[發明專利]一種用于測量物體體積和體膨脹系數的裝置及方法

在審

• 申請號: 201910329910.7
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN109932271A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 何天青;金燕平
• 申請（專利權）人: 常州廣為儀器科技有限公司
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N7/00;G01F22/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 朱麗華

本發明公開了一種用于測量物體體積和體膨脹系數的裝置，包括帶下吊鉤的天平、吊籃、用于盛放液體的容器、加熱器和溫度傳感器，天平設置在容器上方，用于稱量待測物體干重和稱量其在液體中的重量；吊籃通過下吊鉤吊掛在天平下部，用于放置待測物體，且使其浸泡在液體里。還包括微處理器，微處理器與電子天平、加熱器和溫度傳感器連接，用于控制加熱器啟停，接收電子天平和溫度傳感器的采集數據，計算并顯示待測物體的體積及體膨脹系數。還公開一種用于測量軟包裝產品內部氣體體積和體膨脹系數的方法，以及用于測量固體材料體膨脹系數的方法。本發明能簡單方便的實現對物體體積和體膨脹系數測定，尤其在不破壞軟包裝產品條件下對其內部氣體的測量。

技術領域

本發明涉及氣體體積測量技術領域，特別是涉及一種用于用于測量物體體積和體膨脹系數的裝置及方法。

背景技術

目前，軟包裝產品，如袋裝食品、鋰電池等，已廣泛用于工業和民生領域。由于生物、化學和物理環境的變化，軟包裝產品內部會產生氣體，氣體產生量經常和軟包裝內部的材料性質相關。例如，軟包裝內部的食品如果腐敗，會產生甲烷、二氧化碳等氣體；軟包裝鋰電池老化或受熱其內部電解質分解，可能產生有害或易燃氣體。所以，測量軟包裝產品內部氣體的產生量，不僅有助于軟包裝產品的質量控制，也是保證產品安全的重要手段。

現在直接測量軟包裝產品中內部氣體含量的方法大多是破壞性測量，即需要穿透包裝材料，釋放其內部氣體，再進行測量。這種破壞性測量的成本高，而且是一次性測量，不能觀察同一軟包裝產品在不同時間和不同生物、化學及物理條件下內部氣體量的變化。

還有，現有針對某種材料的體膨脹系數測量，均是由線膨脹系數得到。由于大部分材料的線膨脹系數在10^-6量級，現行測量線膨脹系數的方法需要高精密傳感器測量材料在不同溫度下長度的微小變化。測量時材料必須放在基座上，而基座本身也會膨脹，并且基座和材料都會震動，使得測量線性微小變化非常困難，致使最終得到的體膨脹系數不準確。

由此可見，上述現有的軟包裝產品內部氣體測量方法和裝置，在結構、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種新的用于測量物體體積和體膨脹系數的裝置及方法，使其在不損傷軟包裝產品的基礎上，實現對其內部氣體體積和體膨脹系數的測量，以及對固體材料的體膨脹系數的測量，實屬當前重要研發課題之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于測量物體體積和體膨脹系數的裝置，使其在不損傷軟包裝產品的基礎上，實現對其內部氣體體積和體膨脹系數的測量，從而克服現有技術的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于測量物體體積和體膨脹系數的裝置，包括帶下吊鉤的天平、吊籃、用于盛放液體的容器，以及設置于所述容器底部的加熱器和設置于所述容器內部的溫度傳感器，

所述天平設置在所述容器上方，用于稱量所述軟包裝產品的干重W和稱量所述軟包裝產品在液體中的重量D；

所述吊籃通過下吊鉤吊掛在所述天平的下部，用于放置所述軟包裝產品，且使所述軟包裝產品浸泡在所述容器中的液體里；所述加熱器用于為所述容器中的液體加熱，所述溫度傳感器用于測量所述容器中液體的溫度值。

進一步改進，還包括微處理器，所述天平采用電子天平，所述微處理器與所述電子天平、加熱器和溫度傳感器連接，所述微處理器用于控制加熱器啟停，用于接收所述電子天平和溫度傳感器的采集數據，以及計算并顯示所述軟包裝產品內部氣體的體積和體膨脹系數。

進一步改進，所述容器內部還設置攪拌器，所述攪拌器與所述微處理器連接并由其控制啟停。

進一步改進，所述容器內部的液體為純水、油或其它可知密度的液體。

本發明還提供一種用于測量軟包裝產品內部氣體體積的方法，所述方法包括如下步驟：