數(shù)的精度可高于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所得到的熱膨脹系數(shù)。
[0059]為了進(jìn)一步確保所得到的液體熱膨脹系數(shù)的精確度，可將ΔΤ設(shè)置為lmk(毫開）。 [0060] 該U型振動(dòng)管密度計(jì)可以采用DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)。例如，現(xiàn)有的DMA5000振動(dòng)管 密度計(jì)的溫度控制范圍為約〇°C~90°C，密度測(cè)量范圍為約Og/cm 3~3g/cm3。現(xiàn)有的DMA5000 振動(dòng)管密度計(jì)可采用內(nèi)置的鉑爾貼來控溫，可提供最準(zhǔn)確和可追蹤的測(cè)量溫度，其溫度準(zhǔn) 確度可以達(dá)0.01°c，溫度重現(xiàn)性可以達(dá)lmk(毫開），同時(shí)該DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的密度測(cè) 量重現(xiàn)性可高達(dá)lX10_6g/cm3。采用DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)有利于提高測(cè)量精度。
[0061] 在測(cè)量待測(cè)液體的密度之前，可先用標(biāo)準(zhǔn)密度溶液來校準(zhǔn)該U型振動(dòng)管密度計(jì)，從 而進(jìn)一步提高測(cè)量精度。例如，經(jīng)校準(zhǔn)后，現(xiàn)有的DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)測(cè)量的密度準(zhǔn)確度 可以高達(dá)5X10- 6g/cm3。
[0062] 在測(cè)量期間，可將該U型振動(dòng)管溫度計(jì)安裝在隔振式平臺(tái)上，以隔離外界振動(dòng)對(duì)測(cè) 量的影響。例如，該隔振式平臺(tái)可以是具有大質(zhì)量的大理石平臺(tái)。
[0063] 實(shí)施例2
[0064] 本公開還公開了一種獲得液體熱膨脹系數(shù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:熱膨脹系數(shù)獲取 模塊，被配置成得到待測(cè)液體在至少三個(gè)不同溫度時(shí)分別對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)；曲線模擬模 塊，被配置成基于所述至少三個(gè)不同溫度以及對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)確定公式(3)中的常數(shù)參 量a、b和c，以獲得與待測(cè)液體的液態(tài)溫度范圍內(nèi)的任意溫度T對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)β:
[0065] 3 h + 2cT 叩 2 yja + bT + cT^
[0066] 其中T的單位為°〇，邱勺單位為1/°C。
[0067] 所述熱膨脹系數(shù)獲取模塊可以包括:U型振動(dòng)管密度計(jì)，被配置成測(cè)量待測(cè)液體在 溫度為h時(shí)對(duì)應(yīng)的密度Pl以及在溫度為Ti '時(shí)對(duì)應(yīng)的密度Pl '，其中Ti '-1^= Δ T，△ T為預(yù)定 的微小溫差;熱膨脹系數(shù)計(jì)算單元，被配置成基于公式(4)計(jì)算待測(cè)液體在溫度為1^時(shí)的熱 膨脹系數(shù)β 1:
[0068] 爲(wèi)=一丄 4^。' (4) 1 μ' AT
[0069]所述預(yù)定的微小溫差可以為lmk(毫開）。
[0070] 所述U型振動(dòng)管密度計(jì)可以為DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)。
[0071] 在測(cè)量待測(cè)液體的密度之前，可以用標(biāo)準(zhǔn)密度液體來校準(zhǔn)所述U型振動(dòng)管密度計(jì)。
[0072] 所述U型振動(dòng)管密度計(jì)可以安裝在隔振式平臺(tái)上。
[0073] 應(yīng)用示例
[0074] 為便于理解本發(fā)明實(shí)施例的方案及其效果，以下給出一個(gè)具體應(yīng)用示例。本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)理解，該示例僅為了便于理解本發(fā)明，其任何具體細(xì)節(jié)并非意在以任何方式限 制本發(fā)明。
[0075] 圖2示出了根據(jù)本公開的一個(gè)具體應(yīng)用示例獲得液體熱膨脹系數(shù)的方法的流程 圖，該方法可包括：
[0076] 步驟201，用標(biāo)準(zhǔn)密度液體校準(zhǔn)DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)。
[0077]步驟202,基于校準(zhǔn)后的DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)并利用公式(4)計(jì)算待 測(cè)液體在三個(gè)不同溫度時(shí)對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)，具體可參見上文描述。
[0078] 步驟203,確定上文中公式（3)中的常數(shù)參量a、b和c。將該三個(gè)不同溫度以及對(duì)應(yīng) 的熱膨脹系數(shù)代入公式(3)，即可確定公式(3)中的常數(shù)參量a、b和c。
[0079]步驟204,基于常數(shù)參量a、b和c確定后的公式(3)得到熱膨脹系數(shù)-溫度曲線。
[0080]以下示出了發(fā)明人將上述方法分別應(yīng)用于酒精、汞和苯進(jìn)行驗(yàn)證的結(jié)果。
[0081 ] 應(yīng)用于酒精時(shí)，所選擇的溫度點(diǎn)為3°C、18°C和33°C，基于DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的 測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算得到其熱膨脹系數(shù)分為11.18 X 10_4、11.54 X 10-4、11.90 X 10-4,進(jìn)一步確定 其常數(shù)參量a、b和c依次為1.154、7.955Χ 10_4和1.015Χ 10_7,得到的熱膨脹系數(shù)-溫度曲線 如圖3所示。
[0082]圖3中用示出在若干溫度點(diǎn)處基于DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)直接計(jì)算 得到的熱膨脹系數(shù)，可將這些值稱為測(cè)量值，從圖3中可看出測(cè)量值與熱膨脹系數(shù)-溫度曲 線是良好吻合的。
[0083] 應(yīng)用于汞時(shí)，所選擇的溫度點(diǎn)為5°C、35°C和65°C，基于DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的測(cè) 量數(shù)據(jù)計(jì)算得到其熱膨脹系數(shù)分為〇. 7543 X 10-4、0.7570 X和0.7597 X 10-4，進(jìn)一步確定其 常數(shù)參量a、b和c依次為0.1756、2.106 X 10-5和1.891 X 10-9,得到的熱膨脹系數(shù)-溫度曲線 如圖4所示。
