密度计算范文

时间:2023-03-06 17:54:22

密度计算

密度计算范文第1篇

新兴计算方式促进硬件支持能力提升

机房空间的限制,使得数据中心管理者为了应对业务的发展,不断寻求高密度的产品;设备利用率不足、业务连续性存在风险和技术人员工作负荷过大,使得虚拟化大行其道;科学计算和图形渲染等并行计算需求的不断增多,则使得高性能计算日益普及。以上三种计算方式均可以用不同的方式解决当前数据中心建设上存在的各种难题,但无一例外地都对硬件设备的综合支撑能力提出了前所未有的高要求。

“我们要求计算速度要快,计算密度要高,同时要求能耗要低。因为只有这样,我们才能在有限的IDC机房内部署更多的设备,支持更多的应用。”这是国信证券有限责任公司面对快速增长的业务升级其交易系统时,对设备供应商戴尔提出的要求。

国信证券的要求,基本上就代表着三种新兴计算方式对硬件设备的要求。而在此类需求面前,传统的塔式服务器无疑是力不从心,根本无法挤身设备采购名单之中;主流的机架式服务器则可谓中规中矩,虽无明显不足,但也没有太多亮点;而问世不过七八年时间的刀片服务器凭借独特的HAHD(High Availability High Density,高可用高密度),却可让用户眼前一亮,只要其能够在能耗和易用性等方面进一步完善自己,则完全可以被更多的用户所接受,从而走进更多企业的数据中心。

PowerEdge M1000e树立能耗控制新标准

能耗和易用性问题制约着刀片服务器的发展,不过值得欣喜的是,这两大问题已经得到了IT厂商的高度重视。最近,戴尔在其最新推出的刀片新品PowerEdge M1000e上,深度应用了智能节能和模块化I/O等先进技术,使得这款产品在能耗控制和易用性上都名列前茅。

在能耗方面,PowerEdge M1000e采用了包括动态电源管理、“低气流”风扇和动态电源启用(Dynamic Power Supply Engagement)等多种创新技术。这些技术很好地控制了M1000e的能耗。

在易用性方面,戴尔则在M1000e上应用了先进的FlexIO技术,并提供了业内先进的连接选项,这些选项包括Dell PowerConnect M6220以太网交换机、三种思科以太网交换机、两种Brocade 4Gb光纤通道连接选项、QLogic和Emulex公司的FC4主机总线适配器,以及Mellanox公司的Infiniband夹层卡等。这些模块化的连接设备,可让用户快速地部署各种高密度计算、虚拟化和高性能计算系统,并能让用户轻松地运行和升级这些系统。

由于性能强大,同时可支持16个刀片模块,并且在能耗控制和易用性上有杰出表现,PowerEdge M1000e赢得了全球知名IT媒体InfoWorld的高度评价。该媒体将这款产品称之为 “野兽”,并在评测中给出了8.7的高分。业内很少有刀片产品能够获得如此高分。

密度计算范文第2篇

关键词: 初中物理试题 质量密度计算 例题解析

初中物理试题是对物理知识的全面考查,对物理试题例题加强探究,对于学生解答问题的能力与物理思考的能力都有着显著的提升作用。据此,笔者对初中试题中关于质量密度的计算例题进行了分析,具有十分重要的现实意义。

一、初中物理试题中关于质量密度计算题的类型

关于质量密度的计算题可以简单分为以下几种题型:

第一,相等问题。这又可以划分为质量相等、体积相等、密度相等问题。例如,一块体积100m3的冰块,当其融化成水后,水所占的体积为多大?此种类型则明显是求相等质量。又如,假设有一个质量为50g的空瓶子,在其装满水后的质量达到250g,在装满另一种液体后总质量可以达到200g,那么该液体的密度为多少?(0.75g/m3)从这种题型可以看出,体重主要是针对体积的相等性而言的。再如,一辆油车的其中一节车厢装满了30m3的石油,为了求出整个油车质量,相关人员从中取出了30m3的石油,并且称重为24.6g,那么请问该辆石油车所装载的石油质量为多少?要对这一类问题进行回答,则需要利用物质密度相等的原理完成求解。

第二,物体是实心还是空心的判断问题。假设现有一个体积为0.5dm3的铜球,其质量为2580g,那么请问该球属于实心还是空心的?如果是空心,那么空心部分的体积又有多大?要解答这一类的问题,可以有三种求解方法,但是运用体积进行比较的方法是最简单的。所以在判断空心、实心的问题上,较多利用质量密度的运算方法。

第三,物理的长度问题。这种题型主要是将物体的质量、密度、长度等条件糅合到一道问题中,通过对几项条件的掌握求出另外的物体条件。例如,有一条铜线质量为890g,且铜线的横切面积为25mm3,已知铜线的密度为8.9×103kg/m3,求铜线的长度为多长?通过将铜线的横切面积、质量、体积等多项元素的应用,便能够得出铜线的真实长度。

第四,物体的比例问题。物体的比例构成往往同质量密度有着紧密关联。例如,已知甲、乙两个物体其质量之比为3∶2,其体积之比为4∶5,请求出甲与乙的密度之比。通过对质量与体积的要素分析,就可以对物体的密度进行深入探究。

第五,合金的相关问题。合金的问题在物体的质量密度计算的应用上是较普遍的。例如,已知选用盐水的密度通常为1.1×103kg/m3,现在配置出500m3的盐水,并称重其质量为600g,请问这样的盐水是否符合标准要求?如果仍然需要添加物质,那么是需要加水还是加盐,具体需要加多少?又如,有一个重达232g的铜铝合金块,这其中含有铝元素54g,已知铝的密度为2.7×103kg/m3,铜的密度为8.9×103kg/m3,求该合金的密度为多少?此类问题的关键在于在合金性质上的把握,合金的质量、密度、体积在正常情况下都存在相互联系,因而在解答问题时,要把几项条件综合起来考虑。

