Устройство для определения объемных свойств жидкости

 

Изобретение относится к испытаниям с применением тепловых средств, а именно к определению объемных свойств жидкостей и позволяет повысить точность измерения. Устройство включает стеклянный баллон с измерительным капилляром, размещенный в камере давления. Пространство между баллоном и камерой заполнено рабочей жидкостью. Камера давления вьшолнена прозрачной. Проба испытуемой жидкости заполняет баллон и часть измерительного капилляра. Открытый конец измерительного капилляра расположён выше уровня рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости используется исследуемая жидкость. Камеру термостатируют. Измеряют уровень жидкости в капилляре через прозрачную стенку камеры. После изменения температуры или давления и установления нового стационарного состояния измеряют новый уровень жидкости в капилляре . По полученным данным вычисляют термический коэффициент объемного расширения, изотермическую сжимаемость и плотность. Повышение точности достигается за счет того, что поверхность исследуемой пробы в измерительном капилляре соприкасается только с парами той же жидкости, а капилляр не выходит за пределы зоны рабочих температур. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 N 25 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 39800616/31-25 (22) 19. 11. 85 (46) 23. 08.87. Бюл. 11 - 31 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики Саратовского государственного унйверситета (72) В.Н.Карцев и В.В..Цепулин (53) 536.41(088.8) (56) Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. — М.: Наука, 1967, с. 154-155.

Millего F.J. ets, Isothermal Compressibilities of water various Temperatures. — J.Chem. Eng. Data, 1969, Ф 4, р. 422-425.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к испытаниям с применением тепловых средств, а именно к определению объемных свойств жидкостей и позвапяет повысить точность измерения. Устройство включает стеклянный баллон с измерительным капилляром, размещенный в камере давления. Пространство между баллоном и камерой заполнено рабочей жидкостью. Камера давления выполнена прозрачной. Проба испытуемой жидкости заполняет баллон и часть измерительного капилляра. Открытый конец измерительного капилляра расположен выше уровня рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости используется исследуемая жидкость. Камеру термостатируют. Измеряют уровень жидкости в капилляре через прозрачную стенку камеры. После изменения температуры или давления и установления нового стационарного состояния измеряют новый уровень жидкости в капилляре. По полученным данным вычисляют термический коэффициент объемного расширения, изотермическую сжимае- . мость и плотность. Повышение точнос- С „ ти достигается за счет того, что поверхность исследуемой пробы в измерительном капилляре соприкасается только с парами той же жидкости, а капилляр не выходит за пределы зоны рабо-. чих температур. 1 ил.

2209

1

133

Изобретение относится к испытаниям с применением тепловых средств, а именно к определению объемных свойств жидкостей.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет одновременного измерения изотермической сжимаемости.

На чертеже показано устройство для измерения объемных свойств жидкости, Устройство имеет камеру давления, представляющую собой полый стеклянный цилиндр i, закреппенный между верхним 2 и нижним 3 фланцами в кольцевых пазах с уплотнителями 4. Камера давлений изготовлена из прозрачного материала с толщиной стенок 5-6 мм.

Между собой верхний и нижний фланцы стягиваются четырьмя шпильками 5.

Внутрь камеры давлений через отверстие в верхнем фланце вставляется стеклянный баллон 6 емкостью 40-60 см в верхней части которого приварена стеклянная трубка диаметром 5-6 мм с калиброванным. капиллярам диаметром

0,6-0,9 мм. Стеклянная трубка заканчивается конусным шлифом, на который одевается притертый стеклянный колпачок (не показан). Камера давления геометично закрывается с помощью фланца 7 и уплотнительного металлического кольца 8, входящего в кольцевые пазы верхнего 2 и манипуляционного фланцев. Во фланце 7 имеется отверстие 9. Осевое отверстие при измерениях герметизируется фотопластовой прокладкой 10 и колпачком l1, навинчиваемым на штуцер манипуляционного фланца. На нижнюю часть фланца 7 навинчивается металлический цилиндр 12, предназначенный для выравнивания температуры по камере давления и имеющий продольную щель для наблюдения за жидкостью в капилляре дилатомера.

