负压式测量物体密度的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种负压式测量物体密度的装置，包括缸体、称重台、活塞、压力传感器、被测物体温度传感器、气体温度传感器，缸体置于称重台上，缸体顶部设置有可上下移动的活塞；缸体内设置有压力传感器、气体温度传感器和被测物体温度传感器并连通至缸体外部，活塞上设置有拉力装置。本实用新型根据密度测量原理，通过理想气体的克拉伯龙方程，实现了对于状态不同、形状不同、特性不同的物体在不同温度下的密度的测量，具有原理科学、结构简单、操作容易，结果准确的特点。
【专利说明】负压式测量物体密度的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量密度的装置，尤其是一种负压式测量物体密度的装置。
【背景技术】
[0002]在科学研究和工程实践中，密度参数是工程计算仿真过程和科学研究实验过程中的重要参数。它作为重要的材料物性参数，对于传热、传质和动量传输等物理和化学过程影响很大。在密度参数的测量方法中，通常当被测物体为固体时，多采用排液法，但对某些对液体敏感的物质无法适用；当被测物体多为流体、粉状物体时，可对其进行约束至规则形状，通过液位传感器侦测计算到体积，但对一些不规则形状的固体无法通过现有装置测量。同时，这些技术方案，仅能给出被测物体对应某一温度的密度值，无法给出被测物体在不同温度变化条件下的密度值。针对这一情况，提出了将被测物体放入密封容器内，通过容器内部压力、温度及体积的变化，利用理想气体的克拉伯龙方程得出不同温度、压力及体积的关系=P1(V1-V3m)ZT1 = P2 (V2-V3m) V2/T2，得出被测物体的体积，进而实现密度的测量。因空气本身不易被液化，且当温度高于室温，压强不大于I大气压时，与理想气体非常接近，可认为是理想气体，可以适用于克拉伯龙方程。因此需要设计一套测量装置，可以实现压力的变化、参数的测量等功能，以实现上述测量方法。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种负压式测量物体密度的装置，具有压力变化、参数测量等功能，可实现准确科学地测量物体的密度。
[0004]本实用新型的技术方案是，所述的负压式测量物体密度的装置包括缸体、称重台、活塞、压力传感器、被测物体温度传感器、气体温度传感器，缸体置于称重台上，缸体顶部设置有可上下移动的活塞，所述的活塞将缸体封闭；缸体内设置有压力传感器、气体温度传感器和被测物体温度传感器并连通至缸体外部，所述的压力传感器、气体温度传感器暴露在缸体内的空气中，被测物体温度传感器与被测物体接触或埋入被测物体内部，活塞上设置有拉力装置。所述的缸体内还设置有阻止活塞向下移动的限位片，缸体为圆形，材料为耐高温材质，如高温不锈钢。缸体上设置有放气孔。缸体内设置有盛装被测物体的敞口容器。
[0005]本实用新型通过在缸体上设置有活塞，形成密封的空间，被测物体放置在缸体内，通过移动活塞,使内部的气体压力、体积、温度等产生变化,并通过压力传感器、气体温度传感器测量压力和温度，通过活塞的运动距离得出体积。同时，活塞上设置拉力装置，工作过程中均采用拉力，空气环境为负压，压强小于大气压，因此测量得到的结果，可以保证所要求的测量精度。缸体为耐高温材质，那么被测物体的温度可以在(20-1000) °C范围内，而且当被测物体温度较高时，会对密闭容器内的空气产生加热作用，导致Tl和T2显著升高，此时的空气会更接近于理想气体，有利于提高密度数值的测量精度。同时，在不断改变被测量物体温度的情况下，可以得出物体不同温度下的密度值，从而得到密度的温度曲线。本实用新型根据密度测量原理，通过理想气体的克拉伯龙方程，实现了对于状态不同、形状不同、特性不同的物体在不同温度下的密度的测量，具有原理科学、结构简单、操作容易，结果准确的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]如图所示，负压式测量物体密度的装置包括缸体5、称重台1、活塞7、压力传感器4、被测物体温度传感器12、气体温度传感器8,缸体5置于称重台I上,缸体5顶部设置有可上下移动的活塞7，所述的活塞7将缸体5封闭；缸体5内设置有压力传感器4、气体温度传感器8和被测物体温度传感器12并连通至缸体5外部，所述的压力传感器4、气体温度传感器8暴露在缸体5内的空气中，被测物体温度传感器12与被测物体13接触或埋入被测物体13内部，活塞7上设置有拉力装置。所述的缸体5内还设置有阻止活塞7向下移动的限位片6，缸体5为圆形，材料为耐高温材质，如高温不锈钢。缸体5上设置有放气孔2。缸体5内设置有盛装被测物体13的敞口容器10。
【权利要求】
1.一种负压式测量物体密度的装置，其特征是，所述的装置包括缸体(5)、称重台(I)、活塞(7)、压力传感器(4)、被测物体温度传感器(12)、气体温度传感器(8)，缸体(5)置于称重台(I)上，缸体(5)顶部设置有可上下移动的活塞(7)，所述的活塞(7)将缸体(5)封闭；缸体(5)内设置有压力传感器(4)、气体温度传感器(8)和被测物体温度传感器(12)并连通至缸体(5)外部，所述的压力传感器(4)、气体温度传感器(8)暴露在缸体(5)内的空气中，被测物体温度传感器(12)与被测物体(13)接触或埋入被测物体(13)内部，活塞(7)上设置有拉力装置。
2.如权利要求1所述的负压式测量物体密度的装置，其特征是，所述的缸体5内还设置有阻止活塞(7)向下移动的限位片(6)。
3.如权利要求1所述的负压式测量物体密度的装置，其特征是，所述的缸体(5)为圆形，材料为耐高温材质。
4.如权利要求3所述的负压式测量物体密度的装置，其特征是，所述的缸体(5)的材料为高温不锈钢。
5.如权利要求1所述的负压式测量物体密度的装置，其特征是，所述的缸体(5)上设置有放气孔⑵。
6.如权利要求1所述的负压式测量物体密度的装置，其特征是，所述的缸体(5)内设置有盛装被测物体(13)的敞口容器(10)。
【文档编号】G01N9/08GK204101408SQ201420560265
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】张永, 夏峰, 张爽, 韩永华, 董丽波, 于忠军, 刘洪汇, 解维生 申请人:哈尔滨东安发动机（集团）有限公司