专利名称：测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试量程的装置及应用，尤其是涉及一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统及应用。
背景技术：
饱和蒸汽压表示了液体蒸发和汽化的能力，是易挥发液体燃料蒸发性评价的重要指标。蒸汽压越高，表明液体愈易汽化。燃油的蒸汽压越大，内燃机在低温下越易启动。但另一方面，燃油的蒸汽压越大，在进油系统中形成气阻的可能性以及储运时轻质馏分损失的倾向就加大，蒸发损耗也就大。如果车用燃油的蒸汽压过大，在气温过高或外界气压显著降低时，就会形成气阻现象，导致发动机供油不足或供油中断。基于上述原因，有必要对内燃机液体替代混合燃料的蒸汽压特性进行研究。实验测试是获取液体物质饱和蒸汽压的最直接方法，但对于复杂组份液体来说， 测试不同压力、不同温度条件下的混合燃料饱和蒸汽压是一件很庞大的实验工作。而燃料饱和蒸汽压理论预测主要是基于分子理论的数值方法。基于分子理论的数值计算需要详尽掌握燃料组成要素及其各要素的特性参数。该方法对于单组份液体来说，虽然计算理论与方法复杂，但仍有推广应用可能。而对于多组份液体而言，由于对混合系统所有组份特性的详细了解具有较大难度，使得该方法在工程上的应用并不受推崇。因此，建立更为快捷、经济的混合液体燃料的经验预测方法就显得尤为必要，为混合燃料的推广应用和优化发动机设计以及控制蒸发排放提供基础数据。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。密度测量涉及液体、气体、固体密度测量。固体材料的密度测量方法有多种，不同的物质形态其测量方法不同。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虽然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。目前关于单独测试物质饱和蒸汽压和密度的装置很多，但未发现有装置可以将两测试项目灵活转换。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空装置，以解决现有饱和蒸汽压测试真空装置存在管路连接点多，易泄露，测试模块和量程单一的问题。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，该系统包括
恒温加热装置；一体化装置设在恒温加热装置内；快装接头一端与一体化装置经管道连接；真空阀一端与快装接头的另一端连接；三通阀一个接头经连接管道与真空阀的另一端连接；缓冲瓶与三通阀的另一个接头连接；串联真空泵与缓冲瓶连接。所述的恒温加热装置为恒温水浴装置或恒温气浴装置。所述的一体化装置一般设I 10个，各一体化装置均设在恒温加热装置中。所述的一体化装置由测试瓶、真空阀及真空表一体化构成。所述的测试瓶设置可方便关闭阀门的旋转式瓶塞。所述的真空表为不同量程的高精密度数字真空表。所述的连接管道上设有真空表。所述的串联真空泵为涡轮泵。测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统的应用，该系统用于计算物质的密度，物质密度指在某个特定温度下物质的质量和体积的商数。本发明测试方法采用在特定温度下测定一体化装置I中的物质质量，再测定该物质体积(测定相同体积的水的质量)，计算出物质的密度，具体包括以下步骤(I)将一体化装置装满水并抽至真空状态，控制恒温加热装置使一体化装置的温度控制为20°C，根据水的重量计算得出一体化装置的体积；(2)将与待测物质不互溶的溶剂注满装置一体化装置中，利用真空泵抽至真空状态，根据质量和体积计算得出溶剂的密度；(3)称量待测样品的质量，并加入步骤(2)选择的溶剂，再次抽至真空状态，根据待测物质质量，所加溶剂质量及溶剂密度，计算得出待测物质的密度。测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统的应用，该系统用于测试饱和蒸汽压，饱和蒸汽压是指在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力，所测物质置于一体化装置后，将一体化装置的阀门旋转至关闭状态，利用恒温加热装置对一体化装置的温度进行调节，然后利用真空表直接读出所测物质的饱和蒸汽压即可，所用的真空表可灵活更换，因此可以实现不同量程间的互换；采用快装接头可灵活转换不同模块及量程的测定，并可以同时进行多个样品的测试；各个一体化装置之间是并联结构，相互没有干扰，可同时检测不同状态的样品(固体或液体)，也可以同时测试同种物质不同温度下的饱和蒸汽压和密度值。与现有技术相比，本发明具有以下优点I)采用测试瓶、真空表与真空阀一体化的独特设计，最大限度减少管路连接点，以保证装置无泄漏；2)采用夹套式或快速连接真空接头，以保证不同测试项目与不同量程、模块之间的转换；3)结构简单实用，易于安装和操作；4)适用性强，多路设计，可同时检测多个样品。