二、关于质量密度计算例题的具体解答过程分析

加深对物理试题中关于质量密度计算问题的研究探讨,可以通过具体问题对解题过程予以分析。

例题1:在一个瓶子中最多能够装入500g的水,那么这个瓶子还能够装下以下哪一种物质?A浓硫酸;B煤油;C酒精;D汽油。

解析:这个瓶子的容积V可以达到500m3,那么在相同的质量下,其密度要超过1g/cm3的物质才能满足上述要求,所以该物质的体积要小于500m3。

答案:从上述分析中可以得出,该物质为浓硫酸,所以选A。

例题2:有一玻璃瓶,其质量为0.1kg,当这只瓶子内部装满水后,瓶子和水共重0.4kg,要是用该玻璃瓶装满金属颗粒物若干,那么玻璃瓶与金属物的质量之和为0.8kg,要是在装满金属颗粒物的瓶子内部再灌入一定量的水,那么玻璃瓶、水、金属颗粒物的总质量则达到0.9kg,根据以上条件,请求出玻璃瓶的容积、金属颗粒物的质量与金属颗粒的密度。

答案:综合上述分析可以得出,玻璃瓶的容积为3×10-4m3;金属颗粒物的重量为0.7kg;金属颗粒物物的密度为3.5×103kg/m3。

质量密度的计算例题是初中物理试题中的重要组成部分,学好这一部分知识对于整个初中物理学习及解题能力的提高都有巨大的作用。因而,广大师生更需要在日常教学活动与实践练习中加强解题方法的运用,以此提高解答相关问题的准确性与效率性,促进物理成绩的稳定提升。

参考文献:

[1]郭金.基于课标,提高初中物理复习实效[J].教育实践与研究(B),2013,Z1:126-143.

密度计算范文第3篇

分析:本题主要考查同学们理解概念的能力和综合分析问题的能力.由于题中的已知条件不能直接应用,不少同学感到解答困难.这里介绍几种解法,启发和引导同学们用不同的思路解答同一个问题.

解答的前提表述:设容器的质量为m0.第一次实验中液体的体积为V1, 液体和容器的总质量为m1;第二次实验中液体的体积为V2,液体和容器的总质量为m2.

解法一:利用同种液体的密度不变建立方程求解.

由同种液体的密度不变,得

m1-m0/V1=m2-m0/v2.

将m1=10.7g,m2=12.8g,V1=5.8cm3,V2=

7.9 cm3代入上式,解方程得

m0=4.9g.

所以ρ液= m1-m0/V1=10.7g-4.9g/5.8cm3=1g/cm3.

解法二:利用容器的质量不变建立方程求解.

由容器的质量不变,得

m1- ρ液V1=m2- ρ液V2.

将m1=10.7g,m2=12.8 g,V1=5.8cm3 ,V2=7.9 cm3代入上式,解方程得

ρ液=1g/cm3.

所以m0=m1-ρ液V1=10.7g-1g/cm3×5.8cm3=4.9g.

解法三:从求容器的质量入手建立方程组求解.

由第一次实验可得

m0=m1-ρ液V1=10.7g- 5.8cm3ρ液; ①

由第二次实验可得

m0=m2-ρ液V2=12.8 g -7.9 cm3ρ液.②

①、②两式联立,解方程组得

ρ液=1g/cm3,m0=4.9g.

解法四:从求液体的密度入手建立方程组求解.

由第一次实验可得

ρ液= m1-m0/V1=10.7g-m0/5.8m3 ①

由第二次实验可得

ρ液=m2-m0/v2=12.8g-m0/7.9cm3. ②

①、②两式联立,解方程组得

ρ液=1g/cm3,m0=4.9g.

解法五:利用前后两次液体的质量变化量与体积变化量的比值等于液体的密度列式求解.

由于第二次实验相对于第一次实验,液体质量的变化量为m=12.8 g-10.7g=2.1 g, 液体体积的变化量为V=7.9 cm3-5.8cm3=2.1cm3.

所以ρ液=m/v=2.1g/2.1cm3=1g/cm3,m0=m1-p液V1=10.7g-1g/cm3×5.8cm3=4.9g.

解法六:利用分析法求解.

密度计算范文第4篇

关键词:工作密度片;校准;不确定度

一、概述

黑白密度片是用于检定和校准各类透射式光密度计的密度示值的计量器具,其依据均匀性、密度极差、不确定度和年变化量分为基准密度片、标准密度片和工作密度片,其中工作密度片常为透射式密度计配套部件,多用于密度计计量特性发生改变时自行校准,现以DV-8工作密度片标称值为1.93D和3.76D两级为例评定工作密度片测量结果的不确定度。

1、检定依据:JJG452-2006《黑白密度片》

2、环境条件:温度(15~35)℃,相对湿度20%~80%。

3、测量方法:采用标准密度片校准黑白密度计并制出黑白密度计校准表,然后检定工作密度片,每测量三次并取平均值作为该级最后密度示值。

二、数学模型

四、标准不确定度的分析及评定

(一)工作密度片测量引入的不确定度分量

1、黑白密度计测量工作密度片的重复性引入的不确定度分量

用黑白密度计对DV-8工作密度标称值为1.93D和3.76D分别测量10次,其测量结果分别为1.928、1.935、1.930、1.935、1.936、1.934、1.934、1.933、1.931、1.930和3.770、3.768、3.772、3.774、3.768、3.771、3.770、3.768、3.771、3.769。

