不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置及其方法
【专利摘要】不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置及其方法，属于无机相变材料性能参数测量领域。为了解决目前不能准确测定不同温度条件下无机相变材料体积变化率的问题。在容器内装入无机相变材料，通过精密刻度玻璃管向容器内注入V0ml煤油，精密刻度玻璃管通过连接管与抽液泵连通；打开抽液泵隔绝空气开关，读所述玻璃管煤油凹液面刻度V1ml；温控加热器调节到需要测定温度间接对无机相变材料进行加热使其充分变化，待容器内温度稳定在需要测定温度，读煤油凹液面示数V2ml，抽液泵抽取适量煤油后，打开所述开关；待煤油凹液面再次稳定，读取示数为V3ml，读电子称质量的变化示数，结合公式求取所述变化率。它用于测定无机相变材料体积变化率。
【专利说明】不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无机相变材料性能参数测量的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无机相变材料有固定的相变温度点，在相变温度条件下，其会从固态转变为固-液混合态，或者完全的液态，如此，它的体积必然发生变化，大量试验表明，其体积会膨胀。
[0003]无机相变材料具有储能和释放能量的性质，目前已逐渐应用到节能环保领域。固体无机相变材料需要盛装在具有一定机械强度的密封容器内，为了最大程度利用容器内部空间，需要装入合理体积的无机相变材料。因为无机相变材料相变后体积膨胀，如果装满容器，极可能造成容器胀裂，故要通过试验测量无机相变材料的体积变化率，然后通过计算装入容器内合理体积量的无机相变材料。显然，无机相变材料体积变化率参数的测定非常重要。
[0004]目前传统采用阿基米德原理测定无机相变材料体积变化率的装置都很粗糙，并且都是简单的由试管等器材临时拼凑搭接组合而成。因为要避免无机相变材料与水互溶，所以采用煤油作为排开的液体，传统的方法更没有考虑到煤油在温度条件变化下的体积变化，这势必造成测定结果出现很大误差。因此，目前测量无机相变材料体积变化率的装置不能准确测定不同温度条件下无机相变材料体积变化率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决目前测量无机相变材料体积变化率的装置不能准确测定不同温度条件下无机相变材料体积变化率的问题，本发明提供一种不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置及其方法。
[0006]本发明的不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置，
[0007]它包括电子称、吊架、连接管、容器、密封塞、精密刻度玻璃管、温度计、水浴槽、抽液泵和温控加热器；
[0008]吊架的顶端与电子称的称量端固定，容器与吊架固定连接，
[0009]在位于容器顶部的端口处设置密封塞使容器内密封，温度计通过密封塞插入容器内，精密刻度玻璃管的一端插入密封塞与容器内连通，精密刻度玻璃管的另一端与连接管的一端连通，连接管的另一端与带有隔绝空气开关的抽液泵的抽液口连通；
[0010]容器浸没在水浴槽盛装的水内，温控加热器的加热丝设置在水浴槽盛装的水内。
[0011]基于所述不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置的测定方法，它包括如下步骤:
[0012]步骤一:对精密刻度玻璃管与连通的容器的体积容量进行标定；
[0013]步骤二:打开密封塞，在容器内装入无机相变材料，所述无机相变材料的体积为容器体积的二分之一到三分之二之间，盖紧密封塞；
[0014]取下与精密刻度玻璃管连接的连接管，通过精密刻度玻璃管向容器内注入VciHil的煤油，使煤油的凹液面在精密刻度玻璃管的中部，并将连接管重新与精密刻度玻璃管连接；同时读取电子称上的示数，换算单位，记录为Mlg ；
[0015]步骤三:打开抽液泵的隔绝空气开关，使连接管与空气相通，读出此时煤油在精密刻度玻璃管上的凹液面示数V1Hil ;
