[發明專利]一種水中試樣體積測定方法

在審

• 申請號: 202110553108.3
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113295231A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張新愛;張小軍;張懋楠;茹曉紅
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: G01F17/00
• 分類號: G01F17/00
• 代理公司: 洛陽華和知識產權代理事務所(普通合伙) 41203
• 代理人: 劉亞莉

一種水中試樣體積測定方法包括以下步驟：向體積測定瓶加水至水開始從溢流管中流出；調整體積測定瓶使水充滿溢流管；將鹽水接頭調整至鹽水接頭的中軸線與豎直方向呈45度傾角，體積測定瓶開始溢流；停止溢流后將鹽水接頭在燒杯內壁輕觸一下后松開鹽水接頭；從滴定管中取出X mL的水于體積測定瓶中；調整體積測定瓶使水充滿溢流管；調整鹽水接頭使鹽水接頭的中軸線與豎直方向呈45度傾角，體積測定瓶內溢流水承接在滴定管中；待不再溢流時將鹽水接頭在滴定管內壁輕觸一下；滴定管靜置30秒后讀取滴定管的讀數Y。將不規則固體試樣真空包裝后浸入水中，利用本發明的體積測定方法測定浸入水中試樣體積，測出的體積準確度高。

技術領域

本發明涉及一種體積測定方法，特別涉及一種水中試樣體積測定方法。

背景技術

因不規則固體形狀的復雜性，其體積測定難度較大。因此，不規則固體密度測定常采用蠟封法：根據阿基米德定律，物體在水中所受的浮力等于它排開同體積水的重力。試驗時將已知質量的待測固體試樣浸入融化的石蠟中，在試樣表面形成一層防水蠟殼，保持其完整外形，分別稱得帶有蠟殼的固體試樣在空氣中和水中的質量，根據阿基米德定律及蠟封后的固體試樣在水中的受力情況，分析推導出其密度計算公式。

任金鑫等在《使用小型真空包裝機密封快速測量地質樣品小體重》一文(礦產與地質，2016,30(1)，第147—150頁)中介紹了一種使用小型真空包裝機密封試樣，使用靜水力學掛鉤電子天平測量地質樣品小體重(密度)的方法。結果表明:使用同批次真空包裝袋測量物理特性不同的地質樣品的小體重，結果準確可靠，與傳統蠟封法的測量結果一致；同批次真空包裝袋密度測量值的相對標準偏差僅為0.08％～0.10％。真空包裝密封法相比于傳統蠟封法，成本低且操作相對簡便。蠟封法和真空包裝袋法密度計算公式如下：

ρ＝m/V＝m/〔S₂/ρ_wT－(m₁－m)/ρ_n〕

式中：ρ——待測固體密度，g/cm³

m、m₁——待測固體蠟封(真空包裝袋密封)前后質量，g

S₂——蠟封(真空包裝袋密封)試樣用線懸掛在支架上，使其完全浸沒在水中，稱得的水中質量，g

ρ_wT——純水在T℃時的密度，g/cm³

ρ_n——石蠟(真空包裝袋)密度，g/cm³

該方法存在以下不足：因固體體積無法測出，使本來簡單的密度計算(ρ＝m/V)復雜化。

為消除以上不足，本發明采用合適的實驗裝置，準確測定浸入水中的試樣體積。利用本發明方法可以準確測定不規則固體試樣體積，利用公式ρ＝m/V計算出試樣密度，解決不規則固體試樣密度測定過程及計算復雜化問題。

發明內容

為了克服現有不足，本發明的目的在于提出一種準確測定浸入水中試樣體積的方法。

本發明的目的是采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種水中試樣體積測定方法包括如下步驟：

(1)將體積測定瓶放置在試劑架上，向體積測定瓶內添加水至水開始從溢流管中流出；

(2)傾斜體積測定瓶使水充滿溢流管，接著將體積測定瓶調整至步驟(1)的初始狀態；

(3)步驟(2)中將體積測定瓶調整至步驟(1)的初始狀態的同時手持鹽水接頭進行調整使鹽水接頭的中軸線與豎直方向呈45度傾角，體積測定瓶內的水通過滿溢流管溢流出體積測定瓶并承接在燒杯中；