Устройство для измерения плотности пара Советский патент 1981 года по МПК G01N9/20 

Изобретение относится к области тепло физических измерений и может быть использовано для определения плотности пара в состоянии насьпцения, а также плотности пара в состоянии перегреваИзвестно устройство для определения плотности пара в состоянии насыщения, представляющее собой длинную герметизируемую трубку, имеющую в середине длины обойму для установки на опорах в качестве коромысла весов. Температуру насьпцения фиксируют при выравнивании масс исследуемого вещества в каждой половине ампулы по нулевому току в обмо-р ке соленоида, поддерживающего ампулу в процессе нагрева в одном и том же наклонном положении. Величину пло-гаости рассчитьшают по предварительно измеренному объекту ампулы и массе загруженно го в ампулу исследуемого вещества, кото рую определяют взвешиванием ампулы до и после заполнения l. Недостатком устройства является невозможность исследования плотности пара в состоянии перегрева. Наиболее близким по технической суш-ности является устройство для определе- ния плотности пара в состоянии насыще,ния весовым методом, содержащее герме тизированную ампулу, установленную на опоре и снабженную нагревателем, датчиком положения и температуры 21 Недостатком устройства является не возможность измерения плотаости пара в состоянии перегрева. Целью настоящего изобретения является измерение плотности.пара как в состоянии насыщения, так и перегрева. Указанная цель достигается тем, что предложенное устройство для измерения плотности пара, содержащее герметизированную ампулу, установленную на .опот ре и снабженную нагревателем, Датчиками положения и температуры, в котором согласно изобретению герметизированная ампула выполнена .из двух сосудов, со38едтенных трубкой, объем которой составляет О,О5 - 0,1 % от объема сосуда, причем каждый сосуд и трубка снабжены индивидуальными нагрева-гепями и датчиками температуры. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит сосуды 1 и 2, соединенные трубкой 3, которая установ-) лена на опоре 4. Сосуд 1 снабжен уравновешивающим грузом 5 и нагревателем 6. Сосуд 2 и трубка 3 также снабжены Индивидуальными нагревателями 7 и 8, при этом сосуд 2 связан с индуктивным Датчиком перемещения 9. Сосуды 1 и 2 и соединенная трубка 3 снабжены COOTV ветственно датчиками температуры Ю, 11 и 12. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Герметизированная ампупа, состоящая из двух сосудов - левого и правого 2, соединенньрс в верхней части тонкой труб кой 3, представляет собой коромысло весов, С этой целью ее устанавливают на опоры 4. Ампулу изготавливают симметричной относительно оси опор, однако после установки на опоры пустую ампулу уравновешивают в горизонтальном поло жении. Предварительно точно измеряют объемы каж;дого сосуда и coeдиниfeльнoй трубки. Далее через специальное отверстие ампулу заполняют некоторым количес йом исследуемого вещества в жидком состоянии, массу которого измеряют взвещиванием ампулы до и после заполнения. При этом исследуемое вещество сосредотачивают в левом сосуде. Затем ампулу устанавливают на опоры и охлаждают до. температуры замерзания исследуемого ве щества, чтобы давление и плотаость его Пара были малы. Далее ампулу уравновешивают в горизонтальном положении, которое фиксируют по показаниям индуктивного датчика перемещения 9. После это го производят нагрев ампулы с помощью индивидуальных нагревателей - нагревателя левого сосуда 6, нагревателя правого сосуда 7, нагревателя соединительной трубки 8. При исследовании пло-гаост пара в состоянии насыщения ампулу нагревают равномерно. Равенство темпера тур фиксируют по показаниям датчиков температуры Ю, 11, 12, установленньк вблизи сосудов и соединительной 1)убки, Видно, что при нагревании часть мас 2 сы исследуемого вещества испаряется в обьеме ампулы и она стремится изменить свое положение. Для восстановления горизонтального положения ампулы накладывают груз 5, масса которого равна массе вещества в парообразном состоянии, находящегося в правом сосуде. При этом плотность пара легко рассчитывают по измеренному ранее объему правого сосуда. При измерении плотности пара в состоянии перегрева температуру правого сосуда увеличивают, а температуру левого сосуда поддерживают постоянной, что определяет давление в ампуле, равное давлению насыщения при температуре левого сосуда. Для каждого значения температуры правого сосуда также вычисляют величину плотности пара по величине уравновещивающего груза и объему правого сосуда. Затем температуру левого сосуда изменяют и измерение производят вновь до желаемых температур перегрева пара. Преимущество предложенного устройства По сравнению с известным заключается в возможности измерять плотность пара .как в состоянии насыщения, так и в состоянии перегрева. Формула изобретения Устройство для измерения плотности пара, содержащее герметизированную ампупу, установленную на опоре и снабженную нагревателем, датчиками положе-ния и температуры, отличающееся тем, что, с целью измерения плоонос-. ти Как в состоянии насыщения, .так и перегрева, ампула вьтолнена из двух сосудов, соединеннък в верхней части трубкой, имеющей объем 0,05 - 0,1% от объема сосуда, гфичем каждый сосуд и трубка снабжены индивидуальнъгми нагревателями и датчиками температуры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сб. Физико-механические и теплофизические свойства металлов. М., Наука, 1976, с. 162-165. 2,Авторское свидетельство СССР № 569898, кл. Q01N 9/20, 1976 (прототип).