专利名称：一种雷德饱和蒸汽压测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种饱和蒸汽压测量装置，具体涉及一种液体发动机燃料 的饱和蒸汽压测量装置。本实用新型的测量装置采用雷德饱和蒸汽压测定法测 定液体发动机燃料的饱和蒸汽压。
技术背景液体发动机燃料的饱和蒸汽压是评定发动机燃料蒸发强度、起动性能、生 成气阻的倾向以及运输保管过程中轻质馏分损失倾向的重要依据。因此，对于 液体燃料的饱和蒸汽压进行精确测量是非常必要的。对于液体燃料饱和蒸汽压的测定主要有直接饱和蒸汽压测定法和雷德饱和 蒸汽压测定法。对于前者，主要是通过压力测量装置直接测定液体燃料在某一 温度下气液达到平衡时液相界面上方的饱和气体压力。该蒸汽压测定过程简单 易行，测量数据能反映油品在特定温度条件下的挥发程度。然而对于液体发动 机燃料的使用过程来说，仅在某一温度点上进行燃料挥发性的测定是不合适的， 确切的方法是比较某一温度区间内的液体挥发性的大小。这种挥发性比较方法 就是雷德饱和蒸汽压测定法，用雷德法测定的油料饱和蒸汽压称为雷德饱和蒸 汽压。目前对于发动机燃料饱和蒸汽压的评定方法主要为雷德饱和蒸汽压。雷德饱和蒸汽压定义为在雷德饱和蒸汽压测定仪的空气室与燃料室的体积比为3. 95 ~ 4. 05、将0 ~ 4°C的液体燃料移至37. 8°C的燃料室达到气液平衡时空 气室的最大压力。我国在1982年确认的GB 257-64标准详细阐明了雷德饱和蒸汽压的测量方 法。该标准主要规定了测量油罐车或油库中油品的准备工作、测定仪器、测定 步骤以及相应的数据修正方法。标准中提到的测量仪器主要由雷德式饱和蒸汽 压测定器、水浴缸、水银压力计、开口式取样器、玻璃水银温度计和玻璃液体 温度计等组成。测定的主要过程为将0'C左右的液体燃料转移至测定器的燃料室，然后将燃料室通过活栓与空气室相连后放入水浴缸内升温。当升温到一定 程度时，将测量器颠倒，用力猛烈摇混多次后计数。标准中采用U型玻璃管制得的水银压力计，由于空气室内气体的开始温度为室温而不是38°C,故实验结果还需要根据公式校正这部分气体温差带来的误差。该方法主要适用于油罐车 和油库的简单化验分析过程。然而该方法在实际操作过程中存在一定的不足。主要有实验过程中的人为 因素过多，测量时间比较长，测量程序复杂，实验人员工作量大，测量数据重 现性差，测量仪容易漏气等。这些情况的存在使得该方法并不适合于大批量的 精确的饱和蒸汽压测定场合。在标准的实施使用过程中， 一些雷德饱和蒸汽压测量仪生产厂家也对其中 的一些功能进行了改进，比如将水银压力计更换为紧密压力表、将饱和蒸汽压 测量仪上部的橡皮管缩短等，试图縮短压力测定上的误差。然而实验过程中的 实验人员工作量并没有减少，测量程序依然复杂，测量时间仍然很长。 发明内容本实用新型的目的是提供一种能够快速测定发动机燃料雷德饱和蒸汽压的 雷德饱和蒸汽压测量装置，该装置对现有的雷德法饱和蒸汽压测量装置进行改 进，以进一步提高饱和蒸汽压测量精度，降低实验人员的工作量，縮短测量时 间。本实用新型的雷德饱和蒸汽压测量装置由恒温磁力搅拌水洛锅、压力测量 装置和球形平底容器组成，球形平底容器放置在恒温磁力搅拌水浴锅中。根据 测定燃料饱和蒸汽压的大小，确定球形平底容器用玻璃或金属材质制得。当测定燃料的饱和蒸汽压低于100kPa时，可以釆用三口平底烧瓶作为测定容器；当 测定燃料的饱和蒸汽压高过100kPa时，可以采用不锈钢或非金属耐压材料作为 测定容器。