Устройство для измерения давления насыщенных паров жидкости

 

(»)427268

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 14.07.72 (21) 1809347/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05,05.74. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 21.02.75 (51) М. Кл. G Оlп 7/14

Государственный комитет

Совета й(инистрав СССР по делам изобретений и открмтий (53) УДК 532.73.1 (088.8) (72) А вторы изобретения (71) Заявитель

А. Н. Соловьев, Б. А. Малов и К. И. Богданова

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

НАСЫЩЕННЪ|Х ПАРОВ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам для измерения физических величин и может быть использовано при проведении теплофизического эксперимента с целью быстрого измерения давления насыщенных паров жидкостей.

Известно устройство для измерения давления насыщенных паров жидкости, содержащее частично заполненный исследуемым веществом сосуд, снабженный датчиком тем пературы и соединенный со стороны жидкой фазы с прибором для измерения давления, и систему создания регулируемой температуры опыта. Для каждого значения температуры опыта г измеряется соответствующее давление паров р, и в результате находится зависимость р = f (/)

Недостатком известного устройства является то, что для измерения давления обычно используется ртутный манометр. При повышенных температурах, когда давление насыщенных паров жидкостей может достигать величины порядка нескольких атмосфер, ис пользовать ртутный манометр весьма затруднительно, так как столб ртути, уравновешивающий давление пара в сосуде, должен иметь высоту несколько метров. Кроме того, изменение высоты ртутного столба в манометре приводит к уменьшению объема жидкой фазы в сосуде, что крайне нежелательно при исследованиях многокомпонентных жидкостей, для которых давление насыщенных паров зависит от соотношения объемов жидкой и па ровой фаз.

5 Использование при повышенных температурах других приборов для точного измерения давления, например грузопоршневого манометра или образцового пружинного манометра, требует создания специального раз10 делителя, отделяющего исследуемое вещество от прибора и не вносящего искажений в измеряемое давление. В противном случае не возможна нормальная работа прибора, тщательная очистка всего устройства и смена исследуемого вещества.

Целью изобретения является упрощение измерительной аппаратуры и повышение точности измерения за счет отказа от использования прибора, измеряющего абсолютное давление (или избыточное по отношению к атмосферному), и поддержания постоянного соотношения жидкой и паровой фаз исследуемой жидкости.

В предложенном устройстве эта цель достигается благодаря тому, что оно содержит два идентичных герметичных обогреваемых сосуда, заполненных частично одинаковым количеством исследуемой жидкости, к кото рым со стороны жидкой фазы присоединен датчик фиксированного перепада давления.

427268

Датчик является органом управления регулятора нагревателя одного из сосудов. Оба сосуда нагреваются таким образом, что в процессе опыта между ними поддерживается постоянный, заранее заданный, перепад давлений Лр; при этом непрерывно измеряются разность температур сосудов ht и температура одного из сосудов. По значениям Ар и М определяется зависимость давления от температуры.

На чертеже показано предложенное устройство.

Устройство содержит два идентичных из мерительных блока в виде сосудов 1 и 2, ртутный датчик 3 фиксированного перепада давления, состоящий пз U-образной трубки с впаянными платиновыми контактами 4 и 5 и трубки б для заполнения устройства исследуемой жидкостью и ртутью. Каждый из сосудов 1, 2 имеет термопарную гильзу 7 для размещения датчиков температуры, например спаев термопар, и нагревательную систему, состоящую из медной трубы 8, нагревателя

9 и регулятора напряжения 10, являющегося регулятором нагревателя. Нагреватель сосуда 2 включен в цепь через реле 11. Сосуды

1, 2, датчик 8, трубка 6 и термопарная гильза 7 могут быть выполнены из стекла и со ставлять единое целое.

Для заполнения устройство устанавливается так, чтобы труока б;находилась сверху.

В каждый сосуд заливается одинаковое нужное количество ртути. Затем устройство присоединяется к линии за грузки исследуемой жидкостью. Сосуды заполняются одинаковым количеством жидкости под вакуумом, после чего производится отпайка устройства по трубке б.

Перед началом опыта температура в обоих сосудах одинакова и уровень ртути в правом и левом коленах датчика 8 одинаков. Включается па греватель сосуда 1, температура и давление в нем увеличиваются, при этом уровень ртути в левом колене датчика уменьшается, а в правом повышается до тех пор, пока уровень ртути в правом колене не достигнет контакта 4. В этот момент срабатывает реле и включается нагреватель сосуда

2. После этого в сосуде 2 также начинают увеличиваться температура и давление, вследствие чего перепад давления на датчике уменьшается и ртуть перестает касаться контакта 4. В этот момент реле включает нагреватель сосуда 2. Процесс повторяется много кратно. Таким образом регулируется мощность нагревателя сосуда 2 и между сосудами поддерживается постоянный перепад давления, который задается разностью уровней ртути в коленах датчика 8. Температура в сосуде 1 все время плавно повышается, при этом также достаточно плавно растет и температура в правом сосуде 2. Соотношение мощностей нагревателей подбирается таким, чтобы колебания уровня ртути в датчике были минимальнымй. Непрерывно записывается разность температур сосудов М и тем пература одного сосуда t . В результате получают кривые зависимости At и t, от времени при постоянном перепаде давления Лр, rо которым находится зависимость — f (ср)

Ьр

25 где 4р — средняя температура сосудов, найденная по значениям t, н At.

Учитывая малые значения Л1, находят в конечном итоге искомую зависимость давления от температуры. Экспериментальная проверка устройства показала, что погрешность в определении давления составляет 2 — 3 /О.

Предмет изобретения

Устройство для измерения давления на сыщенных паров жидкости, содержащее измерительный блок, вьвполнекный .в виде заполненного до определенного уровня исследуемой жидкостью герметично го сосуда, снабженного датчиком температуры и нагревателем с регулятором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, уст45 ройство снабжено вторым идентичным измерительным блоком, регулятор нагревателя которого имеет орган управления, выполненный в виде датчика перепада давления между сосудами, 427268

Составитель H. Преображенская

Техред В. Рыбакова Корректор И. Симкина

Редактор Т. Орловская

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1740/469 Изд. Ке 784 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5