真密度测定装置的制造方法
【专利摘要】本发明目的提供一种真密度测定装置(10)，其具有：容纳有样品(100)，通过导入惰性气体来加压的样本室(30)；以及填充于供样本室(30)内的惰性气体释放的扩张室(50)；气相置换法样品(100)的真密度测定装置。扩张室(50)在通常使用状态下由装卸自由的盖(42)来开闭，利用容积变更构件(55)的进出来变更容积。
【专利说明】
真密度测定装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种利用气相置换法对测定对象真密度进行测定的真密度测定装置。 【背景技术】
[0002]基于气相置换法的真密度测定是，在置入测定对象的样本室中填充氦气(He)等惰性气体后，将该惰性气体释放到扩张室中，随着该释放而样本室内发生压力变化，据此求出测定对象的体积而将其变换为真密度。具体的测定方法在日本工业规格(JIS)Z8807有规定。
[0003]关于基于气相置换法的真密度测定装置，例如已知有公开于专利文献1中的装置。 此外，在专利文献1的装置中，未采用扩张室容积可变更的结构。现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:美国专利第5074146号
【发明内容】
[〇〇〇6]发明所需解决的问题
[0007]但是，在现有的真密度测定装置中，采用了可根据测定对象的体积等来改变样本室容积的结构。由此，能够对各种测定对象进行高精度的测定，但对真密度测定装置要求进一步提尚测定精度。
[0008]用于解决问题的手段
[0009]作为本发明一实施方式的真密度测定装置，具有:样本室，其容纳有测定对象，通过导入惰性气体来加压；以及扩张室，其供填充于所述样本室的所述惰性气体释放;利用气相置换法来测定所述测定对象的真密度，其特征在于，所述扩张室在通常使用状态下由装卸自由的盖开闭，通过容积变更构件的进出来变更容积。
[0010]发明效果
[0011]根据作为本发明一实施方式的真密度测定装置，能够更容易进入扩张室中操作， 操作者通过使容积变更构件进出的简便操作，能够变更扩张室的容积。由此，关于各种测定对象，能够进行高精度的测定。另外，根据作为本发明一实施方式的真密度测定装置，不会带来装置大型化及高成本化的弊病，能够大幅度改善测定精度。【附图说明】
[0012]图1是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的外观的图。
[0013]图2是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的样本室开放状态的图。
[0014]图3是用于说明作为实施方式一个例子的真密度测定装置结构的框图。
[0015]图4是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的歧管的外观的图。
[0016]图5是表示将作为实施方式一个例子的真密度测定装置沿着纵向截断的截面局部的图。
[0017]图6是将作为实施方式一个例子的真密度测定装置中的样本室以及开口部附近放大的剖视图。
[0018]图7是将作为实施方式一个例子的真密度测定装置中的样本室以及开口部附近放大的剖视图，也是表示以盖密封了样本室的状态的图。
[0019]图8是表示将作为实施方式一个例子的真密度测定装置的歧管沿着横向截断的截面一部分的图。
[0020]图9是用于说明作为实施方式一个例子的真密度测定装置的作用效果的图。
[0021]图10是用于说明作为实施方式一个例子的真密度测定装置的作用效果的图。
[0022]图11是表示基于作为实施方式一个例子的真密度测定装置的控制模式的一个例子的流程图。[〇〇23]图12是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的变形例的图。[〇〇24]图13是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的变形例的图。
[0025]图14A是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的变形例的图。
