>[0038] 7 气瓶 8 计算机
[0039] 11 气体容器搅拌装置 21 液体容器搅拌装置
【具体实施方式】
[0040] 以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0041] 为了实现本发明的目的，本发明提供一种测定液体密度的方法，该方法在一种测 定液体密度的装置中进行，其特征在于，该装置包括串联连接的气体容器和液体容器；该方 法包括准备步骤和检测步骤：
[0042] 其中，在所述准备步骤中，向所述气体容器中充入气体，使该气体容器的压力达到 第一压力，并向所述液体容器中充入液体；以及分别密封所述气体容器和液体容器；
[0043] 在所述检测步骤中，首先将所述气体容器中的气体充入所述液体容器，当所述液 体容器内的压力达到第二压力后停止充气后，记录所述气体容器中的第三压力；
[0044] 利用气体状态方程计算出充入液体容器中的气体的摩尔量，然后再将该气体的摩 尔量值转换成液体釜中气体的体积值，并由此计算出液体容器中液体的体积值和密度值。
[0045] 其中以液体釜的内部容积减去该体积值即为液体釜中液体的体积值，将液体质量 除以该体积值即为该温度下的液体密度。
[0046] 其中，密封气体容器和液体容器的步骤可根据气体容器和液体容器本身的配置情 况进行，其主要目的是为了保证相应容器内的气体不发生泄漏，从而使得后续的测定结果 精确。具体地，气体容器应在充入气体前密闭，仅留相应的进气口，充气完毕后再将气体容 器完全密闭（即密封)，而液体容器则可在充入第一质量液体后密封，以方便排除容器内原 有的多余气体。
[0047] 所述气体容器和液体容器均优选为高压釜，其中为方便起见，本发明有时将用作 气体容器的高压釜称为气体高压釜，将用作气体容器的带搅拌装置的高压釜称为气体搅拌 釜，将用作所述液体容器的高压釜称为液体高压釜，将用作所述液体容器的带搅拌装置的 高压釜称为液体搅拌釜。
[0048] 其中为了操作更加方便，在本发明提供的测定方法的优选实施方式中，为了使试 验结果更加准确，优选地，在气体容器和液体容器中设置搅拌装置，以搅拌相应的气体，且 液体容器中的搅拌装置不搅拌其中的液体。其中的搅拌装置可以为本领域内各种公知的部 件，例如可以采用在电机驱动的搅拌轴上设置搅拌叶片的方式。搅拌叶片的数量可以是一 个或多个，液体容器和气体容器中的搅拌叶片可以相同也可以不同，只要确保液体容器中 的搅拌叶片不与液体容器中的液体接触即可。由于液体容器中盛装的液体的量通常为液体 容器高度的1/3-2/3左右，因此液体容器(液体搅拌釜）中搅拌装置(搅拌叶片）的长度使得 搅拌叶片最低点距液体搅拌釜釜底的距离为液体搅拌釜高度的1/3-2/3且确保液体容器 中的搅拌叶片不与液体容器中的液体接触即可。搅拌装置的搅拌速度(在搅拌叶片的情况 下为搅拌叶片的转速）优选大于500转/分钟。
[0049] 在本发明提供的测定系统中，为了方便操作，气体容器和液体容器均采用搅拌釜， 即图1中的气体搅拌釜1和液体搅拌釜2。两个搅拌釜1、2可通过由不锈钢制成管线5连 通，并在该管线5上设置供气体通过的阀门6。所述阀门优选为针阀，进一步优选该针阀的 工作温度在_20°C至400°C之间。
[0050] 为了保证气体从气体搅拌釜1充入到液体搅拌釜2的过程中温度仍保持一致，优 选地，在管线5上设置温度可调节的加热带(未图示)，该加热带为本领域内常见的加热部 件，可通过包覆管线5使得该管线5的内部温度与气体搅拌釜1和液体搅拌釜2的内部温 度相同。从而使得整体测定系统保证恒温状态，即保持第一温度。另外，搅拌釜作为化学反 应常用的部件，控制其内部温度、密封其内部以及检测其内部压力等操作均较为方便，实用 性强。当然，对于除搅拌釜以外的其他能够完成本发明提供的测定方法的液体容器和气体 容器，本发明同样不做限制。
