Экспериментальная установка и методика измерений

Экспериментальная установка

Установка (рис. 10) состоит из: рабочей ячейки — пьезометра постоянного объема I, системы заполнения пьезометра исследуемыми веществами II, системы отбора проб III, системы измерения и регулирования температуры IV, системы измерения давления V.

Рис. 10. Блок — схема установки: 1 — рабочая ячейка (пьезометр); 2 — 5 — запорные вентили; 6 — регулятор температуры типа МИНИТЕРМ 300; 7 — усилитель мощности У13Н; 8 — цифровой вольтметр В7−78; 9−12 — термопары (ХК); 13- автоматический регулятор температуры датчика давления; 14- тензопреобразователь типа Д100−1; 15- АЦП — аналого-цифровой преобразователь давления; 16, 17 — теплоизоляция; 18-электронагреватель; 19 — сосуд Дьюара; ВН — вакуумный насос

Пьезометр (рис. 11) изготовлен из нержавеющей стали марки 12Х17Н10Т формы цилиндра с внутренним диаметром 19 мм и наружным — 55 мм. Рабочий объем пьезометра при нормальных условиях — 25.5 см3. Объем пьезометра связан с атмосферой капиллярной линией 4 с внутренним диаметром 1 мм и наружным — 3 мм. В канавках на наружной поверхности пьезометра вложен электронагреватель 5, в корпусе просверлены глухие отверстия (карманы) для размещения спаев термопар 6−9. На одном торце пьезометра установлен запорный (регулировочный) вентиль с возвратно — поступательным движением иглы 10; к другому торцу капиллярной трубкой (L= 12 см, Фв=0.3 мм, Фн=1.5 мм,) соединен датчик давления — интегральный тензопреобразователь 11 типа Д100. Пьезометр окутан со всех сторон толстым слоем стеклоткани и помещен в цилиндр из тонкой жести 2. Пьезометр подвешен на крючке для перемешивания исследуемого вещества путем его раскачивания.

Температуру измеряли калиброванной хромель — копелевой термопарой типа К-11 (завод «Эталон» г. Владимир) 7 в комплекте с цифровым вольтметром 7 типа В7−78 (рис 10). Постоянство температуры опыта обеспечивалось при помощи микропроцессорного регулятора температуры «МИНИТЕРМ 300» с погрешностью ±0.1 градуса.

Рис. 12. Тензопреобразователь Д100

Давление измеряли интегральным тензопреобразователем давления типа Д100 (рис. 12). Как известно, тензопреобразователь Д100 сильно чувствителен к изменениям температуры окружающей среды. Для минимизации этой зависимости его температура поддерживалась постоянной путем термостатирования при температуре 313.15 К с помощью электронного регулятора температуры с точностью ± 0.1 К, и откалиброван с помощью грузопоршневого монометра МП-600 класса точности 0.02. Этим обеспечивалась линейная зависимость между давлением в пьезометре и величиной выходного сигнала тензопреобразователя. Выходной сигнал Д100 подавался через аналого-цифровой преобразователь типа ADCS24−2T на ЭВМ.