Способ измерения термического коэффициента давления жидкостей
СПОСОБ ИЗМЕРЕ ШШ ТЕРМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ДАВЛЕНИЯ ЖИД1СОСТЕЙ, включающий термостатирование жидкости при температуре испытания и заданном давлении, изменение давления жидкости в адиабатических условиях и регистрацию соответствующего изменения ее температуры, о тл и ч а ю,щ и и.с я тем, что, с целью повышения точности, термостатируют эталонную жидкость при температуре , для которой известен ее термический коэффициент давления, создают равное исходное давление в исследуемой и эталонной жидкостях и изменяют его в адиабатических условиях для обеих жидкостей на равную величину, а искомый термический коэффициент давления определяют по формуле лТ, эт 4Т где ДТ,,: , ЛТ приращения температур эталонной и исследуемой жидкос- .: тей; . термический коэффиТэт циент давления эталонной жидкости. tftifeeff
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
МЯ3 6 01 И 25
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф аТэт 3 = 4 эт дт приращения температур эталонной и исследуемой жидкос.. тей;
Г \ где llтэт аТ
j - термический коэффиэт циент давления эталонной жидкости.
@ erg
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3472968/18-,25 (22) 14,07.82 (46) 07.01.84. Бюл. Р 1 (72) Л.П. Филиппов, Л.A. Благонравов и В.А. Стасенко (71) Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордеНа Трудового Красного Знамени государственный университет им. М.В.Ломоносова (53) 541.127.3(088.8) (56) 1. Вукалович М.П., Новиков И.И.
Термодинамика. M., "Машиностроение", 1972, с. 122.
2 .Boehler H., Кеппейу G. Pressu-:
re dependence of. the thermodynami.caI Gruneisen parameter of iluids.
J. of Арр?хек РЬув сз, 1977, ч. 48, Б 10, р. 4183-4186. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМИЧЕС
КОГО КОЭФФИЦИЕНТА ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, включающий термостатирование жидкости при температуре испытания и заданном давлении, изменение давGslSU(ill A ления жидкости в адиабатических условиях и регистрацию соответствующего изменения ее температуры, о тл и ч а ю.щ и й.с я тем, что, с целью повышения точности, термостатируют эталонную жидкость при температуре, для которой известен ее термический коэффициент давления, создают равное исходное давление в исследуемой и эталонной жидкостях и изменяют его в адиабатических условиях для обеих жидкостей на равную величину, а искомый термический коэффициент давления определяют по формуле
1 1065752 2
Изобретение относится к, тепловым испытаниям жидкостей при высоких давлениях, что может быть использовано в практике научно-исследовательских работ и на предприятиях химической промышленности.
Известей способ (1 измерения термического коэффициента давления жидкостей, основанный на экспериментальном определении изобарной теплоемкости единицы объема, коэффициента теплового расширения и соответствующих значений температуры и давления, при этом искомый термический коэффициент давления определяют по соотношению ;15 ср
ALT P где С» — изобарная теплоемкость единицы объема жидкости;с(— коэффициент теплового расширения жидкости ;
Т вЂ” температура жидкостИ .;
P — давление в жидкостй.
Недостатком данного способа является большая трудоемкость, связанная с необходимостью ставить независимые эксперименты для измерения коэффициента теплового расширения,и изобарной теплоемкости единицы объема.
Наиболее близким к предлагаемо му является. способ (2J измерения термического коэффициента давления жидкостей, включающий термостатирование жидкости при температуре испытания и заданном давлении, изменение давления жидкости в адиабатических условиях и регистрацию соответствующего изменения ее темпера" туры, при этом термический коэффициент давления определяют по соотношению
35
) (лР! г= — -„, (z) где P аР
ДТ вЂ” давление в жидкости; — приращение давления — приращение температуры жидкости °
Недостатком известного способа является ограниченная точность„ что связайо, главным образом, с погрешностями регистрации приращения давления. Эти погрешности значи- 55 тельно возрастают по мере повышения давления и температуры испытания.
Цель изобретения - повышение точности,, Указанная цель достигается тем, 60 что согласно способу измерения термического коэффициента давления жидкостей, включающему термостатирование жидк6сти при температуре испытания и заданном давлении, изменение 45 давления жидкости в адиабатических условиях и регистрацию соответствующего изменения ее температуры, термостатируют эталонную жидкость при температуре, для которой известен ее термический. коэффициент давления, создают равное исходное давление в исследуемой и эталонной жидкостях и изменяют его в адиабатических условиях для обвих жидкостей на равную величину, а искомый термический коэффициент давления определяют по формуле
ЭТ
»" = 3" эт 47. где ВТзт, dT - приращения температур эталонной и исследуемой жидкостей, у — термический коэффиЭт циент давления эталонной жидкости.
На чертеже приведена схема одного из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ измерения термического коэффициента давления жидкостей.
