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全自动真密度仪

简要描述:全自动真密度仪
密度是物质的物理特性之一,不同物质的密度一般不同,反映了不同物质的不同性质,因此,可以根据密度来鉴别物质。密度不随物质形状和空间地理位置的变化而变化,但因物质的状态、温度、压强的改变而改变。例如,水的三种状态冰、水、水蒸汽密度不同;蒸汽锅炉中,同样是水蒸汽,因压强不同,蒸汽密度也不同。

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  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2022-01-13
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详细介绍

全自动真密度仪

技术背景知识

全自动真密度仪-相关概念

在物理学中,密度是指某种物质的质量与该物质体积的比值,其公式为:

ρ = m / V

ρ—物质的密度,kg/m3;

m—物质的质量,kg;

V—物质的体积,m3。


1—固体  2—闭口孔隙  3—开口孔隙(盲孔) 4—开口孔隙(交联孔)  5—开口孔隙(贯通孔)

图1 1多孔材料自然状态下体积示意图

有了上述的定义和基本知识,对一些概念的诠释便容易理解。设多孔材料中的固体骨架部分的质量为m,由于开孔孔隙与闭口孔隙内填充的为气体,其质量可忽略不计,即多孔材料总质量与固体骨架质量相等,也为m,固体物质构成的体积为V固,闭口孔隙体积为V闭,开口孔隙体积为V开。

真实密度

真实密度简称真密度(true density),是指物质在密实状态下单位体积的质量,其表达公式为:

ρt = m / V固

ρt—多孔材料的真实密度,kg/m3;

m—多孔材料固体的质量,kg;

V固—多孔材料中固体骨架部分所占的体积,m3。

表观密度

表观密度(apparent density)又称视密度,是指多孔材料固体的质量与表观体积之比,表观体积是材料固体骨架部分所占体积加闭口孔隙所占体积,此体积即材料排开水的体积,其表达公式为:

ρa = m / (V固+V闭)

ρa—多孔材料的真密度,kg/m3;

m—多孔材料固体的质量,kg;

V固—多孔材料中固体骨架部分所占的体积,m3,

V闭—多孔材料中闭口孔隙所占的体积,m3。

堆积密度

图1 2实心颗粒与多孔颗粒填充状态下体积示意图

对于同种物质,颗粒大小相同情况下,实心颗粒的堆积密度大于多孔颗粒的堆积密度,因为两者占用的空间体积相同,但是质量不同,如同一个体积相同的铁球和空心铁球一样。多孔颗粒内部由于具有开口孔隙和闭口孔隙,导致其不“密实"。堆积密度经常用于玉米、小麦、大米、大豆、油菜籽等粮食作物的计量,此时又称为容重,即单位体积的质量,主要强调某种物质占用的空间体积。堆积密度与真实密度、表观密度、体积密度不同之处是加入了颗粒间的间隙,该间隙与颗粒的形状、大小等有关。

为了更清晰地对各密度加以区分,对它们对应的体积进行了详细的对比,如图1 3所示。

图1 3各种密度对应体积对比图

孔隙率

孔隙率(porosity)是指多孔材料中孔隙体积与自然状态下的体积之比的百分率。此处的孔隙体积是指多孔材料内部的开口孔隙和闭口孔隙,即针对材料内部孔、洞而言,不涉及颗粒或粉末材料之间的空隙,区别在于内部“孔"和粒间“空"。孔隙率的表达公式为:

εp = (V开+V闭) / (V固+V开+V闭)

εp—多孔材料的孔隙率,%;

V开—多孔颗粒开口孔隙所占的体积,m3,

V闭—多孔颗粒闭口孔隙所占的体积,m3。

V固—实心颗粒所占的体积或多孔颗粒固体骨架部分所占的体积,m3。

孔隙率又分为开口孔隙率和闭口孔隙率。

开口孔隙率是指多孔材料中开口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率,有时又指材料中能被水饱和(即被水所充满)的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率;闭口孔隙率是指多孔材料中闭口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。两者的表达式为:

开口孔隙率= V开/ (V固+V开+V闭)

闭口孔隙率= V闭/ (V固+V开+V闭)

空隙率

空隙率(void fraction)是指散粒材料在自然堆积状态下,其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。依据图1 2,多孔颗粒空隙率的表达公式为:

εB = (V空+V开)/ (V空+V固+V开+V闭)

实心颗粒空隙率的表达公式为:

εB =V空/ (V空+V固+V开+V闭)

εB—颗粒材料的空隙率,%;

V开—多孔颗粒开口孔隙所占的体积,m3,

V闭—多孔颗粒闭口孔隙所占的体积,m3。

V固—实心颗粒所占的体积或多孔颗粒固体骨架部分所占的体积,m3。

V空— 实心颗粒或多孔颗粒之间空隙所占的体积,m3。

实心颗粒空隙率与多孔颗粒空隙率的区别在于是否考虑了多孔颗粒内部的开口孔隙体积,由于实心颗粒为密实状态,没有内部孔隙,因此,其空隙率为颗粒之间的空隙与堆积体积之比的百分率,而多孔颗粒由于具有内部开口孔隙和闭口孔隙,其空隙率表现为颗粒之间的空隙体积与多孔颗粒内部的开口孔隙体积之和相对于堆积体积之比。

