专利名称：一种固体密度测量方法
技术领域：
本发明涉及固体材料或其它固体标本密度物理参数测量方法，尤其是任意形状固体材料密度物理参数测量方法。
背景技术：
密度是物质的一个物理参数，在很多领域需要使用该物理参数。其中固体标本的密度测量方法有多种。如利用放射性原理测量法、不等臂天平法、微波技术测量法和利用阿基米德定律间接测量等方法。这些测量方法都存在测量精度不高，人工记录，测量速度相对慢的缺点。CN2051738U公开的“岩(矿)石密度测定仪”比以前的密度测试方法提高了测试效率和精度，但因受传感器的限制，对量程较大或量程较小的试样使用同一荷重传感器也存在测量精度误差较大的问题，由于受当时技术条件的限制，还存在其存储数据量较小，传输数据不大方便的缺点。CN1456875A公开的“液压感应体积密度仪及其测试方法和用途”可以对人体器官及形态不规则、难以准确测量样品的体积密度进行检测，该发明从原理上采用多个测量器，针对不同体积的人体标本的体积密度进行测量，具有准确、可靠的特点。ZL200520028675.3公开的“固体物密度测量装置”采用可置换荷重传感器的办法增加量程减小测量误差。上述发明对不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度不能进行测量。现在对不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度测量还未见相关的发明和报道。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术的不足，尤其是不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度测量技术的不足，提供一种不受所测样品密度小于1g/cm3的样品的密度测量方法。
密度被定义为单位体积的质量，即σ(密度值)＝m(被测样品的质量)/v(被测样品的体积)。密度测量利用阿基米德定律间接测量的过程，是采用荷重传感器在空气中测量被测样品的重量(P1＝mg)，再将被测样品完全浸入液体或水中，测量被测样品浸入液体或水中后的重量(P2＝m2g)，若浸入液体为水，则利用公式σ=P1/g(P1-P2)/(σ0·g)=σ0P1P1-P2...(1)]]>其中σ0是液体或水的密度，即可计算出被测样品的密度。若浸入液体为水，则公式(1)为
σ=P1P1-P2...(2)]]>即只要测量出被测样品在空气中的重量，再将被测样品完全浸入水中，测量出被测样品在水中的重量，由公式(2)即可计算出被测样品的密度。公式(2)是针对样品密度大于1g/cm3的样品的密度测量方法，即需要将样品完全浸入液体或水中。
本发明的密度小于1g/cm3的样品的密度测量是采用以下方法实现的首先用荷重传感器在空气中测量被测样品的重量P1，再将被测样品附加一个已知重量为Pm和体积为V1的标准物体，其中所附加的已知的标准物体的重量的大小，以被测样品的重量和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中为下限，从而测出P2(P2为被测样品的重量和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量重量)。若浸入液体为水，则利用公式σ=mV=P1[P1-(P2-Pm)]-V1...(3)]]>即可求出不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度。
公式(3)中将的液体水密度设置为1g/cm3，并将[P1-(P2-Pm)]等效为被测样品的重量和附加标准物体合成后完全浸入水中的体积。
本发明的目的是通过以下方式实现的基于“固体物密度测量装置”的功能，包括以下方法和步骤a、用“固体物密度测量装置”在空气中测量被测样品的重量P1；b、将被测样品附加一个已知重量为Pm和体积为V1的标准物体(如砝码)完全浸入液体或水中，用“固体物密度测量装置”测出P2(P2为被测样品和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量的重量)；c、若测量现场没有已知重量和体积的标准物体，用“固体物密度测量装置”测量一块实心物体(如铁块)的重量Pm和体积V1；将已测实心物体附加在被测样品上，并完全浸入液体或水中，用“固体物密度测量装置”测出P2(P2为被测样品和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量的重量)；d、利用公式(3)即可求出不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度。
有益效果解决了不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度测量方法，实现了密度小于1g/cm3的样品的密度测量，增加了地球物理探矿、建筑材质分析或标本测量种类。
具体实施例方式本发明采用的方法是基于ZL200520028675.3公开的“固体物密度测量装置”，利用阿基米德定律间接测量固体物材料的密度，密度小于1g/cm3的样品的密度测量是采用以下方法实施的
实施例1测量现场有已知重量和体积的标准物体，则可利用“固体物密度测量装置”的功能d、用“固体物密度测量装置”在空气中测量被测样品的重量P1；e、将被测样品附加一个已知重量为Pm和体积为V1的标准物体(如砝码)完全浸入液体或水中，用“固体物密度测量装置”测出P2(P2为被测样品和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量的重量)；f、利用公式(3)即可求出不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度。
实施例2若测量现场没有已知重量和体积的标准物体，则可利用“固体物密度测量装置”的功能a、用“固体物密度测量装置”测量一块实心物体(如铁块)的重量Pm和体积V1；b、用“固体物密度测量装置”在空气中测量被测样品的重量P1；c、将已测实心物体附加在被测样品上，并完全浸入液体或水中，用“固体物密度测量装置”测出P2(P2为被测样品和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量的重量)；d、利用公式(3)即可求出不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度。
权利要求
1.一种固体密度测量方法，其特征在于，基于“固体物密度测量装置”的功能包括以下方法和步骤a、用“固体物密度测量装置”在空气中测量被测样品的重量P1；b、将被测样品附加一个已知重量为Pm和体积为V1的标准物体(如砝码)完全浸入液体或水中，用“固体物密度测量装置”测出P2(P2为被测样品和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量的重量)；c、若测量现场没有已知重量和体积的标准物体，用“固体物密度测量装置”测量一块实心物体(如铁块)的重量Pm和体积V1；将已测实心物体附加在被测样品上，并完全浸入液体或水中，用“固体物密度测量装置”测出P2(P2为被测样品和附加标准物体合成后能完全浸入液体或水中由荷重传感器测量的重量)；d、利用公式(3)即可求出不规则且密度小于1g/cm3的样品的密度。
全文摘要
本发明公开了一种固体材料或其它固体标本密度物理参数测量方法，尤其是任意形状固体材料且密度小于1g/cm
文档编号G01N9/00GK101078677SQ20071005582
公开日2007年11月28日 申请日期2007年7月2日 优先权日2007年7月2日
发明者凌振宝, 王君 申请人:吉林大学