[實(shí)用新型]一種高溫液體飽和蒸汽壓的測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720324355.5
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206609745U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊海萍;封強(qiáng)鎖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安夏溪電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N7/00
• 分類號(hào): G01N7/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 劉振

技術(shù)領(lǐng)域:

本實(shí)用新型屬于流體熱物性測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫液體飽和蒸汽壓的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

飽和蒸氣壓是指物質(zhì)的氣液兩相達(dá)到平衡狀態(tài)，即飽和狀態(tài)下的蒸氣壓力，是最基本的平衡物性之一。它與物質(zhì)的種類和溫度有關(guān)，越容易揮發(fā)的物質(zhì)相同溫度下的飽和蒸汽壓越大；物質(zhì)所處的溫度越高，飽和蒸汽壓越大。

飽和蒸氣壓在能源、動(dòng)力、制冷以及化工領(lǐng)域，是不可缺少的流體熱物理性質(zhì)，對(duì)于提高熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率、減少污染物排放等方面都有著重要的作用。因此，獲取滿足用戶使用要求的流體熱物性數(shù)據(jù)始終是熱物性研究人員所圍繞和關(guān)心的問(wèn)題，特別是目前工程熱物理領(lǐng)域的大量原創(chuàng)性研究，如清潔汽車(chē)燃料、新型動(dòng)力、制冷和熱泵循環(huán)，氫能和太陽(yáng)能利用、功能流體強(qiáng)化傳熱、廢棄物處理等，均涉及了許多的新工質(zhì)及混合工質(zhì)，而這些工質(zhì)的熱物性數(shù)據(jù)普遍缺乏，不利于整個(gè)研究的進(jìn)一步深入。

流體飽和蒸氣壓的測(cè)量方法，目前大致分為兩類：動(dòng)態(tài)(沸點(diǎn)器)法和穩(wěn)態(tài)法，其中穩(wěn)態(tài)法在飽和蒸氣壓測(cè)量使用中最為普遍。穩(wěn)態(tài)法是在某一溫度下直接測(cè)量流體蒸氣壓力，它的基本原理是將待測(cè)物質(zhì)充入到密閉容器內(nèi)，使待測(cè)物質(zhì)處于氣液兩相的狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)調(diào)節(jié)不同溫度下的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)，并通過(guò)軟件記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

而由于受限于壓力傳感器耐溫范圍的影響，一般的飽和蒸汽壓測(cè)量裝置的測(cè)溫上限均＜120℃。若需要測(cè)試較高溫度下的飽和蒸汽壓，就要用引壓管連接壓力傳感器，使壓力傳感器置于恒溫腔外部，從而不至于損壞壓力傳感器進(jìn)行測(cè)試，但是這樣會(huì)導(dǎo)致一部分樣品未能處于恒溫環(huán)境中，造成測(cè)量結(jié)果存在一定的誤差。

實(shí)用新型內(nèi)容：

為了克服上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高溫液體飽和蒸汽壓的測(cè)量裝置，該裝置能夠提供溫度連續(xù)調(diào)節(jié)并自動(dòng)穩(wěn)定的恒溫實(shí)驗(yàn)環(huán)境，測(cè)試溫度高，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不僅不會(huì)損壞壓力傳感器，而且測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種高溫液體飽和蒸汽壓的測(cè)量裝置，包括進(jìn)樣口、鋁柱、實(shí)驗(yàn)腔體、排樣口、硅酸鋁氈、控溫鉑電阻、測(cè)溫鉑電阻和控制系統(tǒng)，所述鋁柱的外側(cè)纏繞有帶絕緣層的高溫導(dǎo)線，外部包裹有硅酸鋁氈，所述實(shí)驗(yàn)腔體放置在鋁柱中，所述進(jìn)樣口通過(guò)進(jìn)樣閥與實(shí)驗(yàn)腔體連接，排樣口通過(guò)排樣閥與實(shí)驗(yàn)腔體連接，所述控溫鉑電阻置于鋁柱壁上，并與控制系統(tǒng)相連，所述測(cè)溫鉑電阻置于實(shí)驗(yàn)腔體中，并與控制系統(tǒng)相連；所述測(cè)量裝置還包括壓力測(cè)量系統(tǒng)，所述壓力測(cè)量系統(tǒng)包括氣庫(kù)、壓力傳感器和差壓變送器，所述壓力傳感器與氣庫(kù)連接，所述氣庫(kù)與差壓變送器的一個(gè)輸入口連接，所述差壓變送器的另一個(gè)輸入口通過(guò)遠(yuǎn)傳頭與實(shí)驗(yàn)腔體連接，所述遠(yuǎn)傳頭靠近鋁柱的外側(cè)；所述差壓變送器與所述控制系統(tǒng)相連。

所述壓力測(cè)量系統(tǒng)還包括用于給氣庫(kù)內(nèi)充放氣體的氣瓶。

所述壓力測(cè)量系統(tǒng)還包括兩個(gè)氣動(dòng)閥，分別控制氣庫(kù)內(nèi)氣體的進(jìn)入和排出。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、本實(shí)用新型的測(cè)量裝置耐溫性良好，測(cè)試溫度可高達(dá)300℃，實(shí)驗(yàn)腔體放置在溫度均勻的外側(cè)纏繞有帶絕緣層的高溫導(dǎo)線的鋁柱，使實(shí)驗(yàn)腔體內(nèi)無(wú)高低溫差，極大限度的保證了測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度。

2、本實(shí)用新型的差壓變送器與氣庫(kù)的壓力傳感器共同組成了壓力測(cè)量系統(tǒng)，壓力測(cè)量系統(tǒng)在本實(shí)用新型中是相對(duì)獨(dú)立的一部分，它既可與溫度系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，也可獨(dú)立進(jìn)行壓力測(cè)量；當(dāng)測(cè)試達(dá)到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)時(shí)，壓力測(cè)量系統(tǒng)和溫度測(cè)試可分別獨(dú)立的對(duì)實(shí)驗(yàn)腔體的壓力信號(hào)和溫度信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。

3、本實(shí)用新型差壓變送器通過(guò)遠(yuǎn)傳頭與實(shí)驗(yàn)腔體連接，遠(yuǎn)傳頭外置于鋁柱外側(cè)，但依舊緊貼鋁柱，避免實(shí)驗(yàn)腔體和遠(yuǎn)傳頭溫差過(guò)大，導(dǎo)致誤差過(guò)大，使用差壓變送器產(chǎn)生的壓力測(cè)量不確定度為0.13kpa，而這遠(yuǎn)小于直接使用壓力傳感器測(cè)量產(chǎn)生的合成壓力不確定度，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度高。

附圖說(shuō)明:

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型高溫液體飽和蒸汽壓的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1進(jìn)樣口、2鋁柱、3進(jìn)樣閥、4實(shí)驗(yàn)腔體、5排樣閥、6排樣口、7高溫導(dǎo)線、8硅酸鋁氈、9控溫鉑電阻、10測(cè)溫鉑電阻、11遠(yuǎn)傳頭、12差壓變送器、13壓力傳感器、14氣庫(kù)、15氣動(dòng)閥、16控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式: