Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 136
Текст из файла (страница 136)
момстра в ампуле примерно 5Х15 мм (см ~зшье и. 7.2.3!. уголвнвге термол1етрвг ' рекочендуетсз использовать при темгературе ниже ьО К вплоть за 0,1 К. Стабильность мажет зогтпгать 0,19в при температуре жидкого гелия Сопротивление углерадз изменяется с тем. цературой подобно сопротивлению пол!. проводников. Для чересчета сооротизлеаия угольного термометра нз температуру рс. комсндуются либо трсхпарамстричсскас уравнение где /7з — сопротивление полупроводника прн температуре Т; /7 — условное сопротивление полупроводника при 1/7'-лО;  — константа.
Значения /7 н В определяют при градуировке термометра. Полупроводниковые термометры обладают высокой чувствительностью, но точность их меньше, чем у платиновых термо. метров сопротивления, В нэчестве чузствительных элементов полупроводниковых термометров сопротив. ленни используют так называемые терморе. зисторы, которые выпускаются двух типов: термисторы, имеющие отрицательный термический коэффициент электросопротивле. ния, и познсторы, имеющие положительный коэффициент.
Некоторые типы терморезисторов прн. ведены в табл. 9.1. Терморезнстары, изготовленные из смеси окислов металлов, спеченных в тщательно контролируемой атмосфере, обладаюз большой чувствительностью и используются в узком интервале температур. Их большое сопротивление исключает практически вли. инне сопротивления подводящих проводов. Наилучшая область применения терморезпсторов лежит вблизи комнатных тем. иератур. Особенно ценны они в том случае, когда необходимо зарегистрировать очень малые изменения температур. Абсолютные измерения температур такими гермомстрами затруднительны из.за срзвннтельно невысокой стабильности. Гермаииезый термометр сопротивления используется в интервале от 1 до 35 К. Термометр представляет собой монокристалл германия, легированный несколькими миллионйыыи частями мышьяка или галлия. Как и другие полупроводниковые термометры, они имеют отрицательную температурную зависимость злектросопротивления.
Термометр обладает стабильностью лучше чеы 0,001 К при температуре 4,2 К даже после многократных циклов нагрева до комнатной температуры. Размеры тер- !З/7-)/ й/!й/7 =- А -!. ВТ, (9.73 лисзо дзухпарзметрическое уравнение !З(/7/Т) = (а и 5 16/7)з. (9.74) Совместно с зависимостью Тя,„;. — ?'„„= /(Тви ), где Т ея — измеренная по термометру телшература; Т ив — табличное значение темперзтуры, уравнение (9.73) ис.
пользуют при грздуировке термометров от самых низких гелиевых температур да 20 К. Используя уравнение (9.74) можно проградуировать термометры ат 4 до !2 К. Термопары. При температурах выше 80 К используется термопара железо — константан. Константан имеет состав 57 Сов 43 (4!; чувствительность термопары примерно 63 мкВ/К при температуре около 300 К. Выше температуры 73 К можно использовать термопары медь — констаатан и хромель — алюмель. Состав хромеля примерно 90 5(! — 10Сг.
Алюмель имеет состав 945)!— 3 Мп — 2 А! — 1 56 Чувствительность термо. пары 15 мкВ/К при 73 К, ЗО мкВ/К прн !73 К, 40 мкВ/К при 273 К. ' В качестве термометров можно использовать выпускаемые радиопромышлеиностью резисторы типа ВС (влагостойкие углеродистые), УЛМ (углеродистые лакированные малогабаритныс), УЛИ (углеродистые лакированные измерительные) (84]. $9.7 Особенности исследования свойств при низких температуры ~сзЗ Экспериментальное определение геялофизических слайсга 464 Равд.
9 ~ газ ,Жидка ф Нигиеиуамие йиизлй 9.8. ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ э.зл. кстнонства для создания высоких давлнннн Газоамй компрессор (рнс. 9.46) представляет собой одноступенчатую поршневую машину, имеющую большой коэффициент сжатия [85). При ходе поршня 4 вниз в камеру над поршнем засасывается газ через золотииковый клапан 5. Во время обратного хода поршень выталкивает сжатый газ через клзпан б.
Компрессор рассчитан иа создание давления до 600 МПа. Машины подобного типа позволяуот создавать давлении до !600 МПа [86). Мембранный компрессор [67) является разяовидностью поршневого компрессора. Особенность его состоит в том, что сжимаемая и сжимающая среды разделены мембраной, что позволяет обеспечить чистоту сжимаемой среды. Конструкция компрессора изображена нз рис.
9.47. Разделительная мембрана 4 располоукенз в линзоабразиой полости в блоке 5, которая при смешении мембрачы в процессе сжатия обеспечивает полную поддержку мембран и предохраняет ее ат разрушения. Поршень сжимает жидкость под мембраной, которая, перемещая мембрану, выталкивает сжатый газ через шариковый клапан 7.
Мембраны могут быть стальными и резиновыми. Производительность такого компрессора невелика, ио это окупается высокой чистотой сжзтога газа. Рис 946. Газовый пор паевой компрессор. у — коническая цилиндр; у — оправка; 3 — ~зля. волос улллулеллш 4 -- поршень, а. 6 — «лллллм; у — ьоалоюлловоь лолсучшнстло. Рис, 9.47. Мембранный компрессор.
