全自動(dòng)真密度計(jì)產(chǎn)品介紹
3H-2000TD系列全自動(dòng)真密度儀由計(jì)算機(jī)控制全自動(dòng)運(yùn)行的氣體膨脹真密度分析系統(tǒng)，具有多項(xiàng)技術(shù)，**的測(cè)試方式，使其應(yīng)用領(lǐng)域較同類儀器更廣，能準(zhǔn)確測(cè)定粉體、塊狀固體、漿狀物質(zhì)、泡沫等多種材料的真密度.和骨架體積(含閉孔)。該儀器廣泛應(yīng)用于包括中國(guó)航天科工四院四部、廣州特種承壓設(shè)備檢測(cè)研究院、中南大學(xué)、沈陽煤科院、華海集團(tuán)、遼寧等眾多科研院所，企業(yè)單位，受到客戶*。
全自動(dòng)真密度計(jì)性能參數(shù)
l 測(cè)試內(nèi)容: 密度(對(duì)無閉孔材料，如金屬、液體等)；
孔隙率(對(duì)塊狀材料，如發(fā)泡材料、巖心、金屬元件等)。
l 測(cè)試精度: 精確度優(yōu)于±0.03%，重復(fù)性優(yōu)于±0.015%，分辨率：0.0001g/ml。
l 測(cè)試速度: 1-2min完成整個(gè)測(cè)試過程(不含恒溫時(shí)間)，雙站分析效率提高一倍。
l 分 析 站: 3H-2000TD1型：1個(gè)分析站，同時(shí)測(cè)試一個(gè)樣品；
3H-2000TD2型：2個(gè)*獨(dú)立的分析站，同時(shí)測(cè)試2個(gè)樣品。
l 適用范圍: 樣品密度大小不受限制，可以測(cè)定各種粉末狀、顆粒狀、塊狀、泡沫狀等的固體樣品，以及漿狀物質(zhì)、不揮發(fā)的液體等樣品的真密度；發(fā)泡材料、金屬材料等物質(zhì)的開閉孔率；
l 測(cè)試體積: 0.01ml以上，適合各種體積樣品。
l 恒溫模式: 全自動(dòng)程序化恒溫模式，恒溫精度誤差<0.1℃；程序化控制恒溫過程，并自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試過程。
l 樣 品 池: 標(biāo)配10ml的真密度樣品池。另有針對(duì)微量樣品的**容積3ml的微體積樣品池(配備相應(yīng)微體積基準(zhǔn)腔)；亦可方便擴(kuò)展至2000ml(配備自動(dòng)切換的相應(yīng)大體積擴(kuò)展腔)；特殊要求可定制各種規(guī)格樣品池。
l 壓力范圍: 0-1bar。用戶可自定義**壓力，以降低壓力使分析樣品變形所帶來的誤差。
l 測(cè)試氣體: 40升高純氦氣，純度≥99.999%；氮?dú)獾绕渌鼩怏w可選。
l 儀器配件: 閥門及壓力傳感器全部進(jìn)口。
全自動(dòng)真密度計(jì)技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
l 全自動(dòng)化: 一鍵完成氣路沖洗、樣品沖洗、系統(tǒng)恒溫、多次重復(fù)測(cè)試，給出結(jié)果。
l 測(cè)試方式: 采用以不同體積的樣品池直接作為樣品測(cè)試腔的“下裝式”的測(cè)試方式，相對(duì)同類儀器通過填塞方式來改變測(cè)試腔體積的方式，具有對(duì)樣品測(cè)試腔體積利用率高的優(yōu)勢(shì)，從而使測(cè)試精度得以提高；“下裝卡口式”的樣品池，可以方便的同時(shí)滿足微體積和大體積裝樣的需求，以達(dá)到提高測(cè)試精度的目的。
（名稱: 樣品池下裝式真密度儀 號(hào): .5）
l 恒溫模式：全自動(dòng)程序化恒溫模式，恒溫精度誤差<0.1℃；程序化控制恒溫過程，并自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試過程。
(名稱：氣體置換法真密度儀及其氣源預(yù)恒溫管 號(hào)：.3)
l 閥門類型: 氣控閥，從根本上*消除了同類儀器電磁閥結(jié)構(gòu)動(dòng)作時(shí)發(fā)熱引起的基準(zhǔn)腔溫度的變化及溫度的不均勻性，保證了理想的恒溫效果；從根本上了采用軟件修正方式來減小電磁閥門發(fā)熱破壞恒溫效果而帶來的誤差。