[0051] 其中具体地，气体搅拌釜和液体搅拌釜均为高温高压设备，釜盖开口包括进气口、 出气口、测温口、测压口、串联口和安全爆破口。其中进气口通过进气阀连接容纳高压气体 的气瓶8,出气口通过出气阀连接尾气接收装置，测温口连接检测釜内温度的温度检测装置 (热电偶)，测压口则通过散热片与检测釜内气体压力的压力检测装置(压力表)相连，串联口 连接管线5,并与另一台搅拌釜串联。
[0052] 在检测步骤中，首先将气体容器中的气体充入液体容器，当液体容器内的压力达 到一定压力后停止充气，然后开始检测并记录液体容器中的压力变化，以获取液体容器在 充气过程中所达到的最大压力（称为第二压力），并获取气体容器中的第三压力，根据气体 容器的压差变化（即第一压力减去第三压力）利用气体状态方程n= (P1-P3) V1ART1可以计 算出充入液体容器中的气体的摩尔量。
[0053] 在本发明中，η为所求的充入液体容器中的气体的摩尔量,P1为气体容器的初始压 力即第一压力，P 3第三压力，V1为气体容器的体积，R为普适常量，其数值为8. 314, T1为气 体容器中气体的开尔文温度，Z为普遍化压缩因子，本领域技术人员可从相关物化手册中查 询到。
[0054] 然后，根据上述求得的η使用公式V2=n*ZRT2/P 2计算上述气体在液体容器中的体 积，其中P2为第二压力，T2为液体容器中气体的开尔文温度，R为普适常量，其数值为8. 314， Z为普遍化压缩因子，本领域技术人员可从相关物化手册中查询到。
[0055] 最后，根据密度=质量/体积计算出液体的密度。其中，液体容器中的气体体积等 于液体容器的内部容积与液体体积之差。而液体容器中的液体质量可通过电子天平称量。 因此，本发明提供的测定方法能够测定各种温度和压力下的液体的密度。
[0056] 本发明对充入液体容器中的气体的量即充入气体后液体容器所能达到的压力没 有特别限定，只要使得压力检测装置如压力表能够检测到充入气体前后液体容器的压力变 化并在液体容器的承受范围内从而能够使用上述状态方程进行计算即可。
[0057] 本发明中，所述气体可以是各种不与待测液体反应且在测试条件下为气态的气 体。关于气体在液体中的溶解度，由于本发明中，在从气体釜压气到液体釜的过程中通常是 瞬间完成的，针阀快开快关，小于1秒内完成充气，记录液体釜压力是记录的最高压力，即 气体还没有在液体中溶解就记录了液体釜的压力（瞬间被计算机记录)，所以本发明的方法 与气体在液体中的溶解度大小关系不是很大，也就是说，本发明的方法可以使用在液体中 溶解度大的气体，也可以使用在液体中溶解度小的气体。但优选情况下，气体在液体中的溶 解度越小越好，特别优选气体完全不溶于液体，因为在压气完成后液体釜压力就恒定不变 了，在小于1秒的操作时间内就一点不溶，可以减小实验误差。因此优选所述气体在液体中 的溶解度不高于〇. lg/l〇〇g(测定液体密度时的温度和压力下)。例如可以是氢气、氮气、一 氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、氦气和氯气中的一种或多种。
[0058] 本发明的方法可以适用于各种温度和压力下的各种液体，温度可以为-20°C至 400°C，压力可以为0. 0001-9. 9999MPa。所述液体可以为各种在测定条