FBT-9型數(shù)顯勃氏透氣比表面積儀
一、概述
FBT-9型數(shù)顯勃氏透氣比表面積儀主要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB8074-87《水泥比表面積測(cè)定方法》的有關(guān)規(guī)定,并參照美國ASTMC204-75透氣法。基本原理是采用一定量的空氣，透過具有一定空隙率和一定厚度的壓實(shí)粉層時(shí)所受的阻力不同而進(jìn)行測(cè)定的。它主要用于測(cè)定水泥的比表面積，也可用作測(cè)定陶瓷、磨料、金屬、煤炭、食品等粉狀物料的比表面積。
二、數(shù)顯勃氏透氣比表面積儀主要技術(shù)參數(shù)
1、透氣圓筒內(nèi)腔直徑：φ12.7+0.05 mm
2、透氣圓筒內(nèi)腔試料層高度：（15±0.5）mm
3、穿孔板孔數(shù)：35個(gè)
穿孔板孔徑：φ1.0 mm
穿孔板板厚： 1-0.10 mm
4、電磁泵工作電壓：220V；周波：50HZ
5、電磁泵功耗： ＜15VA
6、電磁閥工作電壓：12V
7、儀器重量： 約5 kg （毛重）
8、外型尺寸： 460 mm×220 mm×170mm
（連儀器箱外型為480 mm×230 mm×190mm）
三、數(shù)顯勃氏透氣比表面積儀使用方法及操作步驟
本儀器的使用方法與操作步驟可參照GB8074-87水泥比表面積測(cè)定方法---勃氏法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，現(xiàn)摘錄如下：
（1）儀器的校正
1、標(biāo)準(zhǔn)物料：使用比表面積接近2800cm2/g和4000 cm2/g的標(biāo)準(zhǔn)物料對(duì)試驗(yàn)儀器進(jìn)行校正。標(biāo)準(zhǔn)樣品在使用前應(yīng)保持與室溫相同。
2、試料層體積的測(cè)定
測(cè)定試料層的體積用下述水銀排代法
A、將二片濾紙沿筒壁放入透氣圓筒內(nèi)，用推桿（附件一）的大端往下按，直到濾紙平正地放在穿孔板上，然后裝滿水銀，用一薄玻璃板輕壓水銀表面，使水銀表面與圓筒上口平齊，從圓筒中倒出水銀稱重，記錄水銀質(zhì)量P1。
B、從圓筒中取出一片濾紙，然后加入適量的粉料，再蓋上一層濾紙用搗器壓實(shí)，直到搗器的支持環(huán)與圓筒頂邊接觸為止，取出搗器，再在圓筒上部空間加入水銀，同上述方法使水銀面與圓筒上口平齊，再倒出水銀稱重，記錄水銀質(zhì)量P2。（稱重精確到0.5g）
C、試料層占有的體積用下式計(jì)算：（精確到0.005cm3）
V=（P1-P2）/ρ水銀
式中：V——試料層體積（cm2）；
P1——圓筒內(nèi)未裝料時(shí)，充滿圓筒的水銀質(zhì)量（g）；
P2——圓筒內(nèi)裝料后，充滿圓筒的水銀質(zhì)量（g）；
ρ水銀——試驗(yàn)溫度下水銀的密度（g/cm3）（見表一）
試料層體積的測(cè)定，至少進(jìn)行二次，每次應(yīng)單獨(dú)壓實(shí)，取二次數(shù)值相差不超過0.005 cm3的平均值，并記錄測(cè)定過程中圓筒附近的溫度。每隔一季度至半年應(yīng)重新校正試料層體積。
注：應(yīng)制備堅(jiān)實(shí)的水泥層，如太松或水泥層達(dá)不到要求的體積時(shí)，應(yīng)調(diào)整水泥的試用量。
（2）漏氣檢查
將透氣圓筒上口用橡皮塞塞緊，把它接到壓力計(jì)上用抽氣泵從壓力計(jì)一臂中抽出部分氣體、然后關(guān)閉閥門，壓力計(jì)中液面如有任何連續(xù)下降表示系統(tǒng)內(nèi)漏氣，需用活塞油脂加以密封。
（3） 試樣準(zhǔn)備
1、 將經(jīng)110℃±5℃下烘干冷卻至室溫的標(biāo)準(zhǔn)試樣，倒入100ml的密閉瓶?jī)?nèi)用力搖動(dòng)2 min，將結(jié)塊成團(tuán)的試樣振碎，使試樣松散，靜置2 min后，打開瓶蓋，輕輕攪拌，使在松散過程中沉到表面的細(xì)粉，分布到整個(gè)試樣中去。