[0026]图14B是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的变形例的图。
[0027]图14C是表示作为实施方式一个例子的真密度测定装置的变形例的图。【具体实施方式】
[0028]本发明人通过使扩张室容积可变更，可实现测定精度的进一步提高。由于能够更容易地进入扩张室，操作者通过使容积变更构件进出其中的简便操作，能够变更扩张室的容积，不会带来装置大型化及高成本化的弊病，而能够大幅度改善测定精度。
[0029]在作为实施方式一个例子的真密度测定装置中，所述扩张室与所述样本室朝向相同的方向开口。
[0030]在作为实施方式一个例子的真密度测定装置中，所述真密度测定装置具有分别供所述样本室和所述扩张室设置的块状体，所述扩张室的开口部和所述样本室的开口部分别形成于所述块状体的上表面上。
[0031]在作为实施方式一个例子的真密度测定装置中，所述扩张室具有与所述样本室大致相等的最大容积。[〇〇32]在作为实施方式一个例子的真密度测定装置中，所述真密度测定装置具有报知机构，该报知机构基于预先求出的所述扩张室的容积与测定误差之间的关系，促进所述容积变更构件的使用。
[0033]以下，参照附图，对作为实施方式一个例子的真密度测定装置10进行详细说明。真密度测定装置10毕竟也只是实施方式的一个例子，本发明的适用并不局限于此。另外，实施方式中供参照的附图只是作为示意性的记载，也存在有描画于附图上构成要素的尺寸比率等与现物不同的情况。对于具体的尺寸比率等，应参考以下的说明来判断。
[0034]以下中，为了方便说明，上下，使用了左右、前后等表示方向的用语。具体而言，将图1中的箭头X所示的方向作为真密度测定装置10的左右方向或横向(箭尖指示的方向为右)，而将箭头Y所示的方向作为前后方向或纵向(箭尖指示的方向为后)，将箭头Z所示的方向作为上下方向(矢尖指示的方向为上)。另外，在本说明书中提及“大致的字样，当列举 “大致相同”为例作说明时，意味着包括可认定为完全相同”的情况以及实质上相同的情况。
[0035]以下，参照图1?图7,对真密度测定装置10的结构进行详述。
[0036]图1以及图2分别是表示真密度测定装置10的外观的图，图2表示抬起盖单元40而使样本室30开放的状态。
[0037]真密度测定装置10是利用气相置换法对测定对象的真密度进行测定的装置，其具有:具有样本室30和扩张室50等的歧管11;用于对歧管11等进行控制和运算测定值等的控制部12;以及触摸面板13。触摸面板13作为表示测定结果等的显示部以及用于输入测定条件等的操作部来发挥功能作用。此外，显示部与操作部也能够分开独立设置。[〇〇38]所谓由真密度测定装置10测定的真密度，是指用于换算由测定对象在体积密度中占有的密度。所谓气相置换法也称为恒定容积膨胀法，具体如下所述，是指利用了涉及温度恒定的状态下的气体体积与压力的波义耳定律的测定法。对于测定对象，未作特别限定。真密度测定装置10能够适用于固形物、粉体、浆料、液体等各种物质。在实施方式中，关于测定对象，例示了作为粉体的样品1〇〇(参照图7等)。
[0039]真密度测定装置10具有用于覆盖歧管11和控制部12的框体14。在真密度测定装置 10中，例如，在框体14的左侧中间处容纳有歧管11，而在框体14的右侧中间处容纳有控制部 12。框体14在与歧管11的样本室30以及扩张室50相对应的位置上分别具有框体开口部14a。 由此，不必卸下框体14,也能够进入样本室30和扩张室50中。在进入扩张室50频度不高的情况下，也能够利用盖覆盖扩张室50。但是，在该情况下，要求不拆解装置，也能够很容易卸下该盖。
[0040]真密度测定装置10具有盖单元40。盖单元40具有:盖单元主体41 (以下，简称为“主体41”)；以及用于密封样本室30的盖42。具体如下所述，主体41作为用于盖42开闭操作的臂部来发挥功能作用。将盖42安装为能够相对于主体41摆动，但如果高精度地进行工作，摆动量也能够极为细微。主体41具有例如与框体14的纵向长度大致相等的纵向长度，且为框体 14的横向长度的大致1/2的横向长度。主体41被支承为能够相对于框体14旋转，在盖单元40 关闭的状态下，主体41覆盖了自框体14的框体开口部14a中露出的歧管11部分。扩张室50由与盖单兀40分开的盖56密封。[〇〇41]图3是用于说明真密度测定装置10结构(特别是歧管11结构)的框图。