3B Scientific Critical Point Apparatus User Manual
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partendo dal valore di sovrappressione p
e
.ricavato
dalla lettura. Per la temperatura assoluta vale la
seguente equazione:
T =
ϑ + ϑ
0
con
ϑ
0
= 273,15°C
(7)
Il volume si calcola secondo
s
A
V
⋅
=
G
(8)
con
2
cm
14
3,
A
=
e la corsa del pistone "efficace" s.
La corsa del pistone efficace si ottiene partendo dalla
corsa del pistone s
e
ricavata dalla lettura nel seguente
modo:
ϑ
⋅
−
⋅
+
+
=
ϑ
C
p
C
s
s
s
p
e
0
(9)
Con l'inserimento nell'equazione 4 si ottiene:
(
)
0
0
0
=
⋅
−
ϑ
+
ϑ
⋅
ϑ
⋅
β
−
⋅
β
+
+
⋅
ϑ
R
n
A
p
s
s
p
p
e
(10)
Se si registrano più punti di misurazione con
temperature e pressioni diverse, è necessario
calcolare il termine
(
)
∑
=
ϑ
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⋅
−
ϑ
+
ϑ
⋅
ϑ
⋅
β
−
⋅
β
+
+
⋅
=
n
p
R
n
A
p
s
s
p
Q
1
i
2
0
i
i
0
i
i
(11)
e scegliere i parametri liberi s
0
,
β
P
,
β
ϑ
e n in modo tale
che il valore Q sia ridotto al minimo.
Dotazione supplementare necessaria (cfr. paragrafo 8):
1 Compressore o
pompa ad aria per bicicletta e valvola da bicicletta
1 Termostato a circolazione/immersione
U14400
1 Termometro tascabile digitale rapido
U11853
1
Sensore a immersione
NiCr-Ni Tipo K, da -65° C a 550° C
U11854
2 Tubi di silicone, 1 m
U10146
1 l liquido refrigerante con additivi anticorrosione per
motori in alluminio (ad es. Glysantin® G30 della
ditta BASF)
Esecuzione della calibrazione:
•
Collegare il termostato a circolazione come
descritto nel paragrafo 8 e riempire con una
miscela di acqua e liquido refrigerante.
•
Inserire il tubo flessibile in plastica con diametro
interno di 3 mm sul raccordo del gas 1/8".
•
Aprire la valvola di regolazione.
•
Svitare il pistone con il volantino, ad esempio fino
alla posizione 46,0 mm.
•
Creare nella cella di misura una sovrappressione
di aria di circa 3–8 bar utilizzando il compressore
o una pompa ad aria per bicicletta.
•
Chiudere la valvola di regolazione.
•
Per registrare alcuni valori di misurazione, variare
il volume all'interno della cella di misura o la
temperatura sui termostati, attendere
l'impostazione dell'equilibro stazionario e leggere
la pressione.
•
Con un software di adattamento adeguato,
definire i parametri s
0
,
β
P
,
β
ϑ
e n in modo tale che
l'equazione quadratica degli errori Q sia ridotta al
minimo (cfr. equazione 11).
•
Se lo si desidera, portare la scala rotante sul
valore s
0
in modo tale che questa correzione non
sia necessaria.
Esempio di misurazione:
Tab. 1: Valori di misurazione per la calibrazione
i
s
e
/mm
ϑ
p/bar
1 40,0
20,0°C
6,6
2 20,0
20,0°C
12,4
3 10,0
20,0°C
23,3
4 5,0
20,0°C
41,8
5 3,5
20,0°C
53,9
6 5,0
20,0°C
41,8
7 5,0
10,0°C
38,9
8 5,0
30,0°C
45,3
9 5,0
40,0°C
49,0
10 5,0
50,0°C
53,5
Si ottengono i seguenti valori:
s
0
= 0,19 mm,
bar
mm
023
0
P
,
=
β
,
grd
mm
034
0,
=
β
ϑ
e n
= 0,00288 mol.
7. Riempimento con il gas di prova
7.1 Manipolazione dell'esafluoruro di zolfo:
L'esafluoruro di zolfo (SF
6
) è atossico e assolutamente
innocuo per l'uomo. Il valore MAK in presenza del
quale vi è il rischio di asfissia per carenza di ossigeno
è di 1000 ppm. Ciò corrisponde a circa 6 riempimenti
della cella di misura per 1 m
3
di aria.
L'SF
6
è tuttavia altamente inquinante e presenta un
effetto serra 24.000 volte maggiore rispetto alla CO
2
.
Pertanto è opportuno non liberare tale sostanza
nell'ambiente in quantità notevoli.
7.2 Allacciamento del gas mediante una tubazione
rigida:
Dotazione supplementare necessaria:
1 bombola di gas SF
6
dotata di una valvola consigliata
dal produttore o dal distributore del gas, ad es.
bombola di gas SH ILB e valvola di regolazione
eY11 L215DLB180 della ditta Airgas (www.airgas.com)