（名稱: 氣控閥真密度儀 號(hào): .8）
l 基 準(zhǔn) 腔: 具有內(nèi)置1個(gè)基準(zhǔn)腔，1個(gè)擴(kuò)展腔；擴(kuò)展腔可針對(duì)不同的樣品池體積來提高測(cè)試精度；程序根據(jù)樣品池體積自動(dòng)選擇是否啟用擴(kuò)展腔。
l 氣 路: 模塊化氣路結(jié)構(gòu)，閥門與閥門之間無管路接頭，減少漏氣點(diǎn)，溫度場(chǎng)均勻。
l 自動(dòng)重復(fù): 可自動(dòng)進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，直到達(dá)到精度。
l 壓力平衡: 具有自動(dòng)默認(rèn)、用戶選擇及用戶自定義三種模式的壓力平衡時(shí)間，適應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的樣品。
l 自檢流程: *的智能自檢流程，智能判斷樣品池有無漏氣及儀器氣密性是否合格，*解決人為操作失誤。
l 恢復(fù)常壓: 具有測(cè)試完畢自動(dòng)恢復(fù)常壓功能，防止樣品飛濺。
l 控制界面: 清晰形象的圖形化控制界面，并可在界面上進(jìn)行所有硬件的控制操作。
l 斷電保護(hù): 的穩(wěn)定性，即使意外斷電、斷線，亦不會(huì)丟失當(dāng)前數(shù)據(jù)，且實(shí)驗(yàn)可恢復(fù)繼續(xù)進(jìn)行。
l 記憶功能: 儀器配置芯片記憶功能，實(shí)現(xiàn)人工對(duì)儀器硬件參數(shù)的零配置。
l 運(yùn)行日志: 詳盡的儀器運(yùn)行日志，時(shí)間精確到秒，該日志為儀器的可靠運(yùn)行與售后提供保障。
l 真人語音: 各個(gè)測(cè)試流程真人語音提示。
l 多語言包: 支持可自定義編輯的多國(guó)語言操作界面。
l 遠(yuǎn)程控制: 具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制功能。
全自動(dòng)真密度計(jì)技術(shù)介紹
一、測(cè)試原理
應(yīng)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(cè)定測(cè)試腔內(nèi)樣品所排開的氣體體積來精確測(cè)定樣品的骨架體積(含閉孔)，從而得到其真密度，真密度＝質(zhì)量/骨架體積.
氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測(cè)定樣品所排開的體積。此法可避免浸液法中由于樣品溶解造成的測(cè)試誤差，具有不損壞樣品的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)闅怏w能滲入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則孔隙，因此測(cè)出的樣品體積更接近樣品的骨架體積，從而可以用來計(jì)算樣品的密度，測(cè)試值也更接近樣品的真實(shí)密度。
儀器的測(cè)試系統(tǒng)由測(cè)試腔和基準(zhǔn)腔構(gòu)成，如圖。
待測(cè)樣品質(zhì)量：M；測(cè)試腔體積：V1；基準(zhǔn)腔體積：V2；測(cè)定樣品真密度時(shí)：
1. 將骨架體積為V(待測(cè))的樣品放入測(cè)試腔；
2. 儀器自動(dòng)打開測(cè)試閥和排氣閥排空測(cè)試腔和基準(zhǔn)腔內(nèi)的氣體，關(guān)閉排氣閥，等壓力穩(wěn)定后，記錄此時(shí)壓力P1；
3. 關(guān)閉測(cè)試閥，向基準(zhǔn)腔內(nèi)注入一定量的氣體并記錄穩(wěn)定后的壓力P2；
