Analisador Automático de Porosidade e Densidade Verdadeira de Laboratório 

Parâmetro

Características e vantagens do produto

a. Totalmente automatizado: conclusão com um clique da lavagem do caminho do gás, lavagem da amostra, temperatura constante do sistema, testes repetidos e resultados são fornecidos.

b. BSD-TD-K: Célula de amostra: Possui uma célula de amostra de porosidade especial especialmente projetada para materiais espumantes, feita de aço inoxidável, com um espaço cúbico interno, que pode fazer com que a taxa de utilização da célula de amostra chegue a mais de 80% (o padrão nacional requer mais de 15%), muito maior do que o de células de amostra cilíndricas comuns.

(Nome da Patente: Analisador de Densidade e Porosidade Verdadeira com Célula de Amostra Interna Nº de Patente: 201420149458.9)

c. Método de teste: O método de teste "bottom-loading" que usa pools de amostras de diferentes volumes diretamente como a câmara de teste de amostra é adotado. Comparado com instrumentos semelhantes que alteram o volume da câmara de teste por enchimento, tem uma alta taxa de utilização do volume da câmara de teste de amostra. Vantagens, para que a precisão do teste possa ser melhorada; a célula de amostra "tipo baioneta montada na parte inferior" pode atender convenientemente às necessidades de carregamento de amostra de microvolume e grande volume ao mesmo tempo, de modo a atingir o objetivo de melhorar a precisão do teste.

(Nome da patente: Medidor de densidade real de carregamento inferior da célula de amostra Nº de patente: 201120436207.5)

d. Modo de temperatura constante (opcional): Modo de temperatura constante programado totalmente automático; controle programado do processo de temperatura constante e entrar automaticamente no processo de teste.

(Nome da patente: medidor de densidade real do método de deslocamento de gás e número da patente do tubo pré-termostático da fonte de gás: 201220708191.3)

e. Tipo de válvula: válvula operada a ar, que elimina fundamentalmente a mudança de temperatura e a não homogeneidade de temperatura da câmara de referência causada pelo aquecimento da estrutura da válvula eletromagnética de instrumentos similares, garantindo o efeito de temperatura constante ideal; subverte fundamentalmente o uso de software O método de correção é usado para reduzir o erro causado pelo aquecimento da válvula eletromagnética e destruir o efeito de temperatura constante.

(Nome da patente: patente do medidor de densidade real da válvula de controle pneumático: 201220140709.8)

f. Amostra padrão: Cada instrumento é equipado com uma amostra de coluna de alumínio padrão, que foi testada por uma autoridade nacional e possui um certificado de teste correspondente. 

g. Cavidade de referência: Existe uma cavidade de referência incorporada; (a cavidade de extensão é opcional e a cavidade de expansão pode melhorar a precisão do teste para diferentes volumes de cubeta de amostra; o programa seleciona automaticamente se deseja habilitar a cavidade de expansão de acordo com o volume da cubeta de amostragem).

h. Circuito de ar: Estrutura do circuito de ar modular, sem juntas de tubulação entre as válvulas, reduzindo os pontos de vazamento de ar e campo de temperatura uniforme.

eu. Balanço de pressão: Possui três modos de tempo de balanceamento de pressão: padrão automático, seleção do usuário e definido pelo usuário, adaptando-se a amostras de diferentes estruturas.

j. Processo de autoinspeção: Processo de autoinspeção inteligente avançado, julga de forma inteligente se há vazamento de ar no pool de amostras e se a estanqueidade do instrumento é qualificada e resolve completamente o erro humano.

k. Detecção e medição: O instrumento passou na certificação de medição do Instituto de Metrologia e Ciências de Teste de Pequim e possui um certificado de teste.

eu. Retorno à pressão normal: Tem a função de retornar automaticamente à pressão normal após o teste para evitar que a amostra espirre.

m. Interface de controle: interface de controle gráfica clara e vívida, e todas as operações de controle de hardware podem ser executadas na interface.

n. Log de operação: log de operação do instrumento detalhado, o tempo é preciso para o segundo, o que garante a operação confiável e pós-venda do instrumento.

Introdução à tecnologia

1. Princípio do teste

Aplique o princípio de Arquimedes - método de deslocamento de expansão de gás, use a lei de Bohr (PV = nRT) de gás inerte com pequeno diâmetro molecular sob certas condições e meça com precisão a amostra medindo o volume de gás deslocado pela amostra no esqueleto da câmara de teste volume (incluindo células fechadas), de modo a obter a sua verdadeira densidade, verdadeira densidade=massa/volume do esqueleto.

