普适固体物视密度的测定方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种密度测定方法，具体设及一种普适固体物视密度的测定方法及其 装置。
【背景技术】
[0002] 视密度是物体质量与其占据空间的比值，在天然物物性分析和工程计算中它比真 密度还要实用。但由于固体物质形体多不规则，体积测定较难，尤其对于可溶性和吸湿性固 体，其体积、密度的测定就更加困难。目前，测定不溶性固体密度，可用比重瓶或韦氏比重 称。对于可溶性固体，可用气体比重法（GasPycnometaT),且有气体恒温压力比法和气体比 热容比法方面的研究。但用气体容积置换法的仪器制造精度苛刻，且需要配置氮气钢瓶等 一系列装置，使用的经济性和方便性较差。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种普适固体物视密度的测定方法及其装置，可解决形状不 规则、具有可溶性或可浸润性固体物质视密度测定的难题。
[0004] 本发明所采用的技术方案是； 普适固体物视密度的测定方法，其特征在于： 所述方法利用测定装置，填充固态流体，通过体积置换方式实现。
[0005] 所述测定方法W固态流体为容积置换介质，通过特制的测定装置，加入固态流体 和待测物，用千分尺测定装置内固态流体的高度变化，确定待测物的体积；结合待测物得质 量，对待测物进行视密度测定。
[0006] 所述固态流体由W下步骤制得： 步骤一；固态流体原料的选择： 选用自身流动较好的矿物、植物及人工制备的球形或类球形物质； 步骤二；预处理与粒径分级： 对选用的固态流体原料进行手工预处理，用自然筛分或研磨筛分进行粒径分级，粒径 范围为1-0. 36mm，得到试样； 步骤流化处理： 在步骤二所得的试样中加入固态或液态助流剂，旋转、打磨，进行流化处理，助流剂的 用量为0. 0-5. 〇%，得到固态流体； 步骤四；固态流体质量确认： 测定所得固态流体的粒径、休止角和巧实时间，符合粒径范围为1-0. 36mm、休止角为 20-45°、巧实时间为0. 5-5min的确定为适用固态流体。
[0007] 所述测定装置包括W下结构： 自下而上包括下瓶体、中瓶体和上瓶体，中瓶体作为下瓶体和上瓶体的连接段； 中瓶体直径小于下瓶体和上瓶体，中瓶体中设置有水平的固定筛网； 上瓶体顶部设置有量程管； 量程管顶端设置数显深度千分尺另外配有橡胶塞。
[0008] 下瓶体顶端和上瓶体底端均设置有外螺纹，中瓶体上下两端均设置有内螺纹，下 瓶体和上瓶体均通过螺纹连接于中瓶体。
[0009] 上瓶体与量程管通过金属套输连接。
[0010] 所述测定装置的测定过程包括W下步骤： 步骤一；组装普适固体物视密度的测定装置： 自下而上组装下瓶体、中瓶体和上瓶体，中瓶体作为下瓶体和上瓶体的连接段，中瓶体 中安装水平的固定筛网； 下瓶体顶端和上瓶体底端均设置有外螺纹，中瓶体上下两端均设置有内螺纹，下瓶体 和上瓶体均通过螺纹连接于中瓶体； 上瓶体顶部通过金属套输连接量程管； 步骤二；各部件体积的确定： W固定筛网分界，确定下瓶体、上瓶体及量程管=部分的体积，设下瓶体总体积为V，上 瓶体体积为Vl,待测物真实体积为V2,量程管体积为Vs; 步骤=;量程管的标化： 量程管顶端安装数显深度千分尺，室温下用量筒向测定装置中加水至距量程管下端高 度为h处，在此处标记下基线，然后用校正过的滴定管滴加体积为Ve的水，滴加时在4、8、 12血处各标记一个圆点，并在Vc处标记上基线，用数显深度千分尺准确量度上、下基线间的 距离，记为化-X;W下基线处为基点0,用数显深度千分尺准确量度0、4、8、12、Ve血处的距 离，通过线性回归得出线性相关系数为1，方为合格； 步骤四；装载固态流体： 取下数显深度千分尺，取固态流体，在巧实条件下，借助锥形漏斗从量程管上端处加 入，边加边巧实，直至加至量程管下刻度线；安装数显深度千分尺测量固态流体顶部至量程 管上基线的距离，记为化； 步骤五；待测物体积的测定： 取下数显深度千分尺，用橡胶瓶塞盖住量程管上口，将测定装置从正立转位成倒立，梓 下下瓶体，梓下中瓶体，将装入准确称重的待测物装于下瓶体中，梓上中瓶体，与上瓶体相 连，梓紧各连接处，翻转测定装置，复位于正立，超声巧实；安装数显深度千分尺测量待测物 及固态流体混合体的顶部至量程管上基线的距离，记为Hy ; 用分析天平称量待测物质量，W固态流体为流体，用测定装置测定待测物体积，然后按 下式计算，得出待测物视密度：
