[发明专利]一种高精度重量法等温吸附测量方法

权利要求书

1.一种高精度重量法等温吸附测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01.制取粒度粒径为0.25mm～0.18mm的岩石样品粉末，将制作的岩石样品粉末准确称量后，装入样品罐内，拧紧罐盖，减少样品罐内自由空间体积，所述样品罐包括罐体和罐盖，罐体和罐盖通过螺纹连接，罐盖面向罐体的一侧通过杆件连接活塞，活塞外周套有密封圈，并与罐体过渡配合，样品罐与参考罐通过管路连通，该管路上设有阀门及压力传感器，所述样品罐放置在高精度称量天平上，样品罐、参考罐、高精度称量天平均布置在恒温箱内，参考罐还通过管道连接增压泵、真空泵和放散阀，用于向密封的样品罐内充入气体使样品罐内压力达到目标值；

步骤S02.通过增压泵往参考罐和样品罐充入非吸附气体形成由低到高多组目标压力点，测定每个压力点时样品罐内的自由气质量m_f、温度T_f和压力P_f；压力点应不少于6个，用各压力点时测定的自由气质量m_f和温度T_f和压力P_f在NIST数据库中查询得到非吸附气体对应的密度ρ_f，利用各压力点时测定的自由气质量m_f和密度ρ_f做交汇图，线性拟合曲线截距设置为零，曲线斜率即为自由空间体积V_f；

步骤S03.用真空泵可将参考罐、样品罐及管路中气体抽尽，高精度升降天平清零，用增压泵向参考罐和样品罐注入吸附气体，使压力达到步骤S02中多组目标压力点中的其中一组，吸附平衡后称量，记录样品罐的压力P_r、温度T_r和样品罐质量的增加值m_r，此时称量值为该压力点对应的吸附气体的自由气质量和吸附气质量之和，重复以上步骤，继续测量多组目标压力点中的下一组压力点下样品罐的压力P_r、温度T_r和样品罐质量的增加值m_r，直至测试完所有的压力点；

计算吸附气体在各压力点时是自由气质量：

m′_f＝V_f·ρ′_f

式中：m′_f为吸附气体的自由气质量，在NIST数据库中查表可得吸附气体的自由气密度ρ′_f；

计算吸附气体的绝对吸附气质量m_ads：

m_ads＝m_r-m′_f

式中：m_ads为绝对吸附气质量；m_r为自由气质量和吸附气质量之和；

根据绝对吸附气质量m_ads计算相对吸附气质量m_ex：

ρ_ads为吸附气体的吸附相密度。

2.根据权利要求1所述的高精度重量法等温吸附测量方法，其特征在于，所述非吸附气体为氦气。

3.根据权利要求1所述的高精度重量法等温吸附测量方法，其特征在于，所述吸附气体为甲烷或氮气，所述岩石样品为煤。