Способ воспроизведения единицы давления и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01L11/00 G01L13/00 

Изобретение относится, главным образом, к области метрологии и может быть использовано при создании первичного эталона единицы давления и передачи ее размера образцовым средствам измерения.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения едини цы давления.

На чертеже представлена схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.

Устройство содержит измерительный резервуар 1 с фланцем для подсоединения поверяемого манометра 2 и индика- тором 3 давления, соединенный с системой 4 напуска-откачки и капилляром 5 с конденсатором 6, ампулой 7, содержащую внутри себя платиновый термометр 8 и заполненную в нижней час- ти рабочим веществом 9, причем ампула 7 помещена в тепловой баллон 10, снабженный холодильником 11 и заполненный в нижней части теплоносителем 12 и нагревателем 13. В качестве ра- бочего вещества в ампуле использована дистиллированная вода.

Предлагаемый способ реализуется посредством этого устройства следую- щим образом.

Поверяемый манометр (не указан) вакуумно-плотно подсоединяют к фланцу 2 резервуара 1, С помощью системы 4 напуска-откачки в измеритепьный резервуар 1 напускают нейтральный газ, например азот, при давлении, близком к нижнему пределу измерения поверяемого манометра, контролируя его с помощью индикатора 3 давления, а в тепловом баллоне 10 создают с помощью той же системы 4 напуска-откачки давление, на несколько десятков паскалеп большее, подключают ох

0

5

0 5 0

5

0

5

лаждающую смесь к конденсатору 6, затем нагревают вещество 12 с помощью нагревателя 13, доводят рабочее вещество 9 в ампуле 7 до кипения с помощью теплоносителя 12 и измеряют в момент термодинамического равновесия температуру паров вещества 9 в ампуле 7 с помощью платинового термометра 8, Давление паров кипящего вещества 9 определяют по их температуре с помощью международных скелетных таблиц температурного состояния для линии насыщения и, таким образом, определяют равное ему давление в измерительном резервуаре 1. Повышая давление нейтрального газа, изменяют температуру кипения рабочего вещества 9, и следовательно, давление его паров. Капилляр 5 с конденсатором 6 служит для предотвращения проникновения паров кипящего вещества, но не препятствует прохождению нейтрального газа в ампулу, и выделившихся газов из вещества 9 в измерительный резервуар. Выделившиеся газы из вещества 9 не конденсируются, а лишь изменяют общее давление нейтрального газа, что приведет к сдвигу температуры кипения вещества 9 и, следовательно, давление его паров, но не вызывает дополнительной погрешности, так как

р+ Р р гтл

нейтр га ъа г гага паров х

Изменение общего давления нейтрального газа, заполнившего и ампулу, приведет к смещению температуры точки кипения вещества (кипение наступает при равенстве внешнего давления газа и давления паров вещества). При этом давление паров вещества (величина интенсивная) определяется только их температурой и практически не зависит от внешнего давления в момент кипения, При этом только часть нейтрального

515

газа пары вытеснят из ампулы и зай мут оставшееся пространство в ампуле. Насыщение паров происходит независимо от объема над жидкостью (главное, что бы жидкости было достаточно для насыщения паров) и, следовательно,

V

в ампуле с вместимостью V V +

Pra.aV,+ РпараУг

смесь

У,

г

но Pra3a pnoipoi (иначе не будет кипе- ния), следовательно, в ампуле

Р LiaEaJY Val,

смесьу

где V

пара ггаэа

и V - объем, занимаемый га зом и паром соответственно, в ампуле с общим ее объемом V + V . В ампуле будет постоянно происходить замещение (за счет диффузии газа) газа, но давление смеси пар + + газ будет оставаться неизменным при постоянстве температуры.

По сравнению с известным предлагаемый способ исключает влияние выделившихся газов из вещества, что позволяет повысить точность воспроизведения единицы давления. Формула изобретения

I.Способ воспроизведения единицы образцового давления путем создания

696

-с

10

15

20

25

30

196

давления среды парами рабочего вещества при его нагревании и определении давления его паров по температуре нагрева, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве среды используют нейтральный газ, а в качестве рабочего вещества дистиллированную воду, причем рабочее вещество нагревают до кипения, а давление паров определяют по таблицам термодинамического состояния вещества для линии насыщения.

2.Устройство для воспроизведения единицы давления, содержащее резервуар с индикатором давления, ампулу с рабочим веществом и термометром и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено системой напуска и откачки нейтрального газа, капилляром с конденсатором, тепловым баллоном, частично заполненным теплоносителем и в который помещена ампула, и вентилями, причем система напуска и откачки соединена через вентили с резервуаром и тепловым баллоном, а капилляр подключен концами к резервуару и ампуле, при этом нагреватель размещен под тепловым баллоном.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам и устройствам воспроизведения единицы давления. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит резервуар 1, в котором создается единица давления. С помощью системы напуска и откачки нейтрального газа в резервуар 1 напускают нейтральный газ, контролируя его давление по индикатору 3. Рабочее вещество 9 в ампуле 7, соединенной с резервуаром 1 капилляром 5 с конденсатором 6, нагревают до кипения с помощью нагревателя 13 и теплового баллона 10 с теплоносителем 12, в котором помещена ампула 7. По термометру 8 определяют температуру кипения в ампуле 7 и по международным скелетным таблицам температурного насыщения определяют давление паров рабочего вещества и, следовательно, давление нейтрального газа в резервуаре 1, к которому с помощью фланца 2 подключают поверяемый манометр. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.