CN112033928B - 利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，利用近红外光谱仪测试固液气相混合物5，最高峰值差在0.95％内确定为固液气相混合物5均匀，标记等压液体6的上端面所处位置，然后，对固液气相混合物5进行加热，并加热至设定温度，此时，等压液体6的上端面会逐渐上移，旋转活塞7，使活塞7的第七下端圆平面向下移动，压缩等压气体8的空间；本发明将凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力转化为单质液体的压力，再转化为单质气体的压力，进而通过计算获得，从而实现了凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力的测量。

Description

利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法
技术领域
本发明属于分析测试技术领域，涉及压力测试方法，特别涉及利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法。
背景技术
固液相混合燃料装药战斗部内部装填高能燃料，通过炸药爆炸抛撒作用，将高能燃料与空气混合形成可爆轰燃料空气炸药，起爆后形成大范围云雾爆轰，通过冲击波毁伤、热毁伤、缺氧毁伤等毁伤模式对目标进行毁伤，是一种爆轰时间长、释放能量多、波及的范围广的高效面杀伤性武器。
固液相混合燃料装药战斗部的爆炸威力随着燃料抛撒的直径的增大而增强，为了不影响燃料抛撒范围，壳体通常采用薄壁结构，因此，壳体的强度设计没有过多的冗余。
固液相混合燃料装药战斗部内部的高能燃料为固液混合材料，由于各组分密度不同，固相材料密度较大，液相材料密度较小，固液混合材料在重力作用下会发生分层，密度较大的材料会沉降到下部，密度较小的材料会上升到上部。一旦分层后，各组分不能以设定的比例参与后续的云雾爆轰，降低战斗部威力。
为了解决固液相混合材料在重力作用下分层的问题，在高能燃料混合过程中，加入凝胶剂，使得高能燃料凝胶化。凝胶化后的状态为粘稠状，不同的组分被粘在一起，虽然密度不同，也不能发生沉降。而高能燃料与凝胶剂搅拌混合的过程中，无法避免的会将空气带入，凝胶化后，空气也会留存在高能燃料中，因此，高能燃料最终的状态为，凝胶化固液气相混合物。
固液相混合燃料装药战斗部的结构为装填固液气相凝胶化混合材料的薄壁壳体结构。固液相混合燃料装药战斗部在实际使用过程中，需要满足-40℃～70℃的条件，当温度升高时，壳体的体膨胀系数(1E-5)较小，而高能燃料的体膨胀系数(1E-3)较大，因此，高能燃料膨胀后会对壳体造成较大的内应力。若壳体发生破坏，将导致固液相混合燃料装药战斗部失效。因此，需要对凝胶化固液气相混合材料的体膨胀压力进行测试，以此作为壳体强度设计的依据。
气体和液体膨胀压力的测试，主要采用弹簧式压力表，丁磊在文献“浅析一般压力表误差来源及其解决办法”(设备管理，2016年8月)中报道：弹簧式压力表可以对气体和液体的压力进行测试。其原理为：在流体介质压力作用下利用弹簧管的位移来带动齿轮转动，带动指针传动转角，并将压力值显示在度盘上。该文献中还报道，当压力表内出现异物时，会导致压力表读数出现偏差，应清理异物并更换零件。因此，该压力表只能用于气体和液体的压力测试，固体粉末相当于异物，不能用该压力表对固体粉末的膨胀压力进行测试。
固体的膨胀压力测试，主要通过测量固体的体膨胀系数，再根据固体弹性模量进行计算。而固体的体膨胀系数主要通过应变片测量。黄永华等人在文献“热膨胀系数简易测量装置研制及若干材料测量”(化工学报，2016年12月，第67卷第S2期38页)中报道：固体的体膨胀系数主要通过应变片法进行测量，应变片作为感受原件，通过应变片的尺寸变化带来电阻变化，进而转化为电信号，通过仪器获得。此原理不适用于气体和液体，应变片无法用于气体和液体体膨胀系数的测量。
因此，国内尚没有对固液气三相混合物体膨胀压力测量的方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，本发明将凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力转化为单质液体的压力，再转化为单质气体的压力，进而通过计算获得，从而实现了凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力的测量。
本发明提供的利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括固液气相混合物5，其特征在于，还包括壳体1、上端盖2、下端盖3、弹簧腔4、等压液体6、活塞7、等压气体8、绝热层9；
壳体1为第一圆筒体，壳体1的第一圆筒体为回转体，壳体1的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面，壳体1的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面；
壳体1的回转体轴线垂直于地面，壳体1为装填凝胶化固液气相混合物的壳体；
上端盖2为第二同心圆板，上端盖2的第二同心圆板为回转体，上端盖2的第二同心圆板的上端面为第二上端同心圆环面，上端盖2的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆环面，上端盖2的第二同心圆板的内圆柱面为第二内圆柱面；
上端盖2的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，上端盖2位于壳体1上端，上端盖2的第二下端同心圆环面下端边沿与壳体1的第一上端同心圆环面密封连接；
下端盖3为第三圆板，下端盖3的第三圆板为回转体，下端盖3的第三圆板的上端面为第三上端圆平面；
下端盖3的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，下端盖3位于壳体1下端，下端盖3的第三上端圆平面边沿与壳体1的第一下端同心圆环面密封连接；
弹簧腔4为回转体，弹簧腔4由上下两部分组合而成，弹簧腔4的上部分为第四圆筒体，弹簧腔4的第四圆筒体的上端面为第四上端同心圆环面，弹簧腔4的第四圆筒体的外侧面为第四外圆柱面，弹簧腔4的第四圆筒体的内侧面为第四内圆柱面，弹簧腔4的第四内圆柱面的上半部分带有第四内螺纹，弹簧腔4的下部分为第四空腔圆柱体，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的下端面为第四下端圆平面，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的侧面为第四下端外圆柱面，弹簧腔4的第四下端外圆柱面中部带有第四环形凹槽，弹簧腔4的第四环形凹槽的母线为半圆形，弹簧腔4的第四下端圆平面中部带有第四半球形凹槽；
弹簧腔4的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，弹簧腔4的下部分位于壳体1的内部，弹簧腔4的第四外圆柱面中部与上端盖2的第二内圆柱面密封连接；
固液气相混合物5为凝胶化固液气相混合物，固液气相混合物5的体膨胀压力由本发明测试获得；
固液气相混合物5装填在壳体1、上端盖2、下端盖3和弹簧腔4组成的封闭空间中；
