[发明专利]一种用于测量物体体积和体膨胀系数的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于测量物体体积和体膨胀系数的装置，包括带下吊钩的天平、吊篮、用于盛放液体的容器、加热器和温度传感器，天平设置在容器上方，用于称量待测物体干重和称量其在液体中的重量；吊篮通过下吊钩吊挂在天平下部，用于放置待测物体，且使其浸泡在液体里。还包括微处理器，微处理器与电子天平、加热器和温度传感器连接，用于控制加热器启停，接收电子天平和温度传感器的采集数据，计算并显示待测物体的体积及体膨胀系数。还公开一种用于测量软包装产品内部气体体积和体膨胀系数的方法，以及用于测量固体材料体膨胀系数的方法。本发明能简单方便的实现对物体体积和体膨胀系数测定，尤其在不破坏软包装产品条件下对其内部气体的测量。

技术领域

本发明涉及气体体积测量技术领域，特别是涉及一种用于用于测量物体体积和体膨胀系数的装置及方法。

背景技术

目前，软包装产品，如袋装食品、锂电池等，已广泛用于工业和民生领域。由于生物、化学和物理环境的变化，软包装产品内部会产生气体，气体产生量经常和软包装内部的材料性质相关。例如，软包装内部的食品如果腐败，会产生甲烷、二氧化碳等气体；软包装锂电池老化或受热其内部电解质分解，可能产生有害或易燃气体。所以，测量软包装产品内部气体的产生量，不仅有助于软包装产品的质量控制，也是保证产品安全的重要手段。

现在直接测量软包装产品中内部气体含量的方法大多是破坏性测量，即需要穿透包装材料，释放其内部气体，再进行测量。这种破坏性测量的成本高，而且是一次性测量，不能观察同一软包装产品在不同时间和不同生物、化学及物理条件下内部气体量的变化。

还有，现有针对某种材料的体膨胀系数测量，均是由线膨胀系数得到。由于大部分材料的线膨胀系数在10^-6量级，现行测量线膨胀系数的方法需要高精密传感器测量材料在不同温度下长度的微小变化。测量时材料必须放在基座上，而基座本身也会膨胀，并且基座和材料都会震动，使得测量线性微小变化非常困难，致使最终得到的体膨胀系数不准确。

由此可见，上述现有的软包装产品内部气体测量方法和装置，在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的用于测量物体体积和体膨胀系数的装置及方法，使其在不损伤软包装产品的基础上，实现对其内部气体体积和体膨胀系数的测量，以及对固体材料的体膨胀系数的测量，实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于测量物体体积和体膨胀系数的装置，使其在不损伤软包装产品的基础上，实现对其内部气体体积和体膨胀系数的测量，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于测量物体体积和体膨胀系数的装置，包括带下吊钩的天平、吊篮、用于盛放液体的容器，以及设置于所述容器底部的加热器和设置于所述容器内部的温度传感器，

所述天平设置在所述容器上方，用于称量所述软包装产品的干重W和称量所述软包装产品在液体中的重量D；

所述吊篮通过下吊钩吊挂在所述天平的下部，用于放置所述软包装产品，且使所述软包装产品浸泡在所述容器中的液体里；所述加热器用于为所述容器中的液体加热，所述温度传感器用于测量所述容器中液体的温度值。

进一步改进，还包括微处理器，所述天平采用电子天平，所述微处理器与所述电子天平、加热器和温度传感器连接，所述微处理器用于控制加热器启停，用于接收所述电子天平和温度传感器的采集数据，以及计算并显示所述软包装产品内部气体的体积和体膨胀系数。

进一步改进，所述容器内部还设置搅拌器，所述搅拌器与所述微处理器连接并由其控制启停。

进一步改进，所述容器内部的液体为纯水、油或其它可知密度的液体。

本发明还提供一种用于测量软包装产品内部气体体积的方法，所述方法包括如下步骤：