氣壓法體積測量裝置和氣壓法密度測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了氣壓法體積測量裝置，由第一密閉容器、第二密閉容器、大氣壓力表、容器壓力表、第一閥門、第二閥門和第三閥門組成，第一密閉容器上端安裝第一閥門，第二密閉容器上安裝第二閥門和容器壓力表，第一密閉容器和第二密閉容器之間通過第三閥門連通。本發(fā)明還公開了氣壓法密度測量方法，采用上述氣壓法體積測量裝置進行被測樣品的體積測量，再測量被測樣品的質(zhì)量，最后得出被測樣品的密度。本發(fā)明根據(jù)波義耳一馬略特定律，通過密閉容器中氣體壓力的變化來測量特殊物質(zhì)的體積，從而測量物品的密度，本發(fā)明特別適用于遇液體物理性質(zhì)變化、且不規(guī)則外型物品的密度測量，對被測樣品不產(chǎn)生任何污染，損傷和破壞。
【專利說明】氣壓法體積測量裝置和氣壓法密度測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物體密度測量的技術(shù)，特別與氣壓法體積測量裝置和應(yīng)用此裝置的密度測量方法有關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，物體密度測量中對不規(guī)則外形物品體積測量采用的是排液法和排沙法，但是，對有些遇液體物理性質(zhì)會變化的且蓬松型物品，怕污染、損傷的物品來說，就無法采用測量尺寸、排液法、排沙法等方式進行測量計算。
[0003]經(jīng)查詢很多文獻，并沒有找到采用氣壓法測量體積的相關(guān)報告。為了解決上述問題，本發(fā)明人專門針對遇液體物理性質(zhì)會變化的、蓬松型物品和怕污染、損傷的物品，在進行密度測量時的體積測量裝置的結(jié)構(gòu)重新進行設(shè)計，遂有本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種氣壓法體積測量裝置，以方便對遇液體物 理性質(zhì)會變化的蓬松型物品和怕污染、損傷的物品在密度測量時的體積測量。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種氣壓法密度測量方法，以方便對遇液體物理性質(zhì)會變化的蓬松型物品和怕污染、損傷的物品進行密度測量。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
氣壓法體積測量裝置，由第一密閉容器、第二密閉容器、大氣壓力表、容器壓力表、第一閥門、第二閥門和第三閥門組成，第一密閉容器上端安裝第一閥門，第二密閉容器上安裝第二閥門和容器壓力表，第一密閉容器和第二密閉容器之間通過第三閥門連通。
[0007]所述第一密閉容器具有缸體和上蓋，上蓋通過螺栓固定在缸體上，上蓋與缸體之間設(shè)有密封圈，第一閥門安裝在上蓋上。
[0008]所述第二密閉容器具有缸體和上蓋，上蓋通過螺栓固定在缸體上，上蓋與缸體之間設(shè)有密封圈，第二閥門和容器壓力表安裝在上蓋上。
[0009]所述大氣壓力表的精度為0.4級，容器壓力表的量程為0.1-0.6Mpa，精度為0.4級。
[0010]所述第一密閉容器和第二密閉容器體積相等。
[0011]氣壓法密度測量方法，采用上述氣壓法體積測量裝置進行被測樣品的體積測量，再測量被測樣品的質(zhì)量，最后得出被測樣品的密度，其步驟如下:
第一步，通過第二閥門向第二密閉容器中充入氣壓為0.3^0.4mpa壓縮空氣，第二密閉容器的體積為Tb立方米；
