APT-3000自動密度分析儀

APT-3000自動密度分析儀是由計算機控制全自動運行的氣體膨脹真密度分析系統(tǒng)，能準確測定粉體、塊狀固體、漿狀物質(zhì)、泡沫等多種材料的骨架體積（含閉孔）和真密度，其測量的速度快，單站分析過程時間小于5min；結(jié)果精確度高，優(yōu)于±0.08%。分析材料的體積范圍為10ml～30ml。

1-2技術(shù)參數(shù)

測試原理：氣體膨脹置換法；

測試精度：精確度優(yōu)于±0.08%，重復(fù)性優(yōu)于±0.04%，分辨率：0.001g/ml

測試體積范圍：10ml～30ml

測試速度：單站2～5min完成整個測試過程。

自動重復(fù)測試：可自動進行重復(fù)測試，直到達到精度；

適用范圍：石油及石油產(chǎn)品樣品的密度。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了大小不受限制，可以測定各種粉末狀、顆粒狀、塊狀、泡沫狀等的固體樣品，以及漿狀物質(zhì)、不揮發(fā)的液體等樣品；

樣品池體積：30ml

樣品池安裝方式：下裝式（采用快速活接頭方式），以樣品池直接作為樣品樣品倉，具有對樣品樣品倉體積利用率高的優(yōu)勢，從而使測試精度得以提高；“下裝卡口式”的樣品池，可以滿足大體積裝樣的需求，以達到提高測試精度的目的。

標準倉：每個分析站具有內(nèi)置1個標準倉，1個擴展腔；擴展腔可針對不同的樣品池體積來提高測試精度；程序根據(jù)樣品池體積自動選擇是否啟用擴展腔；

壓力平衡時間：具有自動默認、用戶選擇及用戶自定義三種模式的壓力平衡時間，適應(yīng)不用結(jié)構(gòu)狀態(tài)的樣品

壓力范圍：95kPa左右，可調(diào)節(jié)氣源

自檢流程：良好的智能自檢流程，智能判斷樣品池有無漏氣及儀器氣密性是否合格，*解決人為操作失誤；

測試氣體：40升高純氦氣，純度≥99.999%；氮氣等其它氣體可選；

遠程控制：具有網(wǎng)絡(luò)遠程控制功能；

儀器配件：閥門及壓力傳感器全部進口；

儀器外觀：H385*W355*L386mm；25kg；

1-3儀器特點

1.  全程*自動化智能化運行，避免人為操作導(dǎo)致的誤差。

2.  測試準確性好，解決浸液法對樣品溶解的難題，測試精度高，明顯優(yōu)于液體比重瓶法。

3.  測試過程不改變樣品物性，測試后樣品保持原樣，可以用于其他項目測試

4.  “下裝式”樣品池安裝方式，提高樣品倉體積利用率，提高測試精度。

5.  具有測試完畢自動恢復(fù)常壓功能，防止樣品飛濺。

6.  清晰形象的圖形化控制界面，并可在界面上進行所有硬件的控制操作。

7.  *的穩(wěn)定性，即使意外斷電、斷線，亦不會丟失當前數(shù)據(jù)。

8.  網(wǎng)絡(luò)遠程控制功能。

1-4測試原理

應(yīng)用阿基米德原理--氣體膨脹置換法，利用小分子直徑的惰性氣體在一定條件下的玻爾定律（PV=nRT），通過測定由于樣品樣品倉放入樣品所引起的樣品樣品倉氣體容量的減少來精確測定樣品的骨架體積（含閉孔），從而得到其真密度，真密度＝質(zhì)量/骨架體積。

氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測定樣品所排出的體積。此法排除了浸液法對樣品溶解的可能性，具有不損壞樣品的優(yōu)點。因為氣體能參入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則空陷，因此測出的樣品體積更接近樣品的骨架體積，從而可以用來計算樣品的密度，測試值也更接近樣品的真實密度。

