CN104677779B - 一种测定液体密度的方法和测定系统 - Google Patents

一种测定液体密度的方法和测定系统 Download PDF

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Abstract

一种测定液体密度的方法和测定系统,该方法包括准备步骤和检测步骤:其中,在所述准备步骤中,向所述气体容器中充入气体,使该气体容器的压力达到第一压力,并向所述液体容器中充入液体;以及分别密封所述气体容器和液体容器;在所述检测步骤中,首先将所述气体容器中的气体充入所述液体容器,当所述液体容器内的压力达到第二压力后停止充气后,记录所述气体容器中的第三压力;利用气体状态方程计算出充入液体容器中的气体的摩尔量,然后再将该气体的摩尔量值转换成液体容器中气体的体积值,并由此计算出液体容器中液体的体积值和该温度下的液体密度。本发明的方法和系统能够适用于各种温度和压力下液体密度的测定。

Description

一种测定液体密度的方法和测定系统
技术领域
本发明涉及一种测定液体密度的方法和测定系统。
背景技术
液体的密度是化工设计的重要参数,液体密度是产品质量及成分构成的一个主要表征。在食品、石油、化工等生产过程与贸易结算中,密度直接影响了产品质量和贸易结算。化工设计中,不同条件下的流体密度是装置设计与建设的基础。测定液体密度的方法很多,主要有称量法、容量法、浮计法、比重瓶法等。目前商业化的密度测定仪器,其密度测定精度往往较高,然而,这些液体密度测定仪器只能测定液体在常压下,温度范围为-20~90℃条件下的密度。对于高温高压下的特殊液体,其密度的测定目前仍是难题。
CN95206530.4公开了一种液体密度仪,由透明三通管分别与橡皮压力室、测液管和标准液管相通连接,两管上分别标定有刻度,压缩橡皮压力室,两管各自吸入被测液体及标准液体,管内空间是等压的,再使被测液面与定标刻度重合时,标准液面所对刻度指示出被测液体密度值。该液体密度仪是根据与标准液体的比较的原理设计的,优点是结构简单、成本低廉、使用简便,测定时间短,主要缺点是只能测定常温、常压下液体的密度。
CN201010140865.X公开了一种液体密度测量装置,包括空心且两端开口的支撑体,支撑体的上端和下端两分别通过膜盒连接有刚性的上动片和下动片,膜盒为轴向柔性且径向刚性的筒状体,支撑体、膜盒、上动片和下动片构成密闭的空腔;空腔的内部设有刚性杆,刚性杆的两端分别与上动片和下动片连接;刚性杆连接有受力测量装置。当该装置垂直浸入待测液体中时,上动片和下动片受到的压力是不同的,测量到的刚性杆的受力即为二者的压力差,据此可以计算出液体的密度。该密度计是根据压差原理设计的。
综上所述,目前没有一种能测定高温、高压下液体密度的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的测定液体密度的方法和装置不能测定高温、高压下液体的密度的缺陷,提供一种能够测定高温、高压下液体的密度的测定液体密度的方法和系统。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供一种该方法在一种测定液体密度的装置中进行,其特征在于,该装置包括串联连接的气体容器和液体容器;该方法包括准备步骤和检测步骤:
其中,在所述准备步骤中,向所述气体容器中充入气体,使该气体容器的压力达到第一压力,并向所述液体容器中充入液体;以及分别密封所述气体容器和液体容器;
在所述检测步骤中,首先将所述气体容器中的气体充入所述液体容器,当所述液体容器内的压力达到第二压力后停止充气后,记录所述气体容器中的第三压力;
利用气体状态方程计算出充入液体容器中的气体的摩尔量,然后再将该气体的摩尔量值转换成液体容器中气体的体积值,并计算出液体容器中液体的体积和密度。
