一种测定液体密度的方法和测定系统技术方案

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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种测定液体密度的方法和测定系统
本专利技术涉及一种测定液体密度的方法和测定系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，根据本专利技术的一个方面，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。根据本专利技术的另一方面，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，本专利技术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，本专利技术提供的方法具有操作简便、结果准确、适用范围较宽等特点。本专利技术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专利技术的进一步理解，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专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术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专利技术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专利技术，并不用于限制本专利技术。为了实现本专利技术的目的，本专利技术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。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，李明丰，褚阳，李会峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11