儀器的測試系統(tǒng)由樣品樣品倉和標準倉構(gòu)成，如圖。

測定樣品密度時，儀器自動采集標準倉的壓力P1及體積V1并記錄；將一定未知體積的樣品V樣品放入已知體積V2的樣品樣品倉，向樣品樣品倉注入一定量的氣體并記錄穩(wěn)定后的壓力P2；將樣品樣品倉與標準倉連通并記錄穩(wěn)定后的壓力P3，根據(jù)平衡穩(wěn)定后的壓力值和相關(guān)已知的體積V1、V2即可計算出待測的樣品體積V樣品，再由樣品的質(zhì)量和體積計算出樣品的真密度。

 SKM-1智能石油密度測定儀由于具有良好的“快速接頭”，樣品池安裝方便，以樣品池直接作為樣品樣品倉，具有對樣品樣品倉體積利用率高的優(yōu)勢；對于25ml的樣品池，樣品倉體積利用率高于90%；從而使對于少量樣品的測試精度得以提高；而通常的樣品池“上裝加蓋式”，將樣品池裝入測試桶內(nèi)加蓋密封后進行測試，“測試桶+樣品池”構(gòu)成的樣品樣品倉內(nèi)有大量剩余的無用空間，使樣品倉體積利用率低，對于25ml的樣品池，樣品倉體積利用低于10%；從而造成對于少量樣品的測試精度難以保證。另一方面，“上裝加蓋式”樣品池的體積受制于加蓋的測試桶的體積，不適用大體積裝樣量（難以滿足150ml體積以上的裝樣量），而“下裝卡口式”的樣品池，可以滿足大體積裝樣的需求，使裝樣上限達到500ml以上，以達到拓寬測試范圍、擴大適用面、提高測試精度的目的。

1-5計算公式

關(guān)鍵詞：

P1：標準倉壓力

P2：樣品倉壓力

P3：平衡壓力

V1：標準倉體積

V2：樣品倉體積

V3：管道體積

打開測位閥，使樣品倉和樣品池聯(lián)通，等壓力穩(wěn)定后，記錄此時壓力值P2。然后關(guān)閉測位閥，打開進氣閥，給標準倉充氣，充到壓力后，關(guān)閉進氣閥，等壓力穩(wěn)定后，記錄此時壓力P1。

此時系統(tǒng)內(nèi)（指標準倉和樣品倉）氣體的摩爾量為:

n1RT=P2*V樣+P1*V標                   （1）

再打開測位閥，讓標準倉和樣品池，等壓力穩(wěn)定后，記錄此時壓力P3。

此時系統(tǒng)內(nèi)氣體摩爾量為：

  n2RT=P3*(V樣+V標)                   （2）

由于在此打開測位閥前后，系統(tǒng)內(nèi)氣體總的摩爾量沒有發(fā)生任何變化，所以可以得出下面的公式：          n1RT= n2RT              (3)

由公式(3)可得出公式（4）：

  P2*V樣+P1*V標= P3*(V樣+V標)         （4）

公式（4）進過變化，可等處公式（5）：

V樣=（P1-P3）*V標/（P3-P2）             (5)

而V測=V樣品管+V接-V樣品，因此，公式（5）可變成如下公式（7）：

V樣品= V樣品倉+V管道-（P1-P3）*V標/（P3-P2）     （7）

樣品比重=g樣品質(zhì)量/V樣品

第二章 軟件界面

3H-2000TD儀器真密度全自動測試系統(tǒng)軟件是本公司自主研發(fā)的，其具有強大的數(shù)據(jù)庫模塊和親和的操作界面，從而使得操作簡單、易懂。

軟件連接完成后，會出現(xiàn)軟件“導(dǎo)航頁”界面（如圖2）。

圖2

軟件界面主要分為2大模塊，分別為快捷欄（如圖3）和操作欄（如圖4）。

圖3

第三章 儀器操作步驟簡介

測試操作簡介：

*步：開氣

氣體鋼瓶總閥門打開半圈，減壓閥打開使其壓力到93～95kPa（0.093～0.095mPa）。

第二步：聯(lián)機

   打開儀器側(cè)面電源開關(guān)，再點擊MDMDY-350型軟件圖標。（注：先開電，再開軟件）

第三步：校準(注：操作樣品管時，請帶好手套，防止手上溫度對測試造成影響)

