[发明专利]一种液态浓度微量变化测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种液态浓度微量变化测量装置，包括稳流筒(6)，其特征在于：在稳流筒(6)的上部侧壁设有若干个液位检测探头(2)，在稳流筒(6)的内腔设有液位浮球(4)，液位浮球(4)中设有中轴通孔、以穿过浮标标杆(3)，所述浮标标杆(3)的上端穿过稳流筒(6)的顶盖(1)连接浓度标尺(7)、下端面连接空心浮标(5)，形成浮力式标示结构；所述空心浮标(5)的重量与该空心浮标(5)的体积成正比，所述浮标标杆(3)与稳流筒(6)中的中轴通孔吻合滑动连接、构成自由上升或下降滑动连接结构，以带动浓度标尺(7)的微量上升或下降而保持液位浮球(4)始终漂浮在液态液面上，形成液态浓度微量变化测量结构。

2.根据权利要求1所述的一种液态浓度微量变化测量装置，其特征在于：所述标杆(3)为空心不锈钢管，其直径为5-10mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种液态浓度微量变化测量装置，其特征在于：稳流筒(6)的底面或侧壁开有入水口，以保持液体进入稳流筒(6)的内腔。

4.一种液态浓度微量变化测量方法，其特征在于：

1)设置专用的液态浓度微量变化测量装置；

2)开始检测时，将液态浓度微量变化测量装置放置在无水硝盐液体中，先标定液态浓度微量变化测量装置的浮标标杆(3)的自重G_浮标，然后向空心浮标(5)内加入适量铁粉至该空心浮标(5)刚好处于悬浮状态，并且使浮标标杆(3)的下部沉入液体中；在浮标标杆(3)和浓度标尺(7)上作零位标记；

3)利用浮力原理，不同体积物体在液体中获得的浮力不一样或相同体积物体在不同密度的液体中获得的浮力不一样，当液体密度发生微小变化时，通过浮标标杆(3)的高度变化检测出液体密度变化量；

4)测定液体密度变化量的关系表达式为：

△H＝△V_排/3.14R²_标杆，式中△H为浮标标杆(3)的上升或下降变化量，R_标杆为浮标标杆(3)的半径，利用该表达式计算出浮标标杆(3)的排水变化量△V_排；

△ρ_硝盐＝G_浮标/△V_排，式中△V_排为浮标标杆(3)的排水变化量，G_浮标为浮标标杆(3)的质量，利用该表达式计算出被测液体的密度变化后的密度△ρ_硝盐。

5.根据权利要求4所述的一种液态浓度微量变化测量方法，其特征在于：当空心浮标5刚好处于悬浮状态时，浮标标杆(3)初始排水体积为V_排，即浮标标杆(3)在所测硝盐液体中的浮力为表达式T＝ρ_硝盐V_排，式中ρ_硝盐为所测硝盐液体的密度，此时浮标标杆(3)的质量G_浮标与所述浮力T相等。

6.根据权利要求4或5所述的一种液态浓度微量变化测量方法，其特征在于：当所测硝盐液体中加入水时，硝盐液体的密度ρ_硝盐降低，浮标标杆(3)在所测硝盐液体中的浮力T减小，此时空心浮标(5)处于下沉状态，从而带动浮标标杆(3)下沉，浮标标杆(3)的排水体积增加，直到空心浮标(5)在所测硝盐液体中的浮力与空心浮标(5)的质量相等，使空心浮标(5)重新处于悬浮状态，测定的向下沉降量△H，从而计算出浮标标杆(3)的排水变化量为△V_排和浮标标杆(3)升/降量△H。