用于测定流体压强体积温度关系的实验装置，由活塞式压力发生器和测量装置组成，水银是工作液体，测量装置由玻璃毛细管、恒温循环水夹套、密封液体容器盖子、密封液体容器、真空阀、充气阀、压力表、螺栓、密封件等组成，测量装置主体内部上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，测量装置的密封液体是水银，测量装置内的高纯度流体主要有二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23等，使用耐压金属管、卡套接头将活塞式压力发生器和测量装置连接起来。其优点是使用水银作为工作液体和密封液体，从根本上避免压力表校验器漏油、漏气问题，可以方便用于多种流体性质的测定，操作方便，降低设备购置费用，降低实验成本。
【技术实现步骤摘要】
用于测定流体压强体积温度关系的实验装置
本专利技术涉及一种用于流体性质测定与观察的实验装置，特别涉及一种能进行多种流体压强、体积、温度之间性质关系测定及临界现象观察的实验装置，属于实验教学仪器。
技术介绍
流体的压强（P）、体积（V）、温度（T）之间的性质关系是流体的基本性质，是计算流体热力学性质的基础数据，流体的物性数据，如流体的临界温度、临界压强、临界体积等性质是决定物质液化、汽化、压力容器设计等的基础数据，为此需要测定流体的温度、压强及体积之间的关系，观察认识研究流体的临界性质，有了这些性质后，根据热力学关系可以计算流体的其它热力学性质，这些性质在化学、化工、制冷、热能利用等方面发挥重要作用，因而流体的温度、压强、体积关系实验测定及临界数据测定受到重视，吴江涛在“西安交通大学学报”第37卷第1期报道了一种高精度流体PVTx性质测量实验系统，陈琪在“浙江大学学报”第40卷第1期报道了高精度制冷工质PVT实验系统，徐航在“中国科技大学学报”第45卷第5期报道了基于磁悬浮密度计的高精度流体PVT测量系统，这几种测量系统的目的都是用于科学研究，增加实验测定结果的准确度，但带来的问题是设备造价昂贵，每隔一定时间，需要使用设备进行实验时，都要对温度测量仪器仪表、压力测量仪器仪表进行校正，或到计量院进行检定，将这些设备用于实验教学不太现实，况且设备精度越高，设备越复杂，出现故障的机会越多，不利于教学保障。流体的温度、压强、体积之间关系的测定及临界现象观察是很多高校开设的一个实验项目，中国专利CN202599882U公开了二氧化碳临界点及p-v-T关系测量实验台的组成，该实验台主要有实验台本体、恒温循环浴、恒温循环水夹套、活塞式压力源、二氧化碳等组成，但设备中使用压力表校验器作为压力源，使用蓖麻油作为工作液体，也就是CN202599882U所说的液压油，在气温较低时，由于蓖麻油粘度过大，在使用活塞抽油时，活塞密封件处往往会有空气漏入油缸，也就是工作液体缸，导致蓖麻油无法抽入油缸，实验无法进行，当工作液体更换为变压器油时，由于变压器油粘度较小，不会从活塞密封件外漏入空气，但压力较高时，变压器油容易从活塞密封件处泄漏；另外，压力表校验器有多个阀门，以压力表校验器在实验进行时，往往会出现阀门打开或关闭的错误，由于实验台本体内有压力，而压力表校验器上油杯压力为常压，由于压差，导致实验台本体内流体向外冲出，发生这种情况，造成的后果往往是设备报废，因为向实验装置本体中充入流体需要技巧，只有重新请设备生产厂家充入流体，差旅费及人工成本很高，而且也很麻烦，生产厂家往往也不愿意充入流体，当实验台本体内和压力表校验器内压力差较小时，由于压差大也会造成压力表的损坏；另外一个问题是实验台本体内蓖麻油的体积远远大于压力表校验器油缸体积，实验中需要多次抽油，实验效率低下；还有一个问题是实验设备测定使用的流体只有一种，因为向实验装置本体中充入流体需要技巧，而且很麻烦，而技巧不是一朝一夕培养的，对于学生来说，培养这个技巧也不现实，因而现在市场销售的流体PVT性质测量装置只能测量一种流体PVT性质，导致实验设备效率低下，如果想测定其它流体PVT性质，只能购买另外的设备，导致实验设备购置费激增，现在全国开设流体PVT性质测定实验的学校，所用流体基本上都是二氧化碳。