等压液体6为单质液体，等压液体6为不可压缩材料；
等压液体6装填在固液气相混合物5内部。
活塞7为第七圆柱体，活塞7的第七圆柱体为回转体，活塞7的第七圆柱体的外侧面为第七外圆柱面，活塞7的第七圆柱体的下端面为第七下端圆平面，活塞7的第七圆柱体的上端面为第七上端圆平面，活塞7的第七外圆柱面上半部分带有第七外螺纹；
活塞7的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，活塞7的第七外圆柱面与弹簧腔4的第四内圆柱面可相对移动密封接触，活塞7的第七外螺纹与弹簧腔4的第四内螺纹螺旋配合接触；
等压气体8为单质气体，等压气体8不可溶解在等压液体6内部；
等压气体8装填在弹簧腔4的第四内圆柱面、活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面组成的圆柱形封闭空间内；
绝热层9为绝热材料；
绝热层9粘接在弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部，绝热层9将等压液体6与弹簧腔4隔开，绝热层9阻隔等压液体6与下端盖3之间的热传递；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.7～1.1mm；
等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15～20mm；
活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出50～60mm；
活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70～80mm；
所述利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括以下步骤：
步骤1：将绝热层9粘接在弹簧腔4的第四空腔圆柱体内表面；
步骤2：将等压液体6倒入弹簧腔4的内部；
步骤3：将活塞7与弹簧腔4装配，并将等压气体8留在弹簧腔4内部；
步骤4：将弹簧腔4与上端盖2装配；
步骤5：将下端盖3放置在水平台上；
步骤6：将壳体1与下端盖3装配；
步骤7：将固液气相混合物5倒入壳体1与下端盖3装配后的内腔中；
步骤8：将上端盖2与壳体1装配；
步骤9：利用近红外光谱仪测试固液气相混合物5，最高峰值差在0.95％内确定为固液气相混合物5均匀，标记等压液体6的上端面所处位置，然后，对固液气相混合物5进行加热，并加热至设定温度，此时，等压液体6的上端面会逐渐上移，旋转活塞7，使活塞7的第七下端圆平面向下移动，压缩等压气体8的空间，随着活塞7的运动，等压液体6的上端面会逐渐下移，直至等压液体6的上端面与初始位置相同，固液气相混合物5在此温度下的体膨胀压力为P，P的取值按如下公式：
P为凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力，单位：Pa；T为等压气体8初始状态压力值，单位：Pa；L为等压气体8初始状态长度，即初始状态活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面距离，单位：m；l为等压气体8最终状态长度，即最终状态活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面距离，单位：m；a为经验系数，a的取值范围为0.81～0.87。
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚、压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出尺寸、活塞7的第七下端圆平面比压液体6的上端面高出尺寸、活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出尺寸，可以采取以下2种方式的任意一种：
实现方式1：弹簧腔4的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.71mm；
压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15mm；
活塞7的第七下端圆平面比压液体6的上端面高出50mm；
活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70mm。
实现方式2：弹簧腔4的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为1.1mm；
压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出20mm；
活塞7的第七下端圆平面比压液体6的上端面高出60mm；
活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出80mm。
本发明的利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，带来的技术效果体现为：
本发明将凝胶化固液气相混合物放置在封闭空间内，凝胶化固液气相混合物中心处放置弹簧腔，弹簧腔内部装填单质液体，凝胶化固液气相混合物升温后将热膨胀应力通过弹簧腔传递给单质液体，通过调整弹簧腔的变形，使得单质液体的内压力与凝胶化固液气相混合物的压力相同。此时，凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力与单质液体的压力相同。单质液体上端为单质气体，通过压力平衡效应，单质气体的压力与单质液体压力相同，再通过计算，获取气体压力，此压力即为单质液体的内应力，也即为凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力。本发明将凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力转化为单质液体的压力，再转化为单质气体的压力，进而通过计算获得，从而实现了凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力的测量。
附图说明
图1是利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法的结构示意图。1、壳体，2、上端盖，3、下端盖，4、弹簧腔，5、固液气相混合物，6、等压液体，7、活塞，8、等压气体，9、绝热层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例，凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。
实施例1：
如图1所示，本实施例给出利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括固液气相混合物5，其特征在于，还包括壳体1、上端盖2、下端盖3、弹簧腔4、等压液体6、活塞7、等压气体8、绝热层9；