Д 3, б, У вЂ” клапаны; У вЂ” поршень, Л вЂ” стальная мембрана; а — стальной блок. Термокомирессорьс Применяются для получения высокого давления. Они состоят из одного или нескольких сосудов высокаго давления, разделенных вентилями или обратными клапанами [88]. Вначале нагревается газ в первом сосуде, при этом давление ва всей системе возрастает. Первый нагреватель выключается, и включается нагреватель ва втором сосуде.
Давление повышается во всех сосудах, кроме первого. Последовательно производится нагрев газа в остальных сосудах. 11икл может быть повторен после вторичного наполнения газом первого сосуда. Обратные клапаны не позволяют газу перетекать из области высокого давления в область более низкого давления. В газовом терманомпрессоре можно получить давления до 10' МПа. Метод замораживания. Метод аналогичен методу тсрмокомпрессора.
Если, например, этиловый спирт заморозить в полностью заполненном сосуде при атмосферном давлении, а затем температуру повысить до 293 К, то давление в сосуде достигнет 600 МПа, Если спирт замораживать при давлении порядка 500 МПа, то давление после плавления спирта достигает !000 МПз. Система может быть изготовлена в виде нескольких последовательна соединенных сосудов (рис. 9.48). Сосуд 1 заполняют исследуемой жидкостью, сосуды 2 и 3 — спиртом или иной жидкостью с низкой температурой затвердевзния. Сосуд 3 заполняют отдельно ат сосудов 1 и 2 и постепенно замораживают при непрерывной пропиткс, пока он не окажется полностью заполненным замороженной жидкостью Затем сосуд присоединяют к системс и нагревают до температуры 373 К.
Давление во всей системе растет, Прн этом давлении замораживзуот жидкость в сосуде 2 и, закончив процесс, за. мораукивнют капилляр 4 (запорный вен- Особенности ттсследттпвния свойств дри высоких давлениях $ 9.8 465 Рис. 9.49. Мультипликатор. Рис. 9.50. Схема поршневого манометра, А-à — глубина натруженна поршня. Рис. 9 48. Схеьта установки для сжатия жидкостсй методом замораживания. т — всасьшающии клаиаю у — цилиндр высокого давления; б — нагнетатсльнын клапан; Л вЂ” клапанная коробка; б — поршень: б — уплотнения; 7— цилиндр низкого лавлення; Э вЂ” поршень внзкого давленйя. тиль).
Затем сосуд 2 рнзогревают, создавая давление в сосуде Д Заморозив капилляр 5 и повторив операции заполнения сосудов 2 и 3, можно снова повышать давление в системе. Измеряют давление манометрами 5 — 8. Мультипликатор, Устройство представляет собой гидравлический пресс, састояший из двух жестко соединенных поршней 30 — 773 разного диаметра, перемешавшихся в двух цилиндрах (рис. 9.49). Плошадь сечения большого поршня в дегятки раз больше плоюади сечения малого поршня, поэтому примерно во столько же раз давление под иим больше давчения иад большим поршнем Схема действия мультипликатора следуюшая. Поршень низкого давления 8, имеюший большой диаметр, воздействует на горшеиь 5, который создает высокое давление и проталкивает сжатую среду через клапан 3.
Во время обратного хода сжимаемая среда заполняет полость под малым поршнем через клапан С С памошью мультипликатора могут быть достигнуты давления до 3000 [9), и 4000 МПа [89), В мультипликаторах, погруженных в предварительно сжатую до 3000 МПа среду, можно достичь давления 10 000 МПа [90). Разработаны методы, позволяющие развивать в камерах небольшого объема давлеяия до 250000 МПа [9Ц. э.з.э.
измеРение Втясоких ддялении Методы и приборы для измерения давления в технике приведены в и. 7.73. Ниже рассматриваются некоторые наиболее важные методы, характерные для измерения высоких давлений при научных исследованиях [9). 7)аршневой манометр (рис. 9.50), Является наиболее точным абсолютным прибором, Измеряемое давление р, действует на поршень 7, свободно перемещающийся в цилиндре 2. Давление иа поршень уравновешивается силой О, создаваемой грузами. Зная площадь поршня, можно определить давление рь Поршень тщательно притерт к цилиндру, и жидкость, заполняющая цилиндр, медленно протекает через тончайший зазор между цилиндром и поршнем.
В результате поршень медленно опускается в цилиндр. Чтобы избежать возникновения сухого трения поршня, его приводят во врашение либо вручную, либо от электродвигателя. Поршневые манометры снабжаются калиброванными грузами. Теория поршневых манометров изложена в [92[, В настояшее время разработана серия поршневых манометров с пре- 466 Экслгримгнтальиог определение ггллофизичгских сэойггэ Равд. 9 делами измерений 0,25; 0,6; 6,0; 60; 250 МПа. Класс точности приборов 0,02— 0,05. Электрические манометры. Находят применение два типа: а) основанные на изменении электрических свойств материалов пад действием давления; б) основанные на принципе упругоэлектрнческих свойств специальных элементов установки, деформации которых измеряются тем илн иным электрическим датчиком, например тензометрическим.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
