極小誤差的密度測量裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明一一極小誤差的密度測量裝置，涉及一種固體材料表觀密度測量裝置及測量方法，該測量裝置使用相似辦法也同時可以測量液體的密度。本發(fā)明是一種適應各種材料(固體、液體)的密度測量裝置及測量方法，可廣泛用于土木工程、石油化工、生產(chǎn)制造等需要測量原材料表觀密度的各個領域。
【背景技術】
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[0002]本發(fā)明之前對固體材料表觀密度測量方法有:比重瓶法(用于粉料表觀密度測量)，吊籃法(用于規(guī)則不規(guī)則塊料密度測量)及量筒(瓶)法(用于不規(guī)則小粒徑塊料密度測量)，測量原理都是阿基米德定律。由于液體張力，量筒口徑，人眼觀察精度，操作精度影響及天平感量誤差，對密度測量不僅需要時間較長，不同種類材料需要不同測量儀器，操作過程繁瑣，對材料表觀密度測量結果誤差較大，測量精度較差一一其中，既有人工觀察誤差，也有測量儀器原因。
[0003]測量液體密度使用密度計法。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]發(fā)明原理:本發(fā)明固體材料表觀密度測量原理也是阿基米德定律。液體測量密度測量原理即液體密度定義。
[0005]發(fā)明目的和作用:簡化測量儀器，減小測量過程中人工操作誤差、人眼觀察誤差，降低測量儀器對密度測量形成的誤差，簡化密度試驗過程，提高平行試驗一致性，縮短試驗時間，提高工作效率。
[0006]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
為:
[0007]1.密度測量裝置:
[0008]本發(fā)明密度測量裝置由恒定體積量器和定位器兩部分組成，按照國際通行的命名規(guī)則，發(fā)明人稱呼這種裝置王氏密度瓶。
[0009](I)恒定體積量器:
[0010]恒定體積量器為兩端有一定高差的連通器，由容積部和排液嘴兩部分組成。
[0011]如果我們非要與恒定體積量器找一個“兄弟”，恒定體積量器與上嘴過濾器“長相”有一定相似度又有明顯的不同。
[0012]容積部是王氏密度瓶盛裝液體及測量原材料部分，形狀相當于一個容量瓶在其頸部有一個4_-8_洞口，類似于高頸酒壺盛酒或者茶壺盛茶水的主體部分。容積部錐面或者球面上部管狀或者漏斗狀部分，發(fā)明人稱其為恒定體積量器的頸部。恒定體積量器的頸部可以根據(jù)測量的不規(guī)則材料顆粒直徑大小，可以做成任意直徑的管狀或者漏斗狀；發(fā)明人認為，恒定體積量器頸部高度宜大于50mm小于300mm，直徑最好為20mm、50mm、100mm、150mm和200mm，以適應顆粒直徑小于頸部直徑四分之三的測量物能夠順利放入恒定體積量器中。
[0013]排液嘴是連通在容積部洞口處排液端口低于容積部與排液嘴連通部的管狀物，內(nèi)徑以2-5_為優(yōu)，水平長度應超出定位器最長邊緣；排液口管狀可以有一個稍微向上傾斜的弧度，這個向上傾斜弧度最高點低于容積部最高點3mm及以上，以保證量器體積恒定，同時方便測量密度小于液體密度的材料；實驗證明，排液口內(nèi)徑應該4mm-8_ ;內(nèi)徑小于4_或者大于8mm時，液體張力會在排液嘴底部形成掛液，或者對排液嘴濕潤面積增大，一一試驗證明，液體為水時，排液嘴內(nèi)徑小于4mm，掛液水滴質量小于0.07g ;排液嘴內(nèi)徑大于8mm，濕潤排液嘴水質量小于0.0Sg ;說明排液嘴內(nèi)徑及排液長度仍然對測量精度有影響。排液嘴越靠近頸部頂端，越便于利用與排液嘴反向的容量器頸部位置向恒定體積量器內(nèi)傾倒被測量物，并利用二次補充少量液體時把恒定體積量器上測量物沖到恒定體積量器底部。由于排液嘴水平長度超出定位器邊緣，排液嘴邊緣最低處最好略低于燒杯邊緣，最終補充的多余液體能夠排到對準排液嘴的燒杯里。
[0014]由于常用500ml和100ml燒杯高度為100_160mm，排液口最低端距離恒定體積量器底部以80-160mm為最優(yōu)。
[0015]恒定體積量器可以根據(jù)需要做成任何體積。