技术实现思路
针对上述问题，专利技术人是通过如下技术方案解决问题的：用于测定流体压强体积温度关系的实验装置由活塞式压力发生器和测量装置组成，活塞式压力发生器由手轮(1)、活塞螺杆(2)、螺母(3)、活塞筒(4)、活塞组件(5)、工作液体缸(6)、接头(7)组成，其中螺母(3)与带有螺纹的活塞螺杆(2)配合，通过手轮(1)旋转将手轮(1)的旋转运动转变为活塞螺杆(2)的直线运动，推动活塞组件(5)在活塞筒(4)内运动，从而改变工作液体缸(6)的体积大小而产生压力变化，活塞螺杆(2)端部嵌入活塞组件(5)中，形成间隙配合，接头(7)用于连接测量装置，水银是活塞式压力发生器的工作液体。活塞组件（5）包括导向螺母（8）、活塞组件主体（9），活塞部件（10）、（11）、（14），活塞密封件（13），压紧螺母（12）。测量装置由恒温循环水夹套（20）、玻璃毛细管（21）、恒温循环水夹套压盖（22）、玻璃毛细管密封件压盖（23）、密封液体容器盖子（24）、玻璃毛细管定位螺母（25）、密封液体容器（26）、接头（27）、垫圈（28）、恒温循环水夹套密封件（29）、玻璃毛细管密封件压盖螺栓（30）、玻璃毛细管密封件（31）、密封液体容器密封件（32）、真空阀、充气阀、压力表，以及将真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来的连接结构组成。在密封液体容器盖子（24）侧面有通孔（241），通过通孔（241）将真空阀、充气阀、压力表连接到测量装置上。测量装置主体由密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）组成，测量装置主体内部上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，密封液体容器（26）上放置密封液体容器密封件（32），将密封液体容器盖子（24）与密封液体容器（26）连接在一起，玻璃毛细管定位螺母（25）用于固定玻璃毛细管（21），将玻璃毛细管密封件（31）放置在密封液体容器盖子（24）上的圆形玻璃毛细管密封件槽内，玻璃毛细管密封件压盖螺栓（30）通过通孔（232），将玻璃毛细管密封件压盖（23）固定到密封液体容器盖子(24)上，在玻璃毛细管密封件压盖（23）上放置恒温循环水夹套密封件（29），将恒温循环水夹套（20）置于恒温循环水夹套密封件（29）上对应位置，在恒温循环水夹套（20）的外翻边上放置垫圈（28），恒温循环水夹套压盖（22）由两个对称半圆形恒温循环水夹套压盖部件（222）组成，通过恒温循环水夹套压盖部件（222）上通孔（221）、恒温循环水夹套压盖螺栓孔（231）配合，使用螺栓将恒温循环水夹套压盖部件（222）固定到玻璃毛细管密封件压盖（23）上。测量装置的密封液体是水银。通过接头（7）、接头（27）使用耐压金属管、卡套接头将活塞式压力发生器和测量装置连接起来。测量装置内的待测量流体包括但不限于二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23、R125（CAS：354-33-6）、三氟乙烷（CAS：420-46-2），流体的纯度要求其体积百分比大于99.99%。测量装置沿玻璃毛细管（21）轴向垂直于水平面安装且接头（27）位于下部，活塞式压力发生器工作液体缸（6）体积最大时工作液体高度低于通孔（241）。活塞式压力发生器内工作液体缸(6)能排出工作液体体积大于活塞式压力发生器和测量装置连接管路体积与测量装置内密闭空间体积之和至少10毫升。耐压金属管内径在1～5毫米，耐压金属管壁厚在1～3毫米。为保证实验正常进行，要求通孔（241）是水平通孔，其位置对应于密封液体容器盖子（24）内部锥形区，从密封液体容器盖子（24）底部计算，其水平中心位置在密封液体容器盖子（24）高度的三分之二处到五分之四处。