基于静态法低饱和蒸气压测试仪的研制

作     者：杨晰惟 

作者单位：中国计量学院 

学位级别：硕士

导师姓名：叶树亮

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：饱和蒸气压 静态法 低泄漏 误差补偿 

摘      要：饱和蒸气压是物质的基础物性数据，对于化工、环保等诸多领域的理论研究和实际应用具有重要价值。获取所需的饱和蒸气压数据主要有查阅文献、理论计算和实验测量等几个途径。目前由模型推算的理论尚不成熟，且相关手册及文献中，物质低饱和蒸气压数据大量缺乏，要得到准确的低蒸气压数据必须通过实验测量。 本文深入研究蒸气压产生机理及影响因素，重点突破超高真空发生、高真空静态保压及高精度真空检测等关键技术，研制了一种基于直接静态法的低饱和蒸气压测试仪，实现了固体及液体化学物质饱和蒸气压数据在可控温度下的精确、安全及自动测量。本文主要研究工作如下： 1．基于直接静态法的实验原理，研究影响低饱和蒸气压测量准确性的因素，结合国内外现有仪器的不足，分析测量系统功能需求，确定了仪器能够达到的性能指标，提出总体设计方案，并从原理和方法上对仪器总体方案作可行性分析;2．完成了系统硬件电路设计和关键器件选型，详细描述了微处理器硬件电路模块、蒸气压测量模块以及实时通信模块的设计实现。根据测量的精度需求，对蒸气压测试单元器件进行了相关的选型计算，为实现物质低饱和蒸气压精确测量提供了良好的硬件平台;3．采用模块化设计方法，完成了各个基本功能模块的代码编写，并对实验本体的空气残余及泄漏两项误差进行分析研究，获取其误差修正量，在实验结果中剔除以提高测量精度。 本文设计研制的低饱和蒸气压测试仪经大量实验和现场使用表明：该仪器测量平均相对误差为6.3%，与现有静态法测量结果相比，精度显著提高，可为工程设计提供可靠的低饱和蒸气压数据。