图4是表示歧管11外观的图。歧管11具有供样本室30和扩张室50设置的块状体20。样本室30与扩张室50 的位置或左或右均可，但是，在本实施方式中样本室30位于惰性气体导入侧。进而，歧管11 具有分别安装于块状体20中的气管21&、2113、21〇、排气口(￥611〇22、压力检测器23、电磁阀 25a、25b、25c等。真密度测定装置10中，将歧管11配置为使压力检测器23、各电磁阀位于比块状体20更靠近装置后方侧。[〇〇42]块状体20具有横向比纵向略长地延伸的大致四方形状。在块状体20中，样本室30 与扩张室50横向并列配置。块状体20优选由铝等金属材料构成，以使两室的温度均匀化。另夕卜，在块状体20中设置有恒温水导入设备26,也能够使恒温水(自未图示的恒温槽供给)在块状体20内循环，也能够以绝热材料覆盖块状体20。也能够装配有包括加热器、珀耳帖 (Peltier)元件、测温元件以及控制装置等在内的温度控制机构，以代替恒温水导入设备 26 〇
[0043]气管21a为用于将未图示的氦气储气瓶等惰性气体供给源与样本室30连接起来的配管。气管21a由电磁阀25a开闭。气管21b为用于将样本室30与扩张室50连接起来的配管，其由电磁阀25b开闭。为了防止样品100发生飞散，气管21a、21b优选使用例如内径小的配管或呈螺旋状卷曲的配管等所谓阻尼管。气管21c为用于将扩张室50与排气口 22连接起来的配管，其由电磁阀25c开闭。[〇〇44]压力检测器23为用于测定样本室30和扩张室50的压力的装置。基于压力检测器23 的检测值，例如，控制部12算出样品100的真密度。在压力检测器23上，设置有用于将检测值输出至控制部12的连接器24。在与用于将样本室30与扩张室50连接起来的气管21b连接时， 压力检测器23安装于比电磁阀25b更靠近样本室30侧。[〇〇45]如上所述那样，样本室30与扩张室50由供压力检测器23和电磁阀25b安装的气管 21b相互连接起来。样本室30为容纳有样品100的小室，测定真密度时，通过氦气等惰性气体的导入来加压。对于样本室30,例如通过变更后述的样品容器的种类，能够其变更其容积。 扩张室50用于释放导入到于供样本室30内的惰性气体。另外，扩张室50由通常使用状态下可自由装卸的盖56开闭，利用容积变更构件55的进出，能够变更容积。样本室30的惰性气体随着电磁阀25b打开而被导入扩张室50中。
[0046]基于真密度测定装置10的真密度测定按下述的步骤来施行。测定方法为以往公知的方法，在日本标准JISZ8807中也有规定。各电磁阀的开闭以及真密度的算出等一系列步骤都是由控制部12的测定控制机构12a来控制。[〇〇47](1)在样本室30中容纳有未知容积的样品100,在关闭盖42而被密封的样本室30中，打开电磁阀25a而导入已知压力的氦气。由此，样品100的细孔以氦气充满。在该状态下， 测定充入样本室30中的氦气压力。[〇〇48](2)接着，打开电磁阀25b，将充入样本室30中的氦气释放到由盖56密封的扩张室50中。由此，使填充入样本室30的除样品100以外的内部空间中的氦气向两室扩散。在该状态下，再测定氦气导入扩张室50后的压力。[〇〇49](3)由于样本室30和扩张室50的容积已知，因此样品100的容积能够根据由该氦气扩散造成的压力变化来求出。基于预先测定出的样品100的重量和该压力变化，算出样品 100的真密度。
[0050]对样本室30要求的条件是，在反复测定时，能体现出容积的再现性。样本室30的容积能够使用可预先检定体积的检定球来校正，但每次测定时未必都要进行校正，因而要求具有稳定性。另外，在校正与测定之间必须具有稳定性。在本实施方式的场合，以后述〇型密封圈34包围的范围作为样本室30的容积来计数，因此，盖42每次需要在相同的状态下进行关闭。例如，在盖42按压于开口部31周缘时，容许上下方向上的误差为数wii范围(在测定再现性的目标为〇.〇 1 %的情况下)。由此，可确保样本室容积的再现性。进而，由于样本室30每次变更样品100时开闭着，因此，要求样本室30的开闭机构不仅具备再现性而且容易开闭。 如下所述那样，根据真密度测定装置10的开闭机构，可获得优异的样本室容积再现性以及盖42的良好开闭性。[0051 ]以下，进而参照图5?