本发明专利技术涉及一种适用于固体和液体密度测试的装置及方法，属于材料测试技术领域。本发明专利技术的装置中设置温控系统，获得多个温度点的浸渍液所对应的试样密度，有效提高检测结果的置信度，便于评估数据的离散性；本发明专利技术所涉及的装置及方法既可针对固体试样密度进行检测，也能针对液体试样进行检测。采用本发明专利技术所述装置进行液态物质的密度检测时，涉及的浸渍液杯可置换及重复使用，转移置换简单方便，可有效降低装置成本。低装置成本。低装置成本。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于固体和液体密度测试的装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种适用于固体和液体密度测试的装置及方法，属于材料测试
，固体及液体适用于材料性能考核验证、相关物理量计算，以及分析材料与执行标准的一致性。
技术介绍
[0002]密度作为材料最基本的属性，它是鉴定材料的重要依据，也是检测材料其他性能的基础数据，可由密度分析、计算、衍生出其他无数性能参数，所以，材料密度的检测评价对于控制和改进生产过程中的产品质量，保证材料、零件和产品的可靠性以及提高生产效率等都起着关键性作用。
[0003]目前，测量材料密度的方法很多，但最常用、有效的方法是通过质量和体积的测量来计算密度。质量测量的手段比较单一，通常采用电子天平或称重传感器来测量。国内外许多品牌的电子天平和称重传感器都能达到高精度的测量要求，而测量体积的方法相对较多，因此，测试密度的方法也就多种多样，概括起来包括：
[0004]直接法：制备规则形状的试样，通过几何尺寸计算体积，进一步计算得到密度。这种方法的优点是原理直观简单、操作简便、设备成本低。缺点是：精度不够，不同人员读数不同，误差较大，测量速度较慢。
[0005]间接法：通过其他原理测量密度。比如阿基米德排液法：将试样放入液体中，完全浸没时，排开液体重量即为试样在液体中所受的浮力，根据相应公式即可得到试样的密度的方法。此类方法精度高，测量迅速，人为误差小。已广泛使用该原理进行试样的密度检测。然而，依然存在诸多问题：
[0006](1)浸渍液的温度不可控，检测过程中波动较大，不稳定，带来误差；
[0007](2)浸渍液的温度不可调，取决于测试环境；
[0008](3)以往装置一般只针对固体试样密度进行检测，或者只针对液体试样进行检测。
[0009](4)测试温度点单一，大多数现有装置为常温检测，液相物质密度的精确控温检测较难实现。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的在于解决上述现有技术问题，提供一种有效的、精确的、同时适用于固体及液体密度检测的多功能系统装置。
[0011]本专利技术采用的技术方案如下：
[0012]一种适用于固体和液体密度测试的装置，该装置包括高精度天平1、两个称重支撑杆2、吊篮3、温控系统4、连接杆5、承载平台6、连接板7、浸渍液杯8、浸渍液9和减震平台10；
[0013]所述的高精度天平1的称重范围：1mg～120g，精度：≤0.1mg；
[0014]所述的两个称重支撑杆2分别为支撑杆A和支撑杆B，称重支撑杆2为轻质材料，优选空心塑料管，直径Φ0.5mm～Φ10mm，总质量＜20g；
[0015]所述的吊篮3用于盛放或套挂固体试样及标准物质，吊篮3上带有吊丝，吊丝为金属细丝或纤维细丝材料，吊篮3由轻质细丝编织而成；
[0016]所述的温控系统4用于控制浸渍液9的温度，控制温度范围为：-15～100℃，精度为≤
±
0.3℃；
[0017]所述的连接杆5为轻质材料，质量＜10g，满足悬挂刚度要求，且为灵活组件，可从支撑杆A和B的连接结构中取出；
[0018]所述的承载平台6具备支撑温控系统4、浸渍液杯8、浸渍液9的机械强度，承载平台6带有四条支撑腿和一平板，四条支撑腿用于支持该平板；
[0019]所述的连接板7为轻质材料，优选塑料薄板，厚度0.1mm～2mm；
[0020]所述的减震平台10平面度优于0.1mm/m2；
[0021]连接关系为：
[0022]高精度天平1和承载平台6均位于减震平台10上，且高精度天平1位于承载平台6的下方，高精度天平1与承载平台6没有任何接触，连接板7位于高精度天平1上面，且连接板7与承载平台6没有任何接触；支撑杆A的底端位于连接板7左端上面，支撑杆B的底端位于连接板7右端上面，支撑杆A的顶端与连接杆5的左端连接，支撑杆B的顶端与连接杆5的右端连接；吊篮3上的吊丝固定连接在连接杆5上，且吊篮3上的吊丝位于连接杆5的中间部位，浸渍液杯8位于承载平台6上，浸渍液杯8用于放置浸渍液9，吊篮3位于浸渍液9内。
[0023]一种适用于固体密度测试的方法，该方法的步骤包括：
