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技术文章
全自动真密度仪恒温系统简介
点击次数：3420 发布时间：2017/3/13 10:45:08
定义：真密度 （True Density ）指材料在绝对密实的状态下单位体积的固体物质的实际质量，即去除内部孔隙或者颗粒间的空隙后的密度（叫真密度）。
真密度仪的先进性：相比传统的排液法仪器，真密度分析仪采用氦气代替浸润液，利用氦气是小分子直径惰性气体，具有易扩散、渗透性好、稳定性好的特点，迅速深入到材料的内部孔隙中，对常规方法无法测量的材料孔隙和不规则表面凹陷等均可迅速填充，测量出的样品体积与密度瓶法比较，会更加接近样品的真实体积，从而使得样品的真密度值更加贴近真实值。另外采用氦气“气体置换法”的真密度分析仪不会发生与材料反应的问题，不会对设备造成腐蚀，使用过程中安全系数高，且样品不会被污染可以直接回收，有利于贵重样品测试后的回收。
测试方法及原理：将试料置于真密度测试仪中,用氦气作介质,在测量室逐渐加压到一个规定值,然后氦气膨胀进入膨胀室内,两个过程的平衡压力由仪器自动记录,根据质量守恒定律,通过标准球校准测量室和膨胀室的体积后,再确定试料的体积,计算出真密度.
应用阿基米德原理－－气体膨胀置换法，利用小分子直径的惰性气体在一定条件下的玻尔定律（PV=nRT），通过测定由于样品测试腔放入样品所引起的样品测试腔气体容量的减少来精确测定样品的真实体积，从而得到其真密度，真密度=质量/真实体积。
气体膨胀置换法是以气体取代液体测定样品所排出的体积。此法排除了浸液法对样品溶解的可能性，具有不损坏样品的优点。因为气体能参入样品中极小的孔隙和表面的不规则空陷，因此测出的样品体积更接近样品的真实体积，从而可以用来计算样品的密度，测试值也更接近样品的真实密度。
仪器的测试系统由样品测试腔和基准腔构成，
测定样品真密度时，仪器自动采集基准腔的压力P1及体积V1并记录；将一定未知体积的样品V样品放入已知体积V2的样品测试腔，向样品测试腔注入一定量的气体并记录稳定后的压力P2；将样品测试腔与基准腔连通并记录稳定后的压力P3，根据平衡稳定后的压力值和相关已知的体积V1、V2即可计算出待测的样品体积V样品，再由样品的质量和体积计算出样品的真密度。
一般真密度测试时为了提高大体积样品管测试的准确度，还会配备扩展的基准腔。
真密度的计算公式: ρ=m/v
式中:ρ－－－－真密度
m－－－－试样的质量
V－－－－试样的体积
由于基准腔和测试腔的气体需要通过气体状态方程来进行计算，为保证波尔定律成立，必须保持两个腔体之间的温度完全一致。目前的气体置换法真密度仪，大多数均采用风热循环装置来保证温度恒定。因为测试的时间非常短暂，一般三五分钟即可完成一次实验，所以在实际测试中，一般实验室温度也不会有太大波动，环境温度对测试造成的影响微乎其微。反而，仪器因为需要阀门的开关来控制进气量，以及腔体之间的连通与否，选用电磁阀的真密度仪会产生一个不可避免的问题：电磁阀的每次开关均会导致电磁线圈的发热效应，如何避免这种热量的影响成了所有真密度仪厂家必须要解决的问题。这种情况下，大多数的真密度仪均需配置恒温系统，通过前期的开机预恒温（一到两小时）来保证测试过程中的温度稳定，也就使得电磁阀的发热与整个系统恒温后的散热保持相对一致。技术上做出更进一步的改进，直接采用气控阀，从根本上彻底消除了同类仪器电磁阀结构动作时发热引起的基准腔温度的变化及温度的不均匀性，保证了理想的恒温效果；从根本上颠覆了采用软件修正方式来减小电磁阀门发热破坏恒温效果而带来的误差。
（专利名称: 气控阀真密度仪 专利号: 201220140709.8）
真密度仪的先进性：相比传统的排液法仪器，真密度分析仪采用氦气代替浸润液，利用氦气是小分子直径惰性气体，具有易扩散、渗透性好、稳定性好的特点，迅速深入到材料的内部孔隙中，对常规方法无法测量的材料孔隙和不规则表面凹陷等均可迅速填充，测量出的样品体积与密度瓶法比较，会更加接近样品的真实体积，从而使得样品的真密度值更加贴近真实值。另外采用氦气“气体置换法”的真密度分析仪不会发生与材料反应的问题，不会对设备造成腐蚀，使用过程中安全系数高，且样品不会被污染可以直接回收，有利于贵重样品测试后的回收。
测试方法及原理：将试料置于真密度测试仪中,用氦气作介质,在测量室逐渐加压到一个规定值,然后氦气膨胀进入膨胀室内,两个过程的平衡压力由仪器自动记录,根据质量守恒定律,通过标准球校准测量室和膨胀室的体积后,再确定试料的体积,计算出真密度.