图7,对样本室30和盖单元40的结构、特别是样本室30的开闭机构进行详述。图5是表示真密度测定装置10沿着纵向截断的截面局部的图。图6和图7是将样本室30和开口部31附近放大而求出的剖视图。图7表示由盖42密封了样本室30的状态。 [〇〇52]样本室30为块状体20自上表面向下方延伸的凹部，其具有容纳有样品100的内部空间。优选为，样本室30沿着横向截断的截面形状形成为大致真圆形状，且沿着深度方向(上下方向)具有大致均一的直径。此外，样本室30的尺寸等能够适当设定。例如，也能够使样本室30的直径为1?10cm范围，深度为1?10cm范围，且内部空间宽敞度(容积)为0.1? 2000ml 范围。[〇〇53]样本室30为如上所述那样从块状体20上表面形成的凹部，其朝向上方开口。即，样本室30的开口部31形成于块状体20的上表面。由此，容易供样品100进出。样品100填充到例如有底的筒状样品容器35中，并容纳于样本室30中。将样品容器35的直径设定为，在不防碍样品进出的范围内达到与样本室30直径接近的长度。在块状体20的样本室壁面设置排气通道，将使样品容器35容易进出。将样品容器35的长度设定为比样本室30深度略长，样品容器 35的上端比样本室30的开口部31更靠上方突出。因此，在盖42的底面42a形成有凹部42c。
[0054]关于样品100的使用量，可根据样品的贵重性及测定精度等选定适当的量。在样品 1〇〇较为贵重的情况下，要求减少使用量。关于样品量，当样本室30的容积(样品100以外的空间)存在较大时，测定精度降低、即，在压力检测器23的测定范围内，测定极低值时精度很低;在样品量较少的情况下，优选样本室30的容积较小。[〇〇55]样本室30的容积能够利用样品容器等来变更。由此，使用一台装置，能够处理各种样品的测定。例如，与使用了图7所示的样品容器35的情况相比，在使用了后述图8所示的样品容器35z的情况下，能够更进一步减小样本室容积。另外，利用与样品容器用配套使用的其他构件，也能够变更样本室容积。[〇〇56]样本室30通过将盖42按压到开口部31周缘上来密封。在开口部31的周缘设置有供盖42嵌入的凹部32。凹部32起到将盖42引导到适当位置的作用。凹部32形成为距块状体20 的最上表面具有例如1?30mm范围的深度，在凹部32的底面32a形成有开口部31。即，开口部 31位于距块状体20最上表面有凹部32深度那样深的下方。盖42通过将其底面42a按压到凹部32的底面32a上，以封闭开口部31。因此，除了形成后述槽33和凹部42c的部分以外，底面 32a、42a形成为大致平坦状。开口部31优选形成于凹部32的底面32a的大致中央。[〇〇57]凹部32沿横向截断的截面形状形成为大致真圆形状，其直径越接近底面32a变得越小。即，凹部32底面32a形成为大致真圆形状，其具有侧面32b，该侧面32b以凹部32直径从块状体20的最上表面向样本室30侧逐渐变小的方式倾斜。关于盖42,同样，底面42a也形成为大致真圆形状，在盖42嵌入于凹部32内的部分也具有以盖42直径随着靠近样本室30侧逐渐变小的方式而倾斜的侧面42b。通过设置所述的锥形状侧面，盖42容易以适当的状态嵌入适当的位置。当考虑样本室30的密封性及盖42的导向性等时，优选底面32a的直径大于底面 42a的直径，侧面32b和侧面42b的各自倾斜角度优选为彼此大致相等。[〇〇58]具体如下所述，盖42为不会沿着开口部31的圆周方向发生旋转的非旋转式盖。因此，在盖42和凹部32的各自侧面等上形成有相互嵌合的槽等。进而，优选的是，底面32a的直径> 底面42a的直径，且侧面32b的倾斜角度N侧面42b的倾斜角度，使底面32a、42a的各中心相互大致一致，当使底面42a按压到底面32a上时，侧面32b、42b彼此间不发生接触(参照图7)。即，在侧面32b、42b之间设置有预定的间隙。优选为即使在底面42a中心与底面32a中心发生偏移的情况下，使形成于底面42a上的凹部42c也不会挂卡到与后述的0型密封圈34 上，而且使底面42a与样品容器35不发生接触的范围内设定该预定的间隙。[〇〇59]在凹部32的底面32a上包围着开口部31的位置上，形成有槽33。槽33优选以开口部 31为中心而形成为大致真圆形状。槽33,密封构件作为0型密封圈34嵌入。槽33的深度优选为0型密封圈34中线径的70?92%，更优选为75?85%。也就是说，0型密封圈34优选为线径的8?30%，更优选为线径的15?25%自底面32a突出(参照图6)。槽33的截面形状形成为大致3的字形状，槽33的宽度优选为与0型密封圈34的线径大致相等。从降低死容积的观点出发，优选使槽33直径(0型密封圈34直径)在不防碍样本室30密封性等的范围内减小。即，供0 型密封圈34嵌入的槽33优选为尽量形成于开口部31附近。