[0024](1)使用高精度天平测试待测试固体在空气中的质量m0；
[0025](2)将待测试固体放置在吊篮3内，将标准试剂放入到浸渍液杯8中，标准试剂为去离子水或其他标准试剂；并将吊篮3浸渍到标准试剂中，通过高精度天平1测试得到待测试固体在标准试剂中的质量m1，通过如下公式得到待测试固体的密度ρ
s
；
[0026]ρ
s
＝ρ
l
m0/(m
0-m1)
[0027]标准试剂的密度为ρ
l
，温度为T时，标准试剂的密度ρ
l
为已知值；
[0028]一种适用于液体密度测试的方法，该方法的步骤包括：
[0029]第一步，使用高精度天平测试标准试块在空气中的质量m0；标准试块的密度已知、质地均匀，当标准试块的密度小于待测试液体时，可在吊篮3上挂重锤；
[0030]第二步，将标准试块放置在吊篮3内，将待测试液体放入到浸渍液杯8中，并将吊篮3浸渍到待测试液体中，通过高精度天平1测试得到标准试块在待测试液体中的质量m1，通过如下公式得到待测试液体的密度ρ
l
；
[0031]ρ
l
＝ρ
s
(m
0-m1)/m0[0032]在温度T时，标准试块的密度为ρ
s
为一已知值。
[0033]本专利技术的有益效果在于：
[0034](1)本专利技术的装置中设置温控系统，获得多个温度点的浸渍液所对应的试样密度，有效提高检测结果的置信度，便于评估数据的离散性；
[0035](2)本专利技术所涉及的装置及方法既可针对固体试样密度进行检测，也能针对液体试样进行检测；
[0036](3)采用本专利技术所述装置进行液体物质的密度检测时，涉及的浸渍液杯可置换及重复使用，转移置换简单方便，可有效降低装置成本；
[0037](4)采用本专利技术所述装置进行液态物质的密度检测时，通过温控系统调控待测液的温度，可获得待测液于目标温度点的密度，实现液相物质密度的控温检测。
附图说明
[0038]图1为本专利技术的装置组成示意图；
[0039]图2为是调控浸渍液温度对应环氧树脂的密度检测结果数据波动图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的所述目的、特征和优点能够更加明白、易懂，下面结合附表、附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面具体实施的限制，以下为实施例。
[0041]实施例1
[0042]采用一种适用于固体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于固体和液体密度测试的装置，其特征在于：该装置包括高精度天平(1)、两个称重支撑杆(2)、吊篮(3)、温控系统(4)、连接杆(5)、承载平台(6)、连接板(7)、浸渍液杯(8)、浸渍液(9)和减震平台(10)；高精度天平(1)和承载平台(6)均位于减震平台(10)上，且高精度天平(1)位于承载平台(6)的下方，高精度天平(1)与承载平台(6)没有接触，连接板(7)位于高精度天平(1)上面，且连接板(7)与承载平台(6)没有接触；支撑杆A的底端位于连接板(7)左端上面，支撑杆B的底端位于连接板(7)右端上面，支撑杆A的顶端设置连接结构，与连接杆(5)的左端连接，支撑杆B的顶端设置连接结构，与连接杆(5)的右端连接；吊篮(3)上的吊丝固定连接在连接杆(5)上，且吊篮(3)上的吊丝位于连接杆(5)的中间部位，浸渍液杯(8)位于承载平台(6)上，浸渍液杯(8)用于放置浸渍液(9)，吊篮(3)位于浸渍液(9)内。2.根据权利要求1所述的一种适用于固体和液体密度测试的装置，其特征在于：所述的高精度天平(1)的称重范围：1mg～120g，精度：≤0.1mg。3.根据权利要求1所述的一种适用于固体和液体密度测试的装置，其特征在于：所述的两个称重支撑杆(2)分别为支撑杆A和支撑杆B，称重支撑杆(2)的为轻质材料空心塑料管，直径Φ0.5mm～Φ10mm，总质量＜20g。4.根据权利要求1所述的一种适用于固体和液体密度测试的装置，其特征在于：所述的吊篮(3)用于盛放或悬套固体试样及标准物质，吊篮(3)上带有吊丝，吊丝的材料为金属细丝或纤维细丝，吊篮(3)由轻质细丝编织而成。5.根据权利要求1所述的一种适用于固体和液体密度测试的装置，其特征在于：所述的温控系统(4)用于控制浸渍液(9)的温度，控制温度范围为：-15～100℃，精度为≤
±
0.3℃。6.根据权利要求1所述的一种适用于固体和液体密度测试的装置，其特征在于：所述的连接杆(5)为轻质...
【专利技术属性】
技术研发人员：何端鹏，高鸿，于翔天，李岩，汪洋，吴冰，陆平，邢焰，张静静，王向轲，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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