Главная  Измерения массы в промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 [ 185 ] 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207

Qb- ПЛОТНОСТЬ ДИСТИЛЛИрОВЗННОЙ ВОДЫ;

Q - плотность латуни, из которой изготовлены гирьки; jD - плотность воздуха. Уравнение равновесия спиртомера без гирьки в исходном предельном спирте при погружении до верхнего штриха шкалы можно записать в виде *

m = {v, + v)p,. (87)

Тот же спиртомер в первом предельном спирте погрузится до нижнего штриха шкалы, и уравнение равновесия будет иметь вид

m = v,p,. (88)

В этом же спирте спиртомер с гирькой, 90 опустится до верхнего штриха, т. е.

m + m, = (v, + v + - р„

где -- - объем гирьки £ Р

Уравнение равновесия спиртомера с гирькой 90 во втором предельном спирте (при погружении до нижнего штриха)

Поступая так же для остальных гирек, для спиртомера с гирькой О имеем следующие два уравнения:

m + m = U + v + ] \ Р /

mi = [v-\--- р,

\ р /

В составленные выше уравнения не были введены члены, учитывающие влияние мениска спиртового раствора на глубину погружения спиртомера. Это объясняется тем, что влияние изменения массы мениска в разных предельных спиртах по сравнению с первым предельным спиртом, по которому подгоняется шкала спиртомера при его изготовлении, может быть компенсировано соответствующим изменением массы гирек, полученной расчетным путем (см. § 155).

Кроме того, в полученных уравнениях не принято во внимание действие выталкивающей силы на выступающую из жидкости часть стержня, что в рассматриваемом случае вполне допустимо, так как обусловленная этим погрешность пренебрежимо мала (лишь в пятом десятичном знаке значения плотности спирта).

* Для упрощения записи множитель g опущен, поскольку ои входит в обе части уравнения.



в общем виде уравнения равновесия спиртомера с -й гирькой при погружении его до верхнего штриха в -й предельный спирт плотностью Qk и до нижнего штриха в (+1)-й предельный спирт плотностью Qft+i можно представить следующим образом:

m + m = [v + v-{-

Р I Pft+i

\ рУ

После соответствующих преобразований [5] получим Pft P r \ Po pi \ Pb P ]

(89)

(90>

Формула (00) позволяет определить значения плотности предельных спиртов в зависимости от плотности исходного предельного спирта (табл. 65). В табл. 65 плотность исходного предельного спирта ро = 0,794П г/см.

Таблица 65

p,j, г/см

ff г/см

0,81100

0,90031

0,82821

0,91919

0,84574

0,93841

0,86360

0,95798

5 ,

0,88178

0,97791

Рассмотрим расчет плотности спиртовых растворов, соответствующей промежуточным штрихам шкалы спиртомера. Обозначим плотность раствора, в котором спиртомер погружается до п-го> штриха, через q . Так как шкала разделена на 100 частей, объем погруженной части стержня с участком шкалы на длине п штрихов

составит у. Тогда уравнение равновесия спиртомера примет вид

100 ;

9п

В + п

(91>

где Л =-т\ В= -Vff

Величины Л и Б можно найти из условия, что в предельном спирте плотностью qu спиртомер погружается до крайнего верхнего (т. е. 100-го) штриха, а в спирте плотностью Qft+i - до нулевого

штриха. Следовательно, р/, = и р^,

В л-100

В



Решая эти равенства совместно, найдем

Pft+l -9k

и . .

P/e+l -Pft

Подставив полученные выражения в формулу (91), получим уравнение для определения плотности спиртового раствора, в котором спиртомер с -й гирькой погружается до некоторого промежуточного штриха п шкалы, считая от нулевого штриха (указанную плотность обозначим через Qk,n)

р.. =-- да

pfc + 75 (Pfe+i -Pfe)

Формула (92) в сочетании с формулой (90) позволяет связать между собой показание по равномерной условной шкале спиртомера и концентрацию спирта в растворе. Подсчитав по формуле плотность раствора, в котором спиртомер погружается до некоторого штриха, и введя поправку на расширение латуни, легко определить соответствующую крепость этого раствора с помощью таб-. лиц значений плотности водно-спиртовых растворов (см., например, табл. 51). Таким образом можно составить таблицу, которая будет справедлива для всех металлических спиртомеров, рассчитанных по одному и тому же исходному предельному спирту (см. табл. IV в спиртомерных таблицах).

§ 155. Расчет конструктивных параметров спиртомера

К числу основных конструктивных параметров металлического спиртомера относятся масса и общий объем спиртомера, объем верхнего стержня, а также массы гирек.

Для определения массы и объема спиртомера служат уравнения (87) и (88), причем одну из трех искомых величин т, Vq или v выбирают произвольно. Обычно значение массы спиртомера находится в пределах 28-30 г.

Рассмотрим, как можно определить массы гирек. Заменив в системе (89) Vo-\-v и Vo соответственно на- и -из уравнений (87)

Рп Pl

И (88) и принимая во внимание зависимость (90), можно получить [5] следующее уравнение:

т„ = т{а>-\), (93)

где а==




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 [ 185 ] 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов