[发明专利]一种监测固体体积随环境温度变化的装置及方法

权利要求书

1.一种监测固体体积随环境温度变化的装置，包括用于加热水的容器(1)，其特征在于：所述容器(1)底部与监测管(2)底部通过连接管连通，监测管(2)上设有刻度，容器(1)内设有用于承载待监测固体的托盘(3)，容器(1)顶部设有封盖(4)，封盖(4)上穿设有温度计(5)。

2.根据权利要求1所述的一种监测固体体积随环境温度变化的装置，其特征在于：所述容器(1)为圆柱体槽体结构，其底部固定于底板(6)上，其顶部与圆形结构的封盖(4)配合，所述监测管(2)为毛细管结构。

3.根据权利要求1所述的一种监测固体体积随环境温度变化的装置，其特征在于：所述容器(1)内设有加热器和温度传感器，所述加热器和温度传感器均与温度控制器(7)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种监测固体体积随环境温度变化的装置，其特征在于：所述托盘(3)上开设有小孔(8)，托盘(3)侧部与挂接杆(9)底部连接，挂接杆(9)顶部与卡槽(10)配合，卡槽(10)固定于套筒(11)表面，套筒(11)套装于支撑杆(12)上。

5.根据权利要求4所述的一种监测固体体积随环境温度变化的装置，其特征在于：所述套筒(11)表面还开设有用于安装顶紧螺栓(13)的螺孔。

6.根据权利要求4所述的一种监测固体体积随环境温度变化的装置，其特征在于：所述容器(1)的数量为多个，每个容器(1)侧部均固定设有挂接板(14)，挂接板(14)与安装槽(15)配合，安装槽(15)套装固定于支撑杆(12)底部。

7.一种利用权利要求1至6任一项所述装置来监测固体体积随环境温度变化的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1)：根据待监测固体数量将容器(1)的挂接板(14)插入到支撑杆(12)底部的安装槽(15)内，然后将托盘(3)的挂接杆(9)插入到套筒(11)表面的卡槽(10)内；

步骤2)：向内径为D的容器(1)内注入液体，将待监测固体用薄膜封装后，再抽取薄膜与待监测固体缝隙间的空气，使得薄膜紧贴待监测固体表面，然后将其放入到托盘(3)上；

步骤3)：调节套筒(11)表面的顶紧螺栓(13)，使托盘(3)下降至待监测固体完全浸没于液体中，盖上封盖(4)，插入温度计(5)，使温度计(5)底部伸入到液体内；

步骤4)：开启加热器，通过温度控制器(7)设定初始温度c₁，当温度计(5)读数达到初始温度c₁后，开始测量，记录监测管(2)内液面高度为H₀；通过温度控制器(7)调高温度为c₂，每间隔t_n，记录温度计(5)读数c_n及监测管(2)内液面高度为H_n；当温度计(5)读数达到c₂后，每间隔t_m，记录监测管(2)内液面高度为H_m。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：它还包括以下步骤：

步骤5)：根据所得数据D、c₁、H₀、t_n、c_n、H_n、c₂，作出待监测固体体积与温度的关系曲线、待监测固体体积变化速率与时间关系曲线，分析环境温度从c₁改变至c₂过程中，待监测固体体积对环境温度及时间变化的响应规律。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：它还包括以下步骤：

步骤6)：根据所得数据D、c₂、t_m、H_m，作出待监测固体体积与时间的关系曲线，分析环境温度稳定后，待监测固体体积随时间的变化规律。