Устройство для измерения давления паров над раствором Советский патент 1978 года по МПК G01L11/00 

I

Изобретение относится к экспериментальной и химической термодинамике и предназначено для измерения давления паров над растворами.

Известно устройство для измерения критических параметров шестифтористой серы, состоящее из калиброванного стеклянного сосуда, заполненного исследуемом веществом, помещенного в термостат, датчика температуры, поршневого манометра, соединенного с калиброванным сосудом через разделительное, и -образное устройство дифманометр, рабочим телом в котором является ртуть l. Уровень ртути в обоих коленах фиксируется электрическими контактами. Дифманометр помещгиот в тот же термосгат, что и калиброванный сосуд с веществом. Давление вещества в калиброванном сосуде определяется как алгебраическая сумма показаний Поршневого и дифференциального манометров с учетом веса столбов жидкости в линиях, соединйющих поршневой манометр с дифмайометром.

Однако это устройство неприменимо для измерения при высоких температурах, поскольку при stOM пары ртути обладают заметным давлением. Оно не именимо также для измерения давления паров металлов и химически активных жидкостей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для измерения давления, содержащее соединенные трубопроводом сосуд для исследуемого вещества с датчиком температуры и термоманометр с эталонной жидкостью 2 .

Однако отсутствие нуль-индикатора перепада давления в этом устройстве приводит к необходимости предварительной калибровки термоманометра и снижает точность измерения давления.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого в предлагаемое .устройство введен нуль-индикатор, выполненный в виде расходомера, установленного на трубопроводе.

Кроме того, .расходомер может быть выполнен в виде подогреваемой металлической трубки, участки которой электрически соединены в схему моста, а в качестве эталонной жидкости в термоманометре может быть использован чистый растворитель.

На фиг. 1 изображена принцигтиальт ная схема предлагаемого устройства

на фиг4 2 - устройство колориметрическо о электрического микрорасходомера

Два одинаковых герметичных сосуда 1 и 2 погружены каждый- в свой термостат 3 и 4 соответственно, температура в которых устанавливается с помощью электронных регуляторов . Сосуды 1 и 2 соединены между собой труб Каки 5 и 6 через вентили 7 и 8 и микрорасходомер 9. В каждом собудё установлены термометры сопротивления 10 и 11, включённые 8 ц пьизмерения потенциометра 12. Мйкрорасходомер 9 имеет электрический нагреватель 13 , для предотвращения в нем конденсации паров вещества Питающее напряжение подается, на микрорасходомер от источника напряжения 14. Напряжение, возникающее при наличии расхода на зажимах микрокалориметра, измеряется потенциометром 12.

Тонкостенные металлические капилляры 15 (см. фиг. 2);, впаянные в тр- коподводы 16 и. образующиелвместе с измерительными проводами схему электрического моста, нагреваются питающим током,подводимым к зажимам 17, на 5-10°С выше .температуры ркружающе. среды. При отсутствии потока:газа через микрорасходомер электрическиймос находится в равновесии. Поток газа через капилляры изменяет температуру стёнок капиляяр5ов и тем самым сопротив.ление плеч моста. В измерительной диагонали маета на; зеокимах 1.8 появляется напряжение, зависящее от рдсхода газа. Калометрический,микрорасходомер- чувствителен лишь к расходу пара, при этом перепад давления на нем очень мал, .поэтому он обеспечивае Фиксацию момента равенства давлений с большой точностью. ...

Измерение давления паров производится следующим образ ом.

сосуд 1 заполняется исследуемым веществом (раствором), а сосуд 2 эталонным веществом (растворителем) .

Иикрорасходомер 9 отключается от сосудов .1 и 2 вентилями 7 и 8. В со суде 1 устанавливается с помощью термостата 3 необходимая температура. Температура в термостате 4 и, следоватёльно, в. сосуде 2 устанавливается так,: чтобы давление паров растворителя в.нем примерно равнялось давлению паров над раствором в сосуде 1. Затем на короткое время о;ткрываютя вентили 7 и 8 и по величине и знаку напряжения, возникающего на микрорасходомере 9, делается заключение/о величине и знаке разности давлений в со судах 1 и 2. Вентили 7 и 8 закрываются. Температура в термостате 4 иэменяется так, чтобы уменьшить разность

давлений в сосудах 1 и 2. Затем снова повторяется операция сравнения давления в сосудах с помощью микрорасходомера 9, и так до тех пор, пока давление, в сосуде1 не окажется равным давлению в. сосуде 2, о чем свидетельствует отсутствие расхода через микрорасходомер 9.

В момент равенства давления в сосудах 1 и 2 температура в них измеряется платиновыми термометрами сопротивления 10 и 11. ,

Задасимость Давления от температуры например, для насыщенных паров чистой воды H3BeeTffa с высокой точностью.

Предлагаемое устройство позволит повысить точность измерения давления насыщенных паров.вещества, так как нулевое положение нуль-индикатора перепада давления контролируется в процессе измерения (при закрытых вентилях 7 и 8), и, таким образом, временная и температурная нестабильность нуль-индикатора перепада давления не влияет на. результат .ерения.

Изобретение может найти применение для измерения давления химически агрессивных .веществ, а также для измерения давления при высоких температурах.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения давления, паров н.ад раствором, содержгцдее соединенные трубопроводом сосуд для исследуемого вещества с датчиком тем:пературы; итёрмоманометр с этгшонной жидкостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем,; что, с целью повьвиени;я точности измерения, в него введен нуль-индикатор, выполненный в виде расходомера, установленного на трубопроводе.

2.УстроЙстйо по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, расходомер выполнен в виде подогреваемой металлической трубки, участки которой электрически соединены в схему моста,

3. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что в качестве эталонной жидкости в термоманометрё используется чистый растворитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1..Кириллин В.А. и др. Исследовани термодинамических свойств веществ М-Л., ГЭИ, 1963, с.539.

2.Vincent KS,Simons А ,Proceeding-s of tt ptiisicde.Socieb v.,,5i p 1003, 1939.

,

is

tf

g

7 j

e(

tf rt иг.г