在球形平底容器上设有3个开口，分别为压力测量装置安装口、发动机液体燃料进样口和测定完毕后的残液移出口，并分别以压力测量装置塞、进口塞 和出口塞密封，其中所述的进口塞和出口塞各包括一个与球形平底容器上的开口配套的橡胶 塞、 一个中空的套管和一个紧固螺母，紧套在套管外面的橡胶塞塞紧在所述的 开口中，套管上部露出橡胶塞的部分设有螺紋，紧固螺母通过螺紋与套管连接， 用于将开口密封，并在紧固螺母与套管之间设有胶皮垫片。套管的中部设有一个凸台，该凸台贴紧在橡胶塞的上表面上，套管下方伸出橡胶塞一定的长度。进口塞和出口塞的主要区别是在进口塞的紧固螺母顶部设有一个开孔，开 孔内填充有进样垫，该进样垫可以是通用的色谱进样垫，也可以是其它能经受 几百次注射器穿透而不漏气的其他类似垫片。所述的压力测量装置塞与球形平底容器上的开口配套，其上连接有压力测 量装置。该压力测量装置可以是压力传感器探头，也可以是精密压力表。要求恒温磁力搅拌水洛锅的水槽内水温控制精度不大于0. 5X:，磁力搅拌速 度可控。用于测量雷德饱和蒸汽压的其他辅助仪器包括注射器2个要求一个带普通针头，可以将发动机液体从冰箱内的容器中 抽出，再通过进样垫注入球形平底容器中。另一个不带针头，但要求注射器出 口处连接同直径的可通过出口塞伸入球形平底容器底部将液体吸走的加长管。空压吹扫装置通过空压吹扫装置可以将球形平底容器内部的残留液体吹 扫干净。本实用新型雷德饱和蒸汽压测量装置的测量过程为1)发动机燃料的取样和保存过程与GB 257-64标准完全一样，将样品放置 到冰箱内冷却至(TC。为了保证样品为绝对(TC,亦可将样品容器完全浸入在冰 水混合物液体内。实验过程中使用的带针头的注射器也需要冷藏至冰箱内。2) 预先确定球形平底容器内液体的进样量。根据GB 257-64标准，球形平 底容器内的空气体积与液体燃料体积的比值应等于3.95 - 4.05。这样液体的进 样量应为球形平底容器实际容积(包括3个开口内的空隙)的1/5。球形平底容 器实际容积的测定可以采用设法往容器内注满水再将水倒入量简中的方法测 量。3) 检查球形平底容器的气密性。气密性的检查方法为将球形平底容器完全 浸入水中，检查是否有气泡冒出，若没有气泡冒出，再将球形平底容器充压后 放置隔夜，以检查容器封闭的耐久性。4) 开启恒温磁力搅拌水洛锅，将水浴锅内的水温调'节至37. 8°C。5) 将球形平底容器上进口塞和出口塞上的紧固螺母拧开并取下，通过开口 用空压吹扫装置将球形平底容器内部原有的蒸汽置换干净，然后分别盖上并柠 紧两个紧固螺母。6) 打开冰箱，在冰箱内用带针头的注射器将(TC样品吸入。然后迅速将注 射器转移至球形平底容器的进口塞处，扎入进样垫内将样品注射到球形平底容 器内。7) 开启磁力搅拌。8) 当压力测量装置上显示的数值不受时间和搅拌速度的影响，基本维持恒 定时，记录压力数值。9) 关.闭磁力搅拌，打开实验室通风橱，缓慢打开球形平底容器出口塞上的 紧固螺母，将内部气体缓慢驰放。10) 关闭恒温磁力搅拌水洛锅电源。11) 用带加长管的注射器从出口塞伸入球形平底容器内部，将液体吸出后转 移到废液池内。以特定的洗涤剂清洗球形平底容器内壁和带针头的注射器，用 空压吹扫装置吹干容器以待下次使用。与原有的雷德饱和蒸汽压测定仪比较，本实用新型的雷德饱和蒸汽压测量1、 采用磁力搅拌的方法，避免了试验人员快速猛烈混摇笨重的雷德饱和蒸 汽压测定仪，降低了实验测定的劳动强度。