Khoảng bắt đầu nạp
Khoảng kết thúc
kết thúc
Thời gian t theo tín hiệu
van t cho áp suất đồng nhất của ống nối Van đóng Van mở Áp suất chuyển Thời gian (s) Áp suất Rẽ nhánh Bình
Hình 16: Số liệu ghi của đầu đo và tín hiệu van chuyển dòng của ống nối được sử dụng để hiệu chỉnh thời gian nạp và cải thiện việc loại trừ khối lượng ban đầu và kết thúc cũng như độ không đảm bảo đo của ống nối
29
Các thành phần đóng góp còn lại vào độ không đảm bảo đo của tỉ trọng khí là hệ số nén, phân tử lƣợng, và hằng số khí. Thể tích bình chứa đƣợc xác định bằng khí Acgon có độ tinh khiết rất cao (99,999%). Trong khi hiệu chuẩn, khí ni tơ hoá lỏng công nghiệp đƣợc làm bay hơi ở điểm bão hoà (99,999% N2) và khí khô, nén đƣợc sử dụng.
2.2.4.1. Hằng số khí
Hằng số khí tổng hợp R= 8, 314511 đƣợc cho với độ không đảm bảo đo tốt hơn 2x10-6
2.2.4.2. Hệ số nén
Hệ số nén có thể đƣợc tính từ công thức lý thuyết sau (công thức này đƣợc lấy theo các tài liệu đo lƣờng khí):
2 n n C B 1 Z (27) Trong đó
B : hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chất khí sử dụng, cm3 /mol; C : hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chất khí sử dụng, cm3
/mol2;
n : khối lƣợng riêng phân tử gam của chất khí, mol/cm3.
3 3 2 2 1 0 b T b T b T b B (28) 3 3 2 2 1 0 c T c T c T c C (29) 6 n 10 Z T R P (30)
Các hệ số b0, b1, b2, b3, c0, c1, c2, c3 phụ thuộc vào từng chất khí đƣợc cho trong tài liệu về đặc trƣng chất khí.
Hệ số nén Z đƣợc tính toán trong vòng lặp cùng với giá trị khối lƣợng riêng chất khí. Với giá trị ban đầu ƣớc lƣợng Z =1, ta thay vào các biểu thức trên, tính toán ra các giá trị trong vòng lặp, cho đến khi chênh lệch hệ số Z trong 2 lần tính là nhỏ hơn 10-6
.
Quy trình tính hệ số nén của chất khí nhƣ sau:
Bƣớc 2: Sử dụng các hệ số B và C, coi Z = 1, xác định n theo công thức (30);
Bƣớc 3: Sử dụng giá trị n xác định Z theo công thức (27); Bƣớc 4: Sử dụng giá trị Z xác định lại n theo công thức (30);
Bƣớc 5: Sử dụng giá trị n mới, lặp lại các bƣớc 3 và bƣớc 4 cho đến khi sự thay đổi của Z không vƣợt quá 10-6
.
Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo cho việc tiến hành các thí nghiệm về hệ số nén hầu nhƣ không thể. Việc so sánh các giá trị hệ số nén đã đƣợc biết qua biểu thức trên cho thấy sự thống nhất trong 10x10-6
trong dải nhiệt độ từ 270 K đến 330 K và áp suất 100 kPa. Có thể sự thống nhất tốt hơn giữa các phép đo hệ số nén khi áp dụng đối với hệ thống PVTt. Dựa trên cơ sở của thông tin này, mà độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn 10x10-6 đƣợc áp dụng cho phép đo thực nghiệm hệ số nén. 2.2.4.3. Phân tử lƣợng
Xuất phát từ phân tử lƣợng của khí ni tơ có độ tinh khiết rất cao (99,999% N2), và khí Acgon có độ tinh khiết rất cao (99,999% Ar), các phân tử lƣợng đƣợc nghiên cứu dựa trên các đặc trƣng về độ tinh khiết của khí đƣợc nhà sản xuất cung cấp. Việc phân tích này dẫn đến độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn tƣơng đối nhỏ hơn 1x10-6 , nhƣng 1x10-6 sẽ đƣợc áp dụng cho phân tử lƣợng của Ni tơ (24,94800 g/mol) và ác gôn (39,94800 g/mol).