一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法

本发明涉及计量，尤其涉及一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法。

背景技术：

1、物体的密度测量是日常生活和工商业生产中常用的计量技术，既有的技术有天平称量法，比重计法以及振动u型管法。天平称量法和比重计法都需要采样，无法进行实时在线监测，并且测量时难以维持采样前的温度和压力条件。振动u型管法可以在线测量，但是其适用的温度和压力范围及其有限。

2、比热是物质的重要热力学参数之一，现在除了采样测定法之外，没有在线测试技术。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，同时在线跟踪气体和液体的密度及其比热随温度和压强变化的方法。

2、技术方案：本发明所述一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，包括以下步骤：利用压力探头测量气体或者液体的压力；同时利用温度探头测量气体或者液体的温度；然后通过信号采集装置采集测量信号；将测量信号和其他数据输入计算机软件中进行数据处理，计算密度和比热；其中，密度的计算方法为：

3、

4、或x2＝eblnp-c

5、

6、β＝ρgπαmg

7、其中，ρg为气体密度；ρl为液体密度；p为压强；t为温度；m为物质分子量，r为气体常数，为汽化热，α，β，a,b,c均为固定参数。为了在固定参数a或者b缺损的情况下保证测量仪可以正常使用，上述公式中设置了两个x2计算公式。

8、气体的等容比热为：

9、

10、

11、气体的等压比热为：

12、

13、

14、

15、和

16、

17、

18、则热量的运算方法为：

19、其中，c表示比热cv或cp，t表示温度，下标0,1,2,3……表示时间顺序，即0表示开始时刻，1,2,3……表示等时间间隔的时间点。

20、进一步的，所述气体和液体存放在同一容器或者相通的两个容器中；其中，气体为液体的挥发物。

21、进一步的，所述计算机软件包括：basic语言或fortran语言,c语言，c++语言,python语言。

22、进一步的，其他数据包括：物质的名称，分子量m，气体常数r，蒸发焓α以及a值。

23、本发明所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的系统，包括：

24、测量模块：用于利用压力探头测量气体或者液体的压力；同时利用温度探头测量气体或者液体的温度；

25、采集模块：用于通过信号采集装置采集测量信号；

26、数据处理模块：用于将测量信号和其他数据输入计算机软件中进行数据处理，计算密度和比热；其中，密度的计算方法为：

27、

28、及x2＝eblnp-c

29、

30、β＝ρgπαmg

31、其中，ρg为气体密度；ρl为液体密度；p为压强；t为温度；m为物质分子量，r为气体常数，为汽化热，α，a,b,c均为固定参数。为了在固定参数a或者b缺损的情况下保证测量仪可以正常使用，上述公式中设置了两个x2计算公式。

32、气体的等容比热为：

33、

34、

35、气体的等压比热为：

36、

37、

38、

39、和

40、

41、

42、则热量的运算方法为：

43、其中，c表示比热cv或cp，t表示温度，下标0,1,2,3……表示时间顺序，即0表示开始时刻，1,2,3……表示等时间间隔的时间点。

44、进一步的，所述测量模块中，气体和液体存放在同一容器或者相通的两个容器中；其中，气体必须是液体的挥发物。

45、进一步的，所述数据处理模块中，计算机软件包括：basic语言或fortran语言,c语言，c++语言,python语言。

46、进一步的，所述数据处理模块中，其他数据包括：物质的名称，分子量m，气体常数r，蒸发焓α，a，b,c值。

47、本发明所述的一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法。

48、本发明所述的一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被设计为运行时实现任一项所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法。

49、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：可以简便快捷地测量气体和液体密度以及跟踪密度随压力和温度的变化。

技术特征：

1.一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用压力探头测量气体或者液体的压力；同时利用温度探头测量气体或者液体的温度；然后通过信号采集装置采集测量信号；将测量信号和其他数据输入计算机软件中进行数据处理，计算密度和比热；其中，密度的计算方法为：

2.根据权利要求1所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，其特征在于，所述气体和液体存放在同一容器或者相通的两个容器中；其中，气体为液体的挥发物。

3.根据权利要求根据权利要求1所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，其特征在于，所述计算机软件包括：basic语言或fortran语言,c语言，c++语言,python语言。

4.根据权利要求根据权利要求1所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，其特征在于，其他数据包括：物质的名称，分子量m，气体常数r，蒸发焓α以及a值。

5.一种同时测量气体和液体的密度及比热的系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的系统，其特征在于，所述测量模块中，气体和液体存放在同一容器或者相通的两个容器中；其中，气体必须是液体的挥发物。

7.根据权利要求根据权利要求5所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的系统，其特征在于，所述数据处理模块中，计算机软件包括：basic语言或fortran语言,c语言，c++语言,python语言。

8.根据权利要求根据权利要求5所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的系统，其特征在于，所述数据处理模块中，其他数据包括：物质的名称，分子量m，气体常数r，蒸发焓α，a，b,c值。

9.一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4任一项所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法。

10.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被设计为运行时实现根据权利要求1-4任一项所述的一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法。

技术总结本发明公开了一种同时测量气体和液体的密度及比热的方法，包括以下步骤：利用压力探头测量气体或者液体的压强；同时利用温度探头测量气体或者液体的温度；然后通过信号采集装置采集测量信号；将测量信号和其他数据输入计算机软件中进行数据处理，计算密度和比热；本发明同时在线跟踪气体和液体的密度及其比热随温度和压强变化。技术研发人员：倪恨美受保护的技术使用者：东南大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5