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氣體置換法真密度儀恒溫系統的重要性

閱讀次數:10147 發布時間:2018/7/31 14:31:03

定義:真密度 (True Density )指材料在絕對密實的狀態下單位體積的固體物質的實際質量,即去除內部孔隙或者顆粒間的空隙后的密度(叫真密度)。
真密度儀的性:相比傳統的排液法儀器,真密度分析儀采用氦氣代替浸潤液,利用氦氣是小分子直徑惰性氣體,具有易擴散、滲透性好、穩定性好的特點,迅速深入到材料的內部孔隙中,對常規方法無法測量的材料孔隙和不規則表面凹陷等均可迅速填充,測量出的樣品體積與密度瓶法比較,會更加接近樣品的真實體積,從而使得樣品的真密度值更加貼近真實值。另外采用氦氣“氣體置換法”的真密度分析儀不會發生與材料反應的問題,不會對設備造成腐蝕,使用過程中安全系數高,且樣品不會被污染可以直接回收,有利于貴重樣品測試后的回收。

測試方法及原理:將試料置于真密度測試儀中,用氦氣作介質,在測量室逐漸加壓到一個規定值,然后氦氣膨脹進入膨脹室內,兩個過程的平衡壓力由儀器自動記錄,根據質量守恒定律,通過標準球校準測量室和膨脹室的體積后,再確定試料的體積,計算出真密度.
應用阿基米德原理--氣體膨脹置換法,利用小分子直徑的惰性氣體在一定條件下的玻爾定律(PV=nRT),通過測定由于樣品測試腔放入樣品所引起的樣品測試腔氣體容量的減少來精確測定樣品的真實體積,從而得到其真密度,真密度=質量/真實體積。
氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測定樣品所排出的體積。此法排除了浸液法對樣品溶解的可能性,具有不損壞樣品的優點。因為氣體能參入樣品中極小的孔隙和表面的不規則空陷,因此測出的樣品體積更接近樣品的真實體積,從而可以用來計算樣品的密度,測試值也更接近樣品的真實密度。
儀器的測試系統由樣品測試腔和基準腔構成,如圖。
測定樣品真密度時,儀器自動采集基準腔的壓力P1及體積V1并記錄;將一定未知體積的樣品V樣品放入已知體積V2的樣品測試腔,向樣品測試腔注入一定量的氣體并記錄穩定后的壓力P2;將樣品測試腔與基準腔連通并記錄穩定后的壓力P3,根據平衡穩定后的壓力值和相關已知的體積V1、V2即可計算出待測的樣品體積V樣品,再由樣品的質量和體積計算出樣品的真密度。
一般真密度測試時為了提高大體積樣品管測試的準確度,還會配備擴展的基準腔。
真密度的計算公式: ρ=m/v
式中:ρ----真密度
m----試樣的質量
V----試樣的體積
由于基準腔和測試腔的氣體需要通過氣體狀態方程來進行計算,為保證波爾定律成立,必須保持兩個腔體之間的溫度完全一致。目前的氣體置換法真密度儀,大多數均采用風熱循環裝置來保證溫度恒定。因為測試的時間非常短暫,一般三五分鐘即可完成一次實驗,所以在實際測試中,一般實驗室溫度也不會有太大波動,環境溫度對測試造成的影響微乎其微。反而,儀器因為需要閥門的開關來控制進氣量,以及腔體之間的連通與否,選用電磁閥的真密度儀會產生一個不可避免的問題:電磁閥的每次開關均會導致電磁線圈的發熱效應,如何避免這種熱量的影響成了所有真密度儀廠家必須要解決的問題。這種情況下,大多數的真密度儀均需配置恒溫系統,通過前期的開機預恒溫(一到兩小時)來保證測試過程中的溫度穩定,也就使得電磁閥的發熱與整個系統恒溫后的散熱保持相對一致。技術上做出更進一步的改進,直接采用氣控閥,從根本上徹底消除了同類儀器電磁閥結構動作時發熱引起的基準腔溫度的變化及溫度的不均勻性,保證了理想的恒溫效果;從根本上顛覆了采用軟件修正方式來減小電磁閥門發熱破壞恒溫效果而帶來的誤差。
(名稱: 氣控閥真密度儀 號: 201220140709.8)
貝士德儀器自行研發的3H-2000系列物理吸附類分析儀器,為國內知名品牌,由2000年進入市場的3H-2000型發展而來,經過多年的不斷研發創新,性能達到國內,水平,其中多項性能指標超越進口儀器,是國內高精度物理吸附儀的典范。
    貝士德儀器擁有專業技術團隊,累計獲得30項技術;以多項技術獲得09年新標準的北京技術企業;2011年通過ISO9001國家質量體系認證;2012年4月,獲得北京市科委創新基金支持;2012年10月,獲得國家科技部創新基金支持;
    2011年5月,上海辦事處及實驗室成立;2012年9月,廣州辦事處及實驗室成立;2016年10月,武漢辦事處及實驗室成立;辦事處實驗室配有各個型號的樣機,可實地為可以測試樣品;各個辦事處具有2-3名技術人員和銷售工程師,可及時便捷的為客戶提供技術服務于支持; 
    2015年隨著公司各項業務的不斷發展壯大,舊工廠已不能滿足生產研發的需要。新址工廠提供了更現代化的生產條件、更的生產設備及舒適宜人的辦公環境,廠區設置生產辦公室、生產調試室、高壓吸附實驗室、蒸汽吸附實驗室、無塵激光微焊室、氦質譜檢漏室、分析測試中心、會議室、倉庫、職工餐廳、職工活動室等。新廠區良好的研發環境、生產環境、檢測環境及相關配套設施為優秀的儀器品質提供保障,為今后持續發展,不斷壯大企業實力打下了堅實的基礎.
    在售后服務上建立了一支朝氣蓬勃的服務隊伍,有10位專職服務工程師為用戶提供安裝、調試培訓服務。為了提高服務時效,縮短服務半徑,貝士德儀器公司在上海,廣州,武漢設有辦事處,有90%的用戶可以在24小時內到達儀器使用現場。此外,公司實行保修期內免費免責保修制度,軟件免費升級制度,定期回訪制度等等,消除了用戶的后顧之憂。



著作權:貝士德儀器 

原創作者:貝士德儀器科技(北京)有限公司

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