2、工作作密度片的均匀性引入的不确定度分量

用黑白密度计测量工作密度片的均匀性,数据见表1。

此项不确定度以最大差异计算,故自由度

3、以上二项合成

(二)示值修正值引入的不确定度分量

1、标准密度片的量值溯源不确定度引入的不确定度分量

标准密度片由国家标物中心给出,其证书显示量值溯源不确定度为(k=2),

故,

自由度:

2、黑白密度计分辨率引入的不确定度分量

CR401型黑白密度计分辨率为0.001D,均匀分布,则:

自由度:

3、黑白密度计测量标准密度片的重复性引入的不确定度分量

用黑白密度计对标准密度片密度值约为2.0和4.0的级次分别测量10次,然后利用贝塞尔公式计算标准偏差,其测量结果分别为1.839、1.841、1.841、1.843、1.839、1.840、1.838、1.840、1.841、1.840和3.834、3.836、3.835、3.835、3.833、3.837、3.835、3.836、3.834、3.836。

则:

由于规程定,每个测量点取三次结果的平均值作为最终值,则可得到:

故,

自由度:I

4、以上三项合成

五、标准不确定度分量及相关信息表

标准不确定度分量及相关信息表见表2。

六、合成标准不确定度

各标准不确定度分量互不相关,则有:

七、扩展不确定度的评定

测量值接近正态分布,取置信概率,查t分布表可以得出:

当D=1.93时:

当D=3.76时:

八、测量不确定度报告

此工作密度片的测量不确定度为:

当D=1.93时:测量值1.933,。

当D=3.76时:测量值3.770,。

参考文献:

[1]肖亮,张露妍.工作黑白密度片的测量结果不确定度评定[J].工业计量,2012(S1):180-181.

[2]何健.工作密度计测量结果不确定度评定[J].商品与质量・学术观察,2013(4):225-225.

[3]李红,郑焕云,原雯.密度计示值误差测量结果的不确定度评定[J].计量技术,2011(11):75-77.

密度计算范文第5篇

一、如何制作密度计

制作密度计的主要材料可以是竹筷、吸管、圆珠笔壳、铅笔等,实际制作时,吸管做起来比较方便.

将吸管投入水中,它会浮在水面上,不能竖直地立起来.可以在吸管的一端内塞一些铜线,这时如果不注意,吸管就可能竖直沉到水底,这里关键的一步是将下端封闭.可以用一团橡皮泥塞住管口,使吸管能为一根空心的密封管,调节铜丝的数量和橡皮泥的量,吸管能竖直的浮在水面上,并浸入一定的深度h0.

二、如何在密度计上刻度

设吸管的横截面积为S,测出吸管浸入水中的深度h0,根据漂浮条件F浮=G=ρ水gSh0,如果漂浮在另外的液体中,则F浮=G=ρ液gSh,所以h=ρ水ρ液・h水.根据这个关系式,可对简易密度计进行标度.

要标度刻度,首先要确定h0,将密度在漂浮在水面上,用记号笔在吸管上标出水面的位置,并测量出该位置到吸管下端的距离h0.并根据以上推导的公式,计算出不同液体密度时对应的深度h.

调整橡皮泥的量和铜丝的量,分别取h0=8 cm、10 cm、15 cm,并计算不同密度浸入的深度.

液体密度ρ/(g・cm-3)0.80.91.01.11.2浸入的深度h/cm108.987.36.7浸入的深度h/cm12.511.1109.18.3浸入的深度h/cm18.816.71513.612.5如何将刻度刻在吸管上呢?吸管比较软,普通笔在上面不好写,如果用墨水笔,记号浸到水中后会模糊.如何克服这些困难呢?一种办法用油性笔,它不溶于水,在水中不会变糊;另外一种比较好的方法:裁一张狭长的小纸条,上面画上刻度,塞到吸管中,然后根据密度计漂浮在水面上时水面的位置(刚才用记号笔标记的位置),调整纸片在吸管内的位置,使密度标记为1.0的刻度与水面相平.

教学过程中,教师可以引导学生进行数据的计算并将数据画在纸条上,图示是根据这三组数据进行刻画的刻度.

从画图的结果来看,简易密度计的刻度线分布不均匀,且呈现出下密上疏的特点.

三、如何利用密度计测量液体密度

为了检验自制的密度计测量密度是否准确,教师可以安排学生去测量浓盐水的密度.这样做的道理是同学们都知道浓盐水的密度比水大,但究竟是多少,书上也没有具体的数值,进行实际的测量,可以帮助同学们对盐水密度有一个更为感性的认识.教师引导学生结合密度测量的知识,利用天平和量筒测饱和食盐水的密度,然后再用自制的密度计去测量,去比较.通过对比,自制密度计测到的密度与用天平量筒测到的密度有一定的差距,引导学生进行误差分析:吸管的粗细不够均匀、刻度有误差、用天平和量筒测密度时不够精确等.

为了激发学生的兴趣,进一步体验用密度计测量液体的密度,教师还可以安排测量可乐、食油、酱油、白酒等常见液体的密度,了解这些物质的密度与水密度的大小关系.

四、如何使测量结果更精确

为了使测量的结果更精确,就要使密度计相邻的两条刻度线之间的距离要大一些.如何使刻度线间距变大呢?

通过观察对比前面三组的刻度,可以发现,当h0大一些时,可以使间距变大.要使h0变大,一种方法可以增大吸管在水中的体积,即增大浮力,可以使吸管下面的配重更重一点,另一种方法是用更细一点的管子使它的横截面积变小.