2、 将原来的活栓密封替换为紧固螺丝加垫片的密封方式，实验过程更不容 易漏气。3、 分别使用两个注射器进行样品的移入和移出，测定过程更加简便。4、 将注射器冷却至与样品同样的温度，并在冷区进行样品的取样和定量工 作，再通过进样垫注射入容器，整个过程几乎完全避免了冷液挥发至容器外的 可能，测定数据更加准确。5、 釆用数字压力传感器直接伸入测定容器内进行即时压力测量，直接避免 了原有雷德饱和蒸汽压测定仪的橡胶管暴露在加热区以外的空气中，由于蒸汽 冷却带来的测量误差，同时也省去了旧有雷德法清洗压力表管道的操作，使得 实验测量更加直接，实验数据准确性大大提高。
图l是本实用新型雷德饱和蒸汽压测量装置的结构示意图； 图2是图1中进口塞的结构分解图； 图3是图2的A-A剖视图； 图4是图1中出口塞的结构分解图； 图5是图4的A-A剖视图。
具体实施方式
实施例1本实用新型的雷德饱和蒸汽压测量装置结构如图1所示，由一个恒温磁力 搅拌水洛锅1、 一个压力测量装置5和一个球形平底容器2组成。球形平底容器2放置在恒温磁力搅拌水浴锅1中，恒温磁力搅拌水洛锅1-的搅拌子放置在球形平底容器2内。在球形平底容器2上设有3个开口，其中中间为压力测量装置5的安装口，两边分别为发动机液体燃料的进样口和测定完毕后的残液移出口，并各自使用压力测量装置塞4、进口塞3和出口塞6紧密密封。进口塞3和出口塞6的结构如图2、图4所示，各由一个与球形平底容器2 上的开口配套的橡胶塞11、 一个套管12、两个胶皮垫片13和一个紧固螺母14 组成。套管12为中空结构，.其中部设有一个凸台，凸台的上方为螺紋结构。套 管12由橡胶塞11的上方插入橡胶塞中，凸台贴紧橡胶塞的上表面，并由橡胶 塞下方伸出一定的长度。两个胶皮垫片13套在套管12上，紧固螺母14通过螺 紋拧紧在套管12上，用于将开口密封。出口塞6上的紧固螺母14的顶部如图5所示，为封闭结构，而进口塞3上 的紧固螺母14的顶部如图3所示，设有一个开孔，开孔内填充有进样垫15,该 进样垫可以是通用的色谱进样垫，也可以是其它能经受几百次注射器穿透而不 漏气的其他类似垫片。压力测量装置塞4与球形平底容器2上的开口配套，其上连接有压力测量 装置5。该压力测量装置可以是压力传感器探头，也可以是精密压力表。压力测 量装置5通过压力测量装置塞4直接伸入测定容器内进行即时压力测量。恒温磁力搅拌水浴锅的水槽内水温控制精度不大于0. 5°C,磁力搅拌速度可控。应用例1本实用新型与传统雷德饱和蒸汽压测定仪的试验误差比较 由同一个实验人员分别釆用上海昌吉地质仪器有限公司生产的SYD-257型 雷德饱和蒸汽压测定仪与本实用新型装置(采用精密压力表测量，通过10cm管 道连接到远端)对同 一 汽油的饱和蒸汽压进行6组实验测量比较。SYD-257型雷德饱和蒸汽压测定仪的测定数据分别为62.0、 60.0、 58.5、 61.9、 60.0、 62. lkPa,平均值为60. 8kPa,标准偏差为3. 30;本实用新型装置的测定数据分别为61. 0、 60. 9、 60. 5、 60. 8、 60. 2、 60. 8kPa,平均值为60. 7kPa, 标准偏差为0.66。由以上比较可知，与传统雷德饱和蒸汽压测定仪比较，本实 用新型装置的测量数据标准偏差大大降低，数据重现性好。 应用例2本实用新型装置中数字压力传感器与精密压力表测量数据的比较 由同一个实验人员在本实用新型装置上分别采用精密压力表通过10cm管道连接到远端测量和采用数字压力传感器在近端测量与应用例l相同的油品。