一种不规则形状无孔固体密度的检测方法及装置制造方法及图纸

一种不规则形状无孔固体密度的检测方法是向聚四氟乙烯容器内加入去离子水，待水没过溢流管后停止加入，待去离子水停止流出后，关闭球阀后对盛水容器称量，将待测样品烘干称量，将固体表面均匀涂覆一层凡士林，并称量，将样品放置于容器中固体测试挡板处下方；待液面稳定后，打开球阀，待排水完全后对称量盛水容器称量，计算出固体密度，每种样品准备3块进行测试，测试结果取其平均值。本发明专利技术具有能够快速、准确、并能对任意不规则形状的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种不规则形状无孔固体密度的检测方法及装置
本专利技术属于一种不规则形状无孔固体密度的检测方法及装置。
技术介绍
固体密度是固体重要的物理性质，与固体力学性质和固体利用有着密切的关系。它是评价固体质量、强度等特性的一个重要指标。密度定义ρ＝m/V(m、V分别为固体的质量和体积)。对于形状不规则的物体就很难准确算出体积V，因而计算出的密度ρ是粗略的、不精确的。对于常用的排水法，质量的测量是比较精确的，但体积的测量误差较大，且捆绑样品时易污染样品导致精度下降。有的固体样品会吸水，导致体积测试不准；还有会遇到检测时浮于水面的固体样品测量更加麻烦。因此，仍然需要探讨新型的能够快速的、准确的、并能对任意不规则形状的无孔固体密度都能检测的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够快速、准确、并能对任意不规则形状的无孔固体密度的检测方法及装置。本专利技术是先将凡士林涂覆在固体表面，由于凡士林和去离子水不浸润，可确保固体排水体积精确；再通过温度测试精确计算去离子水密度，从而确保排水体积的精确；其次选取的容器和溶液彼此间不浸润，且溢流口末端处有阀门，确保排水的稳定和顺畅；最后设备还设有固体挡板，还可测试密度小于水的固体物质。可以快速准确地测量出各种不规则形状无孔固体的密度，缩短了试验周期，提高了检测精度。为解决上述技术问题，本专利技术的检测方法所采用的技术方案如下：(1)向聚四氟乙烯容器内缓缓加入去离子水，待水没过溢流管后停止加入，待去离子水停止流出后，关闭球阀；(2)将待测样品放置烘箱中，设置温度105-150℃，烘干2h，称量3次误差小于0.001，取平均质量计做m，将固体表面均匀涂覆一层凡士林，并称量3次误差小于0.001，取平均质量计做m0；(3)将样品用聚四氟乙烯镊子夹住，排尽样品表面吸附气泡，缓缓的放置于聚四氟乙烯容器中固体测试挡板处下方；(4)待液面稳定后，打开球阀，待排水完全后，通过称量盛水容器排水前后质量分别计做m1、m2，再通过测量的温度T，计算去离子水密度ρ0，并查询凡士林密度计做ρ凡，去离子水密度ρ0和固体密度ρ的计算公式为：ρ0＝0.999972×{1-[(T-3.9846)2/510113.5][(T+289.7991)(T+68.11615)]}(g/cm3)。ρ＝ρ0×ρ凡×m/[ρ凡×(m2-m1)-ρ0×(m0-m)]；(5)每种样品准备3块进行测试，测试结果取其平均值。一种不规则形状无孔固体密度的检测装置，包括聚四氟乙烯容器、测温口、固体测试挡、溢流管、球阀和盛水容器，其特征在于聚四氟乙烯容器内有固体测试挡，位于固体测试挡上方的聚四氟乙烯容器1壁上有溢流管，溢流管的下部有球阀，溢流管的出口进入盛水容器的进口内，测温口位于固体测试挡板和溢流管之间。采用本专利技术所带来的有益效果如下：本专利技术只需在称量烘干固体质量，并在表面涂覆凡士林，用和溶液不浸润的镊子，将固体试样放入固体挡板处的溶液中，并通过温度精确计算固体排出溶液的体积，既可以精确计算待测固体密度(包括密度小于溶液的固体)。可见采用本专利技术测量固体密度既简便又精确，可实现任意不规则形状无孔固体密度的检测。附图说明图1为本专利技术一种不规则形状无孔固体密度的装置结构示意图。如图所示，1是聚四氟乙烯容器、2是测温口、3是固体测试挡、4是去离子水，5是溢流管、6是球阀，7是盛水容器。具体实施方式实施例1一种不规则形状无孔固体密度的检测装置，包括聚四氟乙烯容器1内、测温口2、固体测试挡3、溢流管5、球阀6和盛水容器7。其特征在于聚四氟乙烯容器1内有固体测试挡3，位于固体测试挡3上方的聚四氟乙烯容器1壁上有溢流管5，溢流管5的下部有球阀6，溢流管5的出口进入盛水容器7的进口内，测温口2位于固体测试挡板3和溢流管5之间。