但是h0变大后,又会产生新的问题,一是测量的范围变小了,在测量较小空间的密度时,密度计可能会下沉到容器的底部,二是测量时,需要更深的容器,测量起来不够方便.

如何在密度计在变重、刻度部分变细的情况下,它的h0不变大,有什么好办法呢?此时教师可以展示实验室中的实际的密度计,请同学们比较同学自己制作的简易密度计的差别,探究这种差别的原因是什么.如下面的铁砂是为了增加重力,降低重心,使密度计竖直漂浮起来,玻璃圆球泡是为了增加排开液体的体积,目的是为了减小h0等.

密度计算范文第6篇

关键词 石油 密度测量 影响要素

中图分类号:TE622 文献标识码:A

石油密度的检测是石油在生产及运输过程中的重要质量控制手段,只有保证石油产品贸易中的密度计量的准确性,才能更好的维护贸易双方的合法权益,石油密度有着其特殊的测量方法及其特点。

一、应用标准及理论依据

石油产品液体密度检测应用的标准方法为GB/T1884-2000,其基本理论依据是阿基米德定律。

二、测量方法

尽管基本原理相同,但由于仪器技术手段不同,适用范围不同,又有很多不同的测定方法。基本上可以分为两大类,一是直接测量法,利用导源密度基本原理公式;二是间接测量法,利用密度量与某些物理量关系。这里主要探讨间接测量法,间接测量法种类很多,较为成熟的方法有:振荡管式密度计、浮子法、防爆超声波密度仪、静压法、射线辐射法以及浸没式金属浮子数显密度计等。

1、振荡管式密度计。

振荡管密度计的敏感元件是管式弹性体(振子)。当被测介质流经密度计时,振子的自由震动频率随介质的密度而变化。当液体密度增大时,振动频率下降。反之,当液体密度减小,振动频率增加。因此,通过测量振子振动频率的变化,就可以间接的测量液体的密度。这种密度计测量的密度的范围在0~3 000 kg/m3,产品测量精度可达.15 kg/m3。

优缺点对比分析:与传统的玻璃浮子密度计的测量方式比较,具有样品用量少、结果准确、重复性好、没有人为的读数误差的优点。但是其价格昂贵,加上控温和自动清洗系统,一般费用约3万美元以上。

2、浮子法。

依据浮子浸在液体中的情况又可分为漂浮式和全浸式,本方法通过将浸在液体中的浮子位移和浮力变化,变换成各种电或机械检测信号来测量液体密度。其中漂浮式受环境温度影响较大,精度、灵敏度较低。全浸式的浮子全部浸入被测液体,当液体密度改变时,浮子受到的浮力随之改变。全浸式较漂浮式受液体表面张力的影响小,浮子又位于温度比较稳定的待测液体中,测量精度较高。

优缺点对比分析:现使用的全浸浮子式密度计在应用中存在的主要问题是:(1)实时性差。(2)测量精度对油品流速敏感。加油和发油过程中管道中油品流速快,没有一定的防护措施,浮子将处于极不稳定的抖动状态,难以准确读数和采集信号。(3)会出现冒油现象。

3、防爆超声波密度仪测量原理。

超声波在不同介质中传播速度不同,正是利用这一原理,通过超声波换能器在测量室内发射及接受超声波,然后检测超声波脉冲通过规定的声程(超声波传播距离)所消耗的时间,最终通过预先确定的相关方程计算出油品的相应密度值。由于超声波测量方法响应时间短,可以方便实现无滞后的实时测量,所以有很多其他方法不可比拟的优点:一是测量精度高;二是非接触测量,性能稳定可靠,对液体的物理化学性质的适应极强,如不怕酸碱等强腐蚀性液体等。

4、静压法。

利用原理是一定高度待测液柱的静压力与其密度成正比,通过对液柱的静压力的测量,就可以求出待测液体的密度。常用的静压法密度计有固定液位的膜片式密度计和连续吹气的液体静力式密度计两种。

采用静压法测量液体密度计的优点在于:仪器的可动部分不必浸入液体,所以可用它测量黏度大的和被空气饱和的液体,而且这种测量无论对于打开的储槽或封闭的储槽都是有用的;仪器的示值与液体的流速和表面张力无关。

但是这种方法也有不足之处,这类密度计在加油、发油中应用的主要问题有:如果满足计量精度要求,其液柱要求很高,使其体积庞大且笨重;密度测量受仪器结构影响较大,测量误差较大;采用指针记录,刻度标定有困难。

5、射线辐射法。

射线辐射法是一种非接触的密度测量方法,它的敏感元件不放在被测介质中,因 射线有很强的穿透能力,利用介质对射线辐射的吸收作用来测量密度。所以工业上用于密度测量的射线法密度计大多采用 射线,主要适用于浸蚀性和高黏度的液体的密度测量。 射线法测量密度的优点是灵敏度高、精度高、抗干扰能力强。其缺点是使用射线性物质,使用场合受限制,一般不能安装在人员常出现的现场加油、收发油系统中。

6、浸没式金属浮子数显密度计。

浸没式金属浮子数显密度计原理是浸在液体里的金属浮子受到被测样品的浮力,通过高灵敏传感器,经过有效换算,可在显示屏上直接显示被测液体的密度值,另一传感探头同时测定样品的温度。其原理和玻璃浮子密度计相同。该密度计主要有以下特点:一是无人员操作误差。由于是数字显示,消除了人眼读数带来的误差;二是量程宽,不需要更换浮子即可完成样品的测量,玻璃浮子密度计是由10根不同量程的密度计组成的;三是携带方面,不易损坏;四是精度高,分析测定速度快。

