金属粉末真密度仪

金属粉末真密度仪

技术背景知识

金属粉末真密度仪-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；

全自动真密度仪原理

应用阿基米德原理—气体膨胀置换法，利用小分子直径的惰性气体（He）在一定条件下的玻义尔-马略特定律（PV=nRT），通过测定由于样品测试腔放入样品所引起的样品测试腔气体容量的减少来精确测定样品的真实体积，从而得到其真密度，真密度=质量/真实体积。

图3 1真密度仪工艺原理流程图

气体膨胀置换法是以气体取代液体测定样品所排出的体积。此法排除了浸液法对样品溶解的可能性，具有不损坏样品的优点。因为气体能深入样品中极小的孔隙和表面的不规则空陷，因此测出的样品体积更接近样品的真实体积，从而可以用来计算样品的密度，测试值也更接近样品的真实密度。

仪器的测试系统由样品测试腔和基准腔构成。测定样品真密度时，仪器自动采集基准腔的压力P1及体积V1并记录；将一定未知体积的样品V样品放入已知体积V2的样品测试腔，向样品测试腔注入一定量的气体并记录稳定后的压力P2；将样品测试腔与基准腔连通并记录稳定后的压力P3，根据平衡稳定后的压力值和相关已知的体积V1、V2即可计算出待测的样品体积V样品，再由样品的质量和体积计算出样品的真密度。

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*.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

12重量4.6 kg

13工作压力1.3 bar绝对压力

14最大压力2.0 bar绝对压力

15分析气体He/N2推荐氦气，若用氮气请告知

16输入方式触摸屏手写输入

17数据输出过程记录+U盘数据储存

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

与国外产品技术对比分析

表2与国际技术对比表

项目美国Micrometics美国Quantachrome本产品

气体通道模块一体化，200×200×100mm管路连接式600×600×300mm一体化模块

150×120×80mm

参比腔与测量腔分离式分离式一体式

气体温度控制无无有（高精版）

压强控制反复进出式反复进出式前馈补偿式

定点控制精度200Pa以上@2bar300Pa以上@2bar±10Pa @2bar

测温精度外挂，±1℃;反应慢，20s以上外挂，±1℃；反应慢，20s以上内嵌，±0.1℃；反应快，2~3s以上

体积标定球，误差较小空管，误差大圆柱，误差小

阻力控制调压阀调压阀技术

粉尘过滤烧结金属烧结金属技术

数据通讯与控制串口+控制卡，200ms串口，200ms并口，1~2ms

传感器信号多次放大多次放大直接将模拟信号转为数字信号

数据处理软件算法均值法均值法中值法、均值法

阀门连接方式预处理仍为螺纹式螺纹式座装式，减少了漏气点

生产方式批量批量定制

仪器特点

（1）适应块状、粒状、粉状、液体等不同样品测量需要；

（2）自动重复测量状态可进行重复运行；

（3）压力平衡时间可根据用户自行设定，设置灵活；

（4）分析运行一次的时间仅几分钟；

（5）对于用户选择的循环次数和定时的清洗，样品准备/清洗状态有脉冲信号（加压/减压）；

（6）自带RS485、RJ45和微型打印机，以便于把数据传到打印机（TMS型号）或PC上（PNS型号）；

（7）有用户可选的最大压力，可消除分析样品变形所带来的危害；

（8）自动打印数据报告（TMS款），包括分析结果的统计，样品号和运行条件。

全自动真密度仪产品优点

(1) 集成式模块：电磁阀、传感器、样品池采用一体化设计，减少死体积，结构紧凑，密封性好；

(2) 温场均匀技术：采用无管路模块化设计，环境温度与模块温度保持平衡，气体温场均匀；

(3) 智能算法：压力智能探测，流量控制稳定，最大限度减小外界气瓶压力波动的影响；

(4) 脚本设计：高级用户可根据测试需求更改脚本，自行设计操作流程；

(5) 打印功能：（TMS版）设计了测试结果输出功能，方便用户结果存档与数据备份，包括电子数据与文档数据；

(6) 流程指示：采用C语言开发的嵌入式软件，操作流程清晰，数据实时详尽；

(7) 24位采集精度：底层数据采集采用24位AD模块；

(8) 标样分析：可提供PVC、铝、铜材质进行密度标定；

(9) 科技外观：外观结构简洁流畅，造型新颖时尚，极富科技感。

应用领域

研究和质量控制：陶瓷、催化剂、滤材、核燃料、石油化工、土壤、肥料、炭黑、焦炭、纤维、矿物、制药、化妆品、水泥、粉末食品、干燥剂、粉末金属、离子交换树酯、硅胶、氧化铝、、固体泡沫等。