优选地,将所述气体容器和所述液体容器通过能够加热的管线连通,并且在该管线上设置供气体通过的阀门。
优选地,所述阀门为针阀,该针阀的工作温度在-20℃至400℃之间。
优选地,在所述液体容器中设置搅拌装置,并在检测步骤开启该搅拌装置,以搅拌液体容器中的气体,且不搅拌液体容器中的液体。
优选地,所述搅拌装置的搅拌速度大于500转/分钟。
优选地,采用不锈钢制作所述管线,并且在该管线上设置温度可调节的加热带,使得所述管线的温度与所述气体容器和液体容器的内部温度相同。
优选地,在所述准备步骤和所述检测步骤中,通过温控装置分别控制所述气体容器和所述液体容器的内部温度相同。
优选地,所述温控装置中设置有温度检测装置、控制装置和加热装置,所述控制装置能够根据所述温度检测装置反馈的温度值控制所述加热装置,以对所述液体容器和所述气体容器的内部进行控温。
优选地,在所述气体容器和所述液体容器上均设置检测内部压力的压力表。
优选地,所述液体容器的所述压力表以不小于0.5次每秒的频率检测所述液体容器的内部压力。
优选地,在所述检测步骤中,采用计算机记录所述液体容器和所述气体容器的内部压力的变化,并使用所述计算机计算所述液体的密度。
根据本发明的另一方面,提供一种测定液体密度的系统,其特征在于,该系统包括相互连通的气体容器和液体容器,保持该气体容器和液体容器内部温度相同的温控装置,检测该气体容器和液体容器内部压力的压力检测装置,分别设置在所述气体容器和液体容器中的气体容器搅拌装置和液体容器搅拌装置,所述液体容器搅拌装置用于搅拌所述液体容器中的气体且不搅拌所述液体容器中的液体。
优选地,液体容器搅拌装置的长度使得搅拌装置最低点距液体容器底部的距离为液体容器高度的1/3-2/3。
优选地,所述气体容器和所述液体容器通过能够加热的管线连通,并且在该管线上设置有供气体通过的阀门。
优选地,所述阀门为针阀。进一步优选该针阀的工作温度在-20℃至400℃之间。
优选地,所述管线为不锈钢管线,该不锈钢管线上设置有温度可调节的加热带,以使所述管线的温度与所述气体搅拌釜和液体搅拌釜的内部温度相同。
优选地,所述温控装置包括温度检测装置、控制装置和加热装置,所述控制装置能够根据所述温度检测装置反馈的温度值控制所述加热装置,以对所述液体搅拌釜和所述气体搅拌釜的内部进行控温。
优选地,所述压力检测装置为安装在所述气体搅拌釜和所述液体搅拌釜上的压力表,该压力表与所述计算机电连接,从而使所述计算机能够记录所述液体容器和所述气体容器的内部压力的变化,并计算出液体搅拌釜2内液体的密度。
优选地,所述压力表为精度大于0.25级,分辨率大于或等于0.0001MPa,量程在0-9.9999MPa之间的绝压表。
优选地,所述压力表的检测压力的频率为不小于0.5次每秒,进一步优选为0.5-2次每秒。
通过上述技术方案,本发明提供的测定液体密度的方法和测定系统能够测定较宽温度、压力范围内的液体的密度。与现有的测定方法相比,本发明提供的方法具有操作简便、结果准确、适用范围较宽等特点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明优选实施方式提供的测定系统的结构示意图。
附图标记说明
1 气体容器 2 液体容器
3 温控装置 4 压力检测装置
5 管线 6 阀门
7 气瓶 8 计算机
11 气体容器搅拌装置 21 液体容器搅拌装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
为了实现本发明的目的,本发明提供一种测定液体密度的方法,该方法在一种测定液体密度的装置中进行,其特征在于,该装置包括串联连接的气体容器和液体容器;该方法包括准备步骤和检测步骤:
其中,在所述准备步骤中,向所述气体容器中充入气体,使该气体容器的压力达到第一压力,并向所述液体容器中充入液体;以及分别密封所述气体容器和液体容器;
在所述检测步骤中,首先将所述气体容器中的气体充入所述液体容器,当所述液体容器内的压力达到第二压力后停止充气后,记录所述气体容器中的第三压力;
利用气体状态方程计算出充入液体容器中的气体的摩尔量,然后再将该气体的摩尔量值转换成液体釜中气体的体积值,并由此计算出液体容器中液体的体积值和密度值。
其中以液体釜的内部容积减去该体积值即为液体釜中液体的体积值,将液体质量除以该体积值即为该温度下的液体密度。
其中,密封气体容器和液体容器的步骤可根据气体容器和液体容器本身的配置情况进行,其主要目的是为了保证相应容器内的气体不发生泄漏,从而使得后续的测定结果精确。具体地,气体容器应在充入气体前密闭,仅留相应的进气口,充气完毕后再将气体容器完全密闭(即密封),而液体容器则可在充入第一质量液体后密封,以方便排除容器内原有的多余气体。
所述气体容器和液体容器均优选为高压釜,其中为方便起见,本发明有时将用作气体容器的高压釜称为气体高压釜,将用作气体容器的带搅拌装置的高压釜称为气体搅拌釜,将用作所述液体容器的高压釜称为液体高压釜,将用作所述液体容器的带搅拌装置的高压釜称为液体搅拌釜。
其中为了操作更加方便,在本发明提供的测定方法的优选实施方式中,为了使试验结果更加准确,优选地,在气体容器和液体容器中设置搅拌装置,以搅拌相应的气体,且液体容器中的搅拌装置不搅拌其中的液体。其中的搅拌装置可以为本领域内各种公知的部件,例如可以采用在电机驱动的搅拌轴上设置搅拌叶片的方式。搅拌叶片的数量可以是一个或多个,液体容器和气体容器中的搅拌叶片可以相同也可以不同,只要确保液体容器中的搅拌叶片不与液体容器中的液体接触即可。由于液体容器中盛装的液体的量通常为液体容器高度的1/3-2/3左右,因此液体容器(液体搅拌釜)中搅拌装置(搅拌叶片)的长度使得搅拌叶片最低点距液体搅拌釜釜底的距离为液体搅拌釜高度的1/3-2/3且确保液体容器中的搅拌叶片不与液体容器中的液体接触即可。搅拌装置的搅拌速度(在搅拌叶片的情况下为搅拌叶片的转速)优选大于500转/分钟。
在本发明提供的测定系统中,为了方便操作,气体容器和液体容器均采用搅拌釜,即图1中的气体搅拌釜1和液体搅拌釜2。两个搅拌釜1、2可通过由不锈钢制成管线5连通,并在该管线5上设置供气体通过的阀门6。所述阀门优选为针阀,进一步优选该针阀的工作温度在-20℃至400℃之间。
为了保证气体从气体搅拌釜1充入到液体搅拌釜2的过程中温度仍保持一致,优选地,在管线5上设置温度可调节的加热带(未图示),该加热带为本领域内常见的加热部件,可通过包覆管线5使得该管线5的内部温度与气体搅拌釜1和液体搅拌釜2的内部温度相同。从而使得整体测定系统保证恒温状态,即保持第一温度。另外,搅拌釜作为化学反应常用的部件,控制其内部温度、密封其内部以及检测其内部压力等操作均较为方便,实用性强。当然,对于除搅拌釜以外的其他能够完成本发明提供的测定方法的液体容器和气体容器,本发明同样不做限制。
其中具体地,气体搅拌釜和液体搅拌釜均为高温高压设备,釜盖开口包括进气口、出气口、测温口、测压口、串联口和安全爆破口。其中进气口通过进气阀连接容纳高压气体的气瓶8,出气口通过出气阀连接尾气接收装置,测温口连接检测釜内温度的温度检测装置(热电偶),测压口则通过散热片与检测釜内气体压力的压力检测装置(压力表)相连,串联口连接管线5,并与另一台搅拌釜串联。
在检测步骤中,首先将气体容器中的气体充入液体容器,当液体容器内的压力达到一定压力后停止充气,然后开始检测并记录液体容器中的压力变化,以获取液体容器在充气过程中所达到的最大压力(称为第二压力),并获取气体容器中的第三压力,根据气体容器的压差变化(即第一压力减去第三压力)利用气体状态方程n=(P1-P3)V1/ZRT1可以计算出充入液体容器中的气体的摩尔量。