三、温度对石油密度测量的影响

我们知道密度计的工作原理是基于阿基米德定律,就是密度计在液体中平衡时,密度计所排开的液体重量等于密度计本身的重量。漂浮在液体中的密度计是根据它所浸没的体积(或者说刻度位置)知其液体密度的,而实际使用中的密度计是在标准温度(20 ℃)下刻划的。在实际工作中,特别是在生产现场用密度计测量,被测液体的温度有相当的变动范围,这时的密度计的体积已不是它标准温度下的体积,因此,在密度计刻度上所得到的数值也不是测定温度下液体的实际密度值,这只能称为密度计示值,要从密度计示值得到在测定温度下液体的实际密度,就必须对密度计示值加以温度影响的修正。如果不作温度的修正,会因密度的原因给消费者造成损失;同样的道理,如果高于标准温度而不作温度修正,就会给企业带来经济损失。

在石油产品密度测量工作中,由于温度的修正工作很重要,因此在使用密度计时,为了使密度计能够反映被测石油产品真实密度,必须要进行温度修正。有密度换算表的一定要查密度换算表,没有密度换算表的一定要进行温度修正计算,只有这样,才能保证石油产品贸易中的密度计量的准确性,维护贸易双方的合法权益。

四、毛细常数修正对石油密度测量的影响

由于存在于液体中的表面压力和表面张力的作用,所以将玻璃浮计浸入液体中时,与其液面接触处液体表层发生某种弯曲,环绕着浮计干管周围形成液体上升现象,这就是毛细现象。不同液体,毛细作用常数是不一样的。当同一玻璃浮计浸没于相同密度但毛细作用常数不同的两种液体中,浮计读数是不一样的。因此。在检定工作中,进行毛细常数修正是基于检定用液与实际使用溶液不一致的原因,将玻璃浮计修正到实际使用液。对于石油密度计而言,在(0.81~0.95)g/cm3这一段,检定时是用酒精水溶液,而实际使用时是在石油产品混合液中,因此,要将毛细常数修正到石油产品混合液,在(0.96~1.01)g/m3这一段,检定时是用硫酸氢乙酯溶液,而实际使用的是石油产品混合液,因此也要将毛细常数修正到石油产品混合液中。

在检定玻璃浮计工作中发现这样的情况:有些人认为检定石油密度计时,在酒精水溶液这一段,毛细常数影响量不大,可以不做毛细常数修正。但事实上并不尽然。笔者做了统计计算,发现在不同范围,毛细常数修正影响量是不一致的。二等石油密度计和工作用石油密度计的毛细常数修正影响量也是不一致的。检定工作中一定要加以重视。

五、结语

总之,密度是原油的一项最基本而重要的性质参数,与各类油品的计量、管输、贸易结算均有重要的联系,因而无论从技术还是从经济方面来看,对油品的密度测量方法进行探讨是十分有必要的。

(作者:任职于中石化管道储运分公司新乡输油处,主攻方向:动态计量)

参考文献:

[1]孙建红、杨璐. 谐振式燃油密度测量系统中振动筒的频率特性分析.南京理工大学学报(自然科学版),2008(01).

密度计算范文第7篇

当然也有例外,在一些设计中,也存在有意使用专色叠印处理产生混合色的情况,这种专色加原色产生的第三色颜色饱满、厚重而实在,比如:专色黄上压印专色红,两种颜色叠印后能产生一种稳重的深红色,常用作书籍的封面印刷。

随着高保真印刷技术的发展,印刷工艺开始多色化,在刚刚结束的CHINA PRINT 2017上 ,海德堡新推出的Multicolor技术,用黄、品、青、黑加橙、绿、紫七色工艺使复制色域进一步扩大,甚至可以覆盖几十种常用潘通专色,而从印刷工艺来说,这里使用的橙、绿、紫本身也是一种专色,可见未来,某些颜色区域的专色会越来越多地用于叠印和阶调复制。

为了保证多色印刷工艺产品获得应有的高质量,对专色进行正确的设计、准确的印刷变得越来越重要,使专色的过程控制数据化和规范化,进入标准范畴,才能为印刷多色化技术的发展铺平道路。

专色的检测与控制技术

从技术原理上,印刷质量的检y技术可以分为三大类:基于密度的检测、基于色度的检测和基于数字图像技术的检测。在印刷生产实践中,这三类技术的应用各有侧重:密度测量主要用于印刷过程控制,反映油墨向纸张转移的情况;色度测量主要用于色彩管理和印刷品质量检测中,检测各种呈色介质的色彩效果;图像技术的检测主要用于在线检测、印版检测和印刷产品质量检测。

后两种检测技术,即色度测量和图像技术的测量,在用于专色检测时与原色油墨检测方法一致,并无区别,但专色的密度检测从原理上说不可行。这是因为密度计是基于三原色墨补色滤色片原理设计的,使用普通密度计测量任何专色,得到的信息都是使用红、绿、蓝三色滤色片后,对应为黄、品、青色的密度值,得不到该专色的密度值。而现有的过程控制体系有时是建立在密度检测基础之上的,也就是说,若使用现有的过程控制方法,必须对专色油墨进行密度测量,专色的检测和现有的印刷过程控制技术存在矛盾。

实践应用中,操机人员常见的解决方案是使用密度计,根据专色的主波长密度,或者根据三原色密度值进行粗略的估计。为检验这种方法的正确性和有效性,在实验室情况下,设计了一组实验,对专色密度检测的准确性进行了实验分析。