密度测量方法

表2 1各种密度测量原理及测量方法统计表

密度种类真实密度表观密度体积密度堆积密度

松装密度振实密度

测量方法气体置换法(排气法)气体置换法(排气法)汞置换法(排液法)漏斗法振动法

比重瓶法(排液法)比重瓶法(排液法)蜡封法(排液法)振动漏斗法

浸渍法(排液法)浸渍法(排液法)斯柯特容量计法

悬吊法(排液法)悬吊法(排液法)

测量原理阿基米德原理阿基米德原理阿基米德原理


表2 2关于密度测量的相关标准对比表

序号执行标准代号标准中文名称标准性质测试原理

1EJ/T 898-1994二氧化铀粉末振实密度的测定核工业标准排水法

2GB 5060-1985金属粉末松装密度的测定第二部分斯柯特容量计法国家标准斯柯特容量计法

3GB 6522-1986氧化铝粉末松装密度的测定国家标准排水法

4GB/T 1033.1-2008塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分浸渍法、液体比重瓶法和滴定法国家标准排水法

5GB/T 10799-2008硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定国家标准排气法

6GB/T 13566.1-2008肥料堆密度的测定第1部分:疏松堆密度国家标准排水法

7GB/T 1479.1-2011金属粉末松装密度的测定第1部分漏斗法国家标准排水法

8GB/T 1479.2-2011金属粉末松装密度的测定第2部分:斯柯特容量计法国家标准排水法

9GB/T 16913-2008粉尘物性试验方法国家标准排水法

10GB/T 1713-2008颜料密度的测定比重瓶法国家标准排水法

11GB/T 18856GB/T 18856《水煤浆试验方法》分为7个部分,本部分为GB/T 18856的第6部分。代替GB/T 18856.9-2002《水煤浆质量试验方法 第9部分:水煤浆密度测定方法》国家标准排水法

12GB/T 208-94水泥密度测定方法国家标准排水法

13GB/T 21354-2008粉末产品振实密度测定通用方法国家标准排水法

14GB/T 217-2008煤的真相对密度测定方法国家标准排水法

15GB/T 23561.2-2009煤和岩石物理力学性质测定方法第2部分:煤和岩石真密度测定方法国家标准排水法

16GB/T 23652-2009塑料氯乙烯均聚和共聚树脂振实表观密度的测定国家标准排水法

17GB/T 24203-2009炭素材料真密度、真气孔率测定方法煮沸法国家标准排水法

18GB/T 24528-2009炭素材料体积密度测定方法国家标准排水法

19GB/T 24586-2009铁矿石表观密度、真密度和孔隙率的测定国家标准排气法

20GB/T 4511.1-2008焦炭真相对密度、假相对密度和气孔率的测定方法国家标准排水法

21GB/T 5061-1998金属粉末松装密度的测定第3部分振动漏斗法国家标准排水法

22GB/T 5071-1997耐火材料真密度试验方法国家标准排水法

23GB/T 5162-2006金属粉末振实密度的测定国家标准排水法

24GB/T 533 -2008硫化橡胶或热塑性橡胶密度的测定国家标准排水法

25GB/T 6155-2008碳素材料真密度和真气孔率测定方法国家标准排水法

26GB/T 6373-2007表面活性剂表观密度的测定国家标准排水法

27GB/T 8330-2008离子交换树脂湿真密度测定方法国家标准排水法

28GB/T 8929GB/T8929-2006原油水含量的测定蒸馏法国家标准排水法

29GB/T 9966GB/T9966.3-2001 天然饰面石材试验方法第3部分:体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法国家标准排水法

30JB/T 7984.3-2001普通磨料密度的测定机械标准排水法

31QB/T 1010-1999陶瓷材料、颜料真密度的测定轻工标准排水法

32SJ/T 10215-1991磁性氧化物粉末密度测定松装密度的测定-振动漏斗法电子标准排水法

33SJ/T 10216-1991磁性氧化物粉末密度测定振实密度的测定电子标准排水法

34SL237-004-1999密度试验 SL237-004-1999

比重试验 SL237-005-1999水利标准排水法

35YB/T 5300-2009沥青焦真比重的测定方法黑色冶金标准排水法

36YS/T 617.8-2007铝、镁及其合金粉理化性能测定方法第8部分:松装密度的测定有色冶金标准排水法

37道路材料试验公路与桥梁专业排水法


图3 2 ZKZMD-10全自动真密度分析仪

图3 3 UAE/PH-TD-TNS010全自动真密度分析仪运行界面图

仪器参数

表4 1UAE/PH-TD-TNS010全自动真密度分析仪参数表

序号参数项目技术参数/指标备注

1测试原理阿基米德原理(气体置换法)

2测试精度优于5‰

3重复性相对标准误差0.1~0.3%多次测量样本

4测试分辨率0.01mL

5减压阀154N-050A-C美国进口品牌

6电磁阀CFVB25-Z-O-B2C-3日本进口品牌

7样品池体积10mL可盛放10mL±0.2mL的样品

8测试时间~4min/次可根据用户需要更改脚本中的次数选项

9输入电压交流220V/50Hz

10额定功率28W

11外观尺寸410mm×320mm×155mm


功能简介

表5 1全自动真密度分析仪可以测定的物理参数列表

序号参数项目处理工艺备注

1材料体积块状

2真密度粉末磨成小于63um的粉末

3表观密度块状

4体积密度蜡封

5显气孔隙率蜡封、块状、粉末

6闭口孔隙率块状、粉末

7真气孔率蜡封、块状、粉末

8体积变化在线测定体积变化水泥水化过程体积变化



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