視密度檢測方法

❶ 視相對密度的測定

方法提要

煤的視相對密度是指在一定溫度 (20℃) 條件下，煤的質量 (包括煤的孔隙) 與同體積水的質量之比。根據阿基米得原理，可用在水中稱量法來測定，常用的是塗蠟法。視相對密度是計算煤埋藏量、儲煤倉的設計、煤運輸、磨碎、燃氣等有關參數之一。

稱取一定粒度的煤，表面用蠟塗封後，放入密度瓶內，以十二烷基硫酸鈉溶液為浸潤劑，測出塗蠟煤粒所排開同體積水溶液的質量，計算塗蠟煤粒的視密度，減去蠟的密度後求出在 20℃時煤的視相對密度。方法適用於無煙煤、煙煤、褐煤視相對密度的測定。

儀器

密度瓶 帶磨口毛細管塞，容量為 60mL。

恆溫箱 與 73.5.1 相同。

水銀溫度計 0～100℃，分度為 0.5 ℃。

網匙 用 3mm ×3mm 的篩網製成。

玻璃板 300mm ×300mm 兩塊。

篩子 1mm 方孔篩一個，10mm 圓孔篩一個。

試劑

優質石蠟 熔點 50～60℃。

十二烷基硫酸鈉溶液 配製 1g/L 水溶液或稱取 3mL 20g/L 十二烷基硫酸鈉溶液，用水稀釋至 60mL。如溶液放置時間長有白色沉澱物，應加熱溶解後，冷卻至室溫使用。

分析步驟

按照 GB/T 482—2008 《煤層煤樣採取方法》中的規定，採集有代表性煤樣，按照GB 474—2008 《煤樣的制 備 方法》縮 制 到粒度小於 13mm，從 中 縮 分出一 半 煤 樣，用10mm 圓孔篩篩出 13～ 10mm 粒級煤樣，並使其達到空氣乾燥狀態，裝入煤樣瓶，作為測定視相對密度的煤樣。

將煤樣瓶中的煤粒攤在塑料布上，從不同部位取出 20～30g 煤樣，放在 1mm 方孔篩子上用毛刷反復刷去煤粉，稱出篩上物質量，精確至 0.0002g; 對灰分大於 30% 或硫分大於 2%的煤稱取 40～60g; 當煤心煤樣量少時，可稱單樣; 對粉碎煤或熱穩定性差的煤可計算得出視相對密度，但需在報告中註明) 。

將稱量過的煤粒置於網匙上，浸入預先加熱至 70～ 80℃的石蠟中，使石蠟溫度保持在 60～70℃，用玻璃棒迅速撥動煤粒至表面不再產生氣泡為止。立即取出網匙，稍冷，將煤粒撒在玻璃板上，並用玻璃棒迅速撥開煤粒使其不互相粘連。冷卻至室溫，稱出塗蠟煤粒的質量 (精確至 0.0002g) 。

將塗蠟煤粒裝入密度瓶內，加入十二烷基硫酸鈉溶液至密度瓶 2/3 處，蓋塞搖盪或用手指輕敲密度瓶，使塗蠟煤粒表面不附著氣泡，再加入溶液至距瓶口約 1cm 處。置於恆溫器中在 (20 ±0.5) ℃ 下恆溫 1h。也可在室溫下放置並記下溶液溫度。用吸液管滴加溶液至瓶口，小心塞緊瓶塞，使過剩的溶液從瓶塞的毛細管上端溢出，確保瓶內和毛細管內沒有氣泡。迅速擦乾密度瓶立即稱量 (精確至 0.0002g) 。

空白值的測定。在測定煤樣視相對密度的同時，測定空白值。按 「分析步驟」操作(不加煤樣) ，測出密度瓶和十二烷基硫酸鈉溶液的總質量 (精確至 0.0001g) 。同一密度瓶連續兩次測定值的差值不得超過 0.0100g。

按下式計算視相對密度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:ARD²⁰₂₀為在20℃時煤的視相對密度縮寫;m₁為煤樣的質量，g;m₂為塗蠟煤粒的質量，g;m₃為密度瓶、塗蠟煤粒及十二烷基硫酸鈉溶液的質量，g;m₄為密度瓶、十二烷基硫酸鈉溶液的質量，g;d^t_s為在t(℃)時1g/L十二烷基硫酸鈉溶液的相對密度，可由表73.9查出數值;d_wax為石蠟的相對密度。