在本发明中,n为所求的充入液体容器中的气体的摩尔量,P1为气体容器的初始压力即第一压力,P3第三压力,V1为气体容器的体积,R为普适常量,其数值为8.314,T1为气体容器中气体的开尔文温度,Z为普遍化压缩因子,本领域技术人员可从相关物化手册中查询到。
然后,根据上述求得的n使用公式V2=n*ZRT2/P2计算上述气体在液体容器中的体积,其中P2为第二压力,T2为液体容器中气体的开尔文温度,R为普适常量,其数值为8.314,Z为普遍化压缩因子,本领域技术人员可从相关物化手册中查询到。
最后,根据密度=质量/体积计算出液体的密度。其中,液体容器中的气体体积等于液体容器的内部容积与液体体积之差。而液体容器中的液体质量可通过电子天平称量。因此,本发明提供的测定方法能够测定各种温度和压力下的液体的密度。
本发明对充入液体容器中的气体的量即充入气体后液体容器所能达到的压力没有特别限定,只要使得压力检测装置如压力表能够检测到充入气体前后液体容器的压力变化并在液体容器的承受范围内从而能够使用上述状态方程进行计算即可。
本发明中,所述气体可以是各种不与待测液体反应且在测试条件下为气态的气体。关于气体在液体中的溶解度,由于本发明中,在从气体釜压气到液体釜的过程中通常是瞬间完成的,针阀快开快关,小于1秒内完成充气,记录液体釜压力是记录的最高压力,即气体还没有在液体中溶解就记录了液体釜的压力(瞬间被计算机记录),所以本发明的方法与气体在液体中的溶解度大小关系不是很大,也就是说,本发明的方法可以使用在液体中溶解度大的气体,也可以使用在液体中溶解度小的气体。但优选情况下,气体在液体中的溶解度越小越好,特别优选气体完全不溶于液体,因为在压气完成后液体釜压力就恒定不变了,在小于1秒的操作时间内就一点不溶,可以减小实验误差。因此优选所述气体在液体中的溶解度不高于0.1g/100g(测定液体密度时的温度和压力下)。例如可以是氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、氦气和氯气中的一种或多种。
本发明的方法可以适用于各种温度和压力下的各种液体,温度可以为-20℃至400℃,压力可以为0.0001-9.9999MPa。所述液体可以为各种在测定条件下为液体的物质,例如可以为各种烃、纯水、汽油、柴油、润滑油、渣油、溶剂油、各种油漆涂料、糖水、植物油中的一种或多种。所述烃例如为C4-C20烷烃具体如正癸烷、C6-C20芳烃具体如苯、甲苯中的一种或多种。所述柴油例如为直馏柴油、催化裂化柴油、加氢裂化柴油中的一种或多种。所述润滑油例如为润滑油基础油、减压瓦斯油、合成基础油中的一种或多种。优选情况下,所述液体为正癸烷、甲苯、直馏柴油、催化裂化柴油、润滑油基础油中的一种或多种。
需要说明的是,能够实现上述技术方案的实施方式有多种,例如,在上述测定方法中,气体容器的温度和液体容器的温度可以相同或不同。优选气体容器的温度和液体容器的温度相同,即T1=T2。本发明对此不做限制。另外,在实现上述测定方法的测定系统中,同样能够进行对各种相关部件进行各种改变或替换,因此,为了方便说明,在此只介绍其中的优选实施方式,该优选实施方式只用于说明本发明,并不用于限制本发明。
根据本发明的第二方面,本发明提供了一种测定液体密度的系统,其特征在于,如图1所示,该系统包括相互连通的气体容器1和液体容器2,保持该气体容器1和液体容器2内部温度相同的温控装置3,检测该气体容器1和液体容器2内部压力的压力检测装置4,分别设置在所述气体容器1和液体容器2中的气体容器搅拌装置11和液体容器搅拌装置21,所述液体容器搅拌装置21用于搅拌所述液体容器2中的气体且不搅拌所述液体容器2中的液体。优选液体容器中搅拌装置如搅拌叶片的长度使得搅拌装置的最低点距液体容器底部的距离为液体容器高度的1/3-2/3。