壳体1为第一圆筒体，壳体1的第一圆筒体为回转体，壳体1的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面，壳体1的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面；
壳体1的回转体轴线垂直于地面，壳体1为装填凝胶化固液气相混合物的壳体；
上端盖2为第二同心圆板，上端盖2的第二同心圆板为回转体，上端盖2的第二同心圆板的上端面为第二上端同心圆环面，上端盖2的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆环面，上端盖2的第二同心圆板的内圆柱面为第二内圆柱面；
上端盖2的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，上端盖2位于壳体1上端，上端盖2的第二下端同心圆环面下端边沿与壳体1的第一上端同心圆环面密封连接；
下端盖3为第三圆板，下端盖3的第三圆板为回转体，下端盖3的第三圆板的上端面为第三上端圆平面；
下端盖3的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，下端盖3位于壳体1下端，下端盖3的第三上端圆平面边沿与壳体1的第一下端同心圆环面密封连接；
壳体1、上端盖2、下端盖3均为厚壁材料，当温度升高，固液气相混合物5膨胀后，固液气相混合物5的膨胀力作用在壳体1、上端盖2、下端盖3上时，壳体1、上端盖2、下端盖3发生的变形均小到忽略不计。
弹簧腔4为回转体，弹簧腔4由上下两部分组合而成，弹簧腔4的上部分为第四圆筒体，弹簧腔4的第四圆筒体的上端面为第四上端同心圆环面，弹簧腔4的第四圆筒体的外侧面为第四外圆柱面，弹簧腔4的第四圆筒体的内侧面为第四内圆柱面，弹簧腔4的第四内圆柱面的上半部分带有第四内螺纹，弹簧腔4的下部分为第四空腔圆柱体，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的下端面为第四下端圆平面，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的侧面为第四下端外圆柱面，弹簧腔4的第四下端外圆柱面中部带有第四环形凹槽，弹簧腔4的第四环形凹槽的母线为半圆形，弹簧腔4的第四下端圆平面中部带有第四半球形凹槽；
弹簧腔4的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，弹簧腔4的下部分位于壳体1的内部，弹簧腔4的第四外圆柱面中部与上端盖2的第二内圆柱面密封连接；
固液气相混合物5为凝胶化固液气相混合物，固液气相混合物5的体膨胀压力由本发明测试获得；
固液气相混合物5装填在壳体1、上端盖2、下端盖3和弹簧腔4组成的封闭空间中；
等压液体6为单质液体，等压液体6为不可压缩材料，等压液体6在压力作用下体积变形量小到忽略不计，等压液体6的体膨胀系数极低，当温度升高后，等压液体6的体积随着温度变化的量小到忽略不计；
等压液体6装填在固液气相混合物5内部。
活塞7为第七圆柱体，活塞7的第七圆柱体为回转体，活塞7的第七圆柱体的外侧面为第七外圆柱面，活塞7的第七圆柱体的下端面为第七下端圆平面，活塞7的第七圆柱体的上端面为第七上端圆平面，活塞7的第七外圆柱面上半部分带有第七外螺纹；
活塞7的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，活塞7的第七外圆柱面与弹簧腔4的第四内圆柱面可相对移动密封接触，活塞7的第七外螺纹与弹簧腔4的第四内螺纹螺旋配合接触；
等压气体8为单质气体，等压气体8不可溶解在等压液体6内部，等压气体8一致保持在常温状态；
等压气体8装填在弹簧腔4的第四内圆柱面、活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面组成的圆柱形封闭空间内；
绝热层9为绝热材料，9对温度不能进行热传递；
绝热层9粘接在弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部，绝热层9将等压液体6与弹簧腔4隔开，绝热层9阻隔等压液体6与下端盖3之间的热传递；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔4的材料选择弹簧钢，因为弹簧钢具有较好的弹性，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部有压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体可以良好的发生弹性变形，而当弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部有压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体可以良好的恢复至初始形状，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体的形状恢复至初始形状后，弹簧腔4的第四空腔圆柱体内外压力相同，此时，已经将弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部的压力等效的转化为弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部的压力。
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚，主要考虑以下几个方面：弹簧腔4的第四空腔圆柱体的强度、弹簧腔4的第四空腔圆柱体变形灵敏性、弹簧腔4的第四空腔圆柱体的寿命和弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本。
将弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚选择以下几个区间：0.3～0.5mm、0.5～0.7mm、0.7～0.9mm、0.9～1.1mm、1.1～1.3mm、1.3～1.5mm、1.5～1.7mm、1.7～1.9mm、1.9～2.1mm。对每个区间的参数，分别进行实验，考核以上几个方面的性能，并进行打分，打分标准如下：
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的强度，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体不可以发生破坏，弹簧腔4的第四空腔圆柱体根据可以承受的压力，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受0.3MPa的压力，3分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受0.7MPa的压力，8分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受1.5MPa的压力，15分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受3.0MPa的压力，25分；