表73.9 1g/L 十二烷基硫酸鈉溶液的密度

每一煤樣重復測定兩次，取兩次測定結果的算術平均值，修約到第二位小數報出。

注意事項

(1)根據真相對密度計算相對密度的公式

在無法進行視相對密度測定時，可由煤的真相對密度(TRD²⁰₂₀)計算出煤的視相對密度。其計算值的標准誤差一般都不大於0.03，對灰分大於30%或硫分大於2%的煤，其計算值的標准誤差一般不超過0.06，計算公式如下:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:ARD²⁰₂₀為20℃時煤的視相對密度縮寫;TRD²⁰₂₀為20℃時煤的真相對密度縮寫。

(2)石蠟密度的測定

在30mL瓷坩堝中，放入約15g優質石蠟，逐漸加熱使蠟完全熔化，輕輕掘動驅出蠟內存有的氣泡。待蠟完全冷卻凝固後，微微加熱瓷坩堝四周，迅速倒出蠟塊，製成的蠟塊應沒有裂紋和氣泡。稱量蠟塊(精確至0.0002g)。

自製一個小凳，跨放在分析天平稱量盤上方，不能觸及天平，上面放一個盛有1g/L十二烷基硫酸鈉溶液的燒杯。在蠟塊下方系一金屬塊10～25g。用細線將它們系在天平吊勾上並浸入1g/L十二烷基硫酸鈉溶液中，切勿使蠟塊和金屬塊與盛液體的燒杯壁或底接觸。稱出蠟塊和金屬塊在水溶液中的質量(精確至0.0002g)。

將金屬塊用與上述相同長度的細線系好，按分析步驟操作，稱出其在水溶液中的質量(精確至0.0002g)。

按下式計算石蠟的密度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:d_wax為石蠟的密度，g/cm³;m₁為石蠟塊的質量，g;m₂為石蠟塊、金屬塊在水溶液中的質量，g;m₃為金屬塊在水溶液中的質量，g;d^t_s為t℃時十二烷基硫酸鈉溶液的密度，g/cm³。

測定值修約到第四位小數。取極差小於0.0100g的3塊石蠟密度值的平均值作為石蠟的密度。每更換一批石蠟，應重新測定石蠟的密度。

❷ 淤泥的視密度怎麼測定 用什麼方法

隨著河道清淤准確度的提高，在清淤工作中要求檢測水下淤泥的密度，本設計採用光電感測器檢測水下淤泥密度並將結果顯示在計算機上，可以指導清淤人員准確高效地清理河道，目前國內外傳統的測量淤泥方法有以下幾種：鑽孔取樣法，使用鑽機單點採集柱狀淤泥樣本，但鑽孔取樣對淤泥的擾動不能避免，浮泥和流泥樣本無法採集，無法測量其密度，且其工作量大，價格昂貴，效率低；靜力觸探法，用專用測桿進行，通過單點測定淤泥層對測桿的比貫入阻力來計算淤泥的承載力，從而確定淤泥厚度，但無法測定淤泥的密度，也無法查明浮泥和流泥的分布；放射線探測法，是根據放射線的放射衰減比率來測定淤泥的密度，測定精度較高，但工作效率低，對人員和被測區域環境有潛在的放射性危害，不適合在工程測量中使用；多普勒雙頻超聲波測量法，原理是以高頻測量泥水界面，再通過低頻測量淤泥底層距水面距離，從而得到淤泥厚度；這種方法較之其他方法高效快速，但淤泥的密度無法測定。
本探測儀採用光電法檢測水下淤泥分布及密度情況，具有體積小、功耗低、安全性強、准確度較高等特點。能夠分辨出不同密度的淤泥，對淤泥的擾動也小。
1 淤泥密度探測儀基本原理及構成
淤泥密度探測儀採用光電法探測淤泥密度，原理是當光路長度一定，介質對光的吸收量和它的密度成比例。據此，由光源發送一束光，經不同密度的淤泥吸收後，光電感測器接收到的光強度不一樣，產生的電信號大小也就不一樣，這樣能夠將淤泥密度轉變成電信號。根據實驗得到淤泥密度與電信號的關系，可以測量淤泥密度從而區分不同泥層。
淤泥密度探測儀主要由光電感測器和數據轉換與傳輸系統構成。光電感測器探測淤泥的密度，數據轉換與傳輸系統將光電感測器採集到的電信號進行轉換，然後，通過RS485匯流排串列傳輸至計算機。
1．1 光電感測器
光電感測器主要由光源和硅光電池構成。硅光電池是一種能將光能直接轉換成電能的半導體器件，對有效入射光的吸收率達到90％以上。光電池的光譜特性曲線的光譜響應范圍為400～1100mm。
硅光電池對波長為850nm左右的光最為敏感，因此選擇波長為850nm的紅外LED作為光源。
紅外LED發射出紅外光，經不同密度的淤泥吸收後，硅光電池接收到的光強度不同，從而產生不同大小的電信號，經三極體放大後傳輸至單片機，進行信號處理。
2 光電感測器的標定
2．1 淤泥分層
由淤泥分層理論可知，不同淤泥層面的劃分標准因不同地區泥質而異，按照一般的情況，可以大致按密度變化范圍劃分出4個層面。
2．2 標定
在實驗室中配置出表1中四個密度范圍的淤泥樣本，將光電感測器放入事先配置好的泥樣中，讓泥樣均勻分布在紅外LED和硅光電池中間，測量不同密度泥樣下產生的電信號大小，進行三次試驗。
由表1、表2可以得出光電感測器產生電信號與所在泥層的對應關系。
根據光電感測器檢測到的電信號大小，可以得出光電感測器所在泥層的密度從而分層。
3 數據轉換與傳輸
3．1 數據轉換
數據轉換核心器件是stc12c5410ad型單片機，程序通過在線可編程系統直接燒寫到單片機，無需專用編程器，方便對程序的修改。光電感測器產生的電信號經放大後送給單片機上，經AD轉換後以數字量輸出。信號採集與轉換程序如下：
3．2 數據傳輸
水下測量深度按10m考慮，而RS485電平抗干擾性好，有效傳輸距離長，故選擇將數字信號經RS485匯流排串列傳輸至計算機，經計算機進一步處理後顯示泥層以及該泥層的密度，從而起到指導工作人員清淤的作用。