应用阿基米德原理－－气体膨胀置换法，利用小分子直径的惰性气体在一定条件下的玻尔定律（PV=nRT），通过测定由于样品测试腔放入样品所引起的样品测试腔气体容量的减少来精确测定样品的真实体积，从而得到其真密度，真密度=质量/真实体积。
气体膨胀置换法是以气体取代液体测定样品所排出的体积。此法排除了浸液法对样品溶解的可能性，具有不损坏样品的优点。因为气体能参入样品中极小的孔隙和表面的不规则空陷，因此测出的样品体积更接近样品的真实体积，从而可以用来计算样品的密度，测试值也更接近样品的真实密度。
仪器的测试系统由样品测试腔和基准腔构成，
测定样品真密度时，仪器自动采集基准腔的压力P1及体积V1并记录；将一定未知体积的样品V样品放入已知体积V2的样品测试腔，向样品测试腔注入一定量的气体并记录稳定后的压力P2；将样品测试腔与基准腔连通并记录稳定后的压力P3，根据平衡稳定后的压力值和相关已知的体积V1、V2即可计算出待测的样品体积V样品，再由样品的质量和体积计算出样品的真密度。
一般真密度测试时为了提高大体积样品管测试的准确度，还会配备扩展的基准腔。
真密度的计算公式: ρ=m/v
式中:ρ－－－－真密度
m－－－－试样的质量
V－－－－试样的体积
由于基准腔和测试腔的气体需要通过气体状态方程来进行计算，为保证波尔定律成立，必须保持两个腔体之间的温度完全一致。目前的气体置换法真密度仪，大多数均采用风热循环装置来保证温度恒定。因为测试的时间非常短暂，一般三五分钟即可完成一次实验，所以在实际测试中，一般实验室温度也不会有太大波动，环境温度对测试造成的影响微乎其微。反而，仪器因为需要阀门的开关来控制进气量，以及腔体之间的连通与否，选用电磁阀的真密度仪会产生一个不可避免的问题：电磁阀的每次开关均会导致电磁线圈的发热效应，如何避免这种热量的影响成了所有真密度仪厂家必须要解决的问题。这种情况下，大多数的真密度仪均需配置恒温系统，通过前期的开机预恒温（一到两小时）来保证测试过程中的温度稳定，也就使得电磁阀的发热与整个系统恒温后的散热保持相对一致。技术上做出更进一步的改进，直接采用气控阀，从根本上彻底消除了同类仪器电磁阀结构动作时发热引起的基准腔温度的变化及温度的不均匀性，保证了理想的恒温效果；从根本上颠覆了采用软件修正方式来减小电磁阀门发热破坏恒温效果而带来的误差。
（专利名称: 气控阀真密度仪 专利号: 201220140709.8）
原创作者：贝士德仪器科技（北京）有限公司
