2.3 Обладнання та прилади

Ефузіометр призначений для визначення густини вуглеводневих газів. Схема приладу зображена на рисунку 2.1. Прилад складається з вимірювальної ємності (посудини) 1 з двома мітками „а” і „б”, триходового крана 2, діафрагми (капілярного відводу) 3, відводу 4 для заповнення вимірювальної ємності досліджуваним газом, двоходового крана 5, зрівнювальної склянки 6.

2.4 Порядок виконання роботи

2.4.1 Вимірювальну склянку 1 при верхньому положенні зрівнювальної склянки 6 заповнюють розсолом - насиченим розчином повареної солі (кран 5 відкритий, кран 2 в положенні ”в”). Відвідні трубки, які йдуть до джерела досліджуваного газу, також повинні бути заповнені розсолом.

2.4.2 Відвідну трубку з’єднують із джерелом газу, зрівнювальну склянку 6 опускають і засмоктують газ у вимірювальну посудину 1 так, щоб рівень води був нижче мітки “а”.

1 – вимірювальна ємність з двома мітками “а” і “б”; 2 – триходовий кран;

3 – капілярний відвід (діафрагма); 4 – відвід для заповнення ефузіометра газом, що досліджується; 5 – двоходовий кран; 6 – зрівнювальна склянка

Рисунок 2.1 – Прилад для вимірювання густини вуглеводневих газів

2.4.3 Закривають крани 5 і 2, зрівнювальну склянку 6 піднімають у верхнє положення, потім відкривають кран 5, а кран 2 ставлять у положення “г”.

При цьому рівень рідини (розсолу) у вимірювальній склянці почне підніматися. Коли рівень розсолу співпаде з міткою „а”, включають секундомір, а при досягненні рівнем розсолу мітки “б” секундомір виключають.

Таким чином визначають час витікання t_Г заданого об’єму газу від мітки “а” до мітки „б”. Вимірювання часу витікання газу повторюють три рази і вираховують його середнє значення. Результати вимірювань заносять у таблицю 2.1.

таблиця 2.1 – Результати дослідів та обчислень

Номер дослідів	Час витікання досліджуваного газу, с	Час витікання повітря, с	Густина повітря, кг/м3	Густина газу, кг/м3	Відносна густина газу
1			1,205
2			1,205
3			1,205
середнє значення

2.4.4 Від'єднують джерело досліджуваного газу, заповнюють вимірювальну ємність 1 повітрям і повторюють дослідження по п.2.4.3 з повітрям. Результати вимірювання заносять у таблицю 2.1.

2.5 Обробка результатів

Густину газу за умов досліду визначають за формулою:

, (2.17)

де - густина повітря за умов досліду , кг/м³.

t_г- середнє значення часу витікання газу, с.

t_П- середнє значення часу витікання повітря, с.

В основному визначають густину газу за стандартних умов, при яких густина повітря дорівнює =1,205 кг/м³.

Відносну густину газу визначають за формулою:

. (2.18)

За результатами досліджень необхідно визначити абсолютну та відносну похибки вимірювання густини газу (часу витікання газу).

Абсолютна похибка вимірювання – це абсолютне значення різниці між середнім значенням вимірюваної величини і значенням окремих вимірів.

Наприклад, в результаті вимірювань густини газу отримано такі значення: ρ₁=0,683 кг/м³; ρ₂=0,690 кг/м³; ρ₃=0,685 кг/м³. Середнє значення густини газу дорівнює ρ_ср=0,686 кг/м³.

Абсолютна похибка дорівнює

Δ ρ₁=|0,686-0,083|=0,003 кг/м³; Δ ρ₂=|0,686-0,690|=0,004 кг/м³.

Δ ρ₃=|0,686-0,665|=0,0001 кг/м³.

Середня абсолютна похибка Δ ρ_cр – це середнє арифметичне абсолютних похибок кількох вимірів:

, (2.19)

Δ ρ_cр=0,00266 кг/м³.

Відносна похибка – це відношення середньої абсолютної похибки до середнього значення вимірюваної величини :

,

=0,39 %.

Вимоги, яких необхідно дотримуватись під час проведення роботи для отримання точних результатів :

1) рівність тиску і температури в ефузіометрі при витіканні повітря і газу;

2) забезпечення чистоти каліброваного отвору в діафрагмі;

3) багаторазове промивання ефузіометра гасом перед початком вимірювань;

4) забезпечення точності проведення вимірювань.