[发明专利]一种测量含氢高温混合物状态方程的装置与方法

权利要求书

1.一种测量高温含氢混合物状态方程的方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，将待测含氢混合物加压后充入样品容器一(1)中，然后关闭容器进口，在样品容器一(1)内部形成封闭空间，之后加热样品容器一(1)使其温度达到需要测量的最高温度T₁₀；

然后，在[T₂₀，T₁₀)之间的不同温度下，测定并记录样品容器一(1)内的压力p以及压力所对应的p温度T，之后将样品容器一(1)和样品容器二(2)的温度控制在相同值T₂₀，将样品容器一(1)中的一部分含氢混合物引入样品容器二(2)中，压力达到平衡后，再次测量样品容器一(1)内的压力p和温度T，然后关闭控制阀二(12)，打开控制阀三(13)，将样品容器二(2)抽真空；再关闭控制阀三(13)，打开控制阀二(12)，将样品容器一(1)之中余下的一部分混合物引入样品容器二(2)之中，压力达到平衡后，再次测量样品容器一(1)内的压力p和温度T，重复该过程6–8次，由此确定样品容器一(1)内的含氢混合物在温度值T₂₀下的密度值，从而得到含氢混合物在该密度下从温度值T₂₀到需要测量的最高温度T₁₀的p＝p(T)状态曲线；

最后，通过改变初始充入样品容器一(1)中含氢混合物的质量，改变样品容器一(1)中混合物的密度，得到不同密度下含氢混合物从温度值T₂₀到需要测量的最高温度T₁₀的p＝p(T)状态曲线，由此最终确定含氢混合物在温度值T₂₀到需要测量的最高温度T₁₀范围的完整状态方程p＝p(ρ,T)。

2.根据权利要求1所述测量高温含氢混合物状态方程的方法，其特征在于，所述含氢混合物温度范围在150℃-1000℃，压力范围在0–100MPa。

3.根据权利要求1所述测量高温含氢混合物状态方程的方法，其特征在于，所述抽真空后真空度在5×10^-4Pa以下，利用机械泵和分子泵两级抽真空。

4.根据权利要求1所述测量高温含氢混合物状态方程的方法，其特征在于，所述温度T为样品容器一(1)、样品容器二(2)与被测含氢混合物达到热平衡时共同的温度。

5.根据权利要求1所述测量高温含氢混合物状态方程的方法，其特征在于，每个测量过程分两步，第一步只将被测含氢混合物充入样品容器一(1)，加热样品容器一(1)到需要测量的最高温度T₁₀，测量样品容器一(1)内含氢混合物的压力p，之后逐渐减小加热功率，使样品容器一(1)中的含氢混合物的温度和压力降低，再测量6-8次含氢混合物的温度T和压力p，直到样品容器一(1)的温度降低到T₂₀；第二步将样品容器一(1)、样品容器二(2)同时保持在温度值T₂₀，从样品容器一(1)中导出一部分含氢混合物到样品容器二(2)中，两容器压力平衡后，测定样品容器一(1)中的压力p，之后关闭控制阀二(12)，使用机械泵分子泵两级抽气将样品容器二(2)抽真空至5×10^-4Pa，形成真空环境；之后再从样品容器一(1)中导出一部分混合物到样品容器二(2)中，如此重复6–8次；之后改变充入混合气的质量，重复上述测量过程，最终即可得到温度值T₂₀至需要测量的最高温度T₁₀范围的完整状态方程p＝p(ρ,T)。