不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置及其方法
【專利摘要】不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置及其方法，屬于無機相變材料性能參數(shù)測量領(lǐng)域。為了解決目前不能準(zhǔn)確測定不同溫度條件下無機相變材料體積變化率的問題。在容器內(nèi)裝入無機相變材料，通過精密刻度玻璃管向容器內(nèi)注入V0ml煤油，精密刻度玻璃管通過連接管與抽液泵連通；打開抽液泵隔絕空氣開關(guān)，讀所述玻璃管煤油凹液面刻度V1ml；溫控加熱器調(diào)節(jié)到需要測定溫度間接對無機相變材料進行加熱使其充分變化，待容器內(nèi)溫度穩(wěn)定在需要測定溫度，讀煤油凹液面示數(shù)V2ml，抽液泵抽取適量煤油后，打開所述開關(guān)；待煤油凹液面再次穩(wěn)定，讀取示數(shù)為V3ml，讀電子稱質(zhì)量的變化示數(shù)，結(jié)合公式求取所述變化率。它用于測定無機相變材料體積變化率。
【專利說明】不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機相變材料性能參數(shù)測量的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]無機相變材料有固定的相變溫度點，在相變溫度條件下，其會從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣?液混合態(tài)，或者完全的液態(tài)，如此，它的體積必然發(fā)生變化，大量試驗表明，其體積會膨脹。
[0003]無機相變材料具有儲能和釋放能量的性質(zhì)，目前已逐漸應(yīng)用到節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。固體無機相變材料需要盛裝在具有一定機械強度的密封容器內(nèi)，為了最大程度利用容器內(nèi)部空間，需要裝入合理體積的無機相變材料。因為無機相變材料相變后體積膨脹，如果裝滿容器，極可能造成容器脹裂，故要通過試驗測量無機相變材料的體積變化率，然后通過計算裝入容器內(nèi)合理體積量的無機相變材料。顯然，無機相變材料體積變化率參數(shù)的測定非常重要。
[0004]目前傳統(tǒng)采用阿基米德原理測定無機相變材料體積變化率的裝置都很粗糙，并且都是簡單的由試管等器材臨時拼湊搭接組合而成。因為要避免無機相變材料與水互溶，所以采用煤油作為排開的液體，傳統(tǒng)的方法更沒有考慮到煤油在溫度條件變化下的體積變化，這勢必造成測定結(jié)果出現(xiàn)很大誤差。因此，目前測量無機相變材料體積變化率的裝置不能準(zhǔn)確測定不同溫度條件下無機相變材料體積變化率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決目前測量無機相變材料體積變化率的裝置不能準(zhǔn)確測定不同溫度條件下無機相變材料體積變化率的問題，本發(fā)明提供一種不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置及其方法。
[0006]本發(fā)明的不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置，
[0007]它包括電子稱、吊架、連接管、容器、密封塞、精密刻度玻璃管、溫度計、水浴槽、抽液泵和溫控加熱器；
[0008]吊架的頂端與電子稱的稱量端固定，容器與吊架固定連接，
[0009]在位于容器頂部的端口處設(shè)置密封塞使容器內(nèi)密封，溫度計通過密封塞插入容器內(nèi)，精密刻度玻璃管的一端插入密封塞與容器內(nèi)連通，精密刻度玻璃管的另一端與連接管的一端連通，連接管的另一端與帶有隔絕空氣開關(guān)的抽液泵的抽液口連通；
[0010]容器浸沒在水浴槽盛裝的水內(nèi)，溫控加熱器的加熱絲設(shè)置在水浴槽盛裝的水內(nèi)。
[0011]基于所述不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置的測定方法，它包括如下步驟:
[0012]步驟一:對精密刻度玻璃管與連通的容器的體積容量進行標(biāo)定；
[0013]步驟二:打開密封塞，在容器內(nèi)裝入無機相變材料，所述無機相變材料的體積為容器體積的二分之一到三分之二之間，蓋緊密封塞；
[0014]取下與精密刻度玻璃管連接的連接管，通過精密刻度玻璃管向容器內(nèi)注入VciHil的煤油，使煤油的凹液面在精密刻度玻璃管的中部，并將連接管重新與精密刻度玻璃管連接；同時讀取電子稱上的示數(shù)，換算單位，記錄為Mlg ；
[0015]步驟三:打開抽液泵的隔絕空氣開關(guān)，使連接管與空氣相通，讀出此時煤油在精密刻度玻璃管上的凹液面示數(shù)V1Hil ;