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体变形灵敏性，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体需要通过弹性变形来反映外部的压力，若弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在压力而不发生变形时，则无法将外部的压力穿入内部，则弹簧腔4的第四空腔圆柱体将失去应有的功能，弹簧腔4的第四空腔圆柱体根据承受外部压力后变形的灵敏性，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.3MPa的压力，才发生明显变形，-10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.1MPa的压力，才发生明显变形，0分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.03MPa的压力，就发生明显变形，10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.01MPa的压力，就发生明显变形，20分；
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的寿命，由于本发明测量内部凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力的过程中，弹簧腔4的第四空腔圆柱体需要反复的发生弹性变形，弹簧腔4的第四空腔圆柱体需要具有较好的寿命，若弹簧腔4的第四空腔圆柱体在几次变形后便发生破坏，则无法长时间使用，造成浪费。弹簧腔4的第四空腔圆柱体的寿命，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体，可以使用十次，才破坏，0分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体，可以使用三十次，才破坏，10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体，可以使用一百次，才破坏，20分；
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体壁厚较大时，加工简单，容易实现，成本较低，而当弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚较小时，壁厚越小，加工难度越大，越不容易实现，成本越高，从经济性考虑，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的70％以上，0分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的60％～70％，2分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的50％～60％，10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的50％以下，20分。
分别加工各种区间壁厚的弹簧腔4的第四空腔圆柱体，并进行实验，按照以上评分标准进行打分，获得分值如下：
通过实验发现，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.7～1.1mm时，获得分值最高，获得65分。
因此，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.7～1.1mm；
本实施例中，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.7mm。
关于等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出距离，当高出的距离太少时，等压液体6的上端面不容易观察，因为在本发明使用过程中，需要等压液体6的上端面通过调节与初始位置相同，因此，需要方便的观察到才行，而当等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出距离太多时，浪费系统空间，不够节约，通过实验发现，当等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15～20mm时，即方便观察，又不浪费空间。
因此，等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15～20mm；
本实施例中，等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15mm。
关于活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出距离，当高出的距离太小时，对后续实验结果造成的误差过大，通过本发明测量凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力，主要用到的参数为活塞7的第七下端圆平面与等压液体6的上端面的距离，通过前后变化，计算最终数据，而当高出的距离太小时，对测量的结果造成的误差过大，影响最终数据的准确性，而当高出的距离太大时，造成系统空间的浪费，不够节约，通过实验发现，当活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出50～60mm时，即不会对测量造成过大的误差，又不浪费空间。
因此，活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出50～60mm；
本实施例中，活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出50mm。
关于活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出的距离，当高出太多时，造成系统空间的浪费，不够节约，而当高出太少时，对于活塞7后续旋转下降过程中，旋转到活塞7较下位置时，无法施加力矩，因为，没有把手施加力矩了。通过实验发现，当活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70～80mm时，即不会浪费空间，又可以施加力矩，直至活塞7旋转下降至最低位置。
因此，活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70～80mm；
本实施例中，活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70mm。
所述利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括以下步骤：
步骤1：将绝热层9粘接在弹簧腔4的第四空腔圆柱体内表面；
步骤2：将等压液体6倒入弹簧腔4的内部；
步骤3：将活塞7与弹簧腔4装配，并将等压气体8留在弹簧腔4内部；
步骤4：将弹簧腔4与上端盖2装配；
步骤5：将下端盖3放置在水平台上；
步骤6：将壳体1与下端盖3装配；
步骤7：将固液气相混合物5倒入壳体1与下端盖3装配后的内腔中；
步骤8：将上端盖2与壳体1装配；