4. 打開測(cè)試閥，將樣品測(cè)試腔與基準(zhǔn)腔連通并記錄穩(wěn)定后的壓力P3；
打開測(cè)試閥前后測(cè)試腔和基準(zhǔn)腔內(nèi)氣體的總摩爾量是相等的，由此可知：
P1(V1-V)+P2V2=P3[(V1-V)+V2]，即 V=V1-(P2-P3)V2/(P3-P1)，
ρ=M/V
即：可得出材料的骨架體積和真密度。
二、氣體置換法與浸液法的比較
氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測(cè)定樣品所排出的體積。 此法排除了浸液法對(duì)樣品溶解的可能性，具有不損壞樣品的優(yōu)點(diǎn)。 因?yàn)闅怏w能參入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則空陷，因此測(cè)出的樣品體積更接近樣品的骨架體積，從而可以用來計(jì)算樣品的密度，測(cè)試值也更接近樣品的真實(shí)密度。 另外具有更高的測(cè)試效率和自動(dòng)化程度。
三、發(fā)泡材料切孔校正的意義和方法
對(duì)于發(fā)泡等材料的開孔及閉孔率測(cè)試時(shí)，在制備長(zhǎng)方體的試樣過程中，切割試樣的6個(gè)表面時(shí)，總會(huì)人為地把一些閉孔泡沫切破變成開孔泡，因此對(duì)測(cè)得的表觀閉(開)率必須進(jìn)行校正，求出校正閉(開)孔體積分?jǐn)?shù)，才能如實(shí)地表征樣品的泡孔結(jié)構(gòu)和正確地評(píng)價(jià)樣品的性能。
校正依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 10799-2008中“附錄 B(規(guī)范性附錄)試樣制備時(shí)開孔誤差的矯正”所述的“8分法”。
四、關(guān)于氣控閥和電磁閥在真密度儀應(yīng)用上的區(qū)別
氣控閥由氣體推動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)閥門的關(guān)閉與打開，所以無任何發(fā)熱，閥門溫度穩(wěn)定。
電磁閥由電流產(chǎn)生磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)閥門的關(guān)閉與打開，電磁線圈有發(fā)熱，閥門溫度隨通電時(shí)長(zhǎng)增大而升高；即使1℃溫升的影響，也將造成氣體體積定量約0.3%的誤差，遠(yuǎn)大于0.02%的重復(fù)性誤差要求。所以，對(duì)于對(duì)溫度恒定要求高的場(chǎng)合，需要采用零發(fā)熱的氣控閥來代替電磁閥以提高系統(tǒng)溫度的恒定度；但是氣控閥的驅(qū)動(dòng)氣體需要通過電磁閥來控制供給或切斷，相對(duì)單一直接采用電磁閥來講硬件成本將增加。真密度測(cè)試的關(guān)鍵點(diǎn)即在于氣體體積的精確定量，從而獲得樣品的準(zhǔn)確體積，對(duì)溫度恒定具有很高的要求。
3H-2000TD系列全自動(dòng)真密度儀采用行業(yè)內(nèi)***的氣控閥控制結(jié)構(gòu)，從根本上*消除了同類儀器采用電磁閥而帶來的電磁閥發(fā)熱而引起的體積定量誤差的問題。
(名稱：氣控閥真密度儀；號(hào)：.8)
五、關(guān)于“下裝式”樣品池安裝方式
3H-2000TD系列全自動(dòng)真密度儀由于具有*的“下裝卡口式”樣品池安裝方式，以樣品池直接作為樣品測(cè)試腔，具有對(duì)樣品測(cè)試腔體積利用率高的優(yōu)勢(shì)；對(duì)于10ml的樣品池，測(cè)試腔體積利用率高于90%，從而使對(duì)于少量樣品的測(cè)試精度得以提高。而通常的樣品池“上裝加蓋式”，將樣品池裝入測(cè)試桶內(nèi)加蓋密封后進(jìn)行測(cè)試，“測(cè)試桶+樣品池”構(gòu)成的樣品測(cè)試腔內(nèi)有大量剩余的無用空間，使測(cè)試腔體積利用率低，對(duì)于10ml的樣品池，測(cè)試腔體積利用低于10%，從而造成對(duì)于少量樣品的測(cè)試精度難以保證。