[0060]如上所述那样，0型密封圈34以自底面32a突出的状态嵌入槽33内。使用盖42来压扁0型密封圈34,以确保由0型密封圈34包围的样本室30的气密性(参照图7)。将0型密封圈 34压扁，直到盖42的底面42a与凹部32的底面32a发生接触、S卩，将0型密封圈34压扁到使其不再自底面32a突出的状态。0型密封圈34的线径为例如2.0mm以下或1.5mm以下。通过使用所述线径范围内的0型密封圈34,不损害其密封性，也能够降低所需的按压力。0型密封圈34 能够采用例如JIS规格S24。
[0061]在0型密封圈34上不涂布润滑脂等润滑剂。由于盖42不会沿着0型密封圈34旋转， 只是从上方推压着0型密封圈34,因此，不会使0型密封圈34受到强劲的旋转力，而不需要涂布有润滑脂。因此，在真密度测定装置10中，不会以润滑脂为起因而发生样本室30污染及测定误差。此外，0型密封圈也能够设置于盖42的底面42a上。在该情况下，能够在底面42a的包围凹部42c的位置上，形成有供0型密封圈嵌入的槽。[〇〇62]如上所述那样，盖单元40具有:作为操作臂来发挥功能作用的主体41;以及被安装为能够相对于主体41摆动的非旋转式盖42。将主体41安装为，使其从装置前方侧向后方侧抬起，而能够相对于框体14旋转。主体41使用其前侧端部(以下称为“第一端部”)来操作，且以后侧端部(以下称为“第二端部”)为中心而旋转。盖42安装于主体41的第一端部与第二端部之间。通过下压主体41的第一端部，将盖42按压到作为开口部31周缘的凹部32的底面32a 上，以密封样本室30。这样，通过下压或抬起主体41第一端部的简便操作，能够开闭样本室 30 〇[〇〇63]主体41作为以第一端部为着力点，以第二端部为支点，且以供盖42安装的部分作为作用点的杠杆作为来发挥功能作用。因此，能够以较小的力压扁〇型密封圈34而密封样本室30。在本实施方式中，将盖42安装于比支点稍微靠近力点处，但是，在需要更大的按压力的情况下，只要将盖42安装到支点附近即可。在该情况下，例如，将歧管11配置为使压力检测器23位于比块状体20更靠近装置前方侧。或，也能够在主体41中采用双重杠杆的机构。 [〇〇64]主体41由支承部43支承为，能够相对于框体14旋转。支承部43的结构只要能够将主体41支承为可旋转，便未作特别限定，但从提高操作性等的观点出发，优选使用能够以特定的抬起状态支承着主体41的扭矩铰链，以构成支承部43。将扭矩铰链安装于主体41的第二端部与框体14的后部上，以使其旋转轴沿着横向延伸。[〇〇65]在由固定部44将盖42按压到开口部31周缘上的状态、S卩，使第一端部下压的状态下，将主体41固定住。关于固定部44的结构，只要能够以使第一端部下压的状态来固定主体 41便不作特别限定，例如，能够使用杆闩(Lever latch)来构成固定部44。在使杆闩其杆部的旋转轴沿着横向延伸的状态下，例如，将杆部安装于主体41的第一端部，而将其托受扣安装于框体14的前部。[〇〇66]盖42安装于主体41的第一端部与第二端部之间，且使用浮动接头45能够使盖42摆动。浮动接头45能够使盖42至少向前后方向摆动。浮动接头45也能够使盖42向横向摆动，优选为将盖42支承为能够仅仅向前后方向摆动(旋转)。即，将浮动接头45设置为使接头的旋转轴与支承部43的旋转轴大致平行。当将盖42相对于主体41固定时，且将盖42按压到底面 32a上时，从单侧压扁了0型密封圈34,0型密封圈34发生应变。通过使盖42摆动，容易从上方均等地按压0型密封圈34，可提高例如样本室30的密封性。[〇〇67]盖42具有压缩弹簧46,以作为将底面42a向样本室30侧施力的施力构件。由此，在使用固定部44来固定主体41的状态下，将盖42按压到凹部32的底面32a上。