемой жидкости заполн ет баллон и часть измерительного капилл ра. Открытый конец измерительного капилл ра расположён выше уровн рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости используетс исследуема жидкость. Камеру тер- мостатируют. Измер ют уровень жидкости в капилл ре через прозрачную стенку камеры. После изменени температуры или давлени и установлени нового стационарного состо ни измер ют новый уровень жидкости в капилл ре . По полученным данным вычисл ют термический коэффициент объемного расширени , изотермическую сжимае- мость и плотность. Повышение точности достигаетс за счет того, что поверхность исследуемой пробы в измерительном капилл ре соприкасаетс только с парами той же жидкости, а капилл р не выходит за пределы зоны рабочих температур. 1 ил. (ЛThe invention relates to tests using thermal means, in particular to the determination of the volumetric properties of liquids and makes it possible to increase the measurement accuracy. The device includes a glass bottle with a measuring capillary placed in a pressure chamber. The space between the cylinder and the chamber is filled with working fluid. The pressure chamber is transparent. The sample of the test liquid fills the cylinder and part of the measuring capillary. The open end of the measuring capillary is located above the level of the working fluid. The test fluid is used as the working fluid. The camera is being terrorized. The liquid level in the capillary is measured through the transparent wall of the chamber. After a change in temperature or pressure and the establishment of a new steady state, a new liquid level in the capillary is measured. According to the data obtained, the thermal coefficient of volume expansion, isothermal compressibility and density are calculated. An increase in accuracy is achieved due to the fact that the surface of the test sample in the measuring capillary is in contact only with vapors of the same liquid, and the capillary does not extend beyond the limits of the working temperature zone. 1 il. (L

Description

Изобретение относитс к испытани с применением тепловых средств, а именно к определению объемных свойст жидкостей.The invention relates to a test using thermal means, namely the determination of the volumetric properties of liquids.

Целью-изобретени вл етс повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерени изотермической сжимаемости.The object of the invention is to improve measurement accuracy and enhance functionality by simultaneously measuring isothermal compressibility.

На чертеже показано устройство дл измерени объемных свойств жидкости .The drawing shows a device for measuring the volumetric properties of a liquid.

Устройство имеет камеру давлени представл ющую собой полый стекл нный цилиндр 1, закрепленный между верхним 2 и нижним 3 фланцами в кольцевых пазах с уплотнител ми- 4. Камер давлений изготовлена из прозрачного материала с толщиной стенок 5-6 мм. Между собой верхний и нижний фланцы ст гиваютс четырьм шпильками 5. Внутрь камеры давлений через отверстие в верхнем фланце вставл етс стел нный баллон 6 емкостью 40-60 см- , в верхней части которого приварена стекл нна трубка диаметром 5-6 мм с калиброванным, капилл ром диаметром 0,6-0j9 мм. Стекл нна трубка заканчиваетс конусным шлифом, на который одеваетс притертый стекл нный колпачок (не показан). Камера давлени геометично закрываетс с помош;ью фланца 7 и уплотнительного металличекого кольца 8, вход щего в кольцевые пазБ верхнего 2 и манипул ционного фланцев. Во фланце 7 имеетс отверстие 9. Осевое отверстие при измерени х .герметизируетс фотопластовой прокладкой 10 и колпачком 11, навинчиваемым на штуцер манипул ционного фланца. На нижнюю часть фланца 7 навинчиваетс металлический цилиндр 12 предназначенный дл выравнивани температуры по камере давлени и имею- продольную щель дл наблюдени за жидкостью в капилл ре дилатомера. На верхнюю часть фланца 7 навинчиваетс предохранительньш патрубок 13, в нем имеетс также отверстие с резьбой, в которое вставл етс уп- лотнительна шайба 14 с отверстием 0,2-0,3 мм и ввинчиваетс штуцер 15. Дл обеспечени соосности капилл ра с осевым отверстием 9 в верхней час- ти щели закрепл етс направл юш;а планка 16 с конусным отверстием дл шлифа стекл нной трубки. Все металлические детали камеры давлени изгоThe device has a pressure chamber which is a hollow glass cylinder 1 fixed between the upper 2 and lower 3 flanges in the annular grooves with a miniature seal 4. The pressure chambers are made of transparent material with a wall thickness of 5-6 mm. Between themselves, the upper and lower flanges are fastened by four studs 5. Inside the pressure chamber through the opening in the upper flange, a stellate balloon 6 with a capacity of 40-60 cm is inserted, in the upper part of which a 5-6 mm diameter glass tube is welded with a calibrated capillary rum diameter of 0.6-0j9 mm. The glass tube ends with a tapered cut, on which a ground glass cap is worn (not shown). The pressure chamber is geometrically closed by means of a flange 7 and a metal sealing ring 8, which enters the annular grooves of the top 2 and the manipulation flanges. In the flange 7, there is a hole 9. The axial hole, when measured, is sealed by a photoplastic gasket 10 and a cap 11, which is screwed onto the fitting of the manipulating flange. A metal cylinder 12 is screwed onto the bottom of the flange 7 for leveling the temperature in the pressure chamber and having a longitudinal slit for observing the liquid in the capillary dilator. A safety fitting 13 is screwed onto the upper part of the flange 7, it also has a threaded hole into which a sealing washer 14 is inserted with a hole of 0.2-0.3 mm and a fitting 15 is screwed in. To ensure alignment of the capillary with the axial hole 9 in the upper part of the slit is fixed a yush; and the strap 16 with a tapered hole for the polish of the glass tube. All metal parts of pressure chamber are manufactured