另一方面，“上裝加蓋式”樣品池的體積受制于加蓋的測(cè)試桶的體積，不適用大體積裝樣量(難以滿足150ml體積以上的裝樣量)，而“下裝卡口式”的樣品池，可以滿足大體積裝樣的需求，使裝樣上限達(dá)到500ml以上，以達(dá)到拓寬測(cè)試范圍、擴(kuò)大適用面、提高測(cè)試精度的目的。
(名稱：樣品池下裝式真密度儀；號(hào)：.5)
六、什么是擴(kuò)展腔，其作用是什么？
當(dāng)測(cè)試腔體積和基準(zhǔn)腔體積相差太懸殊時(shí)，不利于測(cè)試精度的提高；而測(cè)試腔體積因樣品體積的變化有較大的變化范圍，為了減小基準(zhǔn)腔體積和測(cè)試腔體積的差別程度，提高精度，可配備用于“擴(kuò)容”基準(zhǔn)腔體積的“擴(kuò)展腔”；當(dāng)樣品量小時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)腔，當(dāng)樣品體積較大時(shí)或者樣品密度很小需裝樣量較大時(shí)，可用“擴(kuò)展腔”來增大基準(zhǔn)腔的體積，以適應(yīng)大體積的測(cè)試腔，以實(shí)現(xiàn)提高精度的目的。
七、關(guān)于正壓測(cè)試好還是負(fù)壓測(cè)試好？
正壓測(cè)試是測(cè)試壓力大于常壓，一般是0-1ba，儀器無需配真空泵。
負(fù)壓測(cè)試是測(cè)試壓力小于常壓，測(cè)試過程中需要抽真空，儀器需要配真空泵。
對(duì)于真密度測(cè)試，由于**測(cè)試壓力只到1bar，遠(yuǎn)談不上高壓，所以對(duì)于采用氦氣這種所有氣體中*難液化的氣體，其性質(zhì)在常溫常壓附近是所有氣體中*接近理想氣體的，其在負(fù)壓和正壓條件下的理想化程度的差別與誤差要求比較是可以忽略的。
所有可以在負(fù)壓下測(cè)試的材料，均可以在正壓下測(cè)試；反過來則是不行的。例如對(duì)于具有一定揮發(fā)性質(zhì)的液體的測(cè)試，在真空負(fù)壓條件下，則會(huì)加劇其揮發(fā)，不利于測(cè)試的準(zhǔn)確性；而正壓下則會(huì)抑制其揮發(fā)，有利于測(cè)試的準(zhǔn)確性；另外例如對(duì)于具有一定吸附能力的樣品，如粉體，多孔材料等，在真空負(fù)壓條件下測(cè)試時(shí)，樣品對(duì)于氣體的吸附對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響則會(huì)強(qiáng)于在正壓條件下的測(cè)試；
所以，對(duì)于負(fù)壓測(cè)試應(yīng)謹(jǐn)慎使用。
負(fù)壓真正有用的不是在于測(cè)試，而是樣品處理過程，可以提高處理效率，縮短處理的時(shí)間約30%，將處理時(shí)間由15min縮短到10min；貝士德公司真密度儀的真空泵為選配件。
八、關(guān)于樣品池材質(zhì)是石英玻璃的還是金屬的好？
石英玻璃樣品池：
優(yōu)點(diǎn)：石英的熱膨脹系數(shù)只有不銹鋼或鋁的1/10-1/20，作為樣品池，相對(duì)金屬樣品池具有更高的體積穩(wěn)定性，有利于測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性；另外，石英玻璃的樣品池相對(duì)金屬樣品池是透明的，可以方便的觀測(cè)到在充氣加壓測(cè)試過程樣品是否受壓力、氣流影響，金屬樣品池則無法做任何觀測(cè)。
缺點(diǎn)：不如金屬樣品池抗摔抗磕碰。
3H-2000TD系列真密度儀標(biāo)配石英玻璃樣品池，壁厚2-3mm，結(jié)實(shí)耐用；石英玻璃樣品池的低膨脹系數(shù)，是測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度的保證；不銹鋼樣品池為選配件。
