Способ определения влагосодержания Советский патент 1980 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к способу определения влагосодержанйя в продуктах сжигаемых топлив или пиротехнических составов. Известно определение содержания влаги в газах поглощения ее водоотни- мающими веществами. Через несколько последовательно соединенных поглотительных сосудов, заполненных водоотнймающими веществами, пропускается влажный газ. Сосуды взвешиваются до и после поглощения влаги l . Известный способ может быть исполь зован при определении влагосодержанйя в продуктах, сжигаемых в бомбе топлив или пиросоставов, когда влага там находится не тольк;о-в виде пара, но такж рассеянных в объеме бомбы капель воды Сухой инертный газ, подающийся в бомбу, уносит постепенно испаряю.щуюся влагу, поглощаемую далее водоотнимающими веществами:. Ближайшим техническим решением к изобретению .является способ определения влагосодержанйя в продуктах сжигания топлива,в калориметрической бомбе, заключающийся в определении парциально- го давления перегретого пара в смеси гасзов 2 . Этим способом можно определять содержание водяных паров в больших объемах газовой смеси, например, воздуха. .Однако способ не рассчитан на замер влагосодержанйя рассеянной в замкнутом объеме влаги,, например, в виде капель. Цель изобретения - повышение точности и надежности определения. ; Для этого влагу в смеси газов переводят нагреванием в иЗохорйческом- процессе в перегретый пар и затем по соотношению замереннъгх температуры и давления до и после нагревания определяют парциальное давление и его удельньш объем. Сущность способа заключается в следующем. Сжигание топлива или пиросостава в бомбе ведут в ине|этной, осушенной среде. После сжигания бомбу термостатируют при комнатной температуре и замеряют давление и температуру, после чего нагреванием всю влагу переводят в перегретьш пар и в этих условиях сно ва термостатируют и замеряют давление и температуру. По соотношению замеряе мьрс давления и температуры обоих тер- мостатирований определяют парциальное давление перегретого пара, из таблиц пе регретого пара находят его удельньй объем и, зная общий .объем бомбы, находят искомое влагосодержание. Подсчитанная погрешность эксперимента составляет 2,0%. На фиг. 1 и фиг. 2 разрез А-А и В-В, показана установка определения влагосодержания. На электронлите 1 находится водяной термостат 2 с изоляцией 3. В термостат помещена калориметрическая бомба 4, оборудованная двумя игольчатыми вентиялми 5, манометром 6 и ртутным термометром 7. Трубка S, к которой подсоединен манометр, имеет разрез, куда вварен игольч тъй вентиль 9. Нижний конец трубки 8 вварен в кръгшку 10 бомбы. Сж игаемое топливо помещается в тигель, а пиросостав может быть подвешен на проволоке 11, соединяющей подводящие электроэнергию контакты 12 и 13. Про волока поджигает топливо или пирососта Суммарнъгй объем, занимаемый газам и влагой после сжигания, V V -V V -V Е Б tp м ил ьЛрЛ ык - соответстве но объемы бомбы, труб ки 8, трубк манометра и шлака без п Суммарный объем, находящийся при температуре кипения тёрмостатирующей V-t,v,.iV-v Расчет температуры по длине трубки 8 показъшает, что можно 1/3 объема ее отнести к температуре -Ь , а 2/3 объема - к комнатной температуре, при которой находится манометр. Суммарньй объем, находящийся при комнатной температуре V V -V, . m 3 TP ПарциаЛ1 ное давление сухих газов е сжигания и термостатирования при натной температуре р р -р с о fe Р - замеренное для этого состояния общее давление; р - часть влаги, насъидающая объем и определяемая по, таблицам насыщенного пара при комнатной темпера-т туре. По таблицам сухого насыщенного пара еделяется температура Ъ, в соответии с барометрическим давлением. Объемы приводятся к давлению 1 см и комнатной температуре ( t °С). Приведеннъй объем сухих газов поссжиганияV Р V-, s.c с. & Приведеннъй объем ( + тр) роцессе кипения воды в термостате ) Здесь парциаль,ное давление сухих гав процессе кипения воды в термотеР. Р -Р le ь р - общее замеренное давление в процессе кипения воды в термостате. Замеряемое давление есть сумма поаний манометра и барометра, Приведеннъгй объем сухих газов в еме V , при температуре t V -V С Кс Для сухих газов в объеме V уравие состояний приведенного и при киии воды в термостате будет РоУ,с уда VjdgT t.c a73, i 275/6°+as Тогда парциальное давление перегрео водяного пара в объеме V, температуре -t .-Р . в I .-ti Для состояния i, и Р „ опреде ляется по таблицам перегретого водя го пара его удельный объем V.- i Искомое влагосодержание Q Г Пример осуществления способа оп ления влагосодержания пиросостава (22% по весу циркония и 88% хрома бария ), изготовленного в виде шайб сожженньгх в калориметрической бом в среде гелия. Барометрическое давл р -1,003 кг/см , температура к ния воды t 99,1° С. Абсолютное давление обоих термо тированИй РО 1,429 кг/см р 2,533 кг/см V -287,28 + 2,0 + 20,0 - 1,4 307,84 см V-r -287,28 + 1/3-2 - 1,44 286,5 см ,. + 2/3-2 21,34 см При 25°С РдЮ,032 кг/см - 1429 - 0,,397 кг/см Я 1,397 307,84430 смЗ, V ic V|4p 2,533 - 0,032) 21,34 53,5 см, 43 -53,5 -376,5 Р - tc(273.l6 +ti) cti- V(273,16-fc 25°) + 376,5 (273,16+99,1) 28ёТиТ5дб+1ГГ P -P -P 2,533 - 1,67 Ъ 0,863 кг/см По таблицам перегретого пара V „ 2,133 откуда влагосодержание °-Возможность получения водяного пара в перегретом состоянии, что контролируется проверкой по таблицам перегретого водяного пара, зависит от объема бомбы, температуры термостатирующей жидкости, количества сжигаемого вещества и его влажности, что устанавливается в процессе проектирования исследования. На предложенной установке можно одновременно определять объем выделившихся газов. Формула изобретения Способ определения влагосодержания в продуктах сжигания топлива в калориметрической бомбе, заключающийся в определении парциального давления перегретого пара в смеси газов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности определения, влагу в. смеси газов переводят нагреванием в изохорическом процессе в перегретый пар и затем по соотношению замеренньрс температуры и давления до н после нагревания определяют парциальное давление перегретого пара и его удельнъй объем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Губен-Вейль , Методы органической химии. М., 1967, с. 792, 2.Литвин А, М, Техническая термодинамика. М., 1947, Стр. 205 (прототип)

Нанометр о5рази,оЪт10

.2Q--

50