本专利技术一种不规则形状无孔固体密度的检测方法，选固体为密度小于水的松木，包括以下步骤：(1)向聚四氟乙烯容器1内缓缓加入去离子水4，待离子水4水没过溢流管5后停止加入，待去离子水4停止流出后，关闭球阀6；(2)将待测样品放置烘箱中，设置温度110℃，烘2h，称量3次，重量分别为1.2544g、1.2541g、1.2538g，误差小于0.001，取m＝1.2541g，将固体表面均匀涂覆一层凡士林，并称重计三次，重量分别为1.2655g、1.2652g、1.2649g，取m0＝1.2652g；(3)将样品用聚四氟乙烯镊子夹住，排尽样品表面吸附气泡，缓缓地放置于聚四氟乙烯容器1中固体测试挡板3下方；(4)待液面稳定后，打开球阀6，待排去离子水4完全后，通过称量盛水容器7排水前后质量，分别对其称量三次，取平均值，其中m1＝38.1245g、m2＝41.0496g，再通过测试的温度为25℃，按照去离子水密度ρ0的计算公式ρ0＝0.999972×{1-[(T-3.9846)2/510113.5][(T+289.7991)(T+68.11615)]}(g/cm3)精确计算ρ0＝0.997044g/cm3，并查询凡士林密度计做ρ凡＝0.81g/cm3，从而计算出排水体积，即为固体体积，从而可得固体密度ρ＝ρ0×ρ凡×m/[ρ凡×(m2-m1)-ρ0×(m0-m)]，通过计算ρ＝0.4295g/cm3；(5)每种样品准备3块进行测试，测试结果见表1。表1本专利技术测试松木密度和排水法测定松木密度比较通过本专利技术的测试松木密度和排水法测试松木密度的结果相比较，可得本专利技术的测试结果更精密准确，适用于不同温度下以及各种不规则形状且密度小于水的无孔固体密度的检测。实施例2本专利技术一种不规则形状无孔固体密度的检测方法，选固体为密度和水相仿的塑料，包括以下步骤：(1)向聚四氟乙烯容器1内缓缓加入去离子水4，待去离子水4没过溢流管5后停止加入，待去离子水4停止流出后，关闭球阀6；(2)将待测样品放置烘箱中，设置温度110℃，烘2h，称量3次，重量分别为2.3642g、2.3645g、2.3648g误差小于0.001，取m＝2.3645g，将固体表面均匀涂覆一层凡士林，并称重计三次，重量分别为2.3726g、2.3725g、2.3727g，取m0＝2.3725g；(3)将样品用聚四氟乙烯镊子夹住，排尽样品表面吸附气泡，缓缓地放置于聚四氟乙烯容器1中固体测试挡板3下方；(4)待液面稳定后，打开球阀6，待排去离子水4完全后，通过称量盛水容器7排水前后质量分别计做m1、m2，分别对其称量三次，取平均值，其中m1＝36.2346g、m2＝38.5932g，再通过测试的温度为15℃，按照去离子水密度ρ0的计算公式ρ0＝0.999972×{1-[(T-3.9846)2/510113.5][(T+289.7991)/(T+68.11615)]}(g/cm3)精确计算ρ0＝0.999099g/cm3，并查询凡士林密度计做ρ凡＝0.81g/cm3，从而计算出排水体积，即为固体体积，从而可得固体密度ρ＝ρ0×ρ凡×m/[ρ凡×(m2-m1)-ρ0×(m0-m)]，通过计算ρ＝1.0058g/cm3；(5)每种样品准备3块进行测试，测试结果见表2。表2本专利技术测试塑料密度和排水法测定塑料密度比较通过本专利技术的测试塑料密度和排水法测试塑料密度的结果相比较，可得本专利技术的测试结果更精密准确，适用于不同温度下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不规则形状无孔固体密度的检测方法,其特征在于包括如下步骤：(1)向聚四氟乙烯容器内缓缓加入去离子水，待水没过溢流管后停止加入，待去离子水停止流出后，关闭球阀；(2)将待测样品放置烘箱中，设置温度105‑150℃，烘干2h，称量3次误差小于0.001，取平均质量计做m，将固体表面均匀涂覆一层凡士林，并称量3次误差小于0.001，取平均质量计做m0；(3)将样品用聚四氟乙烯镊子夹住，排尽样品表面吸附气泡，缓缓的放置于聚四氟乙烯容器中固体测试挡板处下方；(4)待液面稳定后，打开球阀，待排水完全后，通过称量盛水容器排水前后质量分别计做m1、m2，再通过测量的温度T，计算去离子水密度ρ0，并查询凡士林密度计做ρ凡，去离子水密度ρ0和固体密度ρ的计算公式为：ρ0＝0.999972×{1‑[(T‑3.9846)

【技术特征摘要】
1.一种不规则形状无孔固体密度的检测方法,其特征在于包括如下步骤：(1)向聚四氟乙烯容器内缓缓加入去离子水，待水没过溢流管后停止加入，待去离子水停止流出后，关闭球阀；(2)将待测样品放置烘箱中，设置温度105-150℃，烘干2h，称量3次误差小于0.001，取平均质量计做m，将固体表面均匀涂覆一层凡士林，并称量3次误差小于0.001，取平均质量计做m0；(3)将样品用聚四氟乙烯镊子夹住，排尽样品表面吸附气泡，缓缓的放置于聚四氟乙烯容器中固体测试挡板处下方；(4)待液面稳定后，打开球阀，待排水完全后，通过称量盛水容器排水前后质量分别计做m1、m2，再通过测量的温度T，计算去离子水密度ρ0，并查询凡士林密度计做ρ凡，去离子水密度ρ0和固体密度ρ的计算公式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘犇，张东卿，闫曦，李香粉，刘占军，郭全贵，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：山西,14