NH_3水溶液的超音波速度及其温度系数

~40C温度范围内，精确地测量了NH3水溶液（氨水）中超声波传播时间随温度的变化关系，并由此计算了它的超音波声速及其一级、二级温度系数。

　　NH3水溶液（氨水）是目前在化工、轻纺、食品和军工领域获得广泛应用的基础化学原料。作为超声检测的对象，。

　　2.3速度温度系数样品中的超声波速度随温度的变化规律也是非线性的，其速度的温度特性可表达为应用最小二乘法求得传播速度的一级、二级温度系数bi，b2如表3所示。

　　表2超声波传播时间的温度系数表3超声波速度的温度系数样品名称质量分数/%a/1041：样品名称质量分数/%b/104.〔：1b2/106由表2和表3可知，声速温度系数和传播时间之间有如下关系：3仪器的研制根据超声波在不同质量分数的NH3水溶液中的速度及其温度系数的实验结果，研制了一台简单而实用的超声波NH3质量分数计（见）。该质量分数计由7个部件组成。微机通过发射单元向安装在管道外侧的超声波发射换能器发出一串超声波脉冲。这一超声波脉冲在NH3水溶液中传播，到达超声波接收换能器后转换为电信号。接收检测单元将测得的超声波在液体中的传播时间t送入微机，并且根据公式（2）计算出声速c.测温单元根据安装在管道内部的铂热电阻，测量出管道内的温度并送入微机。微机根据表1和表3给出的不同质量分数的NH3水溶液中的超声波声速及其温度系数，立即计算和显示出管道中的NH3水溶液的质量分数。

　　超声波NH3质量分数计4结论脉冲回波重合法（PEO）是目前测量超声波速度最精密的方法之一，特别适用于测量样品中超声波的传播时间受外界因素（如温度、压力、浓度等）造成的微小变化。本实验的测时精度为1-测时灵敏度为1ns，样品测试过程中工作压力为常压。

　　实验结果表明，在0~40°C的温度范围内，质量分数为~28%的NH3水溶液中的超声波传播时间的一级、二级温度系数分别为（一14.84~13.62）X10―4°C―2；超声波速度的利用上述实验结果研制的超声波NH3质量分数计，可以在0~40C的温度范围内进行全量程的温度自动补偿。该仪器已在江苏邳县化肥厂、湖南浏阳市氮肥厂等多家企业的生产现场使用，对管道内的NH4水溶液进行在线检测，测量精度优于0.5%.实践证明，该质量分数计具有非介入性、耐强腐蚀、测量快速准确、维护简单方便、可适用于多种液体的质量分数的检测等优点，并已获得国家专利。