O método de deslocamento de expansão de gás usa gás para substituir o líquido para medir o volume deslocado por uma amostra. Este método pode evitar o erro de teste causado pela dissolução da amostra no método de imersão e tem a vantagem de não danificar a amostra. Como o gás pode penetrar nos poros extremamente pequenos da amostra e nos poros irregulares da superfície, o volume medido da amostra está mais próximo do volume do esqueleto da amostra, que pode ser usado para calcular a densidade da amostra e o volume medido valor também está mais próximo da densidade real da amostra.

O sistema de teste do instrumento consiste em uma cavidade de teste e uma cavidade de referência, conforme mostrado na figura.

Massa da amostra a ser testada: M; Volume da cavidade de teste: V1; Volume de referência da cavidade: V2;  

Ao determinar a verdadeira densidade de uma amostra:

1. Coloque uma amostra com um volume esqueleto V (a ser testado) na câmara de teste;

2. O instrumento abre automaticamente a válvula de teste e a válvula de escape para esvaziar o gás na câmara de teste e na câmara de referência, fecha a válvula de escape e, quando a pressão estiver estável, registre a pressão P1 neste momento;

3. Feche a válvula de teste, injete uma certa quantidade de gás na câmara de referência e registre a pressão estável P2;

4. Abra a válvula de teste, conecte a câmara de teste da amostra à câmara de referência e registre a pressão estabilizada P3; antes e depois de abrir a válvula de teste, a quantidade molar total de gás na câmara de teste e na câmara de referência é igual, então pode-se ver que:

P1 (V1-V)+P2V2=P3 [(V1-V)+V2],

Ou seja, V=V1- (P2-P3)V2/(P3-P1),

ρ=M/V

Ou seja: o volume do esqueleto e a densidade real do material podem ser obtidos.

2. Comparação do método de deslocamento de gás e método de imersão

O método de deslocamento de expansão de gás usa gás para substituir o líquido para medir o volume deslocado pela amostra. Este método elimina a possibilidade de dissolução da amostra pelo método de imersão e tem a vantagem de não danificar a amostra. Como o gás pode penetrar nos minúsculos poros da amostra e nas cavidades irregulares da superfície, o volume medido da amostra está mais próximo do volume do esqueleto da amostra, que pode ser usado para calcular a densidade da amostra e o valor medido também está mais próximo da densidade real da amostra. Além disso, possui maior eficiência de teste e automação.

3. O significado e o método de correção do furo de corte de materiais de espuma

Para os testes de taxa de células abertas e células fechadas de materiais como espuma, durante a preparação de amostras cubóides, ao cortar as 6 superfícies da amostra, algumas espumas de células fechadas sempre serão cortadas artificialmente em células de células abertas. Portanto, a proporção aparente fechada (aberta) medida deve ser corrigida para obter a fração de volume de poro fechado (aberto) corrigida, a fim de caracterizar fielmente a estrutura celular da amostra e avaliar corretamente o desempenho da amostra.

A correção é baseada no "método de 8 pontos" descrito no "Apêndice B (Apêndice Normativo) Correção de erros de abertura na preparação de amostras" no padrão nacional GB/T10799-2008.

4. A diferença entre a válvula de controle de ar e a válvula solenóide na aplicação do verdadeiro medidor de densidade

A válvula operada a ar é acionada pelo cilindro de gás para acionar o núcleo da válvula para realizar o fechamento e a abertura da válvula, para que não haja geração de calor e a temperatura da válvula seja estável.

A válvula solenóide aciona a ação do carretel pelo campo magnético gerado pela corrente para realizar o fechamento e a abertura da válvula. A bobina solenóide gera calor, e a temperatura da válvula aumenta com o aumento do tempo de eletrificação; O erro de 0,3% é muito maior do que o requisito de erro de repetibilidade de 0,02%. Portanto, para ocasiões que requerem alta estabilidade de temperatura, é necessário usar uma válvula de controle de ar de calor zero em vez de uma válvula solenóide para melhorar a estabilidade da temperatura do sistema; no entanto, o gás de acionamento da válvula de controle de ar precisa ser controlado pela válvula solenóide para fornecer ou cortar, o que é relativamente simples. O uso direto de válvulas solenoides aumentará os custos de hardware. O ponto chave do verdadeiro teste de densidade é a quantificação precisa do volume de gás,

O medidor de densidade verdadeiro automático da série BSD-TD adota a estrutura de controle de válvula de controle de ar mais avançada da indústria, que elimina fundamentalmente o erro quantitativo de volume causado pelo aquecimento da válvula solenóide causado pela válvula solenóide usada em instrumentos similares.