步骤9：利用近红外光谱仪测试固液气相混合物5，最高峰值差在0.95％内确定为固液气相混合物5均匀，标记等压液体6的上端面所处位置，左上记号，然后，将在本发明外部进行加热，通过热传递对固液气相混合物5进行加热，并加热至设定温度，此时，随着固液气相混合物5温度升高，固液气相混合物5体积开始膨胀，固液气相混合物5挤压弹簧腔4，使得弹簧腔4向内收缩，弹簧腔4向内收缩后，挤压内部的等压液体6，使得等压液体6的上端面逐渐上移，直至达到平衡。旋转活塞7，使活塞7的第七下端圆平面向下移动，随着活塞7的下移，等压气体8的环境空间被压缩，压缩了等压气体8的空间，使得等压气体8的内部压强逐渐升高，等压气体8内部压强逐渐升高后，等压气体8压缩等压液体6，由于等压气体8和等压液体6在相同的空间中，等压气体8和等压液体6压力相同。随着活塞7的运动，等压液体6的上端面会逐渐下移，直至等压液体6的上端面与初始位置相同，此时，刚才被外部压力压变形的弹簧腔4又逐渐恢复了变形，由于等压液体6为不可压缩材料，等压液体6恢复到原位置意味着弹簧腔4恢复到了初始状态，这时，弹簧腔4内外压力相同，弹簧腔4外部的压力传递给了内部的等压液体6，进而传递给了等压气体8，三者压力值相同。固液气相混合物5在此温度下的体膨胀压力为P，P的取值按如下公式：
P为凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力，单位：Pa；T为等压气体8初始状态压力值，单位：Pa；L为等压气体8初始状态长度，即初始状态活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面距离，单位：m；l为等压气体8最终状态长度，即最终状态活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面距离，单位：m；a为经验系数，当所有零件均为理想状态下工作时，a的值为1，但所有零件都在发生着热胀冷缩，最终导致结果出现了误差，通过大量实验发现，a的取值范围为0.81～0.87。
选取已知体膨胀压力的液体进行标定实验，选取不同的温度，分别计算理论体膨胀压力值，通过本发明，测量实际体膨胀压力值，并计算与理论的误差范围，获得实验结果如下：
分析可知，通过本发明测得的体膨胀压力值与理论的体膨胀压力值误差范围均在±0.5％以内，证明了本发明测试结果的准确性。
本发明的利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，将凝胶化固液气相混合物放置在封闭空间内，凝胶化固液气相混合物中心处放置弹簧腔，弹簧腔内部装填单质液体，凝胶化固液气相混合物升温后将热膨胀应力通过弹簧腔传递给单质液体，通过调整弹簧腔的变形，使得单质液体的内压力与凝胶化固液气相混合物的压力相同。此时，凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力与单质液体的压力相同。单质液体上端为单质气体，通过压力平衡效应，单质气体的压力与单质液体压力相同，再通过计算，获取气体压力，此压力即为单质液体的内应力，也即为凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力。本发明将凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力转化为单质液体的压力，再转化为单质气体的压力，进而通过计算获得，从而实现了凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力的测量。测量结果的误差范围在±0.5％以内。
实施例2：
如图1所示，本实施例给出利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括固液气相混合物5，其特征在于，还包括壳体1、上端盖2、下端盖3、弹簧腔4、等压液体6、活塞7、等压气体8、绝热层9；
壳体1为第一圆筒体，壳体1的第一圆筒体为回转体，壳体1的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面，壳体1的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面；
壳体1的回转体轴线垂直于地面，壳体1为装填凝胶化固液气相混合物的壳体；
上端盖2为第二同心圆板，上端盖2的第二同心圆板为回转体，上端盖2的第二同心圆板的上端面为第二上端同心圆环面，上端盖2的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆环面，上端盖2的第二同心圆板的内圆柱面为第二内圆柱面；
上端盖2的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，上端盖2位于壳体1上端，上端盖2的第二下端同心圆环面下端边沿与壳体1的第一上端同心圆环面密封连接；
下端盖3为第三圆板，下端盖3的第三圆板为回转体，下端盖3的第三圆板的上端面为第三上端圆平面；
下端盖3的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，下端盖3位于壳体1下端，下端盖3的第三上端圆平面边沿与壳体1的第一下端同心圆环面密封连接；
壳体1、上端盖2、下端盖3均为厚壁材料，当温度升高，固液气相混合物5膨胀后，固液气相混合物5的膨胀力作用在壳体1、上端盖2、下端盖3上时，壳体1、上端盖2、下端盖3发生的变形均小到忽略不计。
弹簧腔4为回转体，弹簧腔4由上下两部分组合而成，弹簧腔4的上部分为第四圆筒体，弹簧腔4的第四圆筒体的上端面为第四上端同心圆环面，弹簧腔4的第四圆筒体的外侧面为第四外圆柱面，弹簧腔4的第四圆筒体的内侧面为第四内圆柱面，弹簧腔4的第四内圆柱面的上半部分带有第四内螺纹，弹簧腔4的下部分为第四空腔圆柱体，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的下端面为第四下端圆平面，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的侧面为第四下端外圆柱面，弹簧腔4的第四下端外圆柱面中部带有第四环形凹槽，弹簧腔4的第四环形凹槽的母线为半圆形，弹簧腔4的第四下端圆平面中部带有第四半球形凹槽；
弹簧腔4的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，弹簧腔4的下部分位于壳体1的内部，弹簧腔4的第四外圆柱面中部与上端盖2的第二内圆柱面密封连接；
固液气相混合物5为凝胶化固液气相混合物，固液气相混合物5的体膨胀压力由本发明测试获得；
固液气相混合物5装填在壳体1、上端盖2、下端盖3和弹簧腔4组成的封闭空间中；
等压液体6为单质液体，等压液体6为不可压缩材料，等压液体6在压力作用下体积变形量小到忽略不计，等压液体6的体膨胀系数极低，当温度升高后，等压液体6的体积随着温度变化的量小到忽略不计；
等压液体6装填在固液气相混合物5内部。
活塞7为第七圆柱体，活塞7的第七圆柱体为回转体，活塞7的第七圆柱体的外侧面为第七外圆柱面，活塞7的第七圆柱体的下端面为第七下端圆平面，活塞7的第七圆柱体的上端面为第七上端圆平面，活塞7的第七外圆柱面上半部分带有第七外螺纹；
活塞7的回转体轴线与壳体1的回转体轴线重合，活塞7的第七外圆柱面与弹簧腔4的第四内圆柱面可相对移动密封接触，活塞7的第七外螺纹与弹簧腔4的第四内螺纹螺旋配合接触；