即，松开按压力后，不会发生回弹，盖42压扁0型密封圈34,以维持底面32a、42a相互接触的良好密合状态。 此外，用于将盖向样本室30侧施力的施力构件，并不局限于设置于盖42的压缩弹簧46,也能够设置于固定部44或盖42与主体41之间的连接部等上，主体41自身也能够作为施力构件来发挥功能作用。[〇〇68]以下，进而参照图8,特别对扩张室50的结构进行详述。图8是表示样本室30和扩张室50的剖视图。[〇〇69]扩张室50为从块状体20的上表面向下方延伸的凹部，其具有能够容纳容积变更构件55的内部空间。扩张室50与样本室30同样，其沿着横向截断的截面形状也形成为大致真圆形状，优选在深度方向上具有大致均一的直径。样本室30与扩张室50优选为在不防碍盖 42、56开闭操作等的范围内相互接近设置。
[0070]如上所述那样，样本室30的容积能够使用样品容器35z来变更，但在变更了样本室容积的情况下，优选与此相应地变更扩张室50的容积作为(参照后述图10)。通过操作者将容积变更构件55插入扩张室50室内，能够减小扩张室50的容积。[〇〇71]扩张室50的直径、深度及内部空间的宽敞度(容积)，能够根据样本室30的容积等作适当设定。在普通的装置中，大多将扩张室50容积设定为小于样本室30容积。在真密度测定装置10的场合，通过操作者插入容积变更构件55,能够更容易变更(减小)扩张室50的容积，因此，能够使扩张室50最大容积大于样本室30最大容积，或者使两者的最大容积大致相等。在真密度测定装置10的场合，扩张室50的最大容积优选为样本室30最大容积的80? 120 %，更优选为90?110 %。通过使两室的最大容积大致相等(100 ± 5 % )，使用一个扩张室 50能够在大幅度的测定范围内减小测定误差。[〇〇72]如上所述那样，扩张室50为自块状体20上表面形成的凹部，其向上方开口。即，扩张室50的开口部51形成于块状体20的上表面。进而，当卸下盖56时，开口部51从框体14的框体开口部14a中露出。因此，在通常使用状态下，能够进入扩张室50,且更容易使容积变更构件55进出。在此，所谓通常使用状态意味着装置处于由普通操作者正实施真密度测定的状态下，而并非实施清扫、部件更换及维修检查那样的状态。[〇〇73]在通常使用状态下，扩张室50由装卸自由的盖56开闭。盖56与盖42同样是非旋转式的按压盖，与盖42不同点在于，盖56使用螺栓而紧固于块状体20上。通过对插入到形成于块状体20上的多个(四个)螺栓孔57中的螺栓58进行紧固，使盖56封闭开口部51。与样本室 30的情况同样，在开口部51的周缘设置有供盖56嵌入的凹部52。在凹部52底面52a上包围开口部51的位置形成有槽53,在槽53中嵌入有0型密封圈54以作为密封构件。即，扩张室50的开闭机构除了盖56依靠螺栓紧固以外，其他结构与样本室30的情况相同。[〇〇74]扩张室50朝向与样本室30相同的方向开口。开口部31、51沿着横向并列地形成于块状体20的上表面上。例如，将开口部31、51的直径设定彼此大致相等，而将开口部31、51彼此间隔设定为该直径的3倍以下，优选为2倍以下。扩张室50也能够朝向与样本室30不同的方向开口，但在真密度测定装置10的场合，在通常使用状态下，操作者需要访问扩张室50， 因此，从提高操作性等的观点出发，优选开口部31、51分别形成于块状体20的同一面上，且相互接近。[〇〇75]只要容积变更构件55能够容纳于扩张室50内，则不对其形状等作特别限定。也能够准备容积不同的多个容积变更构件。从防止扩张室50损伤等的观点出发，优选容积变更构件55在测定中不移动。因此，容积变更构件55形成为与扩张室50形状相对应的圆柱形状或球状，其直径优选设定为在不防碍进出的范围内接近扩张室50直径的长度。另外，通过使样本室30与扩张室50的各自形状、直径等尺寸大致相同，也能够将样品容器用作容积变更构件。
[0076]在此，对具有所述结构的真密度测定装置10的作用效果进行详述。
[0077]根据真密度测定装置10,通过采用非旋转式的样本室开闭机构，不会由盖的旋转对0型密封圈34产生较大的摩擦力，故不需要在0型密封圈34上涂布润滑脂等润滑剂。由此， 能够防止使用润滑脂产生弊病、例如因样品100等附着到润滑脂等而造成样本室30污染，以及因需要计数润滑脂体积而降低测定精度等。[〇〇78]另外，在真密度测定装置10中，在盖42的侧面42b或凹部32的侧面32b等未形成有相互嵌合槽等，也不会因各金属制件彼此间发生擦蹭而磨损且产生金属粉发生。因此，也不会如使用了旋转式盖的情况那样，以金属粉为起因而污染样本室30,或者降低密封性。
