Direct Measurement of High-Pressure Gas Density With an Ion-Chamber Densitometer

Abstract

The dependence of ion-chamber current on the density of the filling gas has been investigated, experimentally and analytically, to explore the use of an ion chamber as a high-pressure gas densitometer. A flat-plate ion chamber with a self-contained beta-particle source (Sr90-Y90) was used in experiments with methane, nitrogen, and carbon dioxide and for pressures up to 2000 psia and densities up to 9 lbm/ft3. Over an appreciable density range, the linearity of the current-density response was good with a static sensitivity of about 10−10 amp/(lbm/ft3) and a reproducibility of ±0.5 percent. Variables which could be used to increase the static sensitivity and the linear range were identified.

Gasdichtemessung mittels Akustischer Methode / Gas density measurement by an acoustic method

“…Kompliziert und aufwendig ist die Ermittlung der Dichte von Gasen und Gasgemischen. Die meisten Geräte, die für diesen Zweck im Laufe der Jahre entwickelt wurden, lassen sich nach ihren Meßprinzipien wie folgend einteilen: -Frequenzänderung schwingender mechanischer Elemente [1], -Absorption von Strahlungen verschiedener Wellenlän-gen [3; 4], -Änderung des Stromes in einer Ionisationskammer [5], -Frequenzänderung von akustisch abgestimmten Hohlräumen [6], Der Großteil der nach diesen Prinzipien gebauten Meßge-räte ist technisch aufwendig, und die meisten sind nur für sehr begrenzte Werte von Dichte, Druck oder Temperatur anwendbar. Die hier beschriebene Methode beruht auf der Messung des Wechseldruckes in einem Schallfeld.…”