在本发明的优选实施方式中,作为气体容器的搅拌釜1设置有气体搅拌釜搅拌装置11,所述搅拌装置11优选具有同轴的上下两组搅拌叶片,用于充分搅拌气体搅拌釜1中的气体;作为液体容器的搅拌釜2设置有液体搅拌釜搅拌装置21,该搅拌装置21相对于搅拌装置11仅设置一组搅拌叶片,用于搅拌液体搅拌釜2中的气体,且不搅拌其中的液体。每组搅拌叶片可以包括一个或多个叶片,只要能充分搅拌气体而不搅拌液体即可。搅拌叶片的旋转轴可以搅拌釜顶部的电机驱动。优选地,搅拌叶片的转速大于500转/分钟。通过搅拌,能够保证气体容器和液体容器中的气体温度和压力各自迅速达到一致。
另外,为了保证气体容器和液体容器的稳定恒定为第一温度,优选地,通过温控装置3分别控制气体搅拌釜1和液体搅拌釜2的内部温度相同。优选地,温控装置中设置有温度检测装置、控制装置和加热装置(未图示),其中控制装置能够根据温度检测装置反馈的温度值控制加热装置,以对液体搅拌釜2和气体搅拌釜1的内部进行控温。其中具体地温度检测装置优选为热电偶或其他温度传感器,而加热装置则可以为搅拌釜中常见的加热夹套,该加热夹套设置在搅拌釜的外侧并包覆釜体,从而通过各种加热介质对釜体进行加热。而控制装置可以为PLC控制器等控制器实现,在此不做过多赘述,除上述温控装置外,本领域技术人员还可以采用其他能够想到的温控装置,对于此类变形同样落在本发明的保护范围中。
而作为本发明的关键,为了准确检测两个搅拌釜中的内部压力,优选地,在气体搅拌釜和液体搅拌釜上均设置检测内部压力的压力检测装置4(例如为压力表)。该压力表为本领域内常见的精密数字压力表,优选地,该压力表位精度大于0.25级,分辨率大于0.0001MPa的绝压表。当然,本领域技术人员可以根据实际情况选用不同参数的压力表,例如通常其量程在0-9.9999MPa之间即可。并且为了保证及时检测压力,优选地,该压力表的检测压力的频率为不小于0.5次每秒。除上述压力表之外,本发明也可以采用其他本领域内公知的气体压力检测装置,只要能够完成本发明的目的,本发明对此不做限制。
另外,设置在管线5上的阀门6可以为多种形式,在本发明中,优选地,该阀门6为密封性更好的针阀,另外由于在实际中通常需要在高温下工作,该针阀优选为耐高温设计,具体地其工作温度可为-20℃至400℃之间,只要保证其在相应的试验温度下正常工作即可。
此外,为了进一步提升本发明提供的测定方法和测定系统的便利性,优选地,使用计算机记录气体容器和液体容器各状态下的压力并(尤其是充气过程达到的最大压力)优选进一步由此计算液体的密度。其中,可将温度检测装置和压力检测装置分别与该计算机8电连接,例如通过数据线连接,以将所检测的温度值和压力值传输给该计算机,并计算液体的密度,从而使得本发明提供的测定方法和测定系统的准确性和便利性更高。
根据本发明的一种优选实施方式,本发明提供的液体密度测定系统包括气体釜和液体釜两台高压釜,两台高压釜均为高温高压设备,釜盖开口包括进气口、出气口、测温口、测压口、串联口和安全爆破口。其中进气口通过针阀连接高压气源,出气口通过针阀连接尾气接收装置,测温口连接热电偶,热电偶伸入液相中,测压口通过散热片与精密数字压力表相连,串联口连接不锈钢管线,与另一台高压釜串联,管线外表面安装有加热带,加热带通过仪表控温,串联管线中安装有耐高温针阀。安全防爆口连接一个爆破片,通过不锈钢管线与外界大气相通,用于紧急泄压。釜盖上连接的精密数字压力表可精确显示釜内压力变化。釜体夹套为加热装置,通过控制仪控制釜内温度,控制仪采用程序控温。釜内搅拌桨有一组叶片,液体釜中的一组叶片仅设置于气相中,保证气体在液体釜内气相中快速分布均匀。
