固体密度测量装置研究-论文.pdf

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1、2014正仪表技术与传感器2014第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6固体密度测量装置研究高正明。，贺升平，赵娟(1．宝鸡高新技术研究所，陕西宝鸡721013；2．荆楚理工学院电子信息工程学院，湖北荆门448000)摘要：基于特殊结构材料密度的非水法无损检测技术需求，根据玻意尔一马略特定律和密度的直接测量方法研究并提出了一种新的固体密度测量技术，理论分析了测量原理，初步设计了测量装置和密度检测流程，并根据各功能模块调研信息和误差传递理论估算了该测量装置的技术指标。研究结果表明，该测量装置自动化、信息化程度高，作业程序少，检测耗时短，可应用于

2、P≤2550ks／m的易分解、潮解的固体密度的检验与测量，测量相对误差小于0．1％。关键词：固体密度；玻意尔一马略特定律；方案设计；误差传递中图分类号：TH715．2；TP212文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)06—0027—03ResearchonNewMeasuringDeviceforSolidDensityGAOZheng-Ming，HESheng—Ping，ZHAOJuan(1．BaojiResearchInstituteofHighTechnology，Baoji721013，China；2．SchoolofElectronicsandIn

3、formationEngineering，JingchuUniversityofTechnology，Jingmen448000，China)Abstract：Consideringthedemandsofsomespecialstructuralmaterialsfornon—waternon—destructivedensitymeasuringmeth·ods，anewmethodwasproposedaccordingtotheBolye-Mariotte’Slaw．Theprinciplewasanalyzed，andthemeasuringequipmentan

4、ditsprocedurewerestudied．Thelimitofthenewdevicewasevaluatedwithinformationinvestigatedintothesub-functionalcorn—penentsandthedeviation—transferringtheory．Resultsshowthatthenewdevicecouldbeusedtomeasuresoliddensitywithlittlecomplicationandcostinglesstime．Itisautomobileandhighlyinformational

5、，andcouldbeusedtoinspectormeasurethedensityofdisintegrativeordeliquescentsolidswhenp≤2550ks／mwiththerelativeerrorlessthan0．1％．Keywords：soliddensity；Bolye-Mariotte’Slaw；schemedesign；deviation一~ansferringtheory0引言pV=C(3)物质密度的测量方法，根据所测量与密度的关系可分为直式中c为常量。接法和间接法。前者是基于密度定义直接或间接测量物质的提出一种新的固体密度的测量方

6、法，分别采用质量测量设体积(质量)得到物质的密度数值，常用于性质稳定的固体密度备和体积测量设备测量固体质量、体积，将测量数据输送至计测量，如基于阿基米德定律的静力称量法、密度瓶法、浮力计法算机／单片机，根据式计算得到固体物质密度。以及气体密度天平法等，测量原理简单，测量成本较低，应用十1．1基于气体定律的固体体积测量方法分广泛；后者往往是通过检测与密度相关的物理量的变化来反基于气体定律的固体体积测量原理：测试箱体体积，装演物质密度，如射线法、超声法、光学法和振动法等，间接载体积为V的待测量固体物质，并加载体积V1、初始压强P0的法测量精度较高，针对性强，但测量应用范围较窄。

7、本文根据气体，如图1所示。加载过程为准静态等温过程，由气体的玻等温状态气体的玻意尔一马略特定律，基于直接测量法提出了意耳一马略特定律知：一种新的固体密度测量方法。p(Vo—)=p。(—+)(4)1测量原理与方法即有：固体物质密度直接测量的基础是密度计算公式：P=m／V一(5)基于阿基米德定律(g为当地重力加载速)测量固体体积：式中P为加载后测试箱内的气压。F浮=p液g}若、和P。已知，则测量得到测试箱终端压力p(或测根据液体的不同有排水法、排油法、排汞法等，统称液浸法量前后测试箱内部气体压差△p，卸=p-p。)，即