(Nome da patente: Medidor de densidade real da válvula de controle pneumático; Patente nº: 201220140709.8)

5. Sobre o método de instalação da célula de amostra "carregamento inferior"

O medidor de densidade real totalmente automático da série BSD-TD tem a vantagem de alta taxa de utilização do volume da câmara de teste de amostra devido ao método avançado de instalação de célula de amostra "tipo baioneta de carregamento inferior", que usa a célula de amostra diretamente como o câmara de teste de amostras; para pool de amostras de 10 ml, a taxa de utilização do volume da câmara de teste é superior a 90%, o que melhora a precisão do teste para uma pequena quantidade de amostras. No entanto, a célula de amostra usual é "montada na parte superior e coberta", e a célula de amostra é colocada no cilindro de teste e selada com uma tampa para teste. A câmara de teste de amostra composta de "barril de teste + célula de amostra" tem uma grande quantidade de espaço restante inútil, fazendo com que a taxa de utilização do volume da câmara de teste seja baixa. Para um conjunto de amostras de 10 ml,

Por outro lado, o volume da célula de amostra "top loading and capping" é limitado pelo volume do cilindro de teste tampado, que não é adequado para carregamento de amostra de grande volume (é difícil atender ao volume de carregamento de amostra de 150 ml ou mais), enquanto o "tipo de baioneta de carregamento inferior" "A célula de amostra pode atender às necessidades de carregamento de amostra de grande volume, de modo que o limite superior de carregamento de amostra pode atingir mais de 500ml, de modo a atingir o objetivo de ampliar o faixa de teste, expandindo a área de aplicação e melhorando a precisão do teste.

(Nome da patente: Medidor de densidade real com célula de amostra de carga inferior; Patente nº: 201120436207.5)

6. O que é uma câmara de expansão e qual a sua função?

Quando a diferença entre o volume da cavidade de teste e o volume da cavidade de referência é muito grande, não é propício para a melhoria da precisão do teste; e o volume da cavidade de teste tem uma grande variação devido à mudança do volume da amostra. Para reduzir a diferença entre o volume da cavidade de referência e o volume da cavidade de teste, Para melhorar a precisão, pode ser equipado com uma "câmara de expansão" para "expandir" o volume da câmara de referência; quando o volume da amostra é pequeno, a câmara de referência padrão pode ser usada; "Expanda a cavidade" para aumentar o volume da cavidade de referência para se adaptar à cavidade de teste de grande volume para atingir o objetivo de melhorar a precisão.

7. É melhor testar pressão positiva ou pressão negativa?

Teste de pressão positiva significa que a pressão de teste é maior que a pressão normal, geralmente 0-1ba, e o instrumento não precisa de uma bomba de vácuo.

Teste de pressão negativa significa que a pressão de teste é menor que a pressão normal. Durante o processo de teste, é necessário vácuo e o instrumento precisa estar equipado com uma bomba de vácuo.

Para o teste de densidade real, como a pressão de teste mais alta é de apenas 1 bar, está longe de ser uma pressão alta; portanto, para o hélio, o gás mais difícil de liquefazer entre todos os gases, suas propriedades são as mais próximas dos gases ideais entre todos os gases próximos do normal temperatura e pressão. , a diferença no grau de idealização sob condições de pressão negativa e positiva é insignificante em comparação com o requisito de erro.

Todos os materiais que podem ser testados sob pressão negativa podem ser testados sob pressão positiva; o inverso não é possível. Por exemplo, para o teste de um líquido com certas propriedades voláteis, sob a condição de pressão negativa de vácuo, sua volatilização será intensificada, o que não favorece a precisão do teste; enquanto sob pressão positiva, sua volatilização será suprimida, o que favorece a precisão do teste; além disso, por exemplo, para amostras com uma certa capacidade de adsorção, como pós, materiais porosos, etc., quando testadas sob condições de pressão negativa a vácuo, a influência da adsorção de gás da amostra nos resultados do teste será mais forte do que sob pressão positiva condições de pressão; portanto, o teste de pressão negativa deve ser usado com cautela.

A utilidade real da pressão negativa não está no teste, mas no processo de processamento da amostra, que pode melhorar a eficiência do processamento, encurtar o tempo de processamento em cerca de 30% e reduzir o tempo de processamento de 15 minutos para 10 minutos; a bomba de vácuo do True Density Instrument de Bester é um acessório opcional.