SU427268A1 - Устройство для измерения давления насыщенных паров жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  физических величин и может быть использовано при проведении теплофизического эксперимента с целью быстрого измерени  давлеичи  насыщенных паров жидкостей . Известно устройство дл  измерени  давлени  насыщенных паров жидкости, содержащее частично заполненный исследуемым веществом сосуд, снабженный датчиком температуры и соединенный со стороны жидкой фазы с прибором дл  измерени  давлени , и систему создани  регулируемой температуры опыта. Дл  каждого значени  температуры опыта t измер етс  соответствующее давление паров р, и Б результате находитс  зависимость р f(t). Недостатком известного устройства  вл етс  то, что дл  измерени  давлени  обычно используетс  ртутный манометр. При повыщенных температурах, когда давление насыщенных паров жидкостей может достигать величины пор дка нескольких атмосфер, использовать ртутный манометр весьма затруднительно , так как столб ртути, уравновешиБающий давление пара в сосуде, должен иметь высоту несколько метров. Кроме того, изменение высоты ртутното столба в манометре приводит к уменьшению объема жидкой фазы в сосуде, что крайне нежелательно при исследовани х многокомпонентных жидкостей, дл  которых давление насыщенных паров зависит от соотнощени  объемов жидкой и паровой фаз. Использование при повыщенных температурах других приборов дл  точного измерени  давлени , например грузопорщневого манометра или образцового пружинного манометра , требует создани  специального разделител , отдел ющего исследуемое вещество от прибора и не внос щего искажений в измер емое давление. В противном случае невозможна нормальна  работа прибора, тщательна  очистка всего устройства и смена исследуемого вещества. Целью изобретени   вл етс  упрощение измерительной аппаратуры и повыщение точности измерени  за счет отказа от использовани  прибора, измер ющего абсолютное давление (или избыточное по отнощению к атмосферному), и поддержани  посто нного соотнощени  жидкой и паровой фаз исследуемой жидкости. В предложенном устройстве эта цель достигаетс  благодар  тому, что оно содержит два идентичных герметичных обогреваемых сосуда, заполненных частично одинаковым количеством исследуемой жидкости, к которым со стороны жидкой фазы присоединен датчик фиксированного перепада давлени .

Датчик  вл етс  органом управлени  регул тора нагревател  одного из сосудов. Оба сосуда нагреваютс  таким образом, что в процессе опыта между ними поддерживаетс  посто нный, заранее заданный, перепад давлений при этом непрерывно измер ютс  разность температур сосудов А/ и температура одного из сосудов. По значени м А/з и h.t определ етс  зависимость давлени  от температуры .

На чертеже показано предложенное устройство .

Устройство содержит два идентичных измерительных блока в виде сосудов 1 к 2, ртутный датчик 3 фиксированного перепада давлени , состо щий из U-образной трубки с впа нными платиновыми контактами 4 vi 5 и трубки 6 дл  заполнени  устройства исследуемой жидкостью и ртутью. Каждый из сосудов 1, 2 имеет термопарную гильзу 7 дл  размещени  датчиков температуры, например спаев термопар, и нагревательную систему, состо щую из медной трубы 8, нагревател  9 и регул тора напр жени  10,  вл ющегос  регул тором нагревател . Нагреватель сосуда 2 включен в цепь через реле 11. Сосуды /, 2, датчик 3, трубка 6 и термопарйа  гильза 7 могут быть выполнены из стекла и составл ть единое целое.

Дл  заполнени  устройство устанавливаетс  так, чтобы трубка 6 находилась сверху. В каждый сосуд заливаетс  одинаковое нужное количество ртути. Затем устройство присое|Дин етс  к линии загрузки исследуемой жидкостью. Сосуды заполн ютс  одинаковым количеством жидкости под вакуумом, после чего производитс  отпайка устройства по трубке 6.

Перед началом опыта температура в обоих сосудах одинакова и уровень ртути в правом и левом коленах датчика 3 одинаков. Включаетс  нагреватель сосуда 1, температура и давление в нем увеличиваютс , при этом уровень ртути в левом .коле е датчика уменьщаетс , а в правом повыщаетс  до тех пор, пака уровень ртути в П)равом колене не достигнет контакта 4. В этот момент срабатывает реле и включаетс  нагреватель сосуда 2. После этого в сосуде 2 также начинают

увеличиватьс  температура и давление, вследствие чего перепад давлени  на датчике умеиьщаетс  и ртуть перестает касатьс  контакта 4. В этот момент реле включает нагреватель сосуда 2. Процесс повтор етс  многократно . Таким образом регулируетс  мощность нагревател  сосуда 2 и между сосудами поддерживаетс  посто нный перепад давлени , который задаетс  разностью уровней ртути в коленах датчика 3. Температура в сосуде / все врем  плавно повыщаетс , при этом также достаточно плавно растет и температура в правом сосуде 2. Соотнощение мощностей нагревателей подбираетс  таким, чтобы колебани  уровн  ртути в датчике были минимальными. Непрерывно записываетс  разность температур сосудов А/ и температура одного сосуда t. В результате получают кривые зависимости А/ и i от времени при посто нном перепаде давлени  Ар, по которым находитс  зависимость

-fit }

),

где ср - средн   температура сосудов, найденна  по значени м tj и Аг.

Учитыва  малые значени  А/, наход т в конечном итоге искомую зависимость давлени  от температуры. Экспериментальна  проверка устройства показала, что погрещность в определении давлени  составл ет 2-3%.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  давлени  насыщенных паров жидкости, содержащее измерительный бло1К, вьшолненный в виде заполHeHiKoro до определенного уровн  исследуемой жидкостью герметичного сосуда, снабженного датчиком температуры и нагревателем с регул тором, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности измерени , устройство снабжено вторым идентичным измерительным блоком, регул тор нагревател  которого имеет орган управлени , выполненный в виде датчика перепада давлени  между сосудами.