专色密度测量准确性实验

实验在规范的实验室条件下进行,选用了4种使用普及的密度计和Pantone C版铜版纸印刷色卡进行实验,验证了3种分光密度计和一款分光光度计在专色测量中的准确度,稳定性和相互匹配程度。为便于分析,将4种常用的仪器分别编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。

首先比较3个密度计和分光光度计之间的差异,并计算平均测量误差,测量结果和组间误差的绝对值,其测量结果见表1。

分析表1数据可得出尽管密度计和分光光度计的密度相同,但测量同一色块时测量数据仍然存在较大差异。3个分光密度计的测量结果的比较数据列于表2中。

实验结果与仪器本身差异的原因与仪器的结构和原理是不可分割的,分光密度计是传统的三原色墨补色滤色片,其装有31片中心波长不同的窄带滤光片,不等间距的装在一个可旋转的圆盘上,通过不同波长的滤光片得到不同波长的单色光。分光光度计是使用光栅光谱法,将平行光束照射到光栅表面的表面产生衍射,不同波长的光衍射角度是不同的,光栅是等距离的波束。

在实验室标准检测条件下,对3种分光密度计和分光光度计之间的检测数据进行了可比性分析,得出结论:

①分光密度计和分光光度计是不同设计原理的密度计,虽然都具有密度检测功能,但测量结果间差异较大,在实验研究和生产应用中,两种原理不同的仪器间不能进行的数据对比。

②使用Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号均为分光密度计,在检测同一个印刷品时,检测数据存在较大误差,这说明就目前的检测设备和检测方法,同一类型不同型号的密度计,仪器间测量数据也不具备可比较性。

③数据重复性好的Ⅰ和Ⅱ号分光密度计在测量时,仪器只能提供CMYK密度值,不能提供带有专色信息的测量数据,在专色印刷中只能做增墨、减墨的辅的分析,无法实现标准化和规范化的操作管理。不能使用由该密度计算所得的网点面积、叠印率等数据。

对专色表征方法的思考

现有密度计基于色光三原色与色料三原色的补色关系进行测量。而专色墨的颜色千变万化,甚至包括了珠光色、金属色等特殊颜色,无法用基于三原色墨补色滤色片测量原理的密度计进行测量。

色度反映的是人眼对颜色的感知情况,利用了测量器件的组合模拟人眼三刺激值,然后通过积分得到所测颜色的三刺激值,可以通过三刺激值计算Lab值、Luv值、色差、色貌等。

分光光度计测量的是光谱,通过对光谱的积分运算得到三刺激值、Lab值、色差等色度测量功能,同理也可以通过光谱来模拟滤色片,经过计算实现密度测量的功能。

专色印刷过程中主要涉及专色印刷前的专色墨调配,专色印刷过程的控制,专色复制再现效果评判3个方面,需要用到Pantone色卡、密度检测和色度检测。由于专色本身的特性不能用密度计测量,虽然色度计和分光光度计可以测量专色,但是色度表示和光谱表色无法区分专色和叠印色,也无法用于过程控制。可见,专色检测技术的首要任务是回到根基问题上,即对专色表征方法进行创新。

密度计算范文第8篇

例1 赵军同学在家里想知道某种食用油的密度,于是他利用学过的物理知识设计了一种测量食用油密度的方法。他找来一支粗细均匀、一端封闭的玻璃管,往玻璃管里放入适量的铁砂,管口朝上放入水里,玻璃管竖直浮在水中,静止后测出玻璃管露出水面的长度为总长度的;再把玻璃管放入待测的食用油里,玻璃管竖直浮在油中,静止后测出玻璃管露出油面的长度为总长度的。通过计算他知道了这种食用油的密度,问这种食用油的密度是多少?

解析:题中给出玻璃管在水中和食用油中漂浮的两种状态,根据漂浮条件浮力等于重力,运用物理公式可列出两个方程;根据同一物体漂浮在不同的液面上所受浮力相等,代入数据后即可计算。

设玻璃管的总长度为L,横截面积为S,水的密度为,食用油的密度为。

当玻璃管漂浮在水里时有F=G,即 g (1-)LS=G①

当玻璃管漂浮在食用油里时有F'=G,即 g (1-)LS=G②

由①和②联立求解得=

==×1.0×103 kg/m3=0.8×103 kg/m3

答:食用油的密度是0.8×103 kg/m3。

例2 欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用右图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精(籽酒精=0.8×103 kg/m3)中静止时露出液面的高度为2 cm,“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3 cm,在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8 cm,则此硫酸铜溶液的密度是多少?

解析:图中小试管、螺母和细线构成了一个整体。但螺母和细线均浸在酒精、水和硫酸铜溶液中,故我们可以将螺母和细线隔离开,不讨论,只单独探究试管在三种不同溶液中的浸入长度,间接地求出硫酸铜溶液的密度。

设密度计总高度为h,横截面积为S,在酒精中露出液面的高度为h,在水中露出液面的高度为h,在硫酸铜溶液中露出液面的高度为h。密度计在这几种液体中都有一部分露出液面,所以密度计在这几种液体中是漂浮的。设密度计受到的重力为G,则密度计在酒精中受到的浮力F=gs(h-h)=G①;在水中受到的浮力F=gs(h-h)=G②;在硫酸铜溶液中受到的浮力F=gs(h-h)=G③.由①②联立求解得:h=7 cm,由②③联立求解得:=1.25×103 kg/m3。