[0079]进而，根据真密度测定装置10,不仅能够更容易变更是样本室30的容积，而且也能够更容易变更扩张室50的容积。扩张室50朝向与样本室30相同的方向开口，两者的开口部都形成于块状体20的上表面上。因此，与操作者将样品100插入样本室30内同样，通过将容积变更构件55插入扩张室50内，也能够简便且迅速地变更其容积。
[0080]图9以及图10是用于说明扩张室50容积变更产生效果的图。[〇〇81]图9中的箭头a表示导入于样本室30内的氦气向扩张室50释放的时点、即打开电磁阀25b的时点，而箭头0表示氦气从扩张室50排出的时点、即电打开磁阀25c的时点。通过将氦气向扩张室50释放，使由压力检测器23检测出的压力下降，但是，该下降程度过小或过大，也无法获得高测定精度。即，该压力差存在有适当的范围。在真密度测定装置10中，能够更容易变更扩张室容积，因此，能够将该压力差设定在适当的范围内，而能够提高测定精度。例如，在减小了样本室容积的情况下，也优选减小扩张室容积。在变更了容积变更构件的情况下，利用检定球再次检定容积优选为。[〇〇82]图10表示在变更了样本室30和扩张室50的各容积的情况下与样品的体积Vs(横轴)相对应的测定误差(纵轴)。图10中的符号“?”表示改变样本室容积Vc为13.5ml的情况， 而扩张室容积Vr为13.lml的情况;符号“A”表示仅改变Vc为6.0ml的情况;符号“▲”表示改变样本室容积Vc为6.0ml，且扩张室容积Vr为5.3ml的情况;符号“〇”表示仅改变Vc为3.7ml 的情况;符号“?”表示改变样本室容积Vc为3.7ml，而扩张室容积Vr为5.3ml的情况。在样品的体积Vs较小的范围内，通过减小样本室容积能够提高测定精度。进而，通过与样本室容积相对应地减小扩张室容积，与仅仅变更样本室容积的情况相比，能够进一步提高测定精度。 在真密度测定装置10中，例如使样本室30与扩张室50的各自最大容积大致相等，在体积Vs 较大的情况下，不变更各室的容积来进行测定;在体积Vs较小的情况下，能够减小各室的容积来进行相应处理。由此，使用具有一个扩张室的一台装置，能够高精度地测定各种样品的真密度。
[0083]如上所述，在真密度测定装置10中，样本室30的开闭机构采用了非旋转式的按压方式，并且能够简便迅速地变更扩张室容积。由此，能够降低维护负担，同时大幅度地提高测定精度。
[0084]在此，在具有所述结构的真密度测定装置10中，示出了涉及扩张室50的容积变更的控制模式一个例子。图11是表示该控制模式的流程图。
[0085]首先，最初，操作者将样品100填充到适当容量的样品容器中，且将该容器容纳到样本室30中。其后，下压主体41而关闭盖42,以密封样本室30。利用触摸面板13,输入算出样品100的重量等真密度所需的信息等，再开始测定。利用控制部12的测定控制机构12a的功能，自动施行导入氦气到样本室30内，以及释放氦气到扩张室50中等测定真密度的一系列动作，(S10)。[〇〇86]接着，基于经步骤S10获得的测定结果，求出最佳的扩张室50容积(SI 1)。随即，判断S10中适用的扩张室容积是否成为能使测定误差变最小的条件(S12)。其结果为，在S10中适用的扩张室容积成为能使测定误差变最小的条件的情况下，结束本控制模式。另一方面， 在存在比S10中适用的扩张室容积更为优选的条件的情况下、S卩，在S10中适用的扩张室容积与经S11求出的扩张室容积不一致的情况下，将推荐使用容积变更构件55的显示信息输出至触摸面板13上(S13)。利用控制部12的报知机构12b的功能，自动施行S11?S13的步骤。 [〇〇87]操作者察看触摸面板13的显示信息，将容积变更构件55插入到扩张室50中(S14)。 在存在多个容积变更构件的情况下，也能够在步骤S13中设定显示出容积变更构件的种类。 在该情况下，操作者选择适当的容积变更构件插入到扩张室50中。进而，再施行真密度测定 (S15)〇
[0088]此外，在所述控制模式中，也能够求出最佳的扩张室容积，同时还能够设定如何求出最佳的样本室容积。另外，报知机构12b也能够促进使用除了触摸面板13显示以外的方法、例如，利用语音等来使用容积变更构件55。