式中： W为待测物重量，单位为g; Hs_x为上、下基线间的距离，单位为mm; 为巧实后固态流体顶部至测量管上基线的距离，单位为mm; Hy为加入待测物后，重新巧实后固态流体顶部至测量管上基线的距离，单位为mm; Ve为测量管上、下基线间经标定的体积，单位为血；a为温度影响系数，室温下，a取为1。
[0011] 本发明具有W下优点： 本发明适用范围广，可解决可溶性、易浸润、体积不规则固体物视密度的测定的难题， 对各种类型固体普遍适用；结构简单，采用特制的容积测定装置，W固体流动剂为流体介 质，并与分析天平称重、千分尺测深相结合，可完成视密度的测定工作；操作方便，固态流体 一次加入，使用时仅需瓶体颠倒和复位，即可测出AH(H,-Hy)，测试精度为0. 05-0.OOlmm; 实用性较强，经方法学研究得出，W黄豆为试样本方法的重现性RSD为0. 96%，W比重瓶法 为对照准确度为99. 81%。
【附图说明】
[0012] 图1为测量装置结构图。
[001引图中，1-下瓶体，2-中瓶体，3-上瓶体，4-金属套输，5-量程管，6 -数显深度千分 尺。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的说明。
[001引本发明设及的普适固体物视密度的测定方法，利用测定装置，填充固态流体，通过 体积置换方式实现。
[0016] 所述固态流体由W下步骤制得： 步骤一；固态流体原料的选择： 选用自身流动较好的矿物、植物及人工制备的球形或类球形物质； 步骤二；预处理与粒径分级： 对选用的固态流体原料进行手工预处理，用自然筛分或研磨筛分进行粒径分级，粒径 范围为1-0. 36mm，得到试样； 步骤流化处理： 在步骤二所得的试样中加入固态或液态助流剂，旋转、打磨，进行流化处理，助流剂的 用量为0. 0-5. 〇%，得到固态流体； 步骤四；固态流体质量确认： 测定所得固态流体的粒径、休止角和巧实时间，符合粒径范围为1-0. 36mm、休止角为 20-45°、巧实时间为0. 5-5min的确定为适用固态流体。
[0017] 上述方法中设及的普适固体物视密度的测定装置，自下而上包括下瓶体1、中瓶体 2和上瓶体3,中瓶体2作为下瓶体1和上瓶体3的连接段。下瓶体1顶端和上瓶体3底端 均设置有外螺纹，中瓶体2上下两端均设置有内螺纹，下瓶体1和上瓶体3均通过螺纹连接 于中瓶体2,形成分体式、葫芦形的容器。
[0018] 下瓶体1为不透明件，材质为丙締膳-了二締-苯己締（ABS)塑料，颜色为黑色。 上瓶体3为半透明件，材质为聚丙締（PP)塑料，颜色为乳白色，上端口为研磨平面 中瓶体2直径小于下瓶体1和上瓶体3,中瓶体2中设置有水平的固定筛网，材质均为 金属。上瓶体3顶部设置有量程管5,为透明件，材质为玻璃，下端口为研磨平面，上端口为 有翻边研磨平面。上瓶体3与量程管5通过金属套输4连接。
[0019] 测量过程中，量程管5顶端设置数显深度千分尺6;数据测量后，量程管5顶端设 置橡胶塞。
[0020] 上述测定装置的具体测定方法，由W下步骤实现： 步骤一；组装普适固体物视密度的测定装置： 自下而上组装下瓶体1、中瓶体2和上瓶体3,中瓶体2作为下瓶体1和上瓶体3的连 接段，中瓶体2中安装水平的固定筛网； 下瓶体1顶端和上瓶体3底端均设置有外螺纹，中瓶体2上下两端均设置有内螺纹，下 瓶体1和上瓶体3均通过螺纹连接于中瓶体2 ; 上瓶体3顶部通过金属套输4连接量程管5 ; 步骤二；各部件体积的确定： W固定筛网分界，确定下瓶体1、上瓶体3及量程管5 =部分的体积，设下瓶体1总体积 为V，上瓶体3体积为Vi,待测物真实体积为V2,量程管5体积为Vg; 步骤=;量程管的