Устройство для измерения температуры и давления насыщенного пара высококипящих жидкостей Советский патент 1975 года по МПК G01L11/00 

Устройство содержит сосуд 1 с исследуемой жидкостью, диаметр которого одинаков по всей высоте. В нижней части столба жидкости расположен иеревернутый вверх дном стакан 2, в который введены гильза 3 с термоиарой 4 и экран 5, стенка которого имеет отверстие вблизи дна для слива жидкости. С дном перевернутого стакана 2 герметично соединен дополнительный стакан 6, диаметр которого равен диаметру стакана 2 (1 2)Дополнительный 6 и перевернутый 2 стаканы расположены соосно. Под дном сосуда 1 расположен электрический нагреватель 7. Дополнительный стакан 6 заполнен материалом 8, имеющим низкую теплопроводность, например кварцевым песком.

Устройство работает следующим образом. При разогреве жидкости до кипения под нижним краем стакана 2 насыщенный пар заполняет этот стакан, а из экрана 5 жидкость сливается через отверстие в стенке. Так как столб жидкости нагревается снизу, а от верхней части тепло отводится, то кипение под нижним краем стакана 2 происходит при недогреве столба жидкости до кипения. Недогрев жидкости вызывает конденсацию пара в стакане 2, интенсивность которой варьируется путем изменения степени недогрева жидкости. Это достигается благодаря изменению количества подводимого к жидкости тепла от нагревателя 7. Заполнение стакана 2 насыщенным паром и достижение равновесия определяется по установлению постоянной температуры, измеряемой термопарой 4, при постоянном давлении инертного газа над поверхностью столба жидкости в сосуде 1 и переменной мощности электрического нагревателя 7.

Давление насыщенного пара в стакане 2 определяется по равному ему значению суммы измеряемого давления инертного газа и гидростатического давления столба жидкости на уровне нижнего края перевернутого стакана 2. Величина гидростатического давления Н (где V - уд. вес жидкости; Н - высота столба жидкости) равна частному от деления веса исследуемой жидкости на величину площади поперечного сечения столба жидкости.

Низкотеплопроводный материал 8 уменьшает радиальный тепловой поток от гильзы 3 к педогретой жидкости снаружи дополнительного стакана 6, что уменьшает отвод тепла но гильзе 3 из перевернутого стакана 2, увеличивая тем самым точность измерения температуры насыщенного пара в перевернутом стакане 2.

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения температуры и давления насыщенного пара высококипящих жидкостей, например жидких металлов, содержащее сосуд с исследуемой жидкостью, нагреватель и погруженный в жидкость перевернутый стакан, в котором размещены гильза с термопарой и экран, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, оно снабжено дополнительным стаканом, диаметр которого равен диаметру перевернутого стакана, а высота превышает высоту столба жидкости, при этом стаканы установлены соосно и жестко соединены своими днищами.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры насыщенного пара, дополнительный стакан заполнен материалом, имеющим низкую теплопроводность, например кварцевым песком.