第二步，將被測樣品放入第一密閉容器中，并密閉好，被測樣品的體積設(shè)為Ty立方米，建議Ty在0.4Ta~0.6Ta之間；
第三步，打開第一閥門，使第一密閉容器與大氣相通，讓第一密閉容器氣壓與大氣相等穩(wěn)定后關(guān)閉第一閥門，第一密閉容器體積為Ta立方米(建議Ta與Tb相近)；第四步，讀取大氣壓力表的讀數(shù)，設(shè)為Ya ；
讀取第二密閉容器上的容器壓力表的讀數(shù)，設(shè)為Yb ；
第五步，打開第三閥門，穩(wěn)壓10分鐘后，讀取第二密閉容器上的容器壓力表的讀數(shù)，設(shè)為Yh ；
第六步，根據(jù)以下公式計算被測樣品的體積Ty，
TbX (Ya+Yb) +(Ta-Ty) XYa= (Ta+Tb-Ty) X (Ya+Yh),即:Ty=Ta+Tb_Tb*Yb/Yh ；第七步，采用天秤等測量被測樣品的質(zhì)量G千克，則被測樣品的密度=G/Ty (千克/立方米)。
[0012]采用上述方案后，本發(fā)明根據(jù)波義耳一馬略特定律，在密閉容器中的定量氣體，在恒溫下，氣體的壓強和體積成反比關(guān)系，研究并設(shè)計出測量物品體積的裝置，通過密閉容器中氣體壓力的變化來測量特殊物質(zhì)的體積，從而測量物品的密度，大大方便了遇液體物理性質(zhì)會變化的蓬松型物品和怕污染、損傷的物品密度測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的 裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，本發(fā)明揭示了氣壓法體積測量裝置，由第一密閉容器1、第二密閉容器2、大氣壓力表3、容器壓力表4、第一閥門5、第二閥門6和第三閥門7組成。
[0015]第一密閉容器I上端安裝第一閥門5。為了方便測量，第一密閉容器I具有缸體11和上蓋12，上蓋12通過螺栓13固定在缸體11上，上蓋12與缸體11之間設(shè)有密封圈14，第一閥門5安裝在上蓋12上。
[0016]第二密閉容器2上安裝第二閥門6和容器壓力表4。為了方便測量，第二密閉容器
2具有缸體21和上蓋22，上蓋22通過螺栓23固定在缸體21上，上蓋22與缸體21之間設(shè)有密封圈24，第二閥門和容器壓力表安裝在上蓋上。為了提高測量的準確性，建議第一密閉容器I和第二密閉容器2體積相等或略相等。
[0017]第一密閉容器I和第二密閉容器2之間通過第三閥門7連通。
[0018]大氣壓力表3用于測量大氣壓力，為了提高測量的準確性，建議選擇大氣壓力表3的精度為0.4級。
[0019]容器壓力表4用于測量第二密閉容器2內(nèi)的壓力，為了提高測量的準確性，建議選擇容器壓力表4的量程為0.1-0.6Mpa，精度為0.4級。
[0020]本發(fā)明揭示的氣壓法密度測量方法，是采用如圖1所示氣壓法體積測量裝置進行被測樣品的體積測量，再測量被測樣品的質(zhì)量，最后得出被測樣品的密度，具體步驟如下:
第一步，通過第二閥門6向第二密閉容器2中充入氣壓為0.3^0.4mpa壓縮空氣，第二密閉容器2的體積為Tb立方米；
第二步，將被測樣品放入第一密閉容器I中，并密閉好，被測樣品的體積設(shè)為Ty立方米，建議Ty在0.4Ta~0.6Ta之間；
第三步，打開第一閥門5，使第一密閉容器I與大氣相通，讓第一密閉容器I氣壓與大氣相等穩(wěn)定后關(guān)閉第一閥門5，第一密閉容器I體積為Ta立方米(建議Ta與Tb相近)；第四步，讀取大氣壓力表3的讀數(shù)，設(shè)為Ya;
讀取第二密閉容器2上的容器壓力表4的讀數(shù)，設(shè)為Yb ；
