Устройство для измерения давления насыщенных паров жидкостей

 

О П И С Д Н И Е 111682795

ИЗОБРETEЙИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рвспуодик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фг,,1,г,„ (61) Дополнительное к авт. свид-ву -Ю- . / (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2308756 25-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 01 N 7/14

Государственный ксмитет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (53) УДК 551.508.7 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.?9 (72) Авторы изобретения

A. Н. Соловьев и Б. А. Малов (71) Заявитель Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к устройствам для измерения физических величин и может быть использовано для быстрого определения истинного давления насыщенщ|х паров недсгазированных образцов жид ;костей в условиях заводской лаборатории.

Известны устройства для измерения давления насыщенных паров жидкостей, состоящие из гермстизированной камеры, нагревателя и датчиков температуры давления, в которых исследуемая жидкостьимеет непосредственный контакт с датчиком давления, что затрудняет быструю смену исследуемой жидкости и очистку устройства (1).

Известно устройство, в котором герметизированная камера, снабженная нагревателем и датчиками температуры и давления, разделена гибкой перегородкой (мембраной) на две полости. В нижней рабочей полости помещается исследуемая жидкость, а другая сообщается с источником давления. Давлс1 ие насыщенных паров исследуемой жидкости при температуре опыта уравновешивается давлением сжатого газа, которое измеряется датчиком давления (2).

Недостатками этого устройства являются наличие вакуумной системы для вакуумирования рабочей полости, необходимость предварительной дегазации исследуемых образцов, наличие источника давления.

Кроме того, чтобы поместить в рабочую полость нужное количество исследуемой жидкости, необходимы специальные операции.

Для этого исследуемую жидкость предварительно дегазируют, т. е. удаляют из нее растворенный воздух и помещают в герметичную стеклянную ампулу опреде1р ленного объема. Производят разборку устройства и помещают в рабочую полость ампулу с исследуемой жидкостью. Затем собирают устройство, проверяют его герметичность и разрушают ампулу с исследуе1:i мой жидкостью. После этого устройство готово к работе.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем дозированной подачи жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено калиброванным сосудом, установленным снаружи камеры и соединенным с пей при помощи трубопровода с вентилем, при этом гибкая перегородка выполнена в впде сильфона.

Нз чертеже показано предложенное устройство.

Герметизпрованная камера конструктивно выполнена в виде толстостенного латунного корпуса 1 и крышки 2, и которой гер682795

3 метично присоединен сильфон 3. Корпус и крышка герметично соединяются между собой при помощи прокладки 4 и болтов.

В качестве датчика 5 давления применяется стандартный прибор, вакуумметр или моновакуумметр. класса 0,4. Внутренняя полость сил ьфона, соединительный канал 6 и датчик 5 давления заполнены жидкостью, передающей давление и имеющей низкое значение давления насыщенных паров, примсрно 10 — — 10 — мм рт. ст. при температуре 250 С. Заполнение производится дегазированной жидкостью под вакуумом через вентиль 7, который остается в закрытом положении все время эксплуатации прибора. После заполнения датчик давления тарируется по образцовому прибору класса 0,16. Для создания необходимой температуры опыта на корпус намотан электрический нагреватель 8, который питается от сети переменного тока через лабораторный автотрансформатор, с помощью которого рсгулируется мощность нагревателя. Ток нагревателя контролируется амперметром, встроенным в корпус устройства. Температура камеры измеряется стеклянным термометром 9 с ценой деления 0,1 С. Часть рабочей полости камеры закрыта шайбой 10 для того, чтобы исследуемая жидкость полностью размещалась в зоне однородного температурного пол я.