2、水泥試樣應(yīng)先通過0.9mm的方孔篩，再在110℃±5℃下烘干、冷卻至室溫。
3、確定試樣量：校正試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)試樣重量和測(cè)定水泥的重量，應(yīng)達(dá)到制備的試料層中空隙率為0.500±0.005，計(jì)算式為：
W=ρv（1-ε）
式中：W—需要的試樣量；
ρ—試樣密度（g/cm3）；
V—按上述測(cè)定的試料層體積（cm3）；
ε—試料層空隙率（注2）。
表 一 在不同溫度下水銀密度、空氣粘度η
室溫(℃) | 水 銀 密 度(g/cm3) | 空 氣 粘 度η(Pa.s) | |
8 | 13.58 | 0.0001749 | 0.01322 |
10 | 13.57 | 0.0001759 | 0.01326 |
12 | 13.57 | 0.0001768 | 0.01330 |
14 | 13.56 | 0.0001778 | 0.01333 |
16 | 13.56 | 0.0001788 | 0.01337 |
18 | 13.55 | 0.0001798 | 0.01341 |
20 | 13.54 | 0.0001808 | 0.01345 |
22 | 13.54 | 0.0001818 | 0.01348 |
24 | 13.54 | 0.0001828 | 0.01352 |
26 | 13.53 | 0.0001837 | 0.01355 |
28 | 13.53 | 0.0001847 | 0.01359 |
30 | 13.52 | 0.0001857 | 0.01363 |
32 | 13.52 | 0.0001867 | 0.01366 |
34 | 13.51 | 0.0001867 | 0.01370 |
注2：空隙率是指試料層中孔隙的容積與試料層總的容積之比，一般水泥采用0.5000±0.005，如有的粉料按上式算出的試樣量在圓筒的有效體積中容納不下，或經(jīng)搗實(shí)后，未能充滿圓筒的有效體積，則允許適當(dāng)?shù)馗淖兛障堵省?/span>
(4)試料層制備
將穿孔板放入透氣圓筒的凸緣上，帶記號(hào)的一面朝下，用推桿把一片濾紙（見注2）送到穿孔板上，邊緣壓緊。稱取上節(jié)確定的水泥量，精確到0.001g倒入圓筒，輕敲圓筒的邊，使水泥層表面平坦，再放入一片濾紙，用搗器均勻搗實(shí)試料直至搗器的支持環(huán)緊緊接觸圓筒頂邊，旋轉(zhuǎn)兩周，慢慢取出搗器，制備試樣應(yīng)將透氣圓筒插在筒座上進(jìn)行操作。
注3：穿孔板上的濾紙應(yīng)與圓筒內(nèi)徑相同，邊緣光滑的圓片。每次測(cè)定需用新的濾紙片，采用中速定量濾紙。
(5)透氣試驗(yàn)
1、 把裝有試料層的透氣圓筒連接到壓力計(jì)上，要保證緊密連接，不漏氣（注4），并不能再振動(dòng)所制備的試料層。
2、先關(guān)閉壓力計(jì)臂上之旋塞，開動(dòng)抽氣泵（注5），慢慢打開旋塞平穩(wěn)地從U型管壓力計(jì)一臂中抽出空氣，直至液面升到最上面的一條刻線時(shí)關(guān)閉旋塞和抽氣泵。當(dāng)壓力計(jì)的液體的凹月面達(dá)到第二條刻線時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液體的凹月面達(dá)到第三條刻線時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄液體通過第二、第三條刻線時(shí)的秒數(shù)并記下試驗(yàn)的溫度（℃）
注4：為避免漏氣，可先在圓筒下錐面涂一 薄層活塞油脂，然后把它插入壓力計(jì)頂端錐形磨口處，旋轉(zhuǎn)兩周。