[0089]所述实施方式在不损害本发明目的范围内能够适当地设计变更。
[0090]例如，盖42也能够从主体41独立出来。在进行测定时，预先将盖42嵌入凹部32内， 利用主体41来下压，由此能够封闭样本室30。在该情况下，也能够简化凹部32及其锥形状的侧面等用于将盖42导向到适当位置的结构，或者也可以不设置有该构成。通过将盖42与主体41分离开，可具有以下的优点，S卩，使开闭机构变得更简单，更容易使盖对位，且更容易清洗盖等。
[0091]在图12?图14C中示出了设计变更例子。在此，在与所述实施方式相同的构成要素上标注了同一附图标记，并省略了重复的说明。
[0092]图12例示真密度测定装置10v与真密度测定装置10不同点在于，在盖单元40v的主体41上，除了样本室30的盖42以外，还安装有扩张室50的盖56v。与盖42同样，盖56v被支承为能够在主体41的第一端部与第二端部之间摆动。在该情况下，通过下压主体41，将盖42、 56v按压到各室开口部的周缘上，以密封各室。在需要大按压力的情况下，也能够变更盖42、 56v在主体41上的位置及主体41的长度，也能够在主体41中应用双重杠杆的结构。
[0093]图13例示的真密度测定装置10w与真密度测定装置10的不同点在于，其不具有主体41，在样本室30中也使用与扩张室50的盖56同样的盖42w。在真密度测定装置lOw中，用于封闭各室的盖42w、56始终露出于框体开口部14wa中。[〇〇94] 如图14A?图14C所示，供0型密封圈34嵌入部分也能够形成为除了截面呈大致3 字形状的槽以外的结构。例如，如图14A所示，为了防止0型密封圈34的脱落，也能够设置有宽度从底向上逐渐变小的槽33z。该槽33z即被称为燕尾槽。另外，如图14B以及图14C所示， 也能够将开口部31周缘切低出一层台阶，而设置有与0型密封圈34的外周部相抵接的台阶 36、37〇
[0095] 附图标记说明[〇〇96]10、10 v、1 Ow —真密度测定装置，11 一歧管，12 —控制部，12 a —测定控制机构，12b—报知机构，13—触摸面板，14一框体，14a、14wa —框体开口部，20—块状体，21 a、21b、 21c —气管，22—排气口，23 —压力检测器，24—连接器，25a、25b、25c—电磁阀，26 —恒温水导入设备，30—样本室，31 —开口部，32 —凹部，32a —底面，32b—侧面，33、33z—槽，340型密封圈，35、35z—样品容器，36、37 —台阶，40、40v—盖单元，41 一盖单元主体(主体)，42、 42w盖，42a底面，42b侧面，42c凹部，43支承部，44固定部，45浮动接头，46压缩弹簧，50 —扩张室，51—开口部，52 —凹部，53—槽，540—型密封圈，55—容积变更构件，56、56v—盖， 57 —螺栓孔，58 —螺栓，100 —样品。
【主权项】
1.一种真密度测定装置，具有:样本室，其容纳有测定对象，通过导入惰性气体来加压；以及扩张室，其供填充于所述样本室的所述惰性气体释放；所述测定装置利用气相置换法来所述测定对象的真密度测定，其特征在于，所述扩张室在通常使用状态下由装卸自由的盖开闭，通过容积变更构件进出其中来变 更容积。2.根据权利要求1所述的真密度测定装置，其中，所述扩张室朝向与所述样本室相同的 方向开口。3.根据权利要求1或2所述的真密度测定装置，其中，具有分别供所述样本室和所述扩 张室设置的块状体，所述扩张室的开口部和所述样本室的开口部分别形成于所述块状体的 上表面上。4.根据权利要求1?3中任一项记载的真密度测定装置，其中，所述扩张室具有与所述 样本室大致相等的最大容积。5.根据权利要求1?4中任一项记载的真密度测定装置，其中，所述真密度测定装置具 有报知机构，该报知机构基于预先求出的所述扩张室的容积与测定误差之间的关系，促进 所述容积变更构件的使用。
【文档编号】G01N9/26GK106030277SQ201580005668
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】仲井和之, 山崎博実, 中村薰, 郷本隆之
【申请人】麦奇克拜尔有限公司