专利名称：粒状物料比表面积测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种物理测试仪器，特别是一种粒状物料的比表面积测定仪。
现有的比表面积测定仪只能测比表面积在2000cm2／g以上的粉末状物料的比表面积，对细粒状物料的比表面积，没有适用的仪器；目前作水泥强度检验所用的标准砂，采用国标GB1178－77规定的方法，颗粒度控制用的筛孔如下方孔筛孔径mm累计筛余％0.65＜30.4040±50.20＞94这一标准在推行中发现以下问题，现在用作生产控制和成品检验的试验筛中没有0.65的基本筛孔，按GB6003－85规定相邻筛孔尺寸为0.71和0.63mm，选取任何一种都不符合标准规定，即是试验筛完全符合GB6003－85要求，筛网的平均尺寸也有允许偏差或级差，因此，用筛网控制标准砂颗粒度不够准确，这必然会影响水泥强度测试不准确，过去试验表明，标准砂细则颗粒多，比表面积大，如果水泥质量不变，试验强度值决定于标准砂与水泥浆的接触面积大小(即比表面积大小)，因此，测定标准砂的比表面积就可以有效地控制标准砂的颗粒度。
本实用新型的目的是设计一种适合测定细粒物料比表面积的仪器，尤其是针对水泥行业所用标准砂的质量控制，采用透气法原理制造测定比表面积值在100cm2／g的内的测定器。
本实用新型设计依据的原理是流体在层流状态下(即雷诺数<2状态)透过物料层时，物料的体积比表面积为SV=14ε3(1-ε)2·△PLUη]]>式中 Sv物料的体积比表面积cm2／cm3ε物料堆积空隙率L料层高度cmU流体透过物料层的流速cm／Sη流体的粘度(泊)Pa·SΔP流体通过料层的压差g／cm2以下结合说明书附图对本实用新型的内容详述如下
图1为本实用新型粒状物料比表面积测定仪的结构示意图。
图2为试样筒的剖面结构示意图。
图中编号1、U形压差计；2、试样筒；3、三通换向阀；4、空气流量计；5、压差调节阀；6、抽气泵；7、抽气泵电源开关；8、试样筒底部的细金属丝筛网；9、气室；10、底座；11、气管路。
参考图1本实用新型主要由U形压差计1，试样筒2，三通换向阀3，空气流量计4，压差调节阀5，抽气泵6构成；以上构件用气管路11连接在一起；试样筒2底部有细金属丝筛网8，筛网底下有气室9，气室9与仪器管路相通，其另一端通过物料层与大气相通；U形压差计1一端与气管路11相接，另一端也与大气相通，流量计4两端接到气管路11上。管路上的压差调节阀5为可调节抽气量大小的二通阀，管路上的三通换向阀3有3个位置(a)不通过流量计4直接接抽气泵6(b)通过流量计4间接接抽气泵6(c)不接抽气泵6也不接流量计4。试样筒底部为一细金属丝筛网8，只可让空气通过，物料漏不下来，筛网下面为气室9与气管路11连接。所有各构件与气管路连接都要求密封不漏气。
当开动抽气泵时，打开压差调节阀5，使三通换向阀3接流量计4，在抽气泵6的抽力作用下，空气通过试样筒内的物料层进入抽气管路，进入管路的空气量与料层厚度，试样筒截面积，空气的物理参数及堆积物料的空隙率有关，在料层厚度，试样筒截面积和空气的物理参数不变时，进入管路的空气量与堆积物料的空隙率有关，而空隙率的大小与比表面积直接相关，而公式中的另外两个参数ΔP和流速U可从U形压差计和流量计取出，从而可通过上述公式计算出物料的比表面积。
本实用新型的完成解决了多年来颗粒粉末领域未解决的比表面积测试问题，为水泥强度所用标准砂的检测提出了可靠的试验仪器和试验方法。
本实用新型的应用实施例如下
使用本仪器前先检查管路系统是否漏气，用空试样筒，筒口用橡胶塞塞紧，把压差调节阀5关闭，使三通换向阀3直接接抽气泵6，调节压差调节阀5使U形压差计1的压差读数大于5cm，使三通换向阀3处于关闭位置，关掉抽气泵6，观察U形压差计1，如在1分钟内压差不变，即证明管路系统不漏气。
正式试验时，试样筒2装满试样，第一步把压差调节阀5关闭，将三通换向阀3直接接抽气泵，开抽气泵，微调压差调节阀5使U形压差计1的压差读数在5cm处，记下试验时温度t和流量计初始读数G1；第二步，将三通换向阀旋转至通流量计，待1分钟后记下U形压差计的压差△P和流量计读数G2，倒出物料称重量m。
按上述记录表格，通过计算松散密度ρB＝ (m)/(AL) g／cm3，求出空隙率ε＝1－ (ρB)/(ρP) 。接着求出流体通过料层的流速，U＝(G2－G1)× 1/(60A) cm／s，然后计算出体积比表面积，SV=14ε3(1-ε)2·△PLUη]]>，由体积比表面积计算出重量比表面积，Sw＝ (SV)/(ρP) 。最后用验算雷诺数Re＝ (ρ流Ｕ)/(ηSV(1-ε)) 小于2来证实结果的可靠性。
式中 ρ流流体的密度g／cm3。
权利要求1.一种粒状物料比表面积测定仪，其特征是主要由U形压差计，试样筒、三通换向阀、空气流量计、压差调节阀、抽气泵构成；各构件用气管路连接在一起；试样筒底部为一细金属筛网，筛网下为一气室，气室与仪器管路相通，另一端通过物料层与大气相通；U形压差计的另一端也与大气相通；空气流量计的两端接到气管路上。
2.根据权利要求1所述的粒状物料比表面积测定仪，其特征是所述管路上的压差调节阀为可调节抽气量大小的二通阀。
3.根据权利要求1所述的粒状物料比表面积测定仪，其特征是所述管路上的三通换向阀有3个位置(a)不通过流量计直接接抽气泵；(b)通过流量计接抽气泵；(c)不接抽气泵也不接流量计。
4.根据权利要求1所述的粒状物料比表面积测定仪，其特征是所述的试样筒底部有细金属丝筛网。
专利摘要本实用新型为一种用于物性测试的粒状物料比表面积测定仪，其主要由U形压差计、试样筒、三通换向阀、空气流量计、压差调节阀、抽气泵构成；各构件以气管路连接在一起，试样筒底部为一细金属筛网，筛网下有气室，气室与仪器管路相通，另一端通过物料层与大气相通；U形压差计的另一端也与大气相通。本仪器解决了多年来颗粒状物料领域未解决的比表面积测试问题。
文档编号G01B21/28GK2199525SQ9420007
公开日1995年5月31日 申请日期1994年1月6日 优先权日1994年1月6日
发明者张大同, 陈萍, 颜碧兰, 赵福欣 申请人:中国建筑材料科学研究院水泥科学研究所