注5：抽氣泵負(fù)壓的大小可調(diào)整橡膠管上管夾的松緊程度，管夾平時(shí)應(yīng)拆下放在附件盒內(nèi)，以保護(hù)橡膠管。
四、數(shù)顯勃氏透氣比表面積儀計(jì)算
1、當(dāng)被測(cè)物料的密度，試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣相同，試驗(yàn)時(shí)溫度相差≤3℃時(shí)，可按下式計(jì)算：
如試驗(yàn)時(shí)溫度相差大于3℃時(shí)，則按下式計(jì)算：
式中：S — 被測(cè)試樣的比表面積（cm2/g）；
SS — 標(biāo)準(zhǔn)試樣的比表面積（cm2/g）；
T — 被測(cè)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間（s）；
TS — 標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間（s）；
η — 被測(cè)試樣在實(shí)驗(yàn)溫度下的空氣粘度（Pa . s）；
ηS — 標(biāo)準(zhǔn)試樣在實(shí)驗(yàn)溫度下的空氣粘度（Pa . s）；
2、如被測(cè)試樣的試料層中空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣試料層中空隙率不同，試驗(yàn)時(shí)溫度相差≤3℃時(shí)，可按下式計(jì)算：
若二者試驗(yàn)時(shí)溫差大于3℃時(shí)，則按下式計(jì)算：
式中：ε — 被測(cè)試樣的空隙率；
εS — 標(biāo)準(zhǔn)試樣的空隙率；
3、如被測(cè)試樣的密度和空隙率與標(biāo)準(zhǔn)試樣不同，試驗(yàn)時(shí)溫度相差≤3℃時(shí)，可按下式計(jì)算：
若二者試驗(yàn)時(shí)溫度相差大于3℃時(shí)，則采用下式計(jì)算： 式中：ρ — 被測(cè)試樣的密度（g/cm3）；
ρS — 標(biāo)準(zhǔn)試樣的密度（g/cm3）；
4、水泥比表面積應(yīng)由兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值確定，如兩次試驗(yàn)結(jié)果相差平均值的1 %以上時(shí)，應(yīng)重新試驗(yàn)。計(jì)算應(yīng)精確到10 cm2/g，10 cm2/g以下的數(shù)值按四舍五入計(jì)。
5、 以cm2/g為單位算得的比表面積值換算為m2/kg為單位的比表面積值，需乘以系數(shù)0.10。
五、維護(hù)和保養(yǎng)
1、對(duì)儀器要經(jīng)常擦拭，保持清潔，不用時(shí)裝入儀器箱內(nèi)。
2、氣壓計(jì)體中液面應(yīng)保持規(guī)定高度。
3、試驗(yàn)結(jié)束后將圓筒及穿孔板擦凈，放入附件盒內(nèi)備用。
4、試驗(yàn)前應(yīng)注意檢查電磁泵運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，負(fù)壓要事先調(diào)整,防止誤將液體吸入電磁泵內(nèi)。(試驗(yàn)過程中若發(fā)現(xiàn)液面不能上升至最上面一條刻線，或者液面上升太快，升至玻璃管圓球中間泵及閥仍未停止動(dòng)作，可按“確認(rèn)"鍵立即停止試驗(yàn)，打開機(jī)箱后蓋通過調(diào)整帶接頭節(jié)流閥來調(diào)整負(fù)壓變化速率) 。
5、儀器使用時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)光直接照射在光電管上或在光線亮度頻繁變化的場(chǎng)合。
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