товлены из титана, а уплотнительные прокладки, обеспечивающие герметиза- цию камеры, из рези ны или второплас- та. На чертеже показана граница 17 раздела жидкости и газовой фазы.They are made of titanium, and the gaskets that seal the chamber are made of rubber or scraper. The drawing shows the boundary 17 of the liquid and gas phase.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Заполненный исследуемой.жидкостью баллон 6 помещают в камеру давлени , которую устанавливают в термостат. Жидкость в капилл ре дилатометра отбирают до самого низкого уровн калиброванной части капилл ра с помощью никелевой трубочки, вводимой через отверстие 9. Незаполненную часть капилл ра просушивают от остатков -жидкости с помощью той же никелевой трубки , продува по ней сухой воздух или осуществл отсос остатков жидкости со стенок капилл ра форвакуумным насосом .The cylinder 6 filled with the liquid under test is placed in a pressure chamber which is installed in a thermostat. The liquid in the capillary dilatometer is taken to the lowest level of the calibrated part of the capillary using a nickel tube inserted through the opening 9. The empty part of the capillary is dried from the residual liquid using the same nickel tube, blowing dry air through it or sucking the remaining liquid from the capillary walls by a forepump pump.

Отсчет уровн жидкости в капилл ре дилатометра осуществл ют каждый раз после установлени равновесного состо ни его положени . Наступление равновесного состо ни жидкости фиксируют по посто нству температуры и неизменности уровн жидкости в капилл ре .The fluid level in the capillary dilatometer is read every time after the equilibrium state is established. The onset of the equilibrium state of the fluid is fixed by the constancy of the temperature and the invariance of the liquid level in the capillary.

45 50 55 45 50 55

4040

Первый отсчет уровн жидкости производ т при самом низком ее положении в капилл ре. Затем температуру в рабочем термостате повьшают на 0,2-1° С, чтобы перемещение уровн (мениска) жидкости в капилл ре составила 40-50 мм, и производитс второй отсчет уровн жидкости в капилл ре . Эти два отсчета вл ютс исходными -данными дл расчета термического коэффициента объемного расширени исследуемой жидкости.The first reading of the liquid level is made at its lowest position in the capillary. Then the temperature in the working thermostat is increased by 0.2-1 ° C so that the level (meniscus) of the liquid in the capillary is 40-50 mm, and the second reading of the level of the liquid in the capillary is performed. These two readings are the initial data for calculating the thermal coefficient of volumetric expansion of the test liquid.