密度计算范文第9篇

【关键词】煤粉密度;测量原理;标定方法

1、引言

在煤气化装置中,高压气体(CO2或N2)将干煤粉通过管道向气化炉输送,要求对管线中的密度进行测量和控制,便于实时测量煤粉质量,用于控制氧煤量配比,密度测量要求精确稳定、响应及时。常规仪表对高速流体煤粉的密度目前无法进行测量,在现有的技术条件下,放射性密度计可以满足测量要求,优点在于:一、使用了配套的抱夹支架,直接抱在管线外,安装简单。二、与物料非接触,仪表寿命长,免维护。由于没有合适的、标准密度的介质来对密度计进行标定,因此其校准方法一直是个难题。采用水和钢板可以标定密度计,但标定精度较差。本文所采用的标定方法是使用干煤粉来进行定量定性标定,可以达到较高的精度,因此在实际操作中具有借鉴意义。

2、测量原理

密度计由放射源与探测器组成,放射源通常采用Cs-137。铯源相比钴源来说,在穿透相同的物料时衰减速度更快,仪表灵敏。而煤气化中的管道尺寸相对较小,管道内径从38mm到65mm不等,射线的作用距离比较短,铯源是更佳的选择。

探测器由晶体、光电倍增管、前置放大器与高压单元、供电单元与信号处理单元构成。关键元部件是晶体,直接接收放射源发出的ν射线。晶体的材料主要为两种,一种是碘化钠(NaI),另一种是塑料晶体(PVT)。从灵敏度、稳定性、温度、震动、价格各方面比较碘化钠晶体更适合做为高精度的密度计晶体来使用:

碘化钠:碘化钠晶体的密度大约是3.7g/cm3,所以更多的射线会被吸收并且转换成光脉冲。带碘化钠晶体的探测器有非常高的长期稳定性,为总射线量的0.1%。温度稳定性较高。碘化钠晶体设计为最大50°C,实际使用中最大可在60°C下工作而不出现问题。当温度超出60度后,会对晶体的寿命产生一些影响。碘化钠是一种晶体,所以对于震动比塑料晶体更加敏感。晶体的价格与体积成正比,碘化钠晶体成本要高,50mm×50mm碘化钠晶体与50mm×750mm的PVT塑料晶体价格相当。

塑料:塑料晶体的密度大约在1g/cm3,所以其长度至少达到碘化钠晶体的3.7倍才会得到相同的灵敏度。带塑料晶体(PVT)的探测器长期稳定性为总射线量的0.5-1%。塑料晶体设计为50°C,当温度大于55°C时这种材料将会变软,即55度以上为此探测器的。塑料晶体抗振动能力相对较强。塑料晶体成本低。

2.1放射源在物质中的衰减程度主要由物质的密度决定,密度越大,衰减越明显。通过对放射源的衰减程度大小的测量,就能计算出介质的密度。

2.2放射源的衰减呈现指数关系,这也是放射源的基本物理原理,公式为:I=I0×e-μρd

I:通过物料介质接收到的射线;I0:未通过物料介质发出的原始射线;μ:介质吸收系数;ρ:介质密度;d:介质的有效路径

3、安装要求与方式

3.1安装要求:放射源、管道中心与探测器中心要成一条直线,以保证放射源穿透物料后准确到达接收晶体。

3.2对于垂直管道,没有安装上的特殊要求。对于水平管道,通常采用水平安装,而不建议采用垂直或斜角方式。原因是水平管道的顶部气泡相对较多,而底部则易生沉淀。

3.2密度计型号通常有两种:分体式与一体式。分体式为探测器加二次显示仪表;一体式为探测器,带HART协议,使用手操器进行通讯操作。

4、密度计的标定

4.1标定要求

4.1.1密度计应连同所在管道(1.5m到2m长的短管)及法兰一起被拆下,垂直悬挂,管道下部法兰处应安装一个临时球阀;应保证管道内壁干净。

4.1.2所需设备

漏斗(用于从管道上部入口处向管道内加入煤粉)、样本容器(包括连接管线,球阀(临时连接于管道下部出口),过滤器)、天平一台(测量范围大约5kg,精度

4.2标定步骤

4.2.1关闭管道下部的球阀,打开密度计并记录在空管条件下测得的计数率cps1。(在空管情况下测5次,每次所测得频次数应当为相同值,测量到的计数率所能达到的误差大约在+/-0.2%。)

4.2.2从管道上部入口处用漏斗向管道内加入煤粉,直至煤粉和管道入口相平(在添加煤粉过程尽量减小管道震动,使煤粉自然堆积)。

4.2.3打开密度检测设备并记录此时所测得的计数率cps2。

4.2.4打开管道下部球阀,将煤粉排入预设的容器内,并称量出煤粉的质量m1。

4.2.5重复操作2-4步5次,记录所测得的数据。

4.2.6根据密度检测设备计数率可计算出密度ρ1。

4.2.7对管道加水进行冲洗,保证管道内壁无杂质;关闭阀门,从管道上部入口加入水,加满为止;打开管道下部球阀,将水排入预设的容器内,并称量出水的质量m2;测量出排出水的水温;

4.2.8重复操作7步3次,记录所测得的数据。

4.2.8查出当前水温下的水的密度ρ水。

4.2.9测量出管道的内径d。

4.3密度曲线计算

4.4根据公式V=m1/ρ水可计算出管道的体积v1。根据公式ρ=m1/v1可计算煤粉的密度ρ煤。根据五组空管计数率计算出平均计数率cp1=I0,加煤后平均计数率cp2=I。