Для охлаждения камеры в корпусе имеются каналы 11, по которым подается водопроводная вода или какой-либо другой хладагент. Калиброванный сосуд 12 соединен с камерой при помощи трубопровода с вентилем 13. Калиброванный сосуд служит для дозировки исследуемой жидкости, помещаемой в рабочую полость камеры. Вентили 14 и 15 служат для промывки и заполнения ячейки.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Исследуемую жидкость наливают в калиброванный сосуд, открывают вентили 13 и 15 и полностью заполняют рабочую полость камеры до появления контрольного слива через вентиль 15, после чего вентиль

15 закрывают, а вентиль 13 оставляют открытым. Включают нагреватель и нагревают жидкость ячейки до температуры, при которой давление насыщенных паров ее становится равным атмосферному. В этот момент под действием давления паров жидкость из камеры вытесняется обратно в калиброванный сосуд. После вытеснения необходимого количества жидкости вентиль

13 закрывают. При исследовании многокомпонентных жидкостей, например авиационных топлив, в камере оставляют такое количество жидкости, чтобы соотношение объемов паровой и жидкой фаз составляло

4: 1, при исследовании индивидуальных жидкостей это соотношение может быть

1р+ 273

35 (2) Рд о +) 2.ь,tà > (3) 55

00 (Ра —, „,t ) 1 г

Рь, „—

1 2 (5) 65 и

4 >

4 . любым, но лучше, чтобы оно было больше, чем 4: 1.

Проводят измерения в соответствии с программой, устанавливают нужные температурные режимы и измеряют давление.

11оследний опыт проводят при температуре

to, близкой к комнатной. 1ак как из оставшейся в камере жидкости в соответствии с законом Генри выделится растворенный воздух, то измеренные экспериментально значения давления представляют собой сумму давления насыщенных паров исследуемой жидкости и выделившегося воздуха. Для каждой температуры опыта t значение давления насыщенных паров исследуемой жидкости Р находят как разность между измеренным значением Р„ и давлением выделившегося воздуха Рь,<.

Значения давления выделившегося воздуха при различных температурах находят, считая воздух идеальным газом, по уравнению

Значение давления воздуха Рь,, при температуре последнего опыта tz определяют экспериментально. Для этого проводят следующие операции. Измеряют при температуре to давление паровоздушной смеси

Р,, < и определяют ее объем V>, который будет равен количеству жидкости, вытесненной в калиброванный сосуд. Для этого состояния паровоздушной смеси давление определяют из уравнения

Рь,<, —— R, + "a t.

За.и м проводят процесс изотермического сжатия паровоздушной смеси до атмосферного давления и определяют измерение ее объема AV= Vi — Vq. Для этого открывают вентиль 13 и заполняют камеру до тех пор, пока уровень жидкости в калиброванном сосуде не перестанет понижаться. По измененик уровня жидкости в калиброванном сосуде определяют величину ЛУ и объем

Vg, занимаемый паровоздушной смесью при атмосферном давлении. Для этого состояния паровоздушной смеси давление находят по уравнению где Р |,, — давление выделившегося воздуха в объеме.

Считая процесс сжатия изотермическим, из уравнения

Рь.>> > >> — Р >ь> > > 2 (4) и из уравнений 2 и 3 находят поправку на давление выделившегося воздуха по уравнению

682795

Составитель О. Чернуха

Редактор H. Потапова Техред А. Камышникова

Корректор И, Позияковская

Заказ 2016/17 Изд. № 536 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Экспериментальное определение значения Рь1, можно не проводить, если значение давления насыщенных паров исследуемой жидкости при температуре последнего опыта to известно или если этот опыт провести при такой температуре, когда это давление мало и им можно пренебречь.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения давления насыщенных паров жидкостей, включающее герметизированную камеру с гибкой перегородкой, установленной вдоль днища над патрубком подачи жидкости, нагреватель, датчики температуры и давления, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем дозированной подачи жидкости, оно снабжено калиброванным сосудом, установленным снаружи камеры и соединенным с ней прп помощи трубопровода с вентилем.

2. Устройство по и. 1, отл и ч а ющ ее с я тем, что гибкая перегородка выполнена в виде сильфона.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 191219, кл. С 01 N 7/14, 1967.

2. Сборник под ред. Б. Д. Залога Методы оценки эксплуатационных свойств реактивных топлив и смазочных материалов. М., 1966, с. 61.