一种不规则多孔物体密度测定方法及装置与流程

1.本发明属于密度测定方法的技术领域，特别涉及一种不规则多孔物体密度测定方法及装置。


背景技术：

2.表观密度是多孔物体的一项重要检测指标，但对于不规则的多孔物体，如焦炭、矿石等，由于孔隙的存在不能够通过排水法直接测得,测量难度较大，因此出现了先蜡封后排水的测量方法，然而这一测量的流程较为繁琐、效率较低。排沙法由于沙粒不能进入孔隙内部，而在表观密度测量中展现出了优势，但排沙法在测量时，沙子与待测物体间往往会出现缺角，不能够将待测物体完全包裹，而出现测量误差。
3.因此本发明提出一种改进的排沙法测定方法及使用的装置，以降低测量的繁琐程度，提高测量的可靠性。


技术实现要素：

4.为解决以上问题，本发明提出了一种不规则多孔物体密度测定方法及装置，采用带有旋转装置的测定装置，做到待测物体与固态流体充分接触，同时可以完成多次测量，提高测量精度。
5.为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种不规则多孔物体密度测定方法，进一步的，所述测定方法利用不规则多孔物体密度的测定装置进行，所述测定装置设置有旋转装置，用于旋转填充有固态流体和待测物体的容器，包括以下步骤：
7.步骤1、将一不规则多孔物体密度的测定装置，放置在一平稳表面上并调平；
8.步骤2、在不规则多孔物体密度的测定装置的容器中填充固态流体，读取此时固态流体的体积读数，记为v0；
9.步骤3、将待测物体放入不规则多孔物体密度的测定装置的容器中，测得此时的质量，记为m0；
10.步骤4、旋转不规则多孔物体密度的测定装置的容器180
°
后，再次旋转180
°
；读取此时固态流体的体积读数，记为v1；
11.步骤5、n次重复旋转不规则多孔物体密度的测定装置的容器，记录数据v
2、
v3…
v
n
；
12.步骤6、使用公式计算待测物体表观密度；其中，ρ为待测物体表观密度。进一步的，所述测定装置，包括：
13.测量单元、旋转支架和量筒；其中，
14.所述测量单元用于测量质量；
15.所述旋转支架设置在所述测量单元上；所述旋转支架设置有铰接转轴；
16.所述量筒，包括筒身、第一盖体和第二盖体；其中，所述筒身两端贯通，设置有开口
部；所述筒身的中部旋转连接在所述旋转支架的铰接转轴上；所述筒身设置双向刻度；所述第一盖体和所述第二盖体分别可拆卸连接在所述筒身的两端，用于密封筒身的开口部；所述第一盖体上开设多个可开闭设置的漏沙孔。
17.进一步的，所述测量单元，包括电子称和受料盘；其中，所述电子称底部设置有调平机构；所述电子称上通过吸盘可拆卸连接所述旋转支架；所述受料盘放置在所述电子秤上并位于所述量筒下方。
18.进一步的，所述第一盖体，包括第一顶盖和第一底盖；所述第一顶盖和所述第一底盖旋转连接；所述第一顶盖和所述第一底盖上对应开设有多个漏沙孔。
19.进一步的，所述第二盖体，包括第二顶盖和第二底盖；所述第二顶盖和所述第二底盖旋转连接；所述第二顶盖和所述第二底盖上对应开设有多个漏沙孔。
20.进一步的，所述步骤2，具体包括
21.步骤2.1、将量筒旋转至一端竖直朝上，另一端竖直朝下；关闭漏沙孔；
22.步骤2.2、打开竖直朝上一端的盖体，将固态流体主入量筒中；读取此时固态流体的体积读数，记为v0；将竖直朝上一端的盖体安装至筒体上；
23.所述步骤3，具体包括
24.步骤3.1、清零电子称；
25.步骤3.2、打开漏沙孔，使固态流体顺漏沙孔落到受料盘中；当量筒中的固态流体剩余体积到达指定要求后，关闭漏沙孔，使固态流体不再从漏沙孔落出；
26.步骤3.3、打开竖直朝上一端的盖体，将待测物体放入量筒中，读取此时电子称的质量读数，记为m0；将受料盘中的固态流体再次装入量筒中；将竖直朝上一端的盖体安装至筒体上，并保持密封状态。
27.进一步的，步骤3.2中，量筒中的固态流体剩余体积为总体积的1/3时，关闭漏沙孔。本发明的有益效果如下：
28.第一、本发明中在测量不规则多孔物体的表观密度时，使用者可通过旋转量筒对待测物体的体积进行多次测量，并求取算术平均值，通过此方法可以减小固态流体与待测物体间由于接触不全而带来的体积误差，进而求出其表观密度；本装置整体结构较为简单，操作方便，测试效率高，结果可靠性好，宜于推广使用。
29.第二、测量装置还设置测量质量的测量单元，直接得出测试物体的质量，无需额外测量工具，减少测量误差。
30.第三、量筒的一端盖板设置有可开闭的漏沙孔；排沙时无需倾倒，不改变量筒的静止状态，方便控制排沙量，进一步减少测量误差；将排出的固态流体再次倒入量筒，保证待测物体处于固态流体中，方便其与固态流体充分接触；可开闭的漏沙孔同时不会影响量筒的密封性。
