一种测量不规则固体体积的装置和测量方法_2

文档序号:9504631阅读:来源:国知局
大,使储油室里的油进入测量室;
[0045] (19)不断通过第二计算机软件调整流入10kPa_30kPa气体压力和 5〇SCCm-10〇 SCCm流量,使测量室里的油面高度到达压缩前的高度h。,此时迅速依次关闭第 二阀门、第三阀门,通过第二计算机的软件使单通道控制器输出的气流压力和流量都为O ;
[0046] (20)关闭第一阀门,使装样室、测量室与大气隔绝;
[0047] (21)通过第二计算机的软件使单通道控制器输出一个与步骤(9)相同的气压和 流量;
[0048] (22)依次打开第三阀门、第二阀门,使测量室里的油面上升一个同步骤(10)相同 的值Λ h后,迅速关闭第二阀门、第三阀门,已知测量室的截面积为A,则气体压缩量为Λ V =A · Λ h,通过第二计算机的软件使单通道控制器输出的气流压力和流速都为0 ;
[0049] (23)从第一计算机读取此时装样室里的压力值,用Ρ?表示;
[0050] (24)依次打开第三阀门、第二阀门、第一阀门,使测量室里的油流回储油室,当测 量室里的油面到达压缩前的高度h。时,迅速关闭第二阀门、第三阀门;
[0051] (25)此时Vc已知,气体压力变化值Λ P C= P c2-Pcl;
[0052] (26)打开装样室,拿出标准样块,放进待测固体,再盖紧装样室;
[0053] (27)打开第二计算机,通过软件控制单通道控制器控制通入储油室气体的压力为 10kPa、流量为 50sccm ;
[0054] (28)从第一计算机读取此时装样室的压力值,用Pxl表示,P xl-般为0 ;
[0055] (29)依次打开第三阀门、第二阀门,随着气体进入储油室,储油室里的压强越来越 大,使储油室里的油进入测量室;
[0056] (30)不断通过第二计算机软件调整流入10kPa_30kPa气体压力和 5〇SCCm-10〇 SCCm流量,使测量室里的油面高度到达压缩前的高度h。,此时迅速依次关闭第 二阀门、第三阀门,通过第二计算机的软件使单通道控制器输出的气流压力和流量都为〇 ;
[0057] (31)关闭第一阀门,使装样室、测量室与大气隔绝;
[0058] (32)通过第二计算机的软件使单通道控制器输出一个与步骤(9)相同的气压和 流量;
[0059] (33)依次打开第三阀门、第二阀门,使测量室里的油面上升一个同步骤(10)相同 的值Λ h后,迅速关闭第二阀门、第三阀门,已知测量室的截面积为A,则气体压缩量为Λ V =A · Λ h,通过第二计算机的软件使单通道控制器输出的气流压力和流速都为0 ;
[0060] (34)从第一计算机读取此时装样室里的压力值,用Px2表示;
[0061] (35)依次打开第三阀门、第二阀门、第一阀门,使测量室里的油流回储油室,当测 量室里的油面到达压缩前的高度h。时,迅速关闭第二阀门、第三阀门;
[0062] (39)此时Λ Px= P x2-Pxl;
[0063] (40)通过上述反复三次试验可以求出Λ V = A.Ah,AP = P2- P 1;
[0064] Λ Pc= P c2_Pcl,A Px= Px2-Pxl, Vc已知,再通过下式
[0066] 可计算出不规则固体的体积Vx的值。
[0067] 本发明的优点:
[0068] 1、应用本发明装置和方法可以准确测量不规则固体的体积,方法简单可靠且费用 低,最重要的是测量不规则固体时不会污染待测固体。
[0069] 2、本发明利用压力和体积的变化量,避免受初始和终止条件的影响,使测量结果 更准确。
[0070] 3、本发明与现有技术把通入气体的体积作为压缩量的假设不同,本发明以测量室 实际油量的变化作为压缩量,排出气体的体积随压力变化得误差小,使测量更为准确。
[0071] 4、本发明装置采用了高精度压力传感器,使测量的压力更为准确可靠。
[0072] 5、本发明装置的压缩量是通过测量室油量的变化体现的,装置所用的油为低压缩 的液压轻质油,避免了高压下液体体积的压缩受重力的影响。
[0073] 6、本发明装置在读取测量室液面高度时极大地减小了误差。
[0074] 7、本发明装置中单通道控制器可以准确地控制空压机输出的气体,以恒定的流速 和压力输入储油室。
[0075] 8、本发明装置所用的连接管和空气和液压油之间的摩擦很小。
[0076] 9、本发明装置全部采用计算机采集数据和输出命令,智能准确。
[0077] 10、本发明是一种新型的测量不规则固体体积的装置,结构简单,操作方便,而且 费用低廉。
【附图说明】
[0078] 图1为本发明测量不规则固体体积的装置结构示意图;
[0079] 图中,1.装样室2.测量室3.储油室4.空压机5.第一计算机6.第二计算机 7.压力传感器8.第一阀门9.第二阀门10.第三阀门11.单通道控制器12.轻质液压 油13.待测固体h。.测量室液压油的初始位置I ll.测量室压缩后液压油的位置。
[0080] 图2为本发明的原理示意图;
[0081] 图中,14.压力室15.活塞16.压力表17.固体h2?活塞初始位置h 3.活塞压缩 后的位置。
【具体实施方式】
[0082] 下面结合附图和实施例对本
【发明内容】
作进一步的说明,但并不是对本发明的限 定。
[0083] 参照图1,一种测量不规则固体体积的装置,包括装样室1、测量室2、储油室3、空 压机4、第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、单通道控制器11、压力传感器7、第一计算机5 和第二计算机6 ;装样室1为一带有盖体的密封钢质容器,用于放置待测的不规则固体13 ; 装样室1的盖体上设有气体入口和压力传感器7,气体入口通过对外连接的第一阀门8与 外部气体相连通,压力传感器7与第一计算机5连接;测量室2为一透明的钢化玻璃室,室 壁上设有刻度,测量室2上设有气体入口,气体入口通过对外连接的第一阀门8与外部气体 相连通;储油室3 -为密封钢质容器,室内装有轻质液压油12,储油室3和测量室2通过管 道连接,管道上设有第二阀门9,储油室3上设有气体入口,气体入口连接管道,管道上设有 第三阀门10 ;空压机4为装置提供压力来源,空压机4和储油室3通过单通道控制器11连 接,单通道控制器11与第三阀门10连接,单通道控制器11可以把空压机4输出的气体定 压定流速地输进储油室3,单通道控制器11与第二计算机6连接,其输出气体的压力和流速 是通过第二计算机6上的软件来实现。
[0084] 上述测量不规则固体体积的装置所用设备如下:
[0085] 第一、二计算机5和6为戴尔牌计算机,处理器为Intel (R) Pentium CPU G63002. 7Hz,安装内存为2G,32位操作系统。
[0086] 第一计算机5使用的软件为英国⑶S公司生产的⑶S软件⑶SLAB V2,可以采集压 力传感器7读取的压力变化。
[0087] 第二计算机6使用的软件为英国⑶S公司生产的⑶S软件⑶SLAB V2,可以控制与 第二计算机6连接的单通道控制器11,以控制进入系统气体的压力和流量。
[0088] 压力传感器7为英国⑶S公司生产的压力传感器,可以精确量测系统内的压力值, 并输送到第一计算机5。
[0089] 装样室1,采用英国⑶S公司生产的Bishop&Wesley标准应力路径压力室,抗压力 为2MPa
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