一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法
2023-10-04 22:05:49
專利名稱：一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法
技術領域：
本發明涉及一種連續監測金屬材料在不同環境中質量的方法，尤其涉及一種採用兩臺同型號的電子天平精確連續的監測金屬材料質量的方法。
背景技術：
目前在國內外，精確連續測量金屬材料在腐蝕環境中的質量變化，尤其是在高溫環境中的質量變化的常用設備是高溫熱天平(TGA)，它的工作原理是把金屬試樣置於實驗環境中，同時在TGA中添加配重砝碼，使記錄天平質量變化的指針位於指針記錄紙的中間，試樣質量發生變化時，指針就會偏移。常規的電子天平能夠精確測量金屬材料的質量變化，但天平受溫度和地球重力加速度的影響較大，即使同一個質量恆定的樣品，在恆溫的環境中，由於地球自轉的原因，其重力加速度隨著時間的不同而發生變化，其質量也會隨著時間的變化而變化。TGA由於採用了配重砝碼，故地球重力加速度對試樣的影響可以抵消，能夠精確測量試樣在實驗環境中的質量變化。本發明採用兩臺型號相同的電子天平①和電子天平②來實現，兩臺電子天平均與計算機相連，通過天平自帶的軟體，可以同時同步連續監測並記錄這兩臺天平測得的數據。 將這兩臺電子天平置於相同的環境中，一臺天平連續監測金屬試樣在腐蝕環境中的質量， 另一臺天平可連續監測電子天平隨著時間的變化，由於環境溫度變化和地球重力加速度變化而引起天平測量質量的偏差值。通過這兩組數據，可以消除普通電子天平在連續監測試樣質量時，因環境因素和地球重力加速度變化而帶來的影響，實現了採用普通高精度電子天平連續準確監測並記錄金屬樣品在不同實驗環境中的質量。
發明內容
本發明的目的在於提供一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法，同時採用兩臺電子天平測量，提高測量精度。本發明是這樣實現的，一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法，其特徵是採用兩臺型號相同的電子天平①和電子天平②來實現，兩臺電子天平均與計算機相連，同時同步連續監測並記錄這兩臺天平測得的數據，將這兩臺電子天平置於相同的環境中，通過支架將金屬試樣置於實驗環境中，支架材料在實驗環境中質量不變化，通過天平①和計算機，連續監測並記錄支架和金屬試樣在實驗環境中的質量，得到一組數據 ①，在電子天平②上稱量與電子天平①所稱量的等質量的支架材料，並通過計算機記錄電子天平②隨時間的變化所測量的數據，得到一組數據②，數據②中的每個數據減去電子天平②測得的起始質量測量值，得到一組數據③，數據③是電子天平在不同測量時間時，可能的環境變化引起的起始測量數據的改變值，用數據①分別相應減去數據③，得到金屬試樣在實驗環境中，質量隨時間變化的數據。所述的金屬材料的實驗環境包括高溫、腐蝕性氣氛。
本發明的技術效果是可連續精確的監測並記錄金屬材料在實驗環境中的質量， 實驗環境包括高溫、腐蝕性氣體環境，該方法簡單，測量精度高，成本低，可廣泛應用。
圖I為本發明的結構示意圖。在圖I中，I、電子天平①，2、電子天平②，3、數據線，4、計算機，5、井式爐，6、井式爐控制器，7、天平夾水平板，8、井式爐夾水平板，9、支撐杆、10、水管，11、水槽，12、水泵， 13、樣品支架。
具體實施例方式如圖I所示，它包括電子天平①，電子天平②，數據線3，計算機4，井式爐5，井式爐控制器6，天平夾水平板7，井式爐夾水平板8，支撐杆9，水管10，水槽11，水泵12，樣品支架 13。用四根直徑I釐米，長度為60釐米的金屬杆作支撐杆9，連接天平夾水平板7