图I为本发明的结构示意图；图2为一体化装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例—种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空装置，其结构如图I所示。包括一体化装置I，恒温加热装置2，快装接头3，真空阀4，真空表5，三通阀6，缓冲瓶7，串接真空泵8。一体化装置I置于恒温加热装置2中，根据不同样品选择不同的水浴或气浴温度。一体化装置I可以设置I 10个，本实施例中设有3个。每个一体化装置I都通过快装接头3与真空阀4连接，真空阀4与真空表5连接，真空表5与三通真空阀6 —端连接， 三通真空阀6另一端与缓冲瓶7连接，缓冲瓶7与串接真空泵8连接，该串接真空泵8为涡轮泵。一体化装置I的结构如图2所示，由测试瓶、真空阀及真空表一体化构成。其中真空表为一组不同量程高精密度数字真空表，瓶塞处采用旋转瓶塞即可关闭阀门的设计。本发明可以用于计算物质的密度，物质密度指在某个特定温度下物质的质量和体积的商数。本发明测试方法采用在特定温度下测定一体化装置I中的物质质量，再测定该物质体积(测定相同体积的水的质量)，计算出物质的密度，具体包括以下步骤(I)将一体化装置I装满水并抽至真空状态，控制恒温加热装置2使一体化装置I 的温度控制为20°C，根据水的重量计算得出一体化装置I的体积；(2)将与待测物质不互溶的溶剂注满装置一体化装置I中，利用串接真空泵8将一体化装置I抽至真空状态，根据质量和体积计算得出溶剂的密度；(3)称量待测样品与一体化装置1，并加入步骤(2)选择的溶剂，再次将一体化装置I抽至真空状态，根据待测物质质量，所加溶剂质量及溶剂密度，计算得出待测物质的密度。本发明还可以用于测试饱和蒸汽压，饱和蒸汽压是指在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力，所测物质置于一体化装置I后，将一体化装置I的阀门旋转至关闭状态，利用恒温加热装置2对一体化装置I的温度进行调节，然后利用真空表5直接读出所测物质的饱和蒸汽压即可，所用的真空表5可灵活更换，因此可以实现不同量程间的互换；采用快装接头3可灵活转换不同模块及量程的测定，并可以同时进行多个样品的测试；各个一体化装置I之间是并联结构，相互没有干扰，可同时检测不同状态的样品(固体或液体)，也可以同时测试同种物质不同温度下的饱和蒸汽压和密度值。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的具体实施方式
仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述具体实施方式
的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
1.一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，该系统包括:恒温加热装置；一体化装置设在恒温加热装置内；快装接头一端与一体化装置经管道连接；真空阀一端与快装接头的另一端连接；三通阀一个接头经连接管道与真空阀的另一端连接；缓冲瓶与三通阀的另一个接头连接；串联真空泵与缓冲瓶连接。
2.根据权利要求I所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的恒温加热装置为恒温水浴装置或恒温气浴装置。
3.根据权利要求I所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的一体化装置一般设I 10组，均设在恒温加热装置中。
4.根据权利要求I所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的一体化装置由测试瓶、真空阀及真空表一体化构成。
5.根据权利要求4所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的测试瓶设置可方便关闭阀门的旋转式瓶塞。
6.根据权利要求4所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的真空表为不同量程的高精密度数字真空表。
7.根据权利要求I所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的连接管道上设有真空表。
8.根据权利要求I所述的一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统，其特征在于，所述的串联真空泵为涡轮泵。
9.一种如权利要求I所述的测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统的应用，其特征在于，该系统用于计算物质的密度，包括以下步骤(1)将一体化装置装满水并抽至真空状态，控制恒温加热装置使一体化装置的温度控制为20°C，根据水的重量计算得出一体化装置的体积；(2)将与待测物质不互溶的溶剂注满装置一体化装置中，利用真空泵抽至真空状态，根据质量和体积计算得出溶剂的密度；(3)称量待测样品的质量，并加入步骤(2)选择的溶剂，再次抽至真空状态，根据待测物质质量，所加溶剂质量及溶剂密度，计算得出待测物质的密度。
10.一种如权利要求I所述的测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统的应用，其特征在于，该系统用于饱和蒸汽压，所测物质置于一体化装置后，将一体化装置的阀门旋转至关闭状态，利用恒温加热装置对一体化装置的温度进行调节，然后利用真空表直接读出所测物质的饱和蒸汽压即可。
全文摘要
本发明涉及一种测试物质饱和蒸汽压与固体密度的模块化真空系统及应用，包括恒温加热装置，设在恒温加热装置内的瓶、阀、真空表的一体化装置，与一体化装置经管道依次连接的快装接头、真空阀及三通阀，三通阀的一个接头与连接有串联真空泵的缓冲瓶连接，该系统可以用于计算物质的密度。与现有技术相比，本发明通过优化设计，最大限度降低装置的死体积和连接点数量，解决了现有饱和蒸汽压测试真空装置存在管路连接点多，易泄露，测试模块和量程单一的问题。
文档编号G01N7/14GK102607993SQ20121010227
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者刘刚, 张小沁, 张春晖, 林 建 申请人:上海化工研究院