依据以上已知项,根据下列公式可以得到煤粉的吸收系数μ

μ=Ln(I/I0)/ρ/d

使用得出的吸收系数μ,计算出不同密度下的计数率,得出一条标定数据,将标定数据依次输入到密度计中,即完成了标定过程。如表1

5、综述

密度计属于煤气化装置中的核心测量仪表,对煤气化的开车安全,生产稳定,产品质量都起着不可替代的作用。在第一次标定结束后,经过约一年时间的管壁磨损、煤种变化、仪表部件老化及其它干扰因素,需要对密度计进行重新标定。

参考文献

密度计算范文第10篇

[关键词]压井液 密度地层压力

中图分类号:TE358.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0001-01

1 前言

修井作业过程中,做好井控工作的目的是防止地层液体侵入井内,为此需保持井底压力略大于地层压力,即实现衡作业,这时的关键问题就是研究怎样最合理地确定压井液密度。压井液密度的确定应以钻井时资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准,再加一个附加值。作业现场一般推荐附加当量压井液密度、附加压力井底值规定如下:

当量密度附加:油水井为0.05-0.1g/cm3;气井为0.07-0.15g/cm3

井底压力附加:油水井为1.5-3.5MPa;气井为3.0-5.0MPa

大体上来说,确定作业现场压井液的密度时,必须考虑到以下三个方面:(1)地层压力系数;(2)地层孔隙的压力大小;(3)井控装置。目前的几种计算作业现场压井液密度的方法[1]主要可以分为两种,一种是常规的压井液密度确定方法;另一种则是改进的压井液密度确定方法。

2 常规压井液密度确定方法

2.1 附加当量密度计算法

根据《修井作业井控技术规程》的规定可知又因为、所以

(1)

式中:―油层中部深度,m;―井眼内压井液密度,g/cm3;―地层压力,MPa;―地层液体密度,g/cm3,一般为1.00-1.07 g/cm3;―地层压力当量压井液密度,g/cm3;―附加当量密度,g/cm3,油水井为0.05-0.1g/cm3、气井为0.07-0.15 g/cm3。

2.2 压力倍数计算法

(2)

式中:―附加系数,对于一般作业,K=1.00-1.15;

2.3 附加压力计算法

(3)

式中:―附加压力,油水井为1.5-3.5MPa;气井为3.0-5.0MPa。

2.4 压井液相对密度计算法[2]

压井管柱深度不超过油层中部深度时,压井液密度计算公式为:

(4)

式中:―实际压井深度,m;―油层中部深度,m;―地层压力梯度,MPa/m。

2.5、常规法计算压井液密度应考虑的问题

常规法计算压井液密度计算的四个公式中,参数附加当量密度、附加系数、附加压力都有一个取值范围,在这个取值范围中如何取值要遵循如下五个原则[3],否则对压井液密度计算也有很大影响。主要以下几个方面(1)油气井能量的大小:产能大则多取,产能小则少取;⑵油气水井生产状况:油气比高的井多取,低的井少取;注水开发见效的井多取,反之少取;⑶油气井修井施工内容、难易程度与时间长短:作业难度大、时间长的井多取,反之少取;⑷井深结构:大套管多取,小套管少取;⑸井深:井深多取,井浅少取。

3 根据实测地层压力确定

3.1、实测地层压力确定计算公式

根据实测地层压力理论计算公式可知:

(5)

其中。

3.2、根据地层压力确定压井液密度的影响因素[4]

根据地层压力确定的误差大小取决于地层液体密度的准确与否,一般来讲=1.00-1.07g/cm3,影响的因素有地层液体中溶解的固体(盐类)的多少;地层液体中溶解的气体的多少和地层温度梯度的高低,一般来讲地层液体中溶解的固体(盐类)越少、气体越多、地层温度梯度越低,地层液体密度越小,反之,地层液体密度就越大。

4 根据实测溢流关井立管压力确定

4.1、溢流关井立管压力确定方法

根据修井作业过程中发生溢流时关井立管压力确定压井液密度公式为(考虑附加密度):

(6)

式中:―井筒内原来液体的密度,g/cm3;―发生溢流后的关井立管压力,MPa;

4.2 确定溢流关井立管压力时的影响因素

根据发生溢流后的关井立管压力确定的误差的大小取决于发生溢流后的关井立管压力确定的准确与否。

首先消除关井时间对关井压力的影响。在发生溢流关井后,根据关井时间连续记录立压和套压,并做立压、套压与时间的关系曲线,一般情况下,当曲线变化平滑时,其拐点处,即可读为关井立压与关井套压。对于低渗油气藏或井眼不稳定情况,关井后立压与套压较长时间不出现平稳段及拐点,对这种情况可根据早期压力恢复曲线趋势读取最高压力值,并适当考虑压力安全附加值,以实现快速获取关井立压与套压,从而达到快速井控的目的。一般情况下,渗透性好的地层10-15min可以稳定,渗透性差的地层25-30min压力可以稳定。

5 结论与认识

附加压力与附加密度并不是等同的关系,应依据井的深浅程度选择方法,并且常规计算压井液密度的方法中其附加系数的确定是要遵循几大原则的,取值应尽量准确,并且要保证施工的安全性。当出现溢流情况后,应采用通过实际测得的关井立管压力值来确定压井液的密度,同时压力值的准确性对压井液密度的误差大小是有直接的影响的。

参考文献

[1] 张治峰,关于石油钻井现场压井液密度问题的探讨[J]:内蒙古石油化工,2012(8).

[2] 张发展,石油钻石油钻井作业现场压井液密度确定方法[J]:中国新技术新产品,2011(8).

[3] 朱振东,浅谈石油钻井作业现场压井液密度的确定方法[J]:中国石油和化工标准与质量,2012(1).

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