При сохранении второго равновесного состо ни жидкости в дилатометре, в камеру давлени подаетс необходи-. мое давление 4-4,5 кг/см, В результате пьезовоздействи на жидкость ее уровень в капилл ре понижаетс . Измен етс и температура самой жидкости в дилатометре. После восстановлени равновесного состо ни производитс третий отсчет уровн жидкости в капилл ре .While maintaining the second equilibrium state of the fluid in the dilatometer, the required pressure is supplied to the pressure chamber. my pressure is 4–4.5 kg / cm. As a result of the piezoeffect on the liquid, its level in the capillary decreases. The temperature of the liquid itself in the dilatometer also changes. After the equilibrium is restored, a third reading of the liquid level in the capillary is performed.

Разность уровней жидкости в капилл ре между вторым и третьим ее равновесными состо ни ми при неизменной температуре служит дл определени изотермической сжимаемости. Дилатометр извлекают из камеры и взвешивают .The difference in the levels of the liquid in the capillary between its second and third equilibrium states at a constant temperature serves to determine the isothermal compressibility. The dilatometer is removed from the chamber and weighed.

Предлагаемое устройство позвол ет фиксировать объемные изменени пробы жидкости без применени буферной жидкости ., контактирующей в капилл ре с исследуемой жидкостью. В качестве рабочей жидкости .проба находитс в контакте с собственными парами, таким образом, исключаетс физико-химическое взаимодействие со средой, передающей давление на объект испытани . За счет этого, а также за счет исключени погрешности, возникающей при выводе капилл рной трубки за пределы зоны рабочих температур, достигаетс повышение точности.The proposed device permits the recording of volumetric changes in a fluid sample without the use of a buffer fluid that is in contact in the capillary with the test fluid. As a working fluid, the sample is in contact with its own vapors, thus eliminating the physicochemical interaction with the medium transferring pressure to the test object. Due to this, as well as by eliminating the error that occurs when the capillary tube is taken out of the operating temperature zone, an increase in accuracy is achieved.

Устройство позвол ет при однократном заполнении измерительного сосуда измерить сразу три объемных характеристики жидкости: термический коэффициент объемного расширени , изотермическую сжимаемость и плотность. Это позвол ет значительно ускорить процесс измерени по сравнению с измерением каждого параметра в отдельности и одновременно повысить точность и достоверность получаемых результатов , особенно дл растворов,The device allows, at a single filling of the measuring vessel, to measure at once three volumetric characteristics of the liquid: thermal coefficient of volumetric expansion, isothermal compressibility and density. This allows you to significantly speed up the measurement process compared to measuring each parameter separately and at the same time improve the accuracy and reliability of the results obtained, especially for solutions

5five

00

5five

а также летучих или гигроскопических жидкостей.as well as volatile or hygroscopic liquids.

Устройство может быть использовано в научно-исследовательских и заводских лаборатори х.The device can be used in research and production laboratories x.

оabout

Claims

Invention Formula

A device for determining the volumetric properties of a liquid, consisting of a pressure chamber, a vessel for the test liquid in the form of a glass, a cylinder equipped with a calibrated capillary tube, and a working fluid in the gap between the vessel for the test liquid and the pressure chamber, that, in order to increase measurement accuracy and enhance functionality due to the simultaneous measurement of isothermal compressibility, thermal coefficient of volume expansion and density, the liquid under study is open end of the capillary tube is located above the working pressure of the liquid level within the chamber, the chamber pressure vsholnena transparent and is used as a working fluid sample liquid.

VNIIPI Order 3825/39 Circulation 776

Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4

Subscription