根據(jù)樣品量，選取合適的樣品管。（樣品少，選取小樣品管；樣品量多，選取中號或大號樣品管），

把樣品管安裝在測試位。把樣品管口和測試位接口對準，左手將外卡向上推，右手將樣品管從中間向上一推，放開左手外卡套自動鎖緊（取時同上）。在軟件中點擊，進入后點擊即可。

測試完成后，自動保存一個星期的數(shù)據(jù)。

（注：建議一次性把所有的樣品管體積測試完，再進行標示，以后測試就可以直接用，不用再測試空管體積，以后測試可以略去該步）

第四步：裝樣(注：操作樣品管時，請帶好手套，防止手上溫度對測試造成影響)

   給樣品管中稱取待測樣品，之后裝到測試位，安裝方法和測空管體積時一樣。

第五步：測試

   A 真密度測試

1、       點擊組態(tài)運行工程，進入后點擊“組態(tài)工程”中的，在設(shè)置界面輸入“樣品編號”和“樣品質(zhì)量”，裝上樣品管，點擊，再點擊，儀器自動進行樣品體積測量，比重測定，zui后自動換算成標準密度（20℃）

2、       測定完畢后臺可自動打印實時數(shù)據(jù)，測定的數(shù)據(jù)且自動保存一周，可供以后查閱。

第六步：關(guān)機、關(guān)氣

先點擊軟件左上角“菜單”“退出系統(tǒng)”，再關(guān)閉儀器電源；關(guān)閉鋼瓶的總閥到擰緊即可，關(guān)閉減壓閥到擰松即可。

第四章             儀器、軟件安裝

4-1儀器安裝

4-1-1環(huán)境要求

1.    使用環(huán)境要求：溫度為20℃~25℃為宜（其它對其溫度影響不大），相對濕度小于80%，無震動實驗臺，潔凈無粉塵、無污染性氣體。

2.    電源：儀器電源穩(wěn)定，要求交流220V±5%，50Hz。

3.    分析天平：需要感量為千分之一克的分析天平與之配合使用。

4-1-2儀器安裝及注意事項

1.  標準配置：MDMDY-350密度測定儀全套設(shè)備運至客戶處共5件，包括主機一臺（紙箱包裝）、計算機主機一臺（紙箱包裝）、計算機顯示器一臺（紙箱包裝）、多功能一體打印機一臺（紙箱包裝）、氣體發(fā)生器1臺。

2.  連接：接好儀器主機和計算機、打印機的電源，將打印機與計算機連接。將串口數(shù)據(jù)連接線一端接至計算機232串口接口，另一端與儀器主機數(shù)據(jù)輸出口連接。將減壓閥安裝在高純氦氣鋼瓶上，用導(dǎo)氣管將減壓閥出口與儀器主機氦氣入口連接，確認導(dǎo)氣管已接緊，防止漏氣。

3.  檢查：主要檢查各氣路接口是否插接嚴實，減壓閥是否漏氣。減壓閥檢查漏氣方法：首先在減壓閥頂絲開關(guān)關(guān)閉（頂絲開關(guān)擰緊為開，擰出放松為關(guān)）的狀態(tài)下，打開鋼瓶總閥使減壓閥充壓后（減壓閥高壓表指示鋼瓶內(nèi)壓力），關(guān)閉鋼瓶總閥（即切斷進氣），若15-20min內(nèi)減壓閥高壓表示數(shù)無明顯下降，則說明減壓閥高壓表至鋼瓶總閥之間密封良好。

4-2軟件安裝

“全自動真密度分析系統(tǒng)”是MDMDY-350密度測定儀的配套軟件。

4-2-1計算機系統(tǒng)需求

運行MDMDY-350密度測定儀系統(tǒng)，硬件的zui低配置如下：

CPU：Cerlron2000MHz以上；內(nèi)存：1024M以上；顯示卡：在高彩16位顏色下分辨率要能夠達到1400*1024；顯示器：7英寸以上，分辨率達到1400*1024。操作系統(tǒng)：WinXP。