测定液体密度的方法包括:在所有阀门均截止的条件下,在液体釜中加入一定质量的液体(优选为液体釜容积的1/3-2/3)后,将两台高压釜密封,开串联阀,开气体釜进气阀,升压至1MPa后关进气阀,开液体釜出气阀,降压至常压后关出气阀,重复操作三次以置换掉装置内的空气。关闭串联阀,开气体釜进气阀,将釜内压力升高至指定压力(第一压力)后关进气阀,开气体釜和液体釜的搅拌装置,调节控制仪,将两台高压釜升温至指定的温度,调节加热带温度,将串联管线升温至与两台釜相同的温度。温度恒定后,快速开串联阀使液体釜压力升高至指定的压力(第二压力)后关串联阀,记录气体釜在开关串联阀前后的压力值(第三压力)。调节控制仪将两台釜温度降至常温,开出气阀释放掉釜内压力。
下面结合实施例进一步说明本发明。实施例1-7为使用本发明提供的如图1所示的测定液体密度的系统测定液体密度的实施例。
实施例1
将146.84g正癸烷倒入容积为623ml的液体搅拌釜2中,密封气体搅拌釜1和液体搅拌釜2,气体搅拌釜1进气口连接容纳高压氢气的气瓶8,首先打开阀门6,并同时开气体搅拌釜1的进气阀,使得高压氢气进入气体搅拌釜1中,待釜中压力上升至1MPa左右后截止进气阀,然后打开液体搅拌釜2的出气阀至釜中压力降为常压后截止出气阀,重复操作三次。之后,截止阀门6,将气体搅拌釜1压力充压至1MPa左右后截止进气阀,气体搅拌釜1和液体搅拌釜2开搅拌,搅拌转速800转/分钟,釜升温至150℃,管线5通过加热带升温至150℃,150℃恒温1h,记录此时气体釜压力P1,开串联阀,使液体釜中压力上升至0.5MPa左右,截止串联阀,记录液体釜最高压力P2和气体釜此时压力P3。关闭控温仪,待加热带和釜中温度降至常温后,开启气体釜和液体釜出气阀,将气体釜和液体釜中压力降至常压后,关闭出气阀,实验结束。根据实验过程中读取到的数据,经计算后得到正癸烷在150℃时的密度。实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
实施例2
同实施例1的方法,测定170℃条件下正癸烷的密度,实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
实施例3
同实施例1的方法,测定50℃条件下甲苯的密度,实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
实施例4
同实施例1的方法,测定70℃条件下甲苯的密度,实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
实施例5
同实施例1的方法,测定180℃条件下直馏柴油的密度,实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
实施例6
同实施例1的方法,测定180℃条件下催化裂化柴油的密度,实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
实施例7
同实施例1的方法,测定260℃条件下润滑油基础油的密度,实验过程中的参数及密度计算结果见表1。
表1
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (19)

1.一种测定液体密度的方法,该方法在一种测定液体密度的装置中进行,其特征在于,该装置包括串联连接的气体容器和液体容器;该方法包括准备步骤和检测步骤:
其中,在所述准备步骤中,向所述气体容器中充入气体,使该气体容器的压力达到第一压力,并向所述液体容器中充入液体;以及分别密封所述气体容器和液体容器;
在所述检测步骤中,首先将所述气体容器中的气体充入所述液体容器,使所述液体容器内的压力达到一定压力后停止充气,记录所述气体容器中的第三压力和气体充入所述液体容器过程中液体容器内达到的最大压力;
利用气体状态方程计算出充入液体容器中的气体的摩尔量,然后再将该气体的摩尔量值转换成液体容器中气体的体积值,并由此计算出液体容器中液体的体积值和密度值。