[0016]恒定體積量器底部可以標有通過容量器中心點與排液嘴中分線的顏色鮮艷線段，方便恒定體積量器對位，使恒定體積量器每一次都可以放置于同一位置。
[0017]當恒定體積量器放置于固定位置時，容量一定是恒定的。發(fā)明人的試驗證明，在液體為水(或者其它均質液體)情況下，恒定溫度同一恒定體積量器多次用感量0.0Olg的天平稱量，所有稱量結果全部相同，多次計量結果之差為O。
[0018]為了方便恒定體積量器使用，體積較大的恒定體積量器可以在排液口垂直中分線處安裝一個耳狀把手。
[0019]恒定體積量器可以使用使用有機材料(如塑料)制成，也可以使用各種無機材料(玻璃，陶瓷，金屬)制成。
[0020]恒定體積量器最好由透明、不容易變形并且耐高溫的原材料制成，如石英(氧化硅)玻璃，水晶，純氧化鋁等制成，一一當然，就是非透明裝置也不影響測量精度，但影響觀感。
[0021]排液嘴端部高度低于容積部與排液嘴連通處高度，排液嘴最高處低于容積部最高處，這是恒定體積量器體積恒定的兩個充分必要條件。
[0022](2)定位器:
[0023]定位器是一塊面積大于恒定體積量器底部，類似于方形煙灰缸的板狀物。定位器上有一個面積等于恒定體積測量器底部的定位系；定位系一般設計為有一定坡度的斜面凹槽；從定位器中心向定位系斜面凹槽最低處標一條射線，以使恒定體積量器排液口中分線與定位器上最低處的射線能夠每次對準并重合，使恒定體積測量器每次都能夠對準一個方向并且放于同一個位置，同時在移動恒定體積量器時保證液體不灑到恒定體積量器外面，保證密度測量的精確性。
[0024]定位器的作用是:固定同一恒定體積量器位置；保證恒定體積量器每次都放置于同一位置，移動恒定體積量器時無液體灑出量器，減小測量誤差。
[0025]2.密度測量方法:
[0026]試驗儀器:天平一臺，感量按照測量密度要求精度配置，用于稱量；玻璃燒杯若干，用于接排液嘴流出的液體或者向恒定體積量器中補充液體；編號2個及以上數(shù)量的王氏密度瓶，用于平行試驗。玻璃棒一根，補充液體用；特定溫度已經(jīng)知道密度Pr的、與測量材料不相溶的液體r。
[0027]試驗步驟:
[0028]I)定位:按照平行試驗頻次，把經(jīng)過編號的王氏瓶放置于試驗臺固定位置。
[0029]2)加液稱重:王氏瓶排液口中分線對準定位器射線放置，射線方向緊挨定位器放置一個高度低于壺嘴高度的燒杯，沿王氏瓶口部緩慢倒入液體，至排液嘴中有液體排出，靜置，使液體中空氣充分排出，將玻璃棒伸到排液口處，沿玻璃棒再次補充液體至液體從排液口流出。靜置，使液體充分下流，將裝滿液體王氏瓶小心移至天平上，稱重，記下天平讀數(shù)A。倒掉三分之二以上液體備用。
[0030]3)裝入測量物并加滿液體稱重:稱重一定量被測量物m (質量單位g，一般m體積氺恒定體積測量器容量二分之一，被測量物最大直徑也小于恒定體積量器頸部直徑四分之三)，沿背離排液口方向頸壁把被測量物小心加入王氏密度瓶中，沿背離排液口方向頸壁補充適量液體，把粘掛在頸壁的被測量物沖入恒定體積量器底部，使液體能夠完全浸泡住被測量材料，輕輕晃動恒定體積量器，排出氣體，放到對應定位器上，沿王氏瓶□部緩慢倒入液體，至排液嘴中有液體排出，靜置，使空氣全部排出，沿伸至排液口處玻璃棒小心加入液體至有液體從排液口自然排出，靜置，使液體充分下流，小心把裝有測量物m及液體的王氏密度瓶移至天平上，稱重，記下天平讀數(shù)B。
[0031]4)計算測量物密度并取其平均數(shù):
[0032]被測量物體積V= (A+m-B) /Pr
[0033]被測量物密度P = m/V
[0034]5)根據(jù)試驗室溫度(液體溫度)修正測量物密度。
[0035]注:由于測量液體密度使用的密度計法是一種非常簡單方便密度測量方法，使用王氏密度瓶測量液體密度方法就不具體介紹。基本步驟為:給王氏瓶編號并稱重，標定王氏瓶在固定位置容量，按照要求頻次裝入測量液體并稱重，計算被測量液體密度，溫度修正。
[0036]實施效果:
[0037]本發(fā)明包括密度測量裝置及密度測量方法。密度測量裝置王氏密度瓶既簡單又實用，適用于不同行業(yè)不同原材料密度測量，使用范圍廣，大大提高了各種材料表觀密度的測量精度，縮短了密度測量時間。發(fā)明人使用王氏密度瓶的密度試驗證明，在一定精度范圍內(nèi)，多次試驗結果完全相同，幾乎無誤差。平行試驗一致性非常好。
【主權項】
1.極小誤差的密