ASTM D6793-02 Amerykańska norma krajowa Standardowa metoda testowa do określania izotermicznego siecznego i stycznego modułu objętości

Norma „ASTM D6793-02 Amerykańska krajowa norma standardowa metoda badania w celu określenia izotermicznego siecznego i stycznego modułu objętości” opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje procedurę określania izotermicznego siecznego i stycznego modułu objętości cieczy, które są kompatybilne i stabilne ze stalą nierdzewną w warunkach badania. Niniejsza metoda badawcza jest przeznaczona do stosowania w zakresie temperatur od -40 stopni do 200 stopni i ciśnieniu otoczenia do 68,95 Mpa. Ze względu na konstrukcję aparatury badawczej, górna granica ciśnienia, jaką można osiągnąć, jest ograniczona przez moduł sprężystości objętościowej cieczy testowej. W przypadku cieczy o stosunkowo niskim module sprężystości objętościowej w temperaturze badania nie zostaną osiągnięte ciśnienia rzędu 68,95 Mpa.

Niniejsza metoda badawcza zakłada, że ​​użytkownik posiada kompetencje w zakresie montażu i użytkowania złączek gwintowanych i stożkowych średniego ciśnienia przeznaczonych do pracy przy ciśnieniu do 137,9 Mpa.

Dla celów niniejszej normy izotermiczny moduł objętości siecznej stanowi iloczyn pierwotnej objętości cieczy i nachylenia siecznej, zaznaczonej w dowolnym określonym punkcie wykresu ciśnienia w funkcji objętości przy stałej temperaturze. Izotermiczny moduł objętości stycznej to iloczyn objętości cieczy przy danym ciśnieniu i pochodnej cząstkowej ciśnienia cieczy względem objętości przy stałej temperaturze.

Podczas wyznaczania izotermicznego siecznego modułu objętości, tłok w formie zaworu środkowego ciśnienia jest wtłaczany do komory wypełnionej cieczą. Mierzy się ciśnienie generowane przez położenie tłoka. Stałą układu wyznacza się zgodnie ze wzorem podanym w normie, wykorzystując znaną normę modułu objętości. Stała układu jest zatem stała określana jedynie przez objętość układu i przemieszczenie tłoka. Jest ona niezależna od temperatury i, gdy jest znana, może być wykorzystana do wyznaczenia izotermicznego siecznego modułu objętości na podstawie danych ciśnieniowych uzyskanych dla różnych stopni położenia tłoka.

W razie potrzeby moduł objętości izotermicznej stycznej i gęstość próbki można określić na podstawie danych modułu objętości izotermicznej siecznej, określonych jako funkcja ciśnienia, za pomocą obliczeń podanych w niniejszej normie.

Izotermiczny sieczny moduł sprężystości objętościowej (statyczny moduł sprężystości objętościowej) to wielkość mierząca ściśliwość cieczy. Im wyższa wartość, tym mniejsza ściśliwość cieczy.

Moduł objętości izotermicznej siecznej jest wykorzystywany przy projektowaniu wysokowydajnych układów hydraulicznych i hamulcowych. Wysoki moduł objętościowy jest pożądany, ponieważ czas reakcji układu jest szybszy ze względu na szybszą kompresję płynu roboczego, gdy zastosowane ciśnienie bezpośrednio wpływa na działanie układu.

Jeżeli znany jest izotermiczny moduł objętości siecznej jako funkcja ciśnienia, dane te można wykorzystać do obliczenia izotermicznego modułu objętości stycznej i gęstości jako funkcji ciśnienia. Jednakże danych tych nie można wykorzystać do określenia izentropowego (dynamicznego) modułu sprężystości objętościowej. Właściwość tę zazwyczaj określa się na podstawie pomiarów prędkości dźwięku. Różni się ona od izotermicznego modułu sprężystości objętościowej o stosunek Cp/Cv (stosunek pojemności cieplnej przy stałym ciśnieniu do pojemności cieplnej przy stałej objętości badanej próbki).

Schematycznie przedstawiono aparat służący do określania izotermicznego siecznego modułu objętości, zgodnie z normą. Wymagany jest piec, który może utrzymać temperaturę poniżej plus/minus 0,1 stopnia w żądanej temperaturze testu. Wszystkie przyłącza są stożkowe i gwintowane, mogą być stosowane przy ciśnieniu roboczym do 137,9 Mpa. Ciśnienie w układzie wytwarzane jest za pomocą zaworu ciśnieniowego. W tym zaworze tłok (trzpień zaworu) jest wprowadzany do układu wypełnionego płynem, przy czym każdy obrót jest określany przez skalę przymocowaną do trzpienia zaworu, co zapewnia powtarzalność obrotów od punktu początkowego. Przetworniki ciśnienia, termopary i osprzęt systemowy powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby w minimalnym stopniu zwiększać objętość systemu. Zatem objętość układu musi być taka, aby umożliwić maksymalny wzrost ciśnienia przy danym stopniu wsunięcia trzpienia zaworu ciśnieniowego.

Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Pośród licznych badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych świadczonych na rzecz przedsiębiorstw z różnych sektorów, znajdują się również usługi testowe zgodne z normą „ASTM D6793-02, amerykańska norma krajowa, standardowa metoda testowa do określania izotermicznego siecznego i stycznego modułu objętości”.