[0016]步驟四:關(guān)閉抽液泵的隔絕空氣開關(guān)，打開溫控加熱器，使溫控加熱器的加熱溫度調(diào)節(jié)到需要測定的溫度值，此時加熱絲對水浴槽中的水加熱，保持1-1.5小時，使容器內(nèi)的無機相變材料的狀態(tài)發(fā)生充分變化，且溫度計的示數(shù)穩(wěn)定在所述需要測定的溫度值上時，打開抽液泵的隔絕空氣開關(guān)，讀取此時煤油在精密刻度玻璃管上的凹液面示數(shù)V2ml ；
[0017]步驟五:關(guān)閉隔絕空氣開關(guān)，按動抽液泵，抽取5-10ml的煤油，然后，關(guān)閉抽液泵，打開隔絕空氣開關(guān)；待連接管內(nèi)的煤油完全回流排空，精密刻度玻璃管內(nèi)煤油的凹液面再次穩(wěn)定時，讀取煤油在精密刻度玻璃管上的凹液面示數(shù)V3Hil ;同時讀取電子稱上的示數(shù)，換算單位,記錄為M2g ；
[0018]步驟六:通過以上步驟的數(shù)據(jù)VcＶ１、VpHMpM2和已知的室溫時煤油的密度P，根據(jù)公式
【權(quán)利要求】
1.不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置，其特征在于，它包括電子稱(I)、吊架(3)、連接管(4)、容器(5)、密封塞(6)、精密刻度玻璃管(7)、溫度計(8)、水浴槽(9)、抽液泵(10)和溫控加熱器(11); 吊架(3)的頂端與電子稱(I)的稱量端固定，容器(5)與吊架(3)固定連接， 在位于容器(5 )頂部的端口處設(shè)置密封塞(6 )使容器(5 )內(nèi)密封，溫度計(8 )通過密封塞(6)插入容器(5)內(nèi)，精密刻度玻璃管(7)的一端插入密封塞(6)與容器(5)內(nèi)連通，精密刻度玻璃管(7)的另一端與連接管(4)的一端連通，連接管(4)的另一端與帶有隔絕空氣開關(guān)(10-1)的抽液泵(10)的抽液口連通； 容器(5)浸沒在水浴槽(9)盛裝的水(12)內(nèi)，溫控加熱器(11)的加熱絲(11-1)設(shè)置在水浴槽(9)盛裝的水(12)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同溫度 條件下無機相變材料體積變化率測定裝置，其特征在于， 它還包括平臺(2)，電子稱(I)的下端與平臺(2)固定連接。
3.基于權(quán)利要求1所述的不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置的測定方法，其特征在于:它包括如下步驟: 步驟一:對精密刻度玻璃管(7)與連通的容器(5)的體積容量進行標(biāo)定； 步驟二:打開密封塞(6)，在容器(5)內(nèi)裝入無機相變材料(13)，所述無機相變材料(13)的體積為容器(5)體積的二分之一到三分之二之間，蓋緊密封塞(6)； 取下與精密刻度玻璃管(7)連接的連接管(4)，通過精密刻度玻璃管(7)向容器(5)內(nèi)注入VciHil的煤油(14)，使煤油(14)的凹液面在精密刻度玻璃管(7)的中部，并將連接管(4)重新與精密刻度玻璃管(7)連接；同時讀取電子稱(I)上的示數(shù)，換算單位，記錄為Mlg ；步驟三:打開抽液泵(10)的隔絕空氣開關(guān)(10-1),使連接管(4)與空氣相通，讀出此時煤油(14)在精密刻度玻璃管(7)上的凹液面示數(shù)V1Hil ； 步驟四:關(guān)閉抽液泵(10)的隔絕空氣開關(guān)(10-1)，打開溫控加熱器(11)，使溫控加熱器(11)的加熱溫度調(diào)節(jié)到需要測定的溫度值，此時加熱絲(11-1)對水浴槽(9)中的水(12)加熱，保持1-1.5小時，使容器(5)內(nèi)的無機相變材料(13)的狀態(tài)發(fā)生充分變化，且溫度計(8)的示數(shù)穩(wěn)定在所述需要測定的溫度值上時，打開抽液泵(10)的隔絕空氣開關(guān)(10-1)，讀取此時煤油(14)在精密刻度玻璃管(7)上的凹液面示數(shù)V2ml ； 步驟五:關(guān)閉隔絕空氣開關(guān)(10-1),按動抽液泵(10)，抽取5-10ml的煤油(14)，然后，關(guān)閉抽液泵(10)，打開隔絕空氣開關(guān)(10-1);待連接管(4)內(nèi)的煤油完全回流排空，精密刻度玻璃管(7 )內(nèi)煤油的凹液面再次穩(wěn)定時，讀取煤油(14)在精密刻度玻璃管(7 )上的凹液面示數(shù)V3ml ；同時讀取電子稱(I)上的示數(shù)，換算單位，記錄為M2g ； 步驟六:通過以上步驟的數(shù)據(jù)V。、VpHMpM2和已知的室溫時煤油的密度P，根據(jù)
公式
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于不同溫度條件下無機相變材料體積變化率測定裝置的測定方法，所述煤油(14)在精密刻度玻璃管(7)上的凹液面示數(shù)等于容器(5)與精密刻度玻璃管 (7)內(nèi)凹液面以下液體的體積總`和。
【文檔編號】G01F22/00GK103438956SQ201310437982
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】楊英姿, 劉雨時, 高小建, 鄧宏衛(wèi) 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)