
【化】 gas density balance
gas
【化】 gas
【醫】 gas; pneuma-; pneumato-
【醫】 density balance
氣體密度天平(Gas Density Balance)是用于精确測量氣體或蒸氣密度的精密儀器,其核心原理基于阿基米德浮力定律與熱力學平衡原理的結合。該設備通過檢測被測氣體在特定溫度、壓力條件下對懸挂物體的浮力變化,計算氣體密度值,常用于工業氣體分析、環境監測及材料研發領域。
從漢英詞典定義角度,該術語可拆解為:
國家标準GB/T 14850-2020《氣體分析詞彙》将其歸類為"浮力式密度測量裝置",其校準需參照ISO 15970:2008标準中關于氣體物理參數測定的規範。美國國家标準技術研究院(NIST)的實驗數據顯示,現代氣體密度天平在25℃、1atm條件下的測量精度可達±0.0002 g/cm³。
在石油化工領域,該設備被廣泛應用于天然氣組分分析,通過密度數據可推算氣體的沃泊指數(Wobbe Index),這對能源計量具有重要意義。英國國家物理實驗室(NPL)2023年的研究報告指出,采用石英晶體微天平技術的新型氣體密度天平已實現0.1秒級的實時監測能力。
氣體密度天平是一種用于測量氣體密度的儀器,其核心原理與常規密度天平類似,但針對氣體介質的特性進行了適配。以下是綜合多來源信息的解釋:
氣體密度天平基于阿基米德浮力原理,即物體在氣體中受到的浮力等于其排開氣體的重量。通過測量物體在空氣(或其他已知密度氣體)中的重量變化,結合氣體密度參數,可推導出物體的密度或氣體的密度。
假設物體在空氣中的重量為( W{text{空氣}} ),在真空中的真實重量為( W{text{真空}} ),氣體密度為( rho{text{氣體}} ),物體體積為( V ),則浮力關系為: $$ W{text{空氣}} = W{text{真空}} - rho{text{氣體}} cdot V cdot g $$ 若已知物體密度( rho{text{物體}} ),則可通過公式: $$ rho{text{物體}} = frac{W_{text{真空}}}{V cdot g} $$ 聯立兩式,結合實驗數據計算目标參數。
常規密度天平多用于固體或液體,通過浸入液體測量浮力;而氣體密度天平需在密閉環境中操作,且對氣體純度、溫壓穩定性要求更高。
若需更詳細的操作方法或設備型號,可參考實驗室儀器手冊或專業文獻。
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