[实用新型]一种快速精确测量气体密度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体密度的测量装置，具体地，涉及一种快速精确测量气体密度的装置。

背景技术

密度就是指单位体积里物质质量的多少，ρ。利用这个定义来计算物质的密度，是件简单的事情。但是实验中如何去测量物质的密度却不是一件简单的事情，特别是对于我们看不见、摸不着的空气，精确测量它的密度就更困难了。测量的主要难点在于：1、空气很轻，会到处流动，如何收集它并精确称出它的质量，需要有精密实验仪器；2、空气没有形状，如何精确测量空气体积，需要设计合理的方案才行。另外，其他类型的气体密度测量也会存在一些问题，现有很多产品无法提供方便的测量操作以及准确的测量结果。

经对现有技术检索，中国实用新型专利ZL201120148120.8，公开一种测量空气密度的装置，包括用于检测空气温度的温度传感器、用于检测空气湿度的湿度传感器、用于检测空气压力的压力传感器、用于检测空气中二氧化碳含量的二氧化碳传感器、分别与所述温度传感器、湿度传感器、压力传感器和二氧化碳传感器相连的参数采集模块、与所述参数采集模块相连的微处理器模块、和与所述微处理器模块相连的显示模块。

上述ZL201120148120.8，其测量的原理是基于空气摩尔质量和空气密度的经验公式，通过测量压力、温度、湿度、二氧化碳含量等，计算得到空气摩尔质量和空气密度的。这种方法存在的主要问题是：利用经验公式计算空气密度，严格意义上讲，用这个方法得到的空气密度值是理论计算值或理论预测值；无法测量经验公式无法描述的环境的空气密度。当环境发生很大变化时，如在煤矿或者空气污染很严重的地方，空气摩尔质量无法用经验公式得出，也就无法使用上述装置。

因此，上述专利中测量空气密度的装置得到的空气密度值是理论计算值或理论预测值，且无法用于其他环境的空气密度测量，适用范围有限。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种快速精确测量气体密度的装置，用该装置不仅能够测量空气密度，还能测量其他气体密度，操作简便、快速、精准、便携、省时，各种环境下的气体密度均能测量，具有普遍适用性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种快速精确测量气体密度的装置，包括：抽气充气部件、密封部件、气压传感部件、质量测量部件、计算部件和显示部件，其中：

所述抽气充气部件连接所述密封部件，用于对所述密封部件抽气或充气；

所述密封部件设有空腔，通过所述抽气充气部件调节所述空腔气体的气压；

所述气压传感部件输入端用于检测所述密封部件内部抽气或充气过程不同时刻的气压，所述气压传感部件输出端连接所述计算部件；

所述质量测量部件输入端用于测量与所述气压传感部件测量时刻对应的所述密封部件质量，所述质量测量部件输出端连接所述计算部件；

所述计算部件输入端连接所述气压传感部件和所述质量测量部件，所述计算部件输出端连接所述显示部件，所述计算部件用于根据所述密封部件内部气体体积和所述密封部件质量计算气体密度；

所述显示部件用于显示所述计算部件的气体密度结果。

优选地，所述显示部件包括气压显示部件、质量显示部件、密度显示部件，这三个显示部件为集成的一个显示部件，或者为三个单独的显示部件；

采用集成的一个显示部件时，所述显示部件同时连接所述气压传感部件、所述质量测量部件和所述计算部件；

采用三个单独的显示部件时，所述气压显示部件连接所述气压传感部件，质量显示部件连接所述质量测量部件，所述密度显示部件连接所述计算部件。

更优选地，采用三个单独的显示部件时，所述气压传感部件和所述气压显示部件采用一体化结构的电子产品。

更优选地，采用三个单独的显示部件时，所述质量测量部件和所述质量显示部件采用一体化结构的电子产品。

更优选地，采用三个单独的显示部件时，所述计算部件和所述密度显示部件采用一体化结构的电子产品。

优选地，所述密封部件为透明密封罐。

本实用新型使用时，先得到密封部件内气体的体积，通过改变密封部件内气体量和气压，然后通过气压传感部件获得密封部件内的气压，通过质量测量部件测量改变密封部件内气体后密封部件的质量，根据测量结果采用计算部件，得到环境气压下的气体密度。所述计算部件用于根据所述密封部件内部气体体积和所述密封部件质量计算气体密度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：