[发明专利]一种可变容积流体热物性测量装置

权利要求书

1.一种可变容积流体热物性测量装置，其特征在于，包括：变容积模块、可视化平衡釜及恒温模块，所述恒温模块包括恒温浴及测量模块，所述变容积模块及所述可视化平衡釜设置于所述恒温模块内；其中：

所述变容积模块包括壳体、端盖及弹性元件，所述弹性元件的两端与所述壳体及端盖固定连接，所述弹性元件与所述壳体及端盖形成的腔体内设置有加压流体；

所述可视化平衡釜包括：平衡釜身、观察镜片及平衡釜连接机构，所述平衡釜连接机构与所述壳体且靠近所述弹性元件下方腔体固定连接，由所述观察镜片的可视化窗口可观察所述平衡釜身内的情况，所述平衡釜身内设有待测流体，通过改变所述加压流体的量使得所述弹性元件发生形变改变所述待测流体的容积；

所述测量模块设置于所述恒温浴外部，所述测量模块可测量所述待测流体内的温度、压力、密度及组份；

所述端盖包括上端盖及下端盖，所述上端盖、所述下端盖与所述壳体配合形成所述腔体；

所述上端盖上开设有加压流体入口，通过所述加压流体入口可向所述腔体内注入所述加压流体；

所述下端盖上开设有待测流体出口，所述待测流体出口与所述平衡釜身相连通，通过改变所述加压流体的冲注量对所述下端盖施加的压力，使得所述弹性元件产生弹性位移并使得所述弹性元件下方容积变化；

所述加压流体位于所述弹性元件、所述壳体与所述下端盖形成的区域V₁内，所述待测流体位于所述弹性元件、所述壳体与所述上端盖形成的区域V2内，

利用V₁+V₂体积之和在实验过程中为一定值，通过直接测量和计算V₁体积变化量V₁’，间接求出此时待测流体所占体积为：V₁+V₂-V₁’；

首先向V₂腔内注入已知质量的待测流体，然后设定恒温浴的温度，使其靠近临界温度，通过外部加压设备向V₁腔加入已知质量的加压流体，使弹性元件发生形变间接改变V₂腔的容积使其接近临界密度，再次升温至观察到临界现象后记录临界温度、临界压力，通过组分测量模块测量组分，并测量V₁腔内的温度、压力，计算出V₁腔体积的改变量，计算此时的临界密度。

2.根据权利要求1所述的可变容积流体热物性测量装置，其特征在于，所述加压流体入口处连接有外部气瓶、温度及压力测量模块，所述温度及压力测量模块用于计算加压流体所在腔体的体积。

3.如权利要求1所述的可变容积流体热物性测量装置，其特征在于，所述弹性元件为波纹管。

4.如权利要求1所述的可变容积流体热物性测量装置，其特征在于，所述加压流体包括氮气或二氧化碳。

5.如权利要求4所述的可变容积流体热物性测量装置，其特征在于，所述加压流体通过外部加压设备注入到所述腔体内，所述加压设备包括高压气瓶、手动增压泵、电动增压泵或机械增压设备。