专利名称：一种采用两台电子天平精确连续测量金属材料质量变化的方法
技术领域：
本发明涉及一种连续监测金属材料在不同环境中质量的方法，尤其涉及一种采用两台同型号的电子天平精确连续的监测金属材料质量的方法。
背景技术：
目前在国内外，精确连续测量金属材料在腐蚀环境中的质量变化，尤其是在高温环境中的质量变化的常用设备是高温热天平(TGA)，它的工作原理是把金属试样置于实验环境中，同时在TGA中添加配重砝码，使记录天平质量变化的指针位于指针记录纸的中间，试样质量发生变化时，指针就会偏移。常规的电子天平能够精确测量金属材料的质量变化，但天平受温度和地球重力加速度的影响较大，即使同一个质量恒定的样品，在恒温的环境中，由于地球自转的原因，其重力加速度随着时间的不同而发生变化，其质量也会随着时间的变化而变化。TGA由于采用了配重砝码，故地球重力加速度对试样的影响可以抵消，能够精确测量试样在实验环境中的质量变化。本发明采用两台型号相同的电子天平①和电子天平②来实现，两台电子天平均与计算机相连，通过天平自带的软件，可以同时同步连续监测并记录这两台天平测得的数据。 将这两台电子天平置于相同的环境中，一台天平连续监测金属试样在腐蚀环境中的质量， 另一台天平可连续监测电子天平随着时间的变化，由于环境温度变化和地球重力加速度变化而引起天平测量质量的偏差值。通过这两组数据，可以消除普通电子天平在连续监测试样质量时，因环境因素和地球重力加速度变化而带来的影响，实现了采用普通高精度电子天平连续准确监测并记录金属样品在不同实验环境中的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用两台电子天平精确连续测量金属材料质量变化的方法，同时采用两台电子天平测量，提高测量精度。本发明是这样实现的，一种采用两台电子天平精确连续测量金属材料质量变化的方法，其特征是采用两台型号相同的电子天平①和电子天平②来实现，两台电子天平均与计算机相连，同时同步连续监测并记录这两台天平测得的数据，将这两台电子天平置于相同的环境中，通过支架将金属试样置于实验环境中，支架材料在实验环境中质量不变化，通过天平①和计算机，连续监测并记录支架和金属试样在实验环境中的质量，得到一组数据 ①，在电子天平②上称量与电子天平①所称量的等质量的支架材料，并通过计算机记录电子天平②随时间的变化所测量的数据，得到一组数据②，数据②中的每个数据减去电子天平②测得的起始质量测量值，得到一组数据③，数据③是电子天平在不同测量时间时，可能的环境变化引起的起始测量数据的改变值，用数据①分别相应减去数据③，得到金属试样在实验环境中，质量随时间变化的数据。所述的金属材料的实验环境包括高温、腐蚀性气氛。
本发明的技术效果是可连续精确的监测并记录金属材料在实验环境中的质量， 实验环境包括高温、腐蚀性气体环境，该方法简单，测量精度高，成本低，可广泛应用。
图I为本发明的结构示意图。在图I中，I、电子天平①，2、电子天平②，3、数据线，4、计算机，5、井式炉，6、井式炉控制器，7、天平夹水平板，8、井式炉夹水平板，9、支撑杆、10、水管，11、水槽，12、水泵， 13、样品支架。
具体实施例方式如图I所示，它包括电子天平①，电子天平②，数据线3，计算机4，井式炉5，井式炉控制器6，天平夹水平板7，井式炉夹水平板8，支撑杆9，水管10，水槽11，水泵12，样品支架 13。用四根直径I厘米，长度为60厘米的金属杆作支撑杆9，连接天平夹水平板7
和井式炉夹水平板8，用四根同样的支撑杆固定支撑井式炉夹水平板于地面，使天平夹水平板7和井式炉夹水平板8均平行于水平面。中空夹水平板两侧各有一个进水孔和出水孔， 用三根水管10将水泵12，两个夹水平板的进水孔和出水孔，以及水槽11连接，形成水循环冷却系统。在放置电子天平①的中空夹水平板7上设置两个通孔，通孔分别位于电子天平 ①的左右两侧，将两个长度略大于夹水平板7厚度的金属管置于通孔内，金属管的两端均在夹水平板的外面，用焊接的方法密封夹水平板上的通孔与金属管之间的缝隙。用一根两端带钩的直的钼丝弯折成只有三个边的矩形支架，该支架左右两个边分别通过电子天平左右两边的金属管，上端的一个边压在电子天平①称量盘上，用一根钼丝悬挂于矩形支架的下端，构成试样样品支架，实验时，用一根钼丝的一端悬挂样品，并将样品置于井式炉的炉膛中心，钼丝的另一端悬挂在样品支架的下端的水平钼丝上。电子天平①和电子天平②均放在天平夹水平板7上，通过数据线3分别连接到计算机4上。通过天平①和计算机，连续监测并记录支架和金属试样在实验环境中的质量，得到一组数据I。在电子天平②上称量与电子天平①所称量的等质量的支架材料，并通过计算机记录电子天平②随时间的变化所测量的数据，得到一组数据2，数据2中的每个数据减去电子天平②测得的起始质量测量值， 得到一组数据3，数据3是电子天平在不同测量时间时，可能的环境变化引起的起始测量数据的改变值。用数据I分别相应减去数据3，得到金属试样在实验环境中，质量随时间变化的数据。
权利要求
1.一种采用两台电子天平精确连续测量金属材料质量变化的方法，其特征是采用两台型号相同的电子天平①和电子天平②来实现，两台电子天平均与计算机相连，同时同步连续监测并记录这两台天平测得的数据，将这两台电子天平置于相同的环境中，通过支架将金属试样置于实验环境中，支架材料在实验环境中质量不变化，通过天平①和计算机，连续监测并记录支架和金属试样在实验环境中的质量，得到一组数据①，在电子天平②上称量与电子天平①所称量的等质量的支架材料，并通过计算机记录电子天平②随时间的变化所测量的数据，得到一组数据②，数据②中的每个数据减去电子天平②测得的起始质量测量值，得到一组数据③，数据③是电子天平在不同测量时间时，可能的环境变化引起的起始测量数据的改变值，用数据①分别相应减去数据③，得到金属试样在实验环境中，质量随时间变化的数据。
2.根据权利要求I所述的一种采用两台电子天平精确连续测量金属材料质量变化的方法，其特征在于，所述的金属材料的实验环境包括高温、腐蚀性气氛。
全文摘要
一种采用两台电子天平精确连续测量金属材料质量变化的方法，在电子天平②上称量与电子天平①所称量的等质量的支架材料，并通过计算机记录电子天平②随时间的变化所测量的数据，得到一组数据2，数据2中的每个数据减去电子天平②测得的起始质量测量值，得到一组数据3，数据3是电子天平在不同测量时间时，可能的环境变化引起的起始测量数据的改变值。用电子天平①测量得到的数据1分别相应减去数据3，得到金属试样在实验环境中，质量随时间变化的数据。本发明的效果是可连续精确的监测并记录金属材料在实验环境中的质量，实验环境包括高温、腐蚀性气体环境，该方法简单，测量精度高，成本低，可广泛应用。
文档编号G01N5/00GK102590006SQ20121002428
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月5日 优先权日2012年2月5日
发明者冯长杰, 周雅, 李明升, 杜楠, 江鸢飞 申请人:南昌航空大学