Способ определения температуры насыщения пара электропроводных жидкостей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 17,09.76(51) М. Кл. СО 1 й 251142 Гасударственный комитет Сааета Министрав СССР аа делам изааретений и аткрытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАСЫЩЕНИЯ ПАРА ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙИзобретение относится к способам опре деления температуры насыщения пара ве шеств, в частности электропроводных жидк "отей. Оно предназначено для использования в исследовательской практике например при 5 исследованиях длительной коррозионной стойкости материалов в паре щелочных металлов, проводимых обычно в герметично отпаянном конгейнере, помещенном в вакуумную печь. Может быть применено также для исследо вания теплофизических свойств электро проводных жидкостей.Известен способ для определения температуры насыщения пара веществ по "точке росы", заключающийся в определении тем пературы начала конденсации пара на твердой поверхности (конденсационной площадке) в процессе понижения ее темиературы.Для осуществления этого способа необходимо при каждом замере изменять темпе ратуру конденсационной площадки датчика от величины, превышающей температуру насыщения, до величины, меньшей темпера туры насыщения, Для следующего замера нужно увеличить температуру конденсацион-. ной плэшадки до исходного ее значения изатем повторить цикл. Периодически пэвтэряюшее"я изменение гемпературы кэнденсационной площадки (термоциклирэвание) выьтвает в ней пери. одически изменяющиеся термические напряжения. Срок службы деталей из твердых конструкционных материалэв (металла, керамики, стекла), подверженных термэцикгированию, значительно меньше срока службы деталей, не подверженных его воздействию, вследствие более быстрого нарушения вакуумной плотности изделий, ухудшения механических свойств материала деталей и разрушения их под воздействием термоцик лических нагрузэк,Для работы при повышенных температурах в коррэзионной среде кэнденсационную площадку конструктивно можно выполнить как часть герметичной эболэчки датчика. А так как на площадке неэбхэдимэ создавать периодически местный градиент тем-. пературы (термоциклировать ее), тэ это накладывает значительнье ограничения наверхний предел рабочего давления и температуры и сокращает срок службы датчикаЦепью изобретения является расширение диапазона измеряемых температур и рабо чих давлений, а также увеличение продол- б жительности непрерывных измерений в кор розионной среде. 45 Для достижения цели предварительно создают условия для самопроизвольного10 установления равновесия жидкой и паровой фаз в полости датчика во всем диапазоне измеряемых температур путем установле ния градиента температуры в постояннорисутствующей в полости датчика конденсированной фазе. После этого измеряют термопарой температуру открытого поверхностного слоя конденсированной фазы в режиме неизменяемых в процессе измерения параметров пара в полости датчика, Сохраняются неизменяемыми и механические и термические напряжения в деталях датчика,Градиент температуры в конденсированной фазе создают простейшим способом созданием градиента температуры по длине вертикально располагаемого трубчатэго корпуса датчика. Градиент температуры по длине корпуса датчика, в свою очередь, соз дают путем установления соответствующего режима теплообмена по длине датчика, а З 0 именно подводом тепла к верхней части датчика и отводом его от нижней части. Для этого нагревают верхнюю часть датчика, например нагревателем вакуумной печи, в которую помещен датчик с рабочим З 5 контейнером, и отводят тепло от нижней части датчика лучеиспусканием на охлаж даемые стенки корпуса вакуумной печи.Возможен дополнительный теплоотвод с днища корпуса датчика путем теплового 40 контакта его со стенкой корпуса печи, Тепловой режим устанавливают таким, чтобы температура верхней части датчика была выше максимально возможнэй в кон кретном случае измерений температуры насыщения в контролируемом объеме, а температура нижней части была бы ниже минимально возможной температуры насыщения.Установку необходимого теплового ре жима производят любым известным способом. Например, для контроля температуры насыщения при испытаниях в паре рубидия в диапазоне давлений 1 10 мм рт. ст, достаточно установить такой режим теплэобмена, чтобы температура верхнейочасти датчика была на уровне 450 С, Тем пературу его днища достаточно установить на уровне 250 оС. При этом величина перепада температуры по длине датчика со О 4оставит 200 С, Возможные температуры насыщения пара рубидия в данном случае перекрываются выбранным перепадом тем. ператур.На чертеже изображен датчик для осу- шествления предлагаемого способа, имеющий корпус 1 с днищем 2 и торцовой стен кой 3 (стрелками показан подвод и отвод тепла от поверхностей датчика). Датчик выполнен цельносварным вакуумноплотным. Патрубком 4 он соединяется с полостью рабочей установки, например контейнера, где необходимо измерять температу ру насыщения пара. Электроды термопары 5 введены во внутреннюю полость датчика через металлокерамические изолято ры-гермовводы 6 и протянуты вдоль оси корпуса по всей его длине. Вследствие наличия постоянного градиента температу" ры по длине корпуса 1 в полости его созданы условия для самопроизвольного установления уровня жидкой фазы до состояния равновесия ее с паровой фазой. В зависи. мости от температуры насыщения пара вещества в полости рабочей установки в данный момент времени, пар вещества в полости 7 датчика конденсируется или жидкая фаза испаряется до самэпроизвольного установления уровня жидкой фазы, с о ответствующего значению те мпературы насыщения пара в полости 7 датчика. По казания температуры по термопаре 5 по стоянно соответствуют температуре поверхностного слоя 8 жидкой фазы (условно, с учетом мениска ее), соответствующей в состоянии равновесия фаз температуре насыщения пара. Э. д. с. термэпары 5 измеряют, например, потенциометром или цифровым вольтметром.Способ позволяет создать на его осно ве надежный датчик с пожшенным верхним пределом измеряемых температур и рабочего давления, с длительным сроком службы в коррозионной среде. Кроме того, датчик можно выполнить малога баритным и расместить его в узких поло. стях закрытых установок, например в высоко температур ных лабораторных ва куумных печах с небольшим диаметром рабочего пространства. Изобретение позволяет расширить возможности технических средств для исследования длительной коррозионной стойкости материалов и для теплофизических исследований зависимости давления насыщения от температуры насыщения пара электропроводных жидкостей.формула изобретенияСпособ определения температуры насыщения пара электропроводных жидкостей,