[0084]圖4中用示出在若干溫度點(diǎn)處基于DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)直接計(jì)算 得到的熱膨脹系數(shù)，可將這些值稱為測(cè)量值，從圖4中可看出測(cè)量值與熱膨脹系數(shù)-溫度曲 線是良好吻合的。
[0085] 應(yīng)用于苯時(shí)，所選擇的溫度點(diǎn)為15°C、35°C和55°C，基于DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的 測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算得到其熱膨脹系數(shù)分為11.96 X 10-4、12.56 X 10-4、13.14 X 10-4,進(jìn)一步確定 其常數(shù)參量a、b和c依次為1.072、8.379Χ 10_4、1.204Χ 10_6,得到的熱膨脹系數(shù)-溫度曲線 如圖5所示。
[0086]圖5中用示出在若干溫度點(diǎn)處基于DMA5000振動(dòng)管密度計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)直接計(jì)算 得到的熱膨脹系數(shù)，可將這些值稱為測(cè)量值，從圖5中可看出測(cè)量值與熱膨脹系數(shù)-溫度曲 線是良好吻合的。
[0087]本公開適用于除水外的大部分液體。由于水在4°C左右具有反膨脹特性，其在4°C 左右不滿足根據(jù)公式(3)得到的曲線。
[0088]以上已經(jīng)描述了本公開的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也 不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技 術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇，旨 在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn)，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的 其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種獲得液體熱膨脹系數(shù)的方法，該方法包括： 得到待測(cè)液體在至少Ξ個(gè)不同溫度時(shí)分別對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)； 基于所述至少Ξ個(gè)不同溫度W及對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)確定下式中的a、b和C，其中a、b、c 為常數(shù)參量，W獲得與待測(cè)液體的液態(tài)溫度范圍內(nèi)的任意溫度T對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)β:，其中Τ的單位為°〇，0的單位為1/°C。2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，得到待測(cè)液體在至少Ξ個(gè)不同溫度時(shí)分別對(duì) 應(yīng)的熱膨脹系數(shù)包括： 使用U型振動(dòng)管密度計(jì)測(cè)量待測(cè)液體在溫度為Τι時(shí)對(duì)應(yīng)的密度PiW及在溫度為Τι'時(shí)對(duì) 應(yīng)的密度Ρ1'，其中Τι'-Τι=ΔΤ，AT為預(yù)定的微小溫差； 基于下式計(jì)算待測(cè)液體在溫度為Τι時(shí)的熱膨脹系數(shù)βι:3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)定的微小溫差為Imk。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述U型振動(dòng)管密度計(jì)為DM5000振動(dòng)管密度計(jì)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法還包括： 在測(cè)量待測(cè)液體的密度之前，用標(biāo)準(zhǔn)密度液體來校準(zhǔn)所述U型振動(dòng)管密度計(jì)。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述U型振動(dòng)管密度計(jì)安裝在隔振式平臺(tái)上。7. -種獲得液體熱膨脹系數(shù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括： 熱膨脹系數(shù)獲取模塊，被配置成得到待測(cè)液體在至少Ξ個(gè)不同溫度時(shí)分別對(duì)應(yīng)的熱膨 脹系數(shù)； 曲線模擬模塊，被配置成基于所述至少Ξ個(gè)不同溫度W及對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)確定下式 中的a、b和C，其中a、b、c為常數(shù)參量，W獲得與待測(cè)液體的液態(tài)溫度范圍內(nèi)的任意溫度T對(duì) 應(yīng)的熱膨脹系數(shù)β:其中Τ的單位為°〇，0的單位為1/°C。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述熱膨脹系數(shù)獲取模塊包括： U型振動(dòng)管密度計(jì)，被配置成測(cè)量待測(cè)液體在溫度為Τι時(shí)對(duì)應(yīng)的密度PiW及在溫度為 Τι'時(shí)對(duì)應(yīng)的密度化'，其中Τι'-Τι= Δ T，Δ T為預(yù)定的微小溫差； 熱膨脹系數(shù)計(jì)算單元，被配置成基于下式計(jì)算待測(cè)液體在溫度為Τι時(shí)的熱膨脹系數(shù)βι:9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定的微小溫差為Imk。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述U型振動(dòng)管密度計(jì)為DM5000振動(dòng)管密度計(jì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了獲得液體熱膨脹系數(shù)的方法和系統(tǒng)。該方法包括：得到待測(cè)液體在至少三個(gè)不同溫度時(shí)分別對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)；基于所述至少三個(gè)不同溫度以及對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)確定下式中的常數(shù)參量a、b和c，以獲得與待測(cè)液體的液態(tài)溫度范圍內(nèi)的任意溫度T對(duì)應(yīng)的熱膨脹系數(shù)β：其中T的單位為℃，β的單位為1/℃。應(yīng)用本發(fā)明能夠方便地獲得較為準(zhǔn)確的液體熱膨脹系數(shù)。
【IPC分類】G01N25/16
【公開號(hào)】CN105548244
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610019535
【發(fā)明人】王金濤, 李之昊, 劉翔, 劉子勇, 佟林, 暴雪松, 張培滿
【申請(qǐng)人】中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月13日