На верхнюю часть фланца 7 навинчивается предохранительный патрубак 13, в нем имеется также отверстие с резьбой, в которое вставляется уплотнительная шайба 14 с отверстием

0,2-0,3 мм и ввинчивается штуцер 15.

Для обеспечения саосности капилляра с осевым отверстием 9 в верхней части щели закрепляется направляющая планка 16 с конусным отверстием для шлифа стеклянной трубки. Все металлические детали камеры давления иэга5

30 товлены из титана, а уплотнительные прокладки, обеспечивающие герметиза- цию камеры, из резины или второпласта. На чертеже показана граница 17 раздела жидкости и газовой фазы.

Устройство работает следующим образом.

Заполненный исследуемой жидкостью баллон 6 помещают в камеру давления, которую устанавливают в термастат.

Жидкость в капилляре дилатометра отбирают до самого низкого уровня калиброванной части капилляра с помощью никелевой трубочки, вводимой через отверстие 9. Незаполненную часть капилляра просушивают от остатков жидкости с помощью той же никелевой трубки, продувая по ней сухой воздух или осуществляя атсос остатков жидкости со стенок капилляра форвакуумным насосом.

Отсчет уровня жидкости в капилляре дилатометра осуществляют каждый раз после установления равновесного состояния его положения. Наступление равновесного состояния жидкости фиксируют по постоянству температуры и неизменности уровня жидкости в капилляре.

Первый отсчет уровня жидкости производят при самом низком ее положении в капилляре. Затем температуру в рабочем термостате повышают на

0,2-1 С, чтобы перемещение уровня (мениска) жидкости в капилляре составила 40-50 мм, и производится второй отсчет уровня жидкости в капилляре. Эти два отсчета являются исходными данными для расчета термического коэффициента объемного расширения исследуемой жидкости.

При сохранении второго равновеснога состояния жидкости в дилатометре, в камеру давления подается необходимое давление 4 — 4,5 кг/см, В результате пьезовоздействия на жидкость ее уровень в капилляре понижается. Изменяется и температура самой жидкости в дилатометре. После восстановления равновесног0 состояния производится третий отсчет уровня жидкости в капилляре.

Разность уровней жидкости в капилляре между вторым и третьим ее равновесными состояниями при неизменной температуре служит для определения иэотермической сжимаемости. Дилато1332209

ВНИИПИ Заказ 3825/39 Òèðàæ 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 метр извлекают из камеры и взвешивают.

Предлагаемое устройство позволяет фиксировать объемные изменения пробы жидкости без применения буферной жидкости, контактирующей в капилляре с исследуемой жидкостью. В качестве рабочей жидкости проба находится в контакте с собственными парами, таким образом, исключается физико-химическое взаимодействие со средой, передающей давление на объект испытания.

За счет этого, а также за счет исключения погрешности, возникающей при выводе капиллярной трубки за пределы зоны рабочих температур, достигается повышение точности.

Устройство позволяет при однократном заполнении измерительного сосуда измерить сразу три объемных характеристики жидкости: термический коэффициент объемного расширения, изотермическую сжимаемость и плотность.

Это позволяет значительно ускорить процесс измерения по сравнению с измерением каждого параметра в отдельности и одновременно повысить точность и достоверность получаемых результатов, особенно для растворов; а также летучих или гигроскопических жидкостей.

Устройство может быть использовано в научно-исследовательских и saводских лабораториях. е формулаизобретения

Устройство для определения объемных свойств жидкости, состоящее из камеры давления, сосуда для исследуемой жидкости в виде стеклянного. баллона, снабженного калиброванной калил. лярной трубкой, и рабочей жидкости в зазоре между сосудом для исследуемой жидкости и камерой давления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей за счет одновременного измерения изотермической сжимаемости, термического коэффициента объемного расширения и плотности, исследуемой жидкос25 ти, открытый торец капиллярной трубки расположен внутри камеры давления выше уровня рабочей жидкости, камера давления выполнена прозрачной, и в качестве рабочей жидкости используется исследуемая жидкость.