ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерения пьезометрами переменной емкости из "Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях Изд3" Установка с визуальным наблюдением мениска. На рис. 267 изображена одна из таких установок , на которой была исследована сжимаемость различных газов до 3000 ат. Пьезометр состоит из трубки с шариками и расширенной части 3, суженный кончик которой опущен в ртуть. Весь пьезометр опущен в сосуд высокого давления 2. Газ в пьезометре сжимают ртутью, которую вводят под давлением масла. Для определения уровня ртути служат окна 4, к которым винтом 5 подводится шарик пьезометра с остановившимся в нем мениском ртути. Аналогичный принцип использован в работе Д. Л. Тим-рота . [c.328] Другим способом определения уровня ртути является введение между шарикЙми платиновых контактов, по замыканию которых ртутью судят о ее уровне. Этот способ многие исследователи применяют и сейчас . [c.328] Магазин сопротивлений 5 служит шунтом, сопротивление которого подбирают на опыте. [c.329] Отметив давление, соответствующее моменту замыкания, продолжают сжатие, получая, таким образом, зависимость, между давлением и объемом при данной температуре, причем объемы заданы расстояниями между платиновыми контактами пьезометра. [c.329] Подобная схема дает возможность, не разбирая установки, при однократном заполнении ее газом исследовать сжимаемость этого газа при разных давлениях и температурах. [c.329] Общая схема установки Казарновского, Симонова и Аристова приведена на рис. 269. Газовую смесь приготовляют в смесителе 1 способом, описанным в гл. IX на стр. 303). [c.329] В колонке 2со вставленным в нее пьезометром создают остаточное давление 10 мм рт. ст., после чего по обогреваемой (для предотвращения конденсации таких компонентов смеси, как аммиак) трубке перепускают газовую смесь из смесителя 1 в колонку 2. Смесь заполняет пьезометр, стакан 4 и все пространство колонки. Затем азотом, подаваемым из баллона 5 в колонку 6, передавливают находящуюся в ней ртуть в стакан 4, запирая таким образом порцию газа в пьезометре. Прессом 7 заполняют колонку 2 маслом, вытесняя газовую смесь из пространства вокруг пьезометра. Дают маслу и газу принять температуру термостата, после чего начинают сжатие газа. Замыкание контакта отмечают как при увеличении, так и при снижении давления. [c.329] Чем ближе значения давлений, получаемые в обоих случаях, тем точнее результаты опыта. Перед каждым замыканием необходимо выждать 10—15 мин, чтобы рассеялось тепло сжатия газа и вновь поданная порция жидкости успела принять температуру опыта. [c.331] Общая емкость пьезометра зависит от конечного давления в данной установке она составляла 8 мл. Диаметр капилляра между контактами 0,6—0,7 мм. Контакты сделаны из платиновой проволоки диаметром 0,3 мм, а диаметр соединительной проволоки, намотанной в виде спирали (для увеличения сопротивления)—0,2 мм. Пьезометр изготовлен из стекла, коэффициент объемного расширения которого 2,6-Ю —2,7-10 . [c.331] Пьезометр калибруют по ртути. Для этого готовый и термически обработанный ( отпущенный ) пьезометр соединяют с электрической схемой (см. рис. 268). К концу пьезометра присоединяют узкий капилляр, через который ртуть выходила бы медленно, по каплям, и калибруют каждый шарик пьезометра, взвешивая ртуть, вылившуюся в бюкс за время от и до замыкания контакта. [c.331] При высоких давлениях необходимо вводить поправку на сжимаемость материала пьезометра. Температурный интервал установки ограничен температурами замерзания и испарения масла и ртути под давлением. [c.331] Установка Казарновского и Сидорова. Я- С. Казарновский и И. П. Сидоров изменили конструкцию установки, показанной на рис. 269, и приспособили ее для измерения сжимаемости газов при низких температурах. Пьезометр этой установки (рис. 270) состоит из двух частей—стеклянной и металлической, соединенных между собой способом, описанным в гл. VI (см. стр. 227). Здесь нижний конец стеклянной части представляет собой цилиндр диаметром 12 мм и высотой 8 мм. На верхнее основание цилиндра надеты кожаное кольцо 2, металлическая грундбукса 5 и гайка 4. На верхнее основание металлической части 5 пьезометра кладется свинцовая прокладка 6, в которую упираются острые края конусообразного выступа стеклянного цилиндра, прижимаемого гайкой 4. Ртуть, находящаяся в резервуаре 8 пьезометра, под давлением масла поднимается по трубке 7 в стеклянные шарики и замыкает контакты, а газ по калиброванной трубке 9 выходит в металлическую часть пьезометра, находящуюся при температуре опыта. [c.331] Для защиты стеклянного пьезометра на него надет металлический кожух 10. Верхняя чашечка 11 служит для соединения пьезометра с электровводом. [c.331] ИЗ двух частей. Цилиндр 13, являющийся собственно пьезометром, имеет объем около 5 мл. Его закрывают стальным шариком, прижимаемым гайкой 12. Цилиндр оканчивается каналом 15 (диаметром около 3 мм), заложенным проволокой с проделанной в ней канавкой проволоку вставляют для уменьшения свободного пространства канала. Емкость канала точно определяют калибровкой по ртути, а объем проволоки определяют по ее массе и плотности. [c.332] Калибровка пьезометра отличается от описанной выше и проводится в два приема 1) до припайки резервуара 8 калибруются все шарики и часть трубки 9 2) после припайки резервуара 8 калибруется остальная часть трубки Р вплоть до конусообразного выступа на цилиндре. Для калибровки применяют специальный стеклянный шлиф, через который виден уровень вытекающей ртути. [c.332] У—стеклянный пьезометр 2—кожаное кольцо 5—металлическая грундбукса 4 — гайка 5—металлическая часть пьезометра 5—свинцовая прокладка 7—трубка 5—резервуар 9—калиброванная трубка 10 — металлический кожух 11—чашечка для ртути 12 — гайка 13 — цилиндрг /4—вентиль /5—канал. [c.332] Ошибка измерений, проведенных авторами - , оценивается ими в 0,3- 0,5%. [c.334] Установка Сидорова и Казарновской. Дальнейшее усовершенствование этой методики позволило И. П. Сидорову и Д. Б. Казарно-вской создать установку для измерения сжимаемости газов при высоких температурах. [c.334] Аппарат (рис. 272) состоит из двух расположенных одна над другой стальных колонок. Верхняя колонка 1, изготовленная из жаро -упорной стали, помещена в термостат 2 с расплавленным оловом, температура в котором может быть доведена до 500 °С. Нижняя колонка 3 находится при комнатной температуре. [c.334] Суммарная емкость цилиндра И и соединительного капилляра до платинового контакта и есть конечный объем газа при сжатии, причем емкость капилляра составляет всего 0,2% от емкости цилиндра 11. Поэтому изменение температуры газа в капилляре не может внести большой ошибки в величину сжимаемости. Тем не менее приняты меры для уменьшения теплового потока между горячей и холодной частями установки. Для этого служит асбестовая изоляция 12, в которой пьезометр удерживают сальники 13, 14 и 15. [c.335] Вернуться к основной статье