等压气体8为单质气体，等压气体8不可溶解在等压液体6内部，等压气体8一致保持在常温状态；
等压气体8装填在弹簧腔4的第四内圆柱面、活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面组成的圆柱形封闭空间内；
绝热层9为绝热材料，9对温度不能进行热传递；
绝热层9粘接在弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部，绝热层9将等压液体6与弹簧腔4隔开，绝热层9阻隔等压液体6与下端盖3之间的热传递；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔4的材料选择弹簧钢，因为弹簧钢具有较好的弹性，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部有压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体可以良好的发生弹性变形，而当弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部有压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体可以良好的恢复至初始形状，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体的形状恢复至初始形状后，弹簧腔4的第四空腔圆柱体内外压力相同，此时，已经将弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部的压力等效的转化为弹簧腔4的第四空腔圆柱体内部的压力。
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚，主要考虑以下几个方面：弹簧腔4的第四空腔圆柱体的强度、弹簧腔4的第四空腔圆柱体变形灵敏性、弹簧腔4的第四空腔圆柱体的寿命和弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本。
将弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚选择以下几个区间：0.3～0.5mm、0.5～0.7mm、0.7～0.9mm、0.9～1.1mm、1.1～1.3mm、1.3～1.5mm、1.5～1.7mm、1.7～1.9mm、1.9～2.1mm。对每个区间的参数，分别进行实验，考核以上几个方面的性能，并进行打分，打分标准如下：
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的强度，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体不可以发生破坏，弹簧腔4的第四空腔圆柱体根据可以承受的压力，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受0.3MPa的压力，3分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受0.7MPa的压力，8分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受1.5MPa的压力，15分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体只能承受3.0MPa的压力，25分；
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体变形灵敏性，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在压力时，弹簧腔4的第四空腔圆柱体需要通过弹性变形来反映外部的压力，若弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在压力而不发生变形时，则无法将外部的压力穿入内部，则弹簧腔4的第四空腔圆柱体将失去应有的功能，弹簧腔4的第四空腔圆柱体根据承受外部压力后变形的灵敏性，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.3MPa的压力，才发生明显变形，-10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.1MPa的压力，才发生明显变形，0分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.03MPa的压力，就发生明显变形，10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体外部存在0.01MPa的压力，就发生明显变形，20分；
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的寿命，由于本发明测量内部凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力的过程中，弹簧腔4的第四空腔圆柱体需要反复的发生弹性变形，弹簧腔4的第四空腔圆柱体需要具有较好的寿命，若弹簧腔4的第四空腔圆柱体在几次变形后便发生破坏，则无法长时间使用，造成浪费。弹簧腔4的第四空腔圆柱体的寿命，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体，可以使用十次，才破坏，0分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体，可以使用三十次，才破坏，10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体，可以使用一百次，才破坏，20分；
关于弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体壁厚较大时，加工简单，容易实现，成本较低，而当弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚较小时，壁厚越小，加工难度越大，越不容易实现，成本越高，从经济性考虑，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本，分为以下几个标准，分别赋予一定分值：
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的70％以上，0分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的60％～70％，2分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的50％～60％，10分；
弹簧腔4的第四空腔圆柱体的加工成本占本发明总成本的50％以下，20分。
分别加工各种区间壁厚的弹簧腔4的第四空腔圆柱体，并进行实验，按照以上评分标准进行打分，获得分值如下：
