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技術背景知識

密度及相關概念

在物理學中，密度是指某種物質的質量與該物質體積的比值，其公式為：

ρ = m / V

ρ—物質的密度，kg/m3；

m—物質的質量，kg；

V—物質的體積，m3。

密度是物質的物理特性之一，不同物質的密度一般不同，反映了不同物質的不同性質，因此，可以根據密度來鑒別物質。密度不隨物質形狀和空間地理位置的變化而變化，但因物質的狀態、溫度、壓強的改變而改變。例如，水的三種狀態冰、水、水蒸汽密度不同；蒸汽鍋爐中，同樣是水蒸汽，因壓強不同，蒸汽密度也不同。

密度在使用過程中，由于應用領域不同，物質形態差異，對其體積的定義有較大的區別，例如，對于塊狀金屬，其體積為排開水的容積；對于玉米、小米等糧食，更關心其堆體積；而對于多孔材料，需要了解其骨架體積。為此，需要對體積進行嚴格的定義。根據應用需求，體積可分為密實體積、自然體積和堆體積三類。

(1) 密實體積

密實體積是指密實狀態下的體積，即指構成材料的固體物質本身的體積。例如：翡翠、鋼板、瑪瑙、橡膠等。

(2) 自然體積

自然體積是指自然狀態下的體積，即指固體物質的體積與全部孔隙體積之和。例如：面包，表面有象蜂窩一樣的開孔，內部則是如同氣泡一樣的封閉孔。類似材料很多，木頭、透氣磚、分子篩、活性炭、泡沫等。

(3) 堆積體積

堆積體積是指自然狀態下的體積與顆粒之間的空隙之和。日常生活中*常見，例如：糧食、水泥、土壤等。

密度的相關概念，如體積密度、表觀密度、真密度等均與上述三個體積密切相關。以多孔材料為例，其體積包括開口孔隙、閉口孔隙和固體三部分，如下圖所示。深入材料內部，構成封閉狀，不與外界相通的孔為閉孔，所有的閉孔體積之和為閉口孔隙。一端在材料表面開口，另一端深入材料內部，稱為盲孔；一端在材料表面開口，穿過材料到另一端表面也存在開孔，稱為貫通孔；一端在材料表面開孔，深入材料內部后，又產生若干相通的分支，這些分支均通過主孔與材料表面相通，稱為交聯孔。盲孔、貫通孔和交聯孔都具有一個共性，即有一端與外界相通，所以這類孔統稱為開孔，由這些孔構成的開孔體積之和即為開口孔隙。

全自動真密度分析儀參數表

序號參數項目技術參數/指標備注

1測試原理阿基米德原理（氣體置換法）

2測試精度優于5‰

3重復性相對標準誤差0.1～0.3%多次測量樣本

4測試分辨率0.01mL

5減壓閥154N-050A-C美國進口品牌

6電磁閥CFVB25-Z-O-B2C-3日本進口品牌

7樣品池體積10mL可盛放10mL±0.2mL的樣品

8測試時間～4min/次可根據用戶需要更改腳本中的次數選項

9輸入電壓交流220V/50Hz

10額定功率28W

11外觀尺寸410mm×320mm×155mm

12重量4.6 kg

13工作壓力1.3 bar**壓力

14**壓力2.0 bar**壓力

15分析氣體He/N2推薦氦氣，若用氮氣請告知

16輸入方式觸摸屏手寫輸入

17數據輸出過程記錄+U盤數據儲存

儀器特點

（1）適應塊狀、粒狀、粉狀、液體等不同樣品測量需要；

（2）自動重復測量狀態可進行重復運行；

（3）壓力平衡時間可根據用戶自行設定，設置靈活；

（4）分析運行一次的時間僅幾分鐘；

（5）對于用戶選擇的循環次數和定時的清洗，樣品準備/清洗狀態有脈沖信號（加壓/減壓）；

（6）自帶RS485、RJ45和微型打印機，以便于把數據傳到打印機（TMS型號）或PC上（PNS型號）；

（7）有用戶可選的**壓力，可消除分析樣品變形所帶來的危害；

（8）自動打印數據報告（TMS款），包括分析結果的統計，樣品號和運行條件。

全自動真密度儀產品優點

(1) 集成式模塊：電磁閥、傳感器、樣品池采用一體化設計，減少死體積，結構緊湊，密封性好；

(2) 溫場均勻技術：采用無管路模塊化設計，環境溫度與模塊溫度保持平衡，氣體溫場均勻；

(3) 智能算法：壓力智能探測，流量控制穩定，**限度減小外界氣瓶壓力波動的影響；

(4) 腳本設計：高級用戶可根據測試需求更改腳本，自行設計操作流程；

(5) 打印功能：（TMS版）設計了測試結果輸出功能，方便用戶結果存檔與數據備份，包括電子數據與文檔數據；

(6) 流程指示：采用C語言開發的嵌入式軟件，操作流程清晰，數據實時詳盡；

(7) 24位采集精度：底層數據采集采用24位AD模塊；

(8) 標樣分析：可提供PVC、鋁、銅材質進行密度標定；

(9) 科技外觀：外觀結構簡潔流暢，造型新穎時尚，極富科技感。

應用領域

研究和質量控制：陶瓷、催化劑、濾材、核燃料、石油化工、土壤、肥料、炭黑、焦炭、纖維、礦物、制藥、化妝品、水泥、粉末食品、干燥劑、粉末金屬、離子交換樹酯、硅膠、氧化鋁、二氧化鈦、固體泡沫等。

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