第五步，打開第三閥門7，穩(wěn)壓10分鐘后，讀取第二密閉容器2上的容器壓力表4的讀數(shù)，設(shè)為Yh ；
第六步，根據(jù)以下公式計算被測樣品的體積Ty，
TbX (Ya+Yb) +(Ta-Ty) XYa= (Ta+Tb-Ty) X (Ya+Yh),即:Ty=Ta+Tb_Tb*Yb/Yh ；第七步，采用天秤等測量被測樣品的質(zhì)量G千克，則被測樣品的密度=G/Ty (千克/立方米)。
[0021 ] 本發(fā)明的氣壓法密度測量方法誤差分析:由于采用精度等級相同的氣壓表，其壓力讀數(shù)在有效量程內(nèi)的誤差 幾乎可以忽略不計。需要注意:容器體積應(yīng)包含連接接頭處的體積，各容器體積可以采用充灌液體的方法測量。
[0022]本發(fā)明特別適用于遇液體物理性質(zhì)變化、且不規(guī)則外型物品的密度測量，本發(fā)明對被測樣品不產(chǎn)生任何污染，損傷和破壞。
【權(quán)利要求】
1.氣壓法體積測量裝置，其特征在于:由第一密閉容器、第二密閉容器、大氣壓力表、容器壓力表、第一閥門、第二閥門和第三閥門組成，第一密閉容器上端安裝第一閥門，第二密閉容器上安裝第二閥門和容器壓力表，第一密閉容器和第二密閉容器之間通過第三閥門連通。
2.如權(quán)利要求1所述的氣壓法體積測量裝置，其特征在于:第一密閉容器具有缸體和上蓋，上蓋通過螺栓固定在缸體上，上蓋與缸體之間設(shè)有密封圈，第一閥門安裝在上蓋上。
3.如權(quán)利要求1所述的氣壓法體積測量裝置，其特征在于:第二密閉容器具有缸體和上蓋，上蓋通過螺栓固定在缸體上，上蓋與缸體之間設(shè)有密封圈，第二閥門和容器壓力表安裝在上蓋上。
4.如權(quán)利要求1所述的氣壓法體積測量裝置，其特征在于:大氣壓力表的精度為0.4級，容器壓力表的量程為0.1-0.6Mpa，精度為0.4級。
5.如權(quán)利要求1所述的氣壓法體積測量裝置，其特征在于:第一密閉容器和第二密閉容器體積相等。
6.氣壓法密度測量方法，其特征在于:采用如權(quán)利要求1所述的氣壓法體積測量裝置進行被測樣品的體積測量，再測量被測樣品的質(zhì)量，最后得出被測樣品的密度，其步驟如下: 第一步，通過第二閥門向第二密閉容器中充入氣壓為0.3^0.4mpa壓縮空氣，第二密閉容器的體積為Tb立方米； 第二步，將被測樣品放入第一密閉容器中，并密閉好，被測樣品的體積設(shè)為Ty立方米； 第三步，打開第一閥門，使第一密閉容器與大氣相通，讓第一密閉容器氣壓與大氣相等穩(wěn)定后關(guān)閉第一閥門，第一密閉容器體積為Ta立方米； 第四步，讀取大氣壓力表的讀數(shù)，設(shè)為Ya ； 讀取第二密閉容器上的容器壓力表的讀數(shù)，設(shè)為Yb ； 第五步，打開第三閥門，穩(wěn)壓10分鐘后，讀取第二密閉容器上的容器壓力表的讀數(shù)，設(shè)為Yh ； 第六步，根據(jù)以下公式計算被測樣品的體積Ty，
TbX (Ya+Yb) +(Ta-Ty) XYa= (Ta+Tb-Ty) X (Ya+Yh),即:Ty=Ta+Tb_Tb*Yb/Yh ； 第七步，采用天秤等測量被測樣品的質(zhì)量G千克，則被測樣品的密度=G/Ty千克/立方米。
7.如權(quán)利要求6所述的氣壓法密度測量方法，其特征在于:被測樣品的體積Ty在0.4Ta~0.6Ta 之間。
【文檔編號】G01F17/00GK103994798SQ201410220761
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】潘祖連 申請人:包頭市太陽滿都拉電纜有限公司