其 中釆用精密压力表的测定数据为应用例1的数据，采用数字压力传感器测定的 数据为60.8、 60.9、 60.4、 60.6、 60.8、 60. 4kPa,平均值为60. 7kPa，标准偏差为0.5。由以上比较可知，与精密压力表相比，采用数字压力传感器测定的 饱和蒸汽压数据标准偏差进一步降低，数据具有较好的重现性。这说明在压力 较低的情况下，采用数字压力传感器在测量精度方面更有优势。 应用例3本实用新型与传统雷德饱和蒸汽压测定仪的测量时间比较 对应用例1中釆用SYD-257型雷德饱和蒸汽压测定仪测定6组数据的时间 和釆用本实用新型装置测定6组数据的时间进行了对比，SYD-257测量的总时间 为350min，平均测定一次数据所需时间为59min,本实用新型装置测量6组数 据的总时间为150tnin,平均测定一次数据所需时间为25min,测量时间大为縮 短。
权利要求1、一种雷德饱和蒸汽压测量装置，由恒温磁力搅拌水浴锅(1)、压力测量装置(5)和一个球形平底容器(2)组成，球形平底容器(2)放置在恒温磁力搅拌水浴锅(1)中，在球形平底容器(2)上设有3个开口，并分别以压力测量装置塞(4)、进口塞(3)和出口塞(6)密封，其中所述的进口塞(3)和出口塞(6)各包括一个与球形平底容器(2)上的开口配套的橡胶塞(11)、一个中空的套管(12)和一个紧固螺母(14)，紧套在套管(12)外面的橡胶塞(11)塞紧在所述开口中，套管(12)上部露出橡胶塞(11)的部分设有螺纹，紧固螺母(14)通过螺纹与套管(12)连接，用于密封开口；在进口塞(3)的紧固螺母(14)顶部设有一个开孔，开孔内填充有进样垫(15)；所述的压力测量装置塞(4)与球形平底容器(2)上的开口配套，其上连接有压力测量装置(5)。
2、 根据权利要求l所述的雷德饱和蒸汽压测量装置，其特征是所述的压力 测量装置(5)是压力传感器探头。
3、 根据权利要求l所述的雷德饱和蒸汽压测量装置，其特征是所述的压力 测量装置(5)是精密压力表。
4、 根据权利要求l所述的雷德饱和蒸汽压测量装置，其特征是在紧固螺母 (")与套管(l2)之间设有胶皮垫片(13)。
5、 根据权利要求1所述的雷德饱和蒸汽压测量装置，其特征是在套管(12 ) 的中部设有一个凸台，该凸台贴紧在橡胶塞(11)的上表面上。
6、 根据权利要求l所述的雷德饱和蒸汽压测量装置，其特征是所述的套管 U2)下方伸出橡胶塞(11) 一定长度。
专利摘要一种雷德饱和蒸汽压测量装置，由恒温磁力搅拌水浴锅、压力测量装置和球形平底容器组成，在球形平底容器上设有3个开口，并分别以压力测量装置塞、进口塞和出口塞密封，压力测量装置塞上连接有压力测量装置，进口塞和出口塞各包括一个橡胶塞、一个中空套管和一个紧固螺母，橡胶塞紧套在套管外面，套管上部设有螺纹，紧固螺母通过螺纹与套管连接，进口塞的紧固螺母顶部设有一个开孔，开孔内填充有进样垫。本实用新型的雷德饱和蒸汽压测量装置可以进一步提高饱和蒸汽压测量精度，降低实验人员的工作量，缩短测量时间。
文档编号G01N33/22GK201138344SQ20072013831
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月15日 优先权日2007年12月15日
发明者斌 卫, 吴耀曲, 范愉快, 贾广信 申请人:山西华顿实业有限公司