一、实验目的
（1）掌握密度的定义以及测定密度的意义。
（2）掌握用密度计法测定石油和液体石油产品密度的方法。
二、实验原理
原油及石油产品的体积随温度的变化而变化，密度也随之发生变化。因此，油品密度的测定结果必须注明测定温度，用ρt表示，其中t为测定该值时的温度。我国统一把20℃时的密度规定为石油和液体石油产品的标准密度，以ρ20表示。因此，石油密度计在20℃时进行分度，即使用时只有在20℃时密度计的示值才是正确的。在其他温度，如t（℃）时测定之密度称为视密度ρt，需按《石油计量表》（GB／T1885－1998）换算出20℃时的密度ρ20（见表3）。
密度计法测定油品密度是以阿基米德原理为基础。当被石油密度计所排开的液体重量等于密度计本身重量时，密度计处于平衡状态，即稳定地漂浮于液体石油产品中。试油密度不同，同一密度计在试油中下沉程度不同，试油密度越大，密度计下沉得越少。使试样处于规定温度，将其倒入温度大致相同的密度计量筒中，将合适的密度计放入已调好温度的试样中，让它静止。当达到平衡后，读取密度计的刻度读数和试样温度。用石油计量表把观察到的密度计读数换算成标准密度。
三、仪 器
采用上海昌吉地质仪器有限公司生产的SYD－1884型石油产品密度试验器，依据《石油和液体石油产品密度测定法（密度计法）》（GB／T1884－2000）设计制造的，适用于测定原油和液体石油产品的密度。
本仪器由浴缸及缸盖、电气控制箱、温度控制器、电动搅拌装置、电加热装置、密度计量筒及其夹持器、石油密度计、温度计等组成。如图1、图2所示。
1．电加热装置
采用密封不锈钢管制成电加热器，为恒温浴提供足够的热源。
2．电动搅拌装置
采用60YN06－2B无减速单相异步电动机，输入功率25W，输出功率6W，转速1200r／min；搅拌叶轮Φ50mm（与加热管一起被不锈钢筒罩住），保证恒温浴内安放密度计量桶处的温度均匀。
3．温度控制器
采用FB9542GC型液晶屏数字显示温度控制器，传感器（分度号为Ptl00）的信号送至温度调节器，并自动控制电加热器对恒温浴介质的加热功率，同时将浴缸内的温度显示出来。
4．浴缸及浴盖
浴缸为硬质玻璃缸，可存放恒温浴液体。缸盖上设有两个密度计量桶安装孔及量筒专用夹具，可同时进行两个试样的测定。另外用户如果需要在低温时测定试样密度，缸盖上还提供一个备用孔。通过此孔，可放置用户自备的制冷器以降低浴缸温度满足低温测试要求。
5．温度计
分度值为0．2℃全浸水银温度计，测温范围为－20℃～102℃。
图1 SYD－1884型石油产品密度试验器
1—电气控制箱；2—控制面板；3—浴缸盖；4—备用孔及橡胶塞；5—电器罩；6—搅拌电机；7—温度传感器；8—温度计；9—试样筒夹持器；10—总电源开关；11—底座；12—浴缸；13—浴缸定位圈；14—试样筒；15—底脚
6．控制面板
控制面板功能如下：
（1）PV显示值：显示测量温度或根据仪表状态显示各类提示符。
（2）移位键：设定参数值时，用于设定位的移位。
（3）功能键：设定值修改，参数的调出，参数的修改确认。
（4）温控Ⅰ：700W加热器控制键，按动此键，700W加热器工作，键下的指示灯亮。
（5）SV显示值：显示设定温度或根据仪表状态显示定时时间及各类参数。
（6）减键：用于可设定位数字的减小。
（7）加键：用于可设定位数字的增加。
（8）搅拌：按动此键搅拌电机工作，键下的指示灯亮。
（9）温控Ⅱ：1000W加热器控制键，按动此键，1000W加热器工作，键下的指示灯亮。
四、操作步骤
（1）根据试油类型确定测定温度（可在－18℃～90℃选择），尽可能在室温下进行。雷德蒸气压在180kPa以上的高挥发性试样，应在原容器中冷却到2℃或更低温度下测定，对原油等中等挥发性黏稠试样，应加热到试样具有足够流动性的最低温度下测定。为计量而测定密度时，测定温度应尽量接近储油的实际温度。
根据测定温度，确定使用的恒温浴液体介质并注入恒温浴，液体介质的液面应高于加热罩上缺口（若注入油，应注意油遇热体积要膨胀），以保证液体上、下循环。
