Teknisk Tidskrift / 1931. Allmänna avdelningen / 96 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 7. 14 feb. 1931 - En tekniskt användbar metod för bestämningen av gasers specifika värme cp vid höga temperaturer, av Donald Bratt

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

höga temperaturer. Isoleringen utgöres av prima kiselgur.

Ugnen göres tillräckligt lång för att även rymma den
värmespiral, vilken förvärmer gasen till driftstemperaturen.
Denna spiral lindas efter samma princip som mätrörets
värmeelement, samt beräknas med ledning av maximala
gasmängd G, vilken erfordras för mätningen, liksom
för den spänning vilken står till buds. I detta fall anta vi
G_max = 0,3 gram/sek. Med c_p = 0,24 approx.
fås då vid 1 000° temperaturökning en erforderlig effekt

	0,3 X 0,24 X 1000
w =	–––––––––––––	= 300 watt.
	0,24

Med 0,6 mm nikromtråd ha vi tidvis hållit en strömstyrka av
2,5 amp. utan att tråden skadats. Härav erhålles motståndet
                        2,5² . R = 300 eller
                        R = 48 ohm
och den erforderliga spänningen blir
                        2,5 X 48 = 120 volt.

Givetvis måste under mätningens gång denna spänning då
och då justeras, så att gasens ingångstemperatur hålles på
det önskade värdet. Små variationer spela dock ingen
större roll, vilket är en av metodens största fördelar
(jfr ovan!).

Mätrörets genomskärningsarea ([PI] R²) är c:a 1,5 cm².
Gasens maximala hastighet (luft vid l 000°) blir alltså,
med (G_max.= 0.3 gram/sek.

	0,3		1 273		1
Vmax. =	––––––––	X	––––––	X	––––	= 720 cm/sek.
	0,001293		273		1,5

Det har vidare visat sig. att en viss minimihastighet
är nödvändig för att man skall kunna erhålla säkra
avläsningar. Orsakerna härtill skola närmare utredas
i samband med diskussionen av försöksresultaten.
Mätspiralens längd räknat från T₁ och T₂ utgör

	L
c:a 5 cm. Kvantiteten	––	t ekv. (7) blir därför
	R

	5		7
omkring	–––	= 7 samt 0,0084 X	––	= 0,06.
	0,7		R

Detta värde torde vara betryggande lågt.

Vi kunna nu lämpligen betrakta gasens kretslopp
genom apparaten enligt fig. 2. Kall gas inkommer
från höger i ungsröret P och passerar först den med
lämplig effekt belastade förvärmaren F. Gasen
inkommer därefter i själva mätsträckan w; där
ingångstemperaturen [THETA] avläses (med omkopplaren O i
motsvarande läge) på millivoltmetern [THETA]. På sin vidare
gång genom mätspiralen w uppvärmes gasen med
beloppet [DELTA] [THETA], vilket genom en kompensationsanordning
på vanligt sätt indikeras då galvanometern
([DELTA] [THETA] är strömlös. Ampèremetern i och voltmetern
e visa den effekt w, som utvecklas i mätspiralen.
Den varma gasen genomgår därefter kylaren K, varefter
den inkommer i den roterande kapselpumpen M. vilken
ombesörjer kretsloppet. Slutligen ha vi vid G en torr, roterande
gasmätare med hjälp av vilken gasmängden G kan beräknas.

Beträffande tätningen av ugnsröret och mätröret
anmärkes först att alla fogar kunnat utföras av
asbestpapp, genomdränkt med vattenglas.
Dessutom finnas proppar D av samma
material i rörets ändar, genom vilka uttagen till
mätspiral och förvärmare gå, varjämte mätröret
är insatt i proppar av alundumcement C, vilka
centrera detsamma i förhållande till ugnsröret.
Uttagen föras genom dessa cementproppar i
tunna kvartsrör, så att en mätspiral eller ett
termoelement lätt kan ersättas, om så erfordras.
Vid en längre försöksserie torde det exempelvis
bli nödvändigt att ständigt hålla några av dessa i
reserv – speciellt om man arbetar med starkt
oxiderande gaser.

Termoelementen bestå av en Fe-Ni-legering, vars
termoelektromotoriska kraft mellan 0–1 000° är
42 X 10^–6 volt grad. (S. k. Hoskinselement.)
Kompensationsanordningen är avpassad så att vid
strömlös galvanometer termoelementen e. m. k.
motsvarar c:a 20° temperaturskillnad.

Mätningsförfarandet.

Ugnen uppvärmes först till den önskade temperaturen,
vilket tager en tid av c:a 4 timmar vid 1 000°. Därefter
startas pumpen, vilken drives av en shuntmotor, vars
hastighet ständigt hålles på samma värde. Gasmängden
G inställes genom strypning av en slang S, vilken
direkt förbinder pumpens in- och uttag (se fig. 2). Efter
några minuter har motorns hastighet blivit konstant, och
mätningen kan börja.

Sedan galvanometern [THETA] kontrollerats, slås omkastare
O om, med strömbrytaren y öppen.
Galvanometern skulle då visa noll, eftersom ingen effekt
w utvecklas. Detta inträffar dock icke vid högre
temperaturer, emedan man aldrig kan få konstant temperatur
över hela mätsträckan. Ju kortare mätsträcka (1) och ju
jämnare temperaturfördelningen i ugnen, ju mindre blir
dock galvanometerns utslag.

Detta initialläge hos galvanometern [DELTA] [THETA] behöver
ej vålla några bekymmer, såvida det icke ändrar sig
under mätningens gång. Strömbrytaren y slutes,
varvid galvanometern erhåller ett nytt läge, vars skillnad
från initialläget motsvarar batterispänningen E. Nu
tillsättes en sådan effekt W till mätsträckan, att
galvanometern återföres till sitt initialläge. Då detta skett,
brytes genast w, varvid man småningom återfår läget E.

Detta förfarande upprepas tre gånger för varje värde på
gashastigheten, varefter man stegvis ökar denna till ett
maximum och återvänder, så att försökspunkten såväl
"på uppgående" som "på nedgående" erhålles. Har gasen
utgjorts av luft, är det onödigt att recirkulera, emedan
man ju har obegränsad tillgång. Systemet hålles därför
öppet till atmosfären vid gasens utträde ur kylaren, och
frisk luft insuges oupphörligen. Vid dessa försök ha utom
luft använts kolsyra, tagen ur en bomb, vilken ständigt
är ansluten till systemet. Iakttagas bör att kolsyrefyllningen
göres grundligt, så att all luft verkligen utträngts, speciellt
med hänsyn till den jämförelsevis rymliga gasmätaren. Då
detta skett, slutes systemet och bombens ventil slutes.
Man bör emellertid icke stänga fullständigt, utan endast
så mycket att kolsyran ständigt befinner sig på 2–3 cm
övertryck, såsom en garanti för att ingen luft under försökets
gång inkommer i systemet, som givetvis ej kan göras
fullkomligt gastätt.

Mätresultaten.

En mängd orienterande försök vid rumstemperatur ha
utförts, vilka tillfullo bekräfta det lineära sambandet

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>