[发明专利]毫米级小球的真密度、堆密度及最大填充比同时测试方法

说明书

本发明公开了毫米级小球的真密度、堆密度及最大填充比同时测试方法，所述测试方法在测试装置上完成，所述测试装置包括电子天平、容器、注水管以及数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块能够将数据传输至物联网材料设计数据库；所述测试方法为：分别称量容器的质量、容器中装满毫米级小球后的总质量、容器中装满毫米级小球并注水至临界水位线后的总质量以及容器中装满水后的总质量，数据采集与处理模块自动计算毫米级小球的真密度、堆密度及在三相固体浮力材料中的最大填充比并将结果传送传输至物联网材料设计数据库中。本发明利用测试装置通过一次测试，即能够获得毫米级小球的真密度、堆密度及最大填充比这三个关键数据，简单可靠。

技术领域

本发明涉及海洋装备制造领域，具体的说是一种毫米级小球的真密度、堆密度及最大填充比同时测试方法。

背景技术

毫米级小球是一种低密度的球形填料，用于制造微球/毫米级小球/树脂三相固体浮力材料，毫米级小球一般是从国外进口，国内鲜有报道。低密度毫米级小球的研究与表征如真密度、堆密度测试等，已经成为限制我国在深海探测领域用固体浮力材料的关键技术。

目前，表征毫米级小球的真密度、堆密度及在三相固体浮力材料中的最大填充比的测试方法所用测试装置，一般都配备抽真空、干燥、称量等装置，结构复杂、成本较高，测试时需要进行干燥，反复抽真空，多次称量、手动记录或计算数据等多步操作，不能同时测试出毫米级小球的真密度、堆密度及在三相固体浮力材料中的最大填充比，且装样品的容器偏小时而毫米级小球的直径较大时，测试出的堆密度和毫米级小球在三相固体浮力材料中的最大填充比偏差较大，并且真密度、堆密度、及在三相固体浮力材料中的最大填充比等测试数据不能及时发送至物联网材料设计数据库备用。

最大填充比是设计生产三相固体浮力材料的关键参数，测试出该参数后，才能得到微球/树脂的准确用量，进而根据设备产能定量配料，节约树脂，降低成本；且该参数配合毫米级小球的真密度，才能设计生产出密度可控、满足净浮力要求的三相固体浮力材料。现有技术和设备一般单独用于测量真密度或堆密度，没有测量最大填充比的功能，且根据现有技术测量出的真密度和堆密度，推导不出最大填充比，欲获取该参数还需要复杂的手动操作，但是手动操作不仅误差较大，而且测试数据孤立存在，不能及时发送到数据库。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供毫米级小球的真密度、堆密度及最大填充比同时测试方法，该测试方法借助于测试装置测试一次，便能够快速便捷地获取真密度、堆密度和毫米级小球在三相固体浮力材料中的最大填充比这三个数据，并通过发射终端传输至物联网材料设计数据库中，方便研发和生产人员选用真密度、堆密度及最大填充比合适的毫米级小球开展三相固体浮力材料设计，降低制品成本，保证毫米级小球性能数据的可追溯。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：毫米级小球的真密度、堆密度及最大填充比同时测试方法，所述测试方法在测试装置上完成，所述测试装置包括电子天平、容纳毫米级小球和/或水的容器以及能够向容器内注水的注水管，所述注水管与储水箱相连；所述测试装置还包括数据采集与处理模块，所述电子天平能够将称量的质量数据传输至数据采集与处理模块，所述容器上部设有液位指示器和用于限定容器内毫米级小球容纳量的隔网，所述液位指示器用于指示容器内液面变化并将测量结果传输至数据采集与处理模块；所述注水管上设有注水控制阀，数据采集与处理模块通过发送信号控制注水控制阀的开合；所述数据采集与处理模块包括数据采集处理器及5G无线信号发射终端，所述数据采集处理器用于采集处理各种信号，所述5G无线信号发射终端用于将数据采集处理器处理后的数据传输至物联网材料设计数据库；

所述测试方法包括如下步骤：

(1)、称量容器的质量m₀

将空的容器置于电子天平上进行称量，得到容器的质量m₀，电子天平将数据m₀传至数据采集与处理模块；

(2)、称量容器中装满毫米级小球后的总质量m₁