和井式爐夾水平板8，用四根同樣的支撐杆固定支撐井式爐夾水平板於地面，使天平夾水平板7和井式爐夾水平板8均平行於水平面。中空夾水平板兩側各有一個進水孔和出水孔， 用三根水管10將水泵12，兩個夾水平板的進水孔和出水孔，以及水槽11連接，形成水循環冷卻系統。在放置電子天平①的中空夾水平板7上設置兩個通孔，通孔分別位於電子天平 ①的左右兩側，將兩個長度略大於夾水平板7厚度的金屬管置於通孔內，金屬管的兩端均在夾水平板的外面，用焊接的方法密封夾水平板上的通孔與金屬管之間的縫隙。用一根兩端帶鉤的直的鉬絲彎折成只有三個邊的矩形支架，該支架左右兩個邊分別通過電子天平左右兩邊的金屬管，上端的一個邊壓在電子天平①稱量盤上，用一根鉬絲懸掛於矩形支架的下端，構成試樣樣品支架，實驗時，用一根鉬絲的一端懸掛樣品，並將樣品置於井式爐的爐膛中心，鉬絲的另一端懸掛在樣品支架的下端的水平鉬絲上。電子天平①和電子天平②均放在天平夾水平板7上，通過數據線3分別連接到計算機4上。通過天平①和計算機，連續監測並記錄支架和金屬試樣在實驗環境中的質量，得到一組數據I。在電子天平②上稱量與電子天平①所稱量的等質量的支架材料，並通過計算機記錄電子天平②隨時間的變化所測量的數據，得到一組數據2，數據2中的每個數據減去電子天平②測得的起始質量測量值， 得到一組數據3，數據3是電子天平在不同測量時間時，可能的環境變化引起的起始測量數據的改變值。用數據I分別相應減去數據3，得到金屬試樣在實驗環境中，質量隨時間變化的數據。
權利要求
1.一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法，其特徵是採用兩臺型號相同的電子天平①和電子天平②來實現，兩臺電子天平均與計算機相連，同時同步連續監測並記錄這兩臺天平測得的數據，將這兩臺電子天平置於相同的環境中，通過支架將金屬試樣置於實驗環境中，支架材料在實驗環境中質量不變化，通過天平①和計算機，連續監測並記錄支架和金屬試樣在實驗環境中的質量，得到一組數據①，在電子天平②上稱量與電子天平①所稱量的等質量的支架材料，並通過計算機記錄電子天平②隨時間的變化所測量的數據，得到一組數據②，數據②中的每個數據減去電子天平②測得的起始質量測量值，得到一組數據③，數據③是電子天平在不同測量時間時，可能的環境變化引起的起始測量數據的改變值，用數據①分別相應減去數據③，得到金屬試樣在實驗環境中，質量隨時間變化的數據。
2.根據權利要求I所述的一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法，其特徵在於，所述的金屬材料的實驗環境包括高溫、腐蝕性氣氛。
全文摘要
一種採用兩臺電子天平精確連續測量金屬材料質量變化的方法，在電子天平②上稱量與電子天平①所稱量的等質量的支架材料，並通過計算機記錄電子天平②隨時間的變化所測量的數據，得到一組數據2，數據2中的每個數據減去電子天平②測得的起始質量測量值，得到一組數據3，數據3是電子天平在不同測量時間時，可能的環境變化引起的起始測量數據的改變值。用電子天平①測量得到的數據1分別相應減去數據3，得到金屬試樣在實驗環境中，質量隨時間變化的數據。本發明的效果是可連續精確的監測並記錄金屬材料在實驗環境中的質量，實驗環境包括高溫、腐蝕性氣體環境，該方法簡單，測量精度高，成本低，可廣泛應用。
文檔編號G01N5/00GK102590006SQ20121002428
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月5日 優先權日2012年2月5日
發明者馮長傑, 周雅, 李明升, 杜楠, 江鳶飛 申請人:南昌航空大學