（2）将温度传感器插入浴中，接通电源，打开电源开关、搅拌开关。PV显示位置显示当前浴温值，SV显示位置显示上一次设定的温度值。根据试验需要选定温度设定值。
（3）启动温控I、温控II按键，加热管通电，浴温开始升高，当浴温升至接近设定值时，温控II被自动关断（1000W处于不加热状态），此后温控I（700W）加热处于受控状态。
（4）温度控制器属于新一代高性能智能仪表，出厂时参数已设定好，用户不必再重新设定。当发现温控精度不能满足要求时，可按“功能”键5秒，进入B菜单设置或修改参数（具体可参阅《温控仪使用说明书》）。
（5）若发现温度控制器显示温度与玻璃温度计检测温度产生偏差时，则需做修正。
先确定修正值：当温度控制器显示值高于玻璃温度计检测值时，修正值应为负，反之则为正。例如，温度控制器显示值为80℃，玻璃温度计检测值为79．7℃时，修正值为－0．3，而玻璃温度计检测值为80．3℃时，则修整值为＋0．3。
再输入修正值：按“功能”键进入B菜单，按动“功能”键，SV显示位置显示SC时，按移位键、加键或减键，输入修正值。修正完毕后再按动“功能”键，退出B菜单。
（6）将清洁干燥的量筒、合适的温度计和密度计置于与所测试样温度接近的环境中。将调好温度的试样，小心地沿壁倾入量筒中。量筒应放置在没有空气流动的地方，并保持平稳，注意不要溅泼，以免生成气泡。当试样表面有气泡聚集时，可用一片清洁滤纸除去气泡。
（7）当恒温浴温度恒定在所需试验温度后，将密度计量筒专用夹具从浴盖上转一个角度后取下，将密度计量筒（试样已转移其中）套入夹具中，再将密度计量筒放入浴中，转动专用夹具与浴盖锁紧。
（8）将温度计插入试样中，小心地搅拌试样，待其温度达到平衡状态后，再把选好的合适的、清洁、干燥的石油密度计垂直地放入试样中，并让其稳定。注意液面以上的密度计杆体浸湿不得超过两个最小分度值，因为杆体上附着过多的液体会影响所得读数。待其稳定后，按弯月面上缘读取石油密计度刻度的读数并记下试样的温度，精确至0．0001／cm3。读数时必须注意，密度计不应与量筒壁接触，眼睛要与弯月面的上缘a、b呈同一水平，如图2所示。同时测量试样的温度，注意温度计要保持全浸（水银线），温度读数精确至0．2℃。
图2 密度计读数
将密度计在量筒中轻轻转动一下，再放开，再测定一次。立即再用温度计小心搅拌试样，温度读数精确至0．2℃。若这个温度读数和前次读数相差超过0．5℃，应重新读取密度和温度，直到温度变化稳定在0．5℃以内。记录连续两次测定温度和视密度的结果。
五、数据处理
（1）根据测定温度及视密度，由《石油计量表》中查得试样在20℃时的密度。
《石油计量表》（GB／T1885－1998）中共有各种换算表8个、附表5个。其中，表3是石油视密度换算表，ρ20的范围为0．60130～1．0090，温度的范围为－25℃～100℃，共107页，表1为样表。
（2）将实验数据填入实验原始记录表（见表2）中，连续测定两个结果之差不应超过表1所规定数值。
表1 密度计法测定石油产品密度的精密度要求
（3）取连续测定两个结果的算术平均值作为测定结果。
表2 实验原始记录表
六、影响因素
（1）在密度测定过程中，量筒、试样、温度计、密度计应处于相同的温度下。
（2）整个测定过程中，密度计不能与量筒的任何部位接触，尤其不能在未判定是否有接触的情况下读数。
七、注意事项
（1）浴温在80℃以下时可以用水浴，此时搅拌电机上的搅拌叶片不需做改动。当浴温超过80℃用油浴时，若达不到控温精度要求，则需对搅拌叶片做改动，将加热管保护罩拆除，将搅拌叶片角度拗大一点，增加搅拌力量，再装上保护罩。
（2）浴液加温的同时必须不停地搅拌，以保证浴缸内温度均匀，搅拌电机不转，应先检查电容，再检查电机。
注意：当室温低于0℃时，请将水缸内的水放尽，防止结冰损坏器件！
警告：仪器发生故障时应立即切断电源，请专业人员检修并排除故障后方可继续使用，防止发生意外！
表3石油视密度换算表示例样表
续表
续表
（李艳红）
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