一种测定液体密度的方法和测定系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测定液体密度的方法和测定系统。
【背景技术】
[0002] 液体的密度是化工设计的重要参数，液体密度是产品质量及成分构成的一个主要 表征。在食品、石油、化工等生产过程与贸易结算中，密度直接影响了产品质量和贸易结算。 化工设计中，不同条件下的流体密度是装置设计与建设的基础。测定液体密度的方法很多， 主要有称量法、容量法、浮计法、比重瓶法等。目前商业化的密度测定仪器，其密度测定精度 往往较高，然而，这些液体密度测定仪器只能测定液体在常压下，温度范围为-20~90°C条 件下的密度。对于高温高压下的特殊液体，其密度的测定目前仍是难题。
[0003] CN95206530. 4公开了一种液体密度仪，由透明三通管分别与橡皮压力室、测液管 和标准液管相通连接，两管上分别标定有刻度，压缩橡皮压力室，两管各自吸入被测液体及 标准液体，管内空间是等压的，再使被测液面与定标刻度重合时，标准液面所对刻度指示出 被测液体密度值。该液体密度仪是根据与标准液体的比较的原理设计的，优点是结构简单、 成本低廉、使用简便，测定时间短，主要缺点是只能测定常温、常压下液体的密度。
[0004] CN201010140865.X公开了一种液体密度测量装置，包括空心且两端开口的支撑 体，支撑体的上端和下端两分别通过膜盒连接有刚性的上动片和下动片，膜盒为轴向柔性 且径向刚性的筒状体，支撑体、膜盒、上动片和下动片构成密闭的空腔；空腔的内部设有刚 性杆，刚性杆的两端分别与上动片和下动片连接；刚性杆连接有受力测量装置。当该装置垂 直浸入待测液体中时，上动片和下动片受到的压力是不同的，测量到的刚性杆的受力即为 二者的压力差，据此可以计算出液体的密度。该密度计是根据压差原理设计的。
[0005] 综上所述，目前没有一种能测定高温、高压下液体密度的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的测定液体密度的方法和装置不能测定高温、高 压下液体的密度的缺陷，提供一种能够测定高温、高压下液体的密度的测定液体密度的方 法和系统。
[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种该方法在一种测定液体密 度的装置中进行，其特征在于，该装置包括串联连接的气体容器和液体容器；该方法包括准 备步骤和检测步骤：
[0008] 其中，在所述准备步骤中，向所述气体容器中充入气体，使该气体容器的压力达到 第一压力，并向所述液体容器中充入液体；以及分别密封所述气体容器和液体容器；
[0009] 在所述检测步骤中，首先将所述气体容器中的气体充入所述液体容器，当所述液 体容器内的压力达到第二压力后停止充气后，记录所述气体容器中的第三压力；
[0010] 利用气体状态方程计算出充入液体容器中的气体的摩尔量，然后再将该气体的摩 尔量值转换成液体容器中气体的体积值，并计算出液体容器中液体的体积和密度。 toon] 优选地，将所述气体容器和所述液体容器通过能够加热的管线连通，并且在该管 线上设置供气体通过的阀门。
[0012] 优选地，所述阀门为针阀，该针阀的工作温度在-20°c至400°C之间。
[0013] 优选地，在所述液体容器中设置搅拌装置，并在检测步骤开启该搅拌装置，以搅拌 液体容器中的气体，且不搅拌液体容器中的液体。
[0014] 优选地，所述搅拌装置的搅拌速度大于500转/分钟。
[0015] 优选地，采用不锈钢制作所述管线，并且在该管线上设置温度可调节的加热带，使 得所述管线的温度与所述气体容器和液体容器的内部温度相同。
[0016] 优选地，在所述准备步骤和所述检测步骤中，通过温控装置分别控制所述气体容 器和所述液体容器的内部温度相同。
[0017] 优选地，所述温控装置中设置有温度检测装置、控制装置和加热装置，所述控制装 置能够根据所述温度检测装置反馈的温度值控制所述加热装置，以对所述液体容器和所述 气体容器的内部进行控温。
[0018] 优选地，在所述气体容器和所述液体容器上均设置检测内部压力的压力表。
[0019] 优选地，所述液体容器的所述压力表以不小于0. 5次每秒的频率检测所述液体容 器的内部压力。
[0020] 优选地，在所述检测步骤中，采用计算机记录所述液体容器和所述气体容器的内 部压力的变化，并使用所述计算机计算所述液体的密度。
[0021] 根据本发明的另一方面，提供一种测定液体密度的系统，其特征在于，该系统包括 相互连通的气体容器和液体容器，保持该气体容器和液体容器内部温度相同的温控装置， 检测该气体容器和液体容器内部压力的压力检测装置，分别设置在所述气体容器和液体容 器中的气体容器搅拌装置和液体容器搅拌装置，所述液体容器搅拌装置用于搅拌所述液体 容器中的气体且不搅拌所述液体容器中的液体。
[0022] 优选地，液体容器搅拌装置的长度使得搅拌装置最低点距液体容器底部的距离为 液体容器高度的1/3-2/3。
[0023] 优选地，所述气体容器和所述液体容器通过能够加热的管线连通，并且在该管线 上设置有供气体通过的阀门。
[0024] 优选地，所述阀门为针阀。进一步优选该针阀的工作温度在_20°C至400°C之间。
[0025] 优选地，所述管线为不锈钢管线，该不锈钢管线上设置有温度可调节的加热带，以 使所述管线的温度与所述气体搅拌釜和液体搅拌釜的内部温度相同。
[0026] 优选地，所述温控装置包括温度检测装置、控制装置和加热装置，所述控制装置能 够根据所述温度检测装置反馈的温度值控制所述加热装置，以对所述液体搅拌釜和所述气 体搅拌釜的内部进行控温。
[0027] 优选地，所述压力检测装置为安装在所述气体搅拌釜和所述液体搅拌釜上的压力 表，该压力表与所述计算机电连接，从而使所述计算机能够记录所述液体容器和所述气体 容器的内部压力的变化，并计算出液体搅拌釜2内液体的密度。
[0028] 优选地，所述压力表为精度大于0· 25级，分辨率大于或等于0· OOOIMPa，量程在 0-9. 9999MPa之间的绝压表。
[0029] 优选地，所述压力表的检测压力的频率为不小于0· 5次每秒，进一步优选为0· 5-2 次每秒。
[0030] 通过上述技术方案，本发明提供的测定液体密度的方法和测定系统能够测定较宽 温度、压力范围内的液体的密度。与现有的测定方法相比，本发明提供的方法具有操作简 便、结果准确、适用范围较宽等特点。
[0031] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0032] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0033] 图1是本发明优选实施方式提供的测定系统的结构示意图。
[0034] 附图标记说明
[0035] 1 气体容器 2 液体容器
[0036] 3 温控装置 4 压力检测装置
[0037] 5 管线 6 阀门