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❸ 什麼是視密度

視密度又稱礦物的容重或體重，視密度是計算礦物儲量的重要指標。

視密度值在資源量估算中的應用

近幾年，大規模的在寧東煤田進行煤炭資源勘查，寧東煤田主要有侏羅紀延安組的不粘煤和石炭二疊紀山西太原組的氣煤、肥煤、焦煤。不粘煤的一個共性是惰質組含量高，在有機質中多大於50%。

煤岩組分多為微鏡惰煤I，灰分一般為低灰，因此影響視密度的主要因素是煤的顯微組分，本區不粘煤的視密度值詳見下表。石炭二疊系的煤因其灰分或硫分較高，密度值均較純煤密度值大。

在煤田地質勘查時，資源量估算中視密度參數一般是採用某一層煤的算術平均值，《煤、泥炭地質勘查規范》DZ/T0215-2002中視密度采樣分析數量為煤樣的10%，當煤層灰分含量較大或灰分變化較大時。

視密度分析樣的灰分與該層煤的平均灰分可能不一致，而灰分含量是影響視密度主要因素，如果不考慮兩者之間的關系，直接採用視密度算術平均值計算的資源量肯定會與實際值有較大出入。因此，應根據不同采樣點不同灰分含量測得的視密度值，通過計演算法或作圖求出煤層平均灰分下的視密度。

測視密度的儀器

(3)視密度檢測方法擴展閱讀：

計演算法：按經驗公式容重灰及公式ARD=ARD0+0.007（Ad-Ad0）求出煤層平均灰分下的視密度即採用視密度。式中：ARD為採用視密度，ARD0為實測密度，Ad0為容重灰。

將各點實測容重值換算成採用視密度，用各煤層各點採用視密度（剔除可疑值）的算術平均值作為各煤層的視密度。經過計算與實際測試對比，灰分大於平均灰分的視密度值，計算值大於平均灰分點下的實測值。

煤層平均灰分27.97%，灰分為27.06%的煤樣視密度為1.47，換算到平均灰分27.97%的視密度為1.48。灰分32.25%的煤樣視密度為1.56，換算為平均灰分的視密度為1.53。

作圖法：以測試的視密度和對應的灰分分別作縱軸和橫軸，通過多個對應點，得到一個帶狀的容重—灰分曲線圖，然後根據煤層的平均灰分從曲線圖中查出其對應的容重范圍然後取平均值得到該煤層的容重值。

網路-視密度