[发明专利]一种不规则形状无孔固体密度的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于一种不规则形状无孔固体密度的检测方法及装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明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。

采用本发明所带来的有益效果如下：

本发明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)。可见采用本发明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为本发明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。

本发明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：