2.根据权利要求1所述的测定液体密度的方法,其中,在所述液体容器中设置搅拌装置,并在检测步骤中开启该搅拌装置,以搅拌液体容器中的气体,且不搅拌液体容器中的液体。
3.根据权利要求2所述的测定液体密度的方法,其中,所述搅拌装置的搅拌速度大于500转/分钟。
4.根据权利要求1所述的测定液体密度的方法,其中,将所述气体容器和所述液体容器通过管线连通,并且在该管线上设置供气体通过的阀门。
5.根据权利要求4所述的测定液体密度的方法,其中,采用不锈钢制作所述管线,并且在该管线上设置温度可调节的加热带,使得所述管线的温度与所述气体容器和液体容器的内部温度相同。
6.根据权利要求4所述的测定液体密度的方法,其中,所述阀门为针阀,该针阀的工作温度在-20℃至400℃之间。
7.根据权利要求1所述的测定液体密度的方法,其中,在所述准备步骤和所述检测步骤中,通过温控装置分别控制所述气体容器和所述液体容器的内部温度相同。
8.根据权利要求7所述的测定液体密度的方法,其中,所述温控装置中设置有温度检测装置、控制装置和加热装置,所述控制装置能够根据所述温度检测装置反馈的温度值控制所述加热装置,以对所述液体容器和所述气体容器的内部进行控温。
9.根据权利要求1所述的测定液体密度的方法,其中,在所述气体容器和所述液体容器上均设置检测内部压力的压力表。
10.根据权利要求9所述的测定液体密度的方法,其中,所述液体容器的所述压力表以不小于0.5次每秒的频率检测所述液体容器的内部压力。
11.根据权利要求1所述的测定液体密度的方法,其中,所述气体在液体中的溶解度不超过0.1g/100g。
12.一种测定液体密度的系统,其特征在于,该系统包括相互连通的气体容器(1)和液体容器(2),保持该气体容器(1)和液体容器(2)内部温度相同的温控装置(3),检测该气体容器(1)和液体容器(2)内部压力的压力检测装置(4),分别设置在所述气体容器(1)和液体容器(2)中的气体容器搅拌装置(11)和液体容器搅拌装置(21),所述液体容器搅拌装置(21)用于搅拌所述液体容器(2)中的气体且不搅拌所述液体容器(2)中的液体。
13.根据权利要求12所述的测定液体密度的系统,其中,所述气体容器(1)和所述液体容器(2)通过能够加热的管线(5)连通,并且在该管线(5)上设置有供气体通过的阀门(6)。
14.根据权利要求13所述的测定液体密度的系统,其中,所述阀门(6)为针阀,该针阀的工作温度在-20℃至400℃之间。
15.根据权利要求13所述的测定液体密度的系统,其中,所述管线(5)为不锈钢管线,该不锈钢管线上设置有温度可调节的加热带,以使所述管线的温度与所述气体搅拌釜和液体搅拌釜的内部温度相同。
16.根据权利要求12所述的测定液体密度的系统,其中,所述温控装置(3)包括温度检测装置、控制装置和加热装置,所述控制装置能够根据所述温度检测装置反馈的温度值控制所述加热装置,以对所述液体容器(2)和所述气体容器(1)的内部进行控温。
17.根据权利要求12所述的测定液体密度的系统,其中,所述压力检测装置(4)为安装在所述气体搅拌釜和所述液体搅拌釜上的压力表,该压力表与计算机(8)电连接,从而所述计算机(8)能够记录所述液体容器和所述气体容器的内部压力的变化,并计算出液体容器(2)内液体的密度。
18.根据权利要求17所述的测定液体密度的系统,其中,所述压力表为精度大于0.25级,分辨率大于或等于0.0001MPa,量程在0-9.9999MPa之间的绝压表。
19.根据权利要求17或18所述的测定液体密度的系统,其中,所述压力表的检测压力的频率为不小于0.5次每秒。
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