31.第四、将量筒两端的盖板均设置有可开闭的漏沙孔；使用者无需特意调整方向，使用时通用性更强，操作性更高。
附图说明
32.图1为本发明不规则多孔物体密度的测定装置的结构示意图；
33.图2为第一顶盖的结构示意图；
34.图3本发明不规则多孔物体密度的测定方法的流程图；
35.符号说明：
36.1.电子称、2.旋转支架、3.铰接转轴、4.筒身、5.第二盖体、6.第一盖体、7.受料盘、8.调平机构、9.漏沙孔。
具体实施方式
37.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式限制。
38.如图1
‑
3所示，一种不规则多孔物体密度测定方法，利用测定装置，在测定装置的容器中填充固态流体和待测物体，通过排沙方式实现，待测物体为焦炭、矿石等；固态流体包括颗粒均匀的细沙；使用测定装置检测固态流体的高度变化；测定装置设置有旋转装置，通过旋转装置多次旋转固态流体和所述待测物体，使固态流体和所述待测物体充分接触，使用多次测量数据求取算术平均值，确定待测物体的体积；结合待测物体的质量，对待测物体进行表观密度测定。
39.不规则多孔物体密度测定装置，包括测量单元、旋转支架2和量筒；测量单元用于测量质量，包括电子称1和受料盘7，电子称1底部设置有调平机构8，用于调平电子称；电子称上通过吸盘可拆卸连接旋转支架2；受料盘7放置在电子秤1上并位于量筒下方。
40.旋转支架2设置在电子称1上；旋转支架2上设置有铰接转轴3，优选的，旋转支架2的铰接转轴3对称设置，铰接转轴3的旋转轴线与量筒的轴线垂直设置。
41.量筒，包括两端贯通的筒身4、第一盖体6和第二盖体5；其中，筒身4的中部旋转连接在旋转支架2的铰接转轴3上，筒身4设置双向刻度；第一盖体6和第二盖体5分别可拆卸连接在筒身4的两端，用于密封筒身4的开口处；第一盖体6，包括第一顶盖和第一底盖；第一顶盖和第一底盖旋转连接；第一顶盖和第一底盖上对应开设有多个相互契合漏沙孔9；通过旋转第一顶盖，第一顶盖和第一底盖上的漏沙孔相互错开或贯通，实现密封和漏沙的功能；设置有可开闭的漏沙孔，排沙时无需倾倒，不改变量筒的静止状态，方便控制排沙量，进一步减少测量误差；同时不会影响量筒的密封性；为提高测定装置的使用性和操作性，第二盖体，包括第二顶盖和第二底盖；第二顶盖和所述第二底盖旋转连接；第二顶盖和第二底盖上对应开设有多个相互契合的漏沙孔9，使用者无需旋转调整，量筒两端的盖板均设置有可开闭的漏沙孔。
42.不规则多孔物体密度测定装置的测定过程包括以下步骤：
43.步骤1、将不规则多孔物体密度的测定装置，放置在一平稳表面上；通过电子称1底部的调平机构8调平测定装置。
44.步骤2.1、将量筒旋转至第一盖体朝下方，第二盖体朝上方；旋转第一顶盖，将第一顶盖和第一底盖上的漏沙孔相互错开，关闭漏沙孔。
45.步骤2.2、打开第二盖体，将固态流体主入量筒中，小幅度摆动量筒抚平固态流体；读取此时固态流体的体积读数，记为v0；将第二盖体安装至筒体上。
46.步骤3.1、清零电子称。
47.步骤3.2、旋转第一顶盖，将第一顶盖和第一底盖上的漏沙孔相对，漏沙孔相互贯通；使固态流体顺漏沙孔落到受料盘中；当量筒中的固态流体剩余体积到达指定要求后，优
选的，当量筒中的固态流体剩余1/3时，旋转第一顶盖，将第一顶盖和第一底盖上的漏沙孔相互错开，不再有固态流体从漏沙孔落出。
48.步骤3.3、打开第二盖体，将待测物体放入量筒中，读取此时电子称的质量读数，记为m0；将受料盘中的固态流体再次装入量筒中，保证待测物体位于固态流体中；将第二盖体安装至筒体上，并保持密封状态。
49.步骤4、旋转量筒180
°
后，再次旋转180
°
，小幅度摆动量筒抚平固态流体；读取此时固态流体的体积读数，记为v1。
50.步骤5、n次重复步骤7，记录数据v
2、
v3…
v
n
。
51.步骤6、使用公式计算待测物体表观密度；其中，ρ为待测物体表观密度。
52.使用者可通过旋转量筒对待测物体的体积进行多次测量，并求取算术平均值，通过此方法可以减小固态流体与待测物体间由于接触不全而带来的体积误差，进而求出其表观密度。
53.上述实施例仅说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明,任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变；因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。