通过实验发现，当弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.7～1.1mm时，获得分值最高，获得65分。
因此，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为0.7～1.1mm；
本实施例中，弹簧腔4的第四空腔圆柱体的壁厚为1.1mm。
关于等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出距离，当高出的距离太少时，等压液体6的上端面不容易观察，因为在本发明使用过程中，需要等压液体6的上端面通过调节与初始位置相同，因此，需要方便的观察到才行，而当等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出距离太多时，浪费系统空间，不够节约，通过实验发现，当等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15～20mm时，即方便观察，又不浪费空间。
因此，等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出15～20mm；
本实施例中，等压液体6的上端面比上端盖2的第二上端同心圆环面高出20mm。
关于活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出距离，当高出的距离太小时，对后续实验结果造成的误差过大，通过本发明测量凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力，主要用到的参数为活塞7的第七下端圆平面与等压液体6的上端面的距离，通过前后变化，计算最终数据，而当高出的距离太小时，对测量的结果造成的误差过大，影响最终数据的准确性，而当高出的距离太大时，造成系统空间的浪费，不够节约，通过实验发现，当活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出50～60mm时，即不会对测量造成过大的误差，又不浪费空间。
因此，活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出50～60mm；
本实施例中，活塞7的第七下端圆平面比等压液体6的上端面高出60mm。
关于活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出的距离，当高出太多时，造成系统空间的浪费，不够节约，而当高出太少时，对于活塞7后续旋转下降过程中，旋转到活塞7较下位置时，无法施加力矩，因为，没有把手施加力矩了。通过实验发现，当活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70～80mm时，即不会浪费空间，又可以施加力矩，直至活塞7旋转下降至最低位置。
因此，活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出70～80mm；
本实施例中，活塞7的第七上端圆平面比弹簧腔4的第四上端同心圆环面高出80mm。
所述利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括以下步骤：
步骤1：将绝热层9粘接在弹簧腔4的第四空腔圆柱体内表面；
步骤2：将等压液体6倒入弹簧腔4的内部；
步骤3：将活塞7与弹簧腔4装配，并将等压气体8留在弹簧腔4内部；
步骤4：将弹簧腔4与上端盖2装配；
步骤5：将下端盖3放置在水平台上；
步骤6：将壳体1与下端盖3装配；
步骤7：将固液气相混合物5倒入壳体1与下端盖3装配后的内腔中；
步骤8：将上端盖2与壳体1装配；
步骤9：利用近红外光谱仪测试固液气相混合物5，最高峰值差在0.95％内确定为固液气相混合物5均匀，标记等压液体6的上端面所处位置，左上记号，然后，将在本发明外部进行加热，通过热传递对固液气相混合物5进行加热，并加热至设定温度，此时，随着固液气相混合物5温度升高，固液气相混合物5体积开始膨胀，固液气相混合物5挤压弹簧腔4，使得弹簧腔4向内收缩，弹簧腔4向内收缩后，挤压内部的等压液体6，使得等压液体6的上端面逐渐上移，直至达到平衡。旋转活塞7，使活塞7的第七下端圆平面向下移动，随着活塞7的下移，等压气体8的环境空间被压缩，压缩了等压气体8的空间，使得等压气体8的内部压强逐渐升高，等压气体8内部压强逐渐升高后，等压气体8压缩等压液体6，由于等压气体8和等压液体6在相同的空间中，等压气体8和等压液体6压力相同。随着活塞7的运动，等压液体6的上端面会逐渐下移，直至等压液体6的上端面与初始位置相同，此时，刚才被外部压力压变形的弹簧腔4又逐渐恢复了变形，由于等压液体6为不可压缩材料，等压液体6恢复到原位置意味着弹簧腔4恢复到了初始状态，这时，弹簧腔4内外压力相同，弹簧腔4外部的压力传递给了内部的等压液体6，进而传递给了等压气体8，三者压力值相同。固液气相混合物5在此温度下的体膨胀压力为P，P的取值按如下公式：
P为凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力，单位：Pa；T为等压气体8初始状态压力值，单位：Pa；L为等压气体8初始状态长度，即初始状态活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面距离，单位：m；l为等压气体8最终状态长度，即最终状态活塞7的第七下端圆平面和等压液体6的上端面距离，单位：m；a为经验系数，当所有零件均为理想状态下工作时，a的值为1，但所有零件都在发生着热胀冷缩，最终导致结果出现了误差，通过大量实验发现，a的取值范围为0.81～0.87。
选取已知体膨胀压力的液体进行标定实验，选取不同的温度，分别计算理论体膨胀压力值，通过本发明，测量实际体膨胀压力值，并计算与理论的误差范围，获得实验结果如下：
分析可知，通过本发明测得的体膨胀压力值与理论的体膨胀压力值误差范围均在±0.5％以内，证明了本发明测试结果的准确性。
本发明的利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，将凝胶化固液气相混合物放置在封闭空间内，凝胶化固液气相混合物中心处放置弹簧腔，弹簧腔内部装填单质液体，凝胶化固液气相混合物升温后将热膨胀应力通过弹簧腔传递给单质液体，通过调整弹簧腔的变形，使得单质液体的内压力与凝胶化固液气相混合物的压力相同。此时，凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力与单质液体的压力相同。单质液体上端为单质气体，通过压力平衡效应，单质气体的压力与单质液体压力相同，再通过计算，获取气体压力，此压力即为单质液体的内应力，也即为凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力。本发明将凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力转化为单质液体的压力，再转化为单质气体的压力，进而通过计算获得，从而实现了凝胶化固液气相混合物的体膨胀压力的测量。测量结果的误差范围在±0.5％以内。

Claims (3)