[0016]步骤四:关闭抽液泵的隔绝空气开关，打开温控加热器，使温控加热器的加热温度调节到需要测定的温度值，此时加热丝对水浴槽中的水加热，保持1-1.5小时，使容器内的无机相变材料的状态发生充分变化，且温度计的示数稳定在所述需要测定的温度值上时，打开抽液泵的隔绝空气开关，读取此时煤油在精密刻度玻璃管上的凹液面示数V2ml ；
[0017]步骤五:关闭隔绝空气开关，按动抽液泵，抽取5-10ml的煤油，然后，关闭抽液泵，打开隔绝空气开关；待连接管内的煤油完全回流排空，精密刻度玻璃管内煤油的凹液面再次稳定时，读取煤油在精密刻度玻璃管上的凹液面示数V3Hil ;同时读取电子称上的示数，换算单位,记录为M2g ；
[0018]步骤六:通过以上步骤的数据VcＶ１、VpHMpM2和已知的室温时煤油的密度P，根据公式
【权利要求】
1.不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置，其特征在于，它包括电子称(I)、吊架(3)、连接管(4)、容器(5)、密封塞(6)、精密刻度玻璃管(7)、温度计(8)、水浴槽(9)、抽液泵(10)和温控加热器(11); 吊架(3)的顶端与电子称(I)的称量端固定，容器(5)与吊架(3)固定连接， 在位于容器(5 )顶部的端口处设置密封塞(6 )使容器(5 )内密封，温度计(8 )通过密封塞(6)插入容器(5)内，精密刻度玻璃管(7)的一端插入密封塞(6)与容器(5)内连通，精密刻度玻璃管(7)的另一端与连接管(4)的一端连通，连接管(4)的另一端与带有隔绝空气开关(10-1)的抽液泵(10)的抽液口连通； 容器(5)浸没在水浴槽(9)盛装的水(12)内，温控加热器(11)的加热丝(11-1)设置在水浴槽(9)盛装的水(12)内。
2.根据权利要求1所述的不同温度 条件下无机相变材料体积变化率测定装置，其特征在于， 它还包括平台(2)，电子称(I)的下端与平台(2)固定连接。
3.基于权利要求1所述的不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置的测定方法，其特征在于:它包括如下步骤: 步骤一:对精密刻度玻璃管(7)与连通的容器(5)的体积容量进行标定； 步骤二:打开密封塞(6)，在容器(5)内装入无机相变材料(13)，所述无机相变材料(13)的体积为容器(5)体积的二分之一到三分之二之间，盖紧密封塞(6)； 取下与精密刻度玻璃管(7)连接的连接管(4)，通过精密刻度玻璃管(7)向容器(5)内注入VciHil的煤油(14)，使煤油(14)的凹液面在精密刻度玻璃管(7)的中部，并将连接管(4)重新与精密刻度玻璃管(7)连接；同时读取电子称(I)上的示数，换算单位，记录为Mlg ；步骤三:打开抽液泵(10)的隔绝空气开关(10-1),使连接管(4)与空气相通，读出此时煤油(14)在精密刻度玻璃管(7)上的凹液面示数V1Hil ； 步骤四:关闭抽液泵(10)的隔绝空气开关(10-1)，打开温控加热器(11)，使温控加热器(11)的加热温度调节到需要测定的温度值，此时加热丝(11-1)对水浴槽(9)中的水(12)加热，保持1-1.5小时，使容器(5)内的无机相变材料(13)的状态发生充分变化，且温度计(8)的示数稳定在所述需要测定的温度值上时，打开抽液泵(10)的隔绝空气开关(10-1)，读取此时煤油(14)在精密刻度玻璃管(7)上的凹液面示数V2ml ； 步骤五:关闭隔绝空气开关(10-1),按动抽液泵(10)，抽取5-10ml的煤油(14)，然后，关闭抽液泵(10)，打开隔绝空气开关(10-1);待连接管(4)内的煤油完全回流排空，精密刻度玻璃管(7 )内煤油的凹液面再次稳定时，读取煤油(14)在精密刻度玻璃管(7 )上的凹液面示数V3ml ；同时读取电子称(I)上的示数，换算单位，记录为M2g ； 步骤六:通过以上步骤的数据V。、VpHMpM2和已知的室温时煤油的密度P，根据
公式
4.根据权利要求3所述的基于不同温度条件下无机相变材料体积变化率测定装置的测定方法，所述煤油(14)在精密刻度玻璃管(7)上的凹液面示数等于容器(5)与精密刻度玻璃管 (7)内凹液面以下液体的体积总`和。
【文档编号】G01F22/00GK103438956SQ201310437982
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】杨英姿, 刘雨时, 高小建, 邓宏卫 申请人:哈尔滨工业大学