Устройство содержит ячейку 1,с эталонной жидкостью, ячейку 2 с иссле" следуемой жидкостью, вентили 3 и 4» балластные сосуды 5 и 6, сильфон 7,1 передающий давление на эталонную жидкость, сильфон 8, передающий давление на исследуемую жидкость, манометр 9, цифровой вольтметр 10, реле 11, термопары 12 и 13 для -измерения температур. эталонной и исследуемой жидкостей, быстродействующее цифровое печатающее устройство 14.
Сущность способа заключается в следующем. Для обеих жидкостей— исследуемой и эталонной — верно соотношение типа {2) для термического коэффициента давления, полученное из математического определения величины термического коэффициента давления путем замены дифференциалов величин Р и Т их конечными разностями. Если обеспечивается условие равенства исходных давлений и приращений давлений исследуемой и эталонной жидкостей, то эти параметры можно не измерять, ограничиваясь регистрацией приращений температур
ЬТ дт и уЬТ - в соответствии с расчетной формулой (3) . Температуры же жидкостей могут быть выбраны различными, это позволяет подвергать эталонную жидкость испытанию в температурном ийтервале,, в котором ее свойства точно ;звестны, Коэффициент ф может быть определен из таблиц или расечитан на основании соотношения (1). Совокупность операций, не включающая измерения приращений давления, обеспечивает
1065752 повышение точности. Ячейку 1 запол- ным на ленте цифрового печатающего няют эталонной жидкостью (в качест- устройства, и градуировочным графиве эталонной жидкости испог зован кам обеих термопар находят теМператолуол} и термостатируют при 295- туры до и после сброса давления
ЗООК с помощью термостата. Ячейку в эталонной и исследуемой жидкостях, 2 заполняют исследуемой жидкостью 5 а соответственно, и температурные и термостатируют с помощью термоста- приращения в эталонной и исследуета или иного нагревательного устрой- мой жидкостях. Подставляя темпераства в засивимости от температуры турные приращения эталонной,аТ исследования. Далее открывают вен- . исследуемой ЬТ жидкостей и значетили 3, 4 и от пресса подают масло 1О ние у эталонной жидкости при тема эт под давлением в балластные сосуды пературе Т и давлении P перед. сбро5 и 6, соответственно, через силь-, сом давления (оно равно давлению фоны 7 и 8 давление передается на . в исследуемой жидкости} в Формулу . эталонную и исследуемую жидкости. (3), получим значение термического
Зафиксировав манометром 9 нужное . коэффициента давления исследуемой давление Р, перекрывают вентиль 4, жидкости. а в сосуде 5 в ячейках 1 и 2 уве-: Выли проведены измерения термичесличивают пресссм давление до вели- -кого коэффициента давления жидкочины РО + ВР, где ЙР - 1 МПа, пос- го бензола и жидкого гексана -в инле чего,перекрывают вентиль 3. Та- : 20 тервале температур 300-,550К и давлеким ббразом, в сосуде 5 и. ячейках. ний 2-80 МПа. Погрешность измерений
1 и 2 давление равно, P - + dP> а s . не превышала 1%. сосуде 6 Р . После 3-4 мин, выдерж- Предлагаемый способ характеризуки включают цифровой вольтметр 10t . ется .по сравнению с известными соединенный через поочередно пере- . 25 удобством и повышенной точностью ключающее реле 11 с термопарами 12, . (до 1%) благодаря отсутствию необи 13. Выход цифрового вольтметра 10,,ходимости измерения адиабатического
1 соединен с цифровым печатающим .Уст, изменения. давления, надежными изро ом 4. На ленте цифрового меренияьк в широком диапазоне темпе:печатающего устройства 14 фиксируют . 30 ратур ЗОО-900К и давлений 1-300 МПа ся напряжения на термопарах 12 и 13 : - как диэлектрических, так и электроф рв ом О,4 с. Затем открывают:. проводящих жидкостей, включая меф интервалом О 4 с. Зат
; вентиль 4, тем самым резко из- " - таллические расплавы, возможностью . меняют давление в сосуде 5 и ячей- . производить одновременное измерение ках 1 и 2 от величины P< + ИР до . 35. термического коэффициента давления величины P = P> + йР/2. Такая.сту нескольких жицкостей, что удобно при . пень сброса давления .аР/2 дости- ;исследовании концентрационной завигается равенством объемов. балласт- . симости свойств растворов . ных сосудов 5 и 6. Термопары 12 и Изобретение может найти широкое .
13 реагируют на изменение темпера-. 40.. применение в практике научно-исслетуры, вызванное быстрым изменением довательских работ и на предприятидавления. По данным, зафиксирован- ях химической промышленности..
СоставиФвдь В. вертоградский, Редактор Л. Филь Техред(Ц."Иартяшова Корректор М. Шароши
Заказ 11033/44 . †Тир, 828 ." Подписное
ВНИИПИ Государственйого кОмитета СССР по делам. изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
° М
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