充气阀、真空阀、压力表的接头水平高于通孔（241）水平中心线。密封液体容器盖子（24）锥形中心线、密封液体容器（26）锥形中心线与玻璃毛细管（21）轴向中心线在同一条垂直线上。接头（27）上端本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于测定流体压强体积温度关系的实验装置，由活塞式压力发生器和测量装置组成，其特征在于：活塞式压力发生器由手轮(1)、活塞螺杆(2)、螺母(3)、活塞筒(4)、活塞组件(5)、工作液体缸(6)、接头(7)组成，活塞组件（5）包括导向螺母（8）、活塞组件主体（9），以及活塞部件（10）、（11）、（14），活塞密封件（13），压紧螺母（12），水银是活塞式压力发生器的工作液体；测量装置由恒温循环水夹套（20）、玻璃毛细管（21）、恒温循环水夹套压盖（22）、玻璃毛细管密封件压盖（23）、密封液体容器盖子（24）、玻璃毛细管定位螺母（25）、密封液体容器（26）、接头（27）、垫圈（28）、恒温循环水夹套密封件（29）、玻璃毛细管密封件压盖螺栓（30）、玻璃毛细管密封件（31）、密封液体容器密封件（32）、真空阀、充气阀、压力表，以及将真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来的连接结构组成，在密封液体容器盖子（24）侧面有通孔（241），通过通孔（241）将真空阀、充气阀、压力表连接到测量装置上，测量装置主体内部上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，测量装置的密封液体是水银，测量装置内的待测量流体包括但不限于二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23、R125（CAS：354‑33‑6）、三氟乙烷（CAS：420‑46‑2），流体的纯度要求其体积百分比大于99.99%，通过接头（7）、接头（27）使用耐压金属管、卡套接头将活塞式压力发生器和测量装置连接起来。...
【技术特征摘要】
1.用于测定流体压强体积温度关系的实验装置，由活塞式压力发生器和测量装置组成，其特征在于：活塞式压力发生器由手轮(1)、活塞螺杆(2)、螺母(3)、活塞筒(4)、活塞组件(5)、工作液体缸(6)、接头(7)组成，活塞组件（5）包括导向螺母（8）、活塞组件主体（9），以及活塞部件（10）、（11）、（14），活塞密封件（13），压紧螺母（12），水银是活塞式压力发生器的工作液体；测量装置由恒温循环水夹套（20）、玻璃毛细管（21）、恒温循环水夹套压盖（22）、玻璃毛细管密封件压盖（23）、密封液体容器盖子（24）、玻璃毛细管定位螺母（25）、密封液体容器（26）、接头（27）、垫圈（28）、恒温循环水夹套密封件（29）、玻璃毛细管密封件压盖螺栓（30）、玻璃毛细管密封件（31）、密封液体容器密封件（32）、真空阀、充气阀、压力表，以及将真空阀、充气阀、压力表与密封液体容器盖子（24）连接起来的连接结构组成，在密封液体容器盖子（24）侧面有通孔（241），通过通孔（241）将真空阀、充气阀、压力表连接到测量装置上，测量装置主体内部上下两端分别呈圆锥形，中间呈圆筒形，测量装置的密封液体是水银，测量装置内的待测量流体包括但不限于二氧化碳、六氟化硫、乙烷、氟里昂13、氟里昂23、R125（CAS：354-33-6）、三氟乙烷（CAS：420-46-2），流体的纯度要求其体积百分比大于99.99%，通过接头（7）、接头（27）使用耐压金属管、卡套接头将活塞式压力发生器和测量装置连接起来。2.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑立辉，王敏，宋光森，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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