Способ измерения термического коэффициента давления жидкостей Советский патент 1984 года по МПК G01N25/16 

Изобретение относится к, тепловы испытаниям жидкостей при высоких д лениях, что может быть использовано в практике научно-исследователь ких работ и на предприятиях химической промышленности. известен способ fliJ измерения т мического коэффициента давления жи костей, основанный на экспериментальном определении изобарной тепл емкости единицы объема, коэффициен т,а теплового расширения и соответс вующих значений температуры и давления, при этом иског шай термически коэффициент давления определяют по соотношению г - Р , (1) « оСТР . где СА - изобарная теплоемкость ед ницы объема жидкости, ci - коэффициент теплового расширения жидкости; Т - температура жидкост а; Р - давление в жидкости. Недостатком данного способа является большая трудоемкость, связанная с необходимостью ставить независимые эксперименты для измер ния коэффициента теплового расширения , и изобарной теплоемкости единицы объема. Наиболее близким к предлагаемо му является, способ 2 измерения термического коэффициента давления жидкостей, включающий термостатирование жидкости при температуре ис питания и заданном давлении из 1енение давления жидкости в адиа:батических условиях и регистрацию соответствующего изменения ее температуры, цри этом термический коэффициент давления определяют по соотношению. ..) Р ЧТ / где Р -давление в жидкости; йР -приращение давления; йТ -приращение температуры ж кости. Недостатком известного способа является ограниченная точность,, что связайо, главным образом, с погрешностями регистрации приращения давления. Эти погрешности значи тельно возрастают по мере повышения давления и температуры испытания. Цель изобретения - повышение точ ности. Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения термического коэффициента давления жид костей, внлюча1рщему термостатйровдние жидкости при температуре испы тания и заданном давлении, изменени 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 обеих жидкостей на равную величину, а искомый термический коэффициент давления определяют по формуле дт где , 4Т - приращения температур эталонной и исследуемой жидкостей, у - термический коэффициент давления эталонной жидкости. На чертеже приведена схема од- ного из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ измерения термического коэффициента давления жидкостей. Устройство содержит ячейку 1 ,с . эталонной жидкостью, ячейку 2 с исслеследуемой жидкостью, вентили 3 и 4ц балластные сосуда 5 иб, сильфон 7, 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 исслед емой и эталонной - верно соотношение типа (2) для термическо-. го коэффициента давления, полученное из математического определения величины TepNm4ecKoro 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 лЛТзт и /ЛТ - н соответствии с расчетной формулой (3). Температуры же жидкостей могут быть выбраны различшлми, это позволяет подвергать эталонную жидкость испытанию в температурном интервале,,в котором ее сво,йства точно 1;збестны. Коэффициент }у может быть определен из таблиц или рассчитан на основании соотношения (1). Совокупность операций, не включающая измерения приращений давления, обеспечивает

повышение точности. Ячейку 1 заполняют эталонной жидкостью (в качестве эталонной жидкости использован толуол) и термостатируют при 295ЗООК с помощью термостата. Ячейку 2 заполняют исследуемой жидкостью и термостатируют с по жэщью термостата или иного нагревательного устройства в засивимости от температуры исследования. Далее открывают вентили 3, 4 и от пресса подают масло Ю под давлением в балластные сосуды 5 и 6, соответственно, через сильфоны 7 и 8 давление передается на эталонную и исследуемую жидкости. Зафиксировав манометром 9 нужное tS давление Р, перекрывают вентиль 4 а в сосуде 5 в ячейках 1 и 2 увеличивают прессом давление до величины PJJ -Ь 4Р, где ЛР - 1 МПа, после чего лерекрывают вентиль 3. Та-20 КИМ ббразом/ в сосуде 5 и ячейках 1 И 2 давление равно 4- ДР, а в . сосуде б PJ,. После 3-4 мин, вьщерж-ки включают цифровой вольтметр 10, . соединенный через поочерёдно пере- 25 ключающее реле 11 с термопарами 12 и 13. Выход цифрового вольтметра 10 соединен с печатгиощим уст : ройством 14. На ленте цифрового печатанвдёго устройства 14 фиксируит- 30 ся напряжения на термопарах 12 и 13 интервалом 0,4 с. Зато открыкают вентиль 4, тем самым резко из- меняют давление в сосуде 5 и ячейках 1 и 2 от величины Рр +4Р до 35 величины Р Pjj +-ЛР/2. Такая ступень сброса давления ,4Р/2д6стигаетЬя равенством объемов бгшласт-/, ных сосудов 5 и 6. Термопары 12 и::Г 13 реагируют на изменение темпера- 40 туры, вызванное быстрым-изменением, давления. По данным,, зафиксирбванпым на ленте циф1рового печатающего устройства, и градуировочным графикам обеих термопар находят xej nepaтуры до и. после сброса давления в эталонной и исследуемой жидкостях а соответственно, и температурные -. приращения в эталонной и исследуе-. мой жидкостях. Подставляя температурные приращения эталонной ,АТ, Л исследуемой Д Т жидкостей и значение УХ;. эталонной жидкости при температуре T-jf и давлении Р перед сбрсом давления (оно равно давлению в исследуемой жидкости) в формулу . (3), получим значение термического коэффициента давления исследуемой жидкости.

Были проведены измерения термичекого коэффициента давления жидкого бензола и жидкого гексана в интервале температур 300-550К и давле НИИ 2-80 МПа, Погрешность измерений не превышала 1%. ,

Предлагаемый способ характеризуется по сравнению с известными удобством и повышенной точностью (до 1%) благодаря отсутствию необходимости измерения адиабатйчес кого изменения.давления, надежными измерениякш в широком диапазоне температур 300-900К и давлений 1-300 МПа как диэлектрических, так и электропроводящих жидкостей, включая металлические расплавы, возможностью производить одновременное измерение термического Коэффициента давления нескольких жидкостей, что удобно ПР ;исследовании концентрационной зависшкзстк свойств растворов.

Изобретение может найти широкое npHNKHeHHe в практике научно-исследовательских работ и на предприятиях химической промышленности..

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