1.利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括固液气相混合物(5)，其特征在于，还包括壳体(1)、上端盖(2)、下端盖(3)、弹簧腔(4)、等压液体(6)、活塞(7)、等压气体(8)、绝热层(9)；
壳体(1)为第一圆筒体，壳体(1)的第一圆筒体为回转体，壳体(1)的第一圆筒体的上端面为第一上端同心圆环面，壳体(1)的第一圆筒体的下端面为第一下端同心圆环面；
壳体(1)的回转体轴线垂直于地面，壳体(1)为装填凝胶化固液气相混合物的壳体；
上端盖(2)为第二同心圆板，上端盖(2)的第二同心圆板为回转体，上端盖(2)的第二同心圆板的上端面为第二上端同心圆环面，上端盖(2)的第二同心圆板的下端面为第二下端同心圆环面，上端盖(2)的第二同心圆板的内圆柱面为第二内圆柱面；
上端盖(2)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合，上端盖(2)位于壳体(1)上端，上端盖(2)的第二下端同心圆环面下端边沿与壳体(1)的第一上端同心圆环面密封连接；
下端盖(3)为第三圆板，下端盖(3)的第三圆板为回转体，下端盖(3)的第三圆板的上端面为第三上端圆平面；
下端盖(3)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合，下端盖(3)位于壳体(1)下端，下端盖(3)的第三上端圆平面边沿与壳体(1)的第一下端同心圆环面密封连接；
弹簧腔(4)为回转体，弹簧腔(4)由上下两部分组合而成，弹簧腔(4)的上部分为第四圆筒体，弹簧腔(4)的第四圆筒体的上端面为第四上端同心圆环面，弹簧腔(4)的第四圆筒体的外侧面为第四外圆柱面，弹簧腔(4)的第四圆筒体的内侧面为第四内圆柱面，弹簧腔(4)的第四内圆柱面的上半部分带有第四内螺纹，弹簧腔(4)的下部分为第四空腔圆柱体，弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的下端面为第四下端圆平面，弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的侧面为第四下端外圆柱面，弹簧腔(4)的第四下端外圆柱面中部带有第四环形凹槽，弹簧腔(4)的第四环形凹槽的母线为半圆形，弹簧腔(4)的第四下端圆平面中部带有第四半球形凹槽；
弹簧腔(4)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合，弹簧腔(4)的下部分位于壳体(1)的内部，弹簧腔(4)的第四外圆柱面中部与上端盖(2)的第二内圆柱面密封连接；
固液气相混合物(5)为凝胶化固液气相混合物，固液气相混合物(5)的体膨胀压力由本发明测试获得；
固液气相混合物(5)装填在壳体(1)、上端盖(2)、下端盖(3)和弹簧腔(4)组成的封闭空间中；
等压液体(6)为单质液体，等压液体(6)为不可压缩材料；
等压液体(6)装填在固液气相混合物(5)内部；
活塞(7)为第七圆柱体，活塞(7)的第七圆柱体为回转体，活塞(7)的第七圆柱体的外侧面为第七外圆柱面，活塞(7)的第七圆柱体的下端面为第七下端圆平面，活塞(7)的第七圆柱体的上端面为第七上端圆平面，活塞(7)的第七外圆柱面上半部分带有第七外螺纹；
活塞(7)的回转体轴线与壳体(1)的回转体轴线重合，活塞(7)的第七外圆柱面与弹簧腔(4)的第四内圆柱面可相对移动密封接触，活塞(7)的第七外螺纹与弹簧腔(4)的第四内螺纹螺旋配合接触；
等压气体(8)为单质气体，等压气体(8)不可溶解在等压液体(6)内部；
等压气体(8)装填在弹簧腔(4)的第四内圆柱面、活塞(7)的第七下端圆平面和等压液体(6)的上端面组成的圆柱形封闭空间内；
绝热层(9)为绝热材料；
绝热层(9)粘接在弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体内部，绝热层(9)将等压液体(6)与弹簧腔(4)隔开，绝热层(9)阻隔等压液体(6)与下端盖(3)之间的热传递；
弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn；
等压液体(6)的上端面比上端盖(2)的第二上端同心圆环面高出15～20mm；
活塞(7)的第七下端圆平面比等压液体(6)的上端面高出50～60mm；
活塞(7)的第七上端圆平面比弹簧腔(4)的第四上端同心圆环面高出70～80mm；
所述利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，包括以下步骤：
步骤1：将绝热层(9)粘接在弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体内表面；
步骤2：将等压液体(6)倒入弹簧腔(4)的内部；
步骤3：将活塞(7)与弹簧腔(4)装配，并将等压气体(8)留在弹簧腔(4)内部；
步骤4：将弹簧腔(4)与上端盖(2)装配；
步骤5：将下端盖(3)放置在水平台上；
步骤6：将壳体(1)与下端盖(3)装配；
步骤7：将固液气相混合物(5)倒入壳体(1)与下端盖(3)装配后的内腔中；
步骤8：将上端盖(2)与壳体(1)装配；
步骤9：利用近红外光谱仪测试固液气相混合物(5)，最高峰值差在0.95％内确定为固液气相混合物(5)均匀，标记等压液体(6)的上端面所处位置，然后，对固液气相混合物(5)进行加热，并加热至设定温度，此时，等压液体(6)的上端面会逐渐上移，旋转活塞(7)，使活塞(7)的第七下端圆平面向下移动，压缩等压气体(8)的空间，随着活塞(7)的运动，等压液体(6)的上端面会逐渐下移，直至等压液体(6)的上端面与初始位置相同，固液气相混合物(5)在此温度下的体膨胀压力为P，P的取值按如下公式：
P为凝胶化固液气相混合材料体膨胀压力，单位：Pa；T为等压气体(8)初始状态压力值，单位：Pa；L为等压气体(8)初始状态长度，即初始状态活塞(7)的第七下端圆平面和等压液体(6)的上端面距离，单位：m；l为等压气体(8)最终状态长度，即最终状态活塞(7)的第七下端圆平面和等压液体(6)的上端面距离，单位：m；a为经验系数，a的取值范围为0.81～0.87。
2.如权利要求1所述利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，其特征在于，弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的壁厚为0.71mm；
等压液体(6)的上端面比上端盖(2)的第二上端同心圆环面高出15mm；
活塞(7)的第七下端圆平面比等压液体(6)的上端面高出50mm；
活塞(7)的第七上端圆平面比弹簧腔(4)的第四上端同心圆环面高出70mm。
3.如权利要求1所述利用近红外光谱仪确定体系均匀性测试装置及方法，其特征在于，弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的材料为弹簧钢60Si2Mn，弹簧腔(4)的第四空腔圆柱体的壁厚为1.1mm；
等压液体(6)的上端面比上端盖(2)的第二上端同心圆环面高出20mm；
活塞(7)的第七下端圆平面比等压液体(6)的上端面高出60mm；
活塞(7)的第七上端圆平面比弹簧腔(4)的第四上端同心圆环面高出80mm。
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