赛特瑞 STR-TDA-2000 型

耐火材料真密度测定仪

True Density Analyzer for Refractories

详细技术方案(2025 版)

一、概述简介

STR-TDA-2000 是赛特瑞依据 GB/T 5071-2013《耐火材料真密度试验方法》与 ISO 5017:2022 开发的全自动气体膨胀法真密度仪。设备采用“基准腔+样品腔双腔结构”与“恒温-恒压-自动校准”技术,可快速测定耐火砖、浇注料、原料粉体等试样的真密度(含闭孔),为配方优化、质量仲裁及进出口认证提供核心物性数据。

耐火材料真密度测定仪由箱体、透明真空容器、真空泵、注水装置、高精度电子天平和悬浮测量装置组成。美观大方，结构简单、维护方便，得到广泛使用。

二、遵循标准

GB/T 5071-2013《耐火材料真密度试验方法》

ISO 5017:2022《Refractory products — Determination of true density》

ASTM C604-20《Standard Test Method for True Density of Refractory Materials by Gas Pycnometer》

EN 993-4:2021《Dense shaped refractory products — Part 4: True density》

设备安全:GB/T 5226.1-2019、CE LVD 2014/35/EU

三、用途

定形制品:粘土砖、高铝砖、硅砖、镁碳砖真密度批次质检;

不定形材料:低水泥浇注料、可塑料、原料粉体真密度比对;

原料进厂:铝矾土、镁砂、刚玉、合成莫来石真密度仲裁;

第三方:出具权威 ρ_true 报告,支持出口认证。

四、测试原理

将干燥试样置于样品腔,关闭阀门后充入高纯 He(或 N2)至设定压力 P1;气体向样品孔隙膨胀,达到平衡压力 P2。由理想气体定律计算试样骨架体积 V_s:

ρ_true = m / V_s

系统自动采集 m、P1、P2、T,自动计算 ρ_true,全程 ≤3 min。

五、主要技术参数

设备名称:耐火材料真密度测定仪

英文名称:True Density Analyzer for Refractories

设备型号:STR-TDA-2000

设备结构:台式双腔气体膨胀法,基准腔+样品腔,恒温铝块,全自动阀门组

测试方法:气体膨胀置换法(He / N? 可选)

真密度范围:0.0001–99.9999 g/cm3

分辨率:0.0001 g/cm3

重复性:≤±0.03 %

准确性:≤±0.05 %

测试时间:≤3 min(单样)

样品体积:10–100 cm3(标准腔),可扩展至 200 cm3

样品形态:粉末、颗粒、块状、浆料(不挥发)

基准腔体积:100 cm3(已校准),可扩展 50/200 cm3

恒温系统:铝块恒温 20 ± 0.1 ℃,PID 控制,误差 ≤±0.05 ℃

压力传感器:0–200 kPa,精度 ±0.05 % FS

阀门寿命:≥100 万次,零泄漏

数据采集:20 Hz 连续记录 P、T、V,USB/以太网导出

电源:AC 220 V 50 Hz,总功率 200 W

外形尺寸:420×320×280 mm(台式)

净重:18 kg

六、可增选配置

D1 双腔扩展:50 cm3/200 cm3 快速切换,满足大体积样品

D2 浆料测试杯:密封式 50 cm3,满足浇注料浆料真密度

D3 氮气模式:高纯 N? 99.999 %,满足 He 渗透性材料

D4 在线称重模块:0.1 mg 分辨率,自动读入 m,零人工输入

D5 远程监控包:4G 路由器+云账号,手机 APP 实时查看 ρ_true

D6 多工位转盘:1-6 样品位,自动旋转定位,效率提升 6 倍

七、结构特点(模块与结构详细描述)

恒温铝块模块

一体加工铝块恒温 20 ± 0.1 ℃,内置基准腔与样品腔,温差 ≤±0.05 ℃,确保气体定律精度。

阀门与管路模块

全金属密封阀门,寿命 ≥100 万次,零泄漏;管路为 316L 不锈钢,内壁电解抛光,死体积 <0.1 cm3。

压力-温度采集模块

硅谐振压力传感器 0–200 kPa,精度 ±0.05 % FS;PT100 分辨率 0.01 ℃,响应时间 <0.5 s。

真空-充气模块

内置无油真空泵,极限真空 ≤5 Pa,自动抽真空-充气循环,减少 He 消耗;具备真空保持检测,泄漏率 <0.01 kPa/min。

软件与接口模块

全彩触摸屏 + Windows 软件,一键测试、自动校准、数据追溯;支持 USB、以太网、RS-232 导出。

安全与环保模块

压力超限 220 kPa 自动泄压;氦气泄漏报警(选配);前门设安全联锁,开启即停泵。

八、标准配置

主机(恒温块+阀门+传感器) 1 套

无油真空泵 1 套(内置)

标准样品腔 100 cm3 1 只(已校准)

高纯氦气减压阀 1 只

精密电子天平 0.1 mg 1 台(外置)

数据采集软件 U 盘 1 只

操作手册(含 SOP、校准记录表) 1 份

电源线、气管、USB 线 1 套

出厂合格证、保修卡 1 份

九、易损件与使用寿命

名称	寿命参考	更换提示
全金属阀门	≥100 万次	泄漏率 >0.01 kPa/min
真空泵碳片	2000 h	极限真空 >10 Pa
压力传感器	5 年	偏差 >±0.1 % FS
O-ring 密封圈	12 月	龟裂或弹性下降
恒温铝块	10 年	温差 >±0.1 ℃

十、售后质保

整机 12 个月,压力传感器、真空泵 6 个月(非人为);

质保期内免费上门校准 1 次;软件终身免费升级;

故障 24 h 响应,国内 48 h 到场;境外 72 h 提供解决方案;

提供 10 年备件托管,确保生产连续性。

十一、包装运输

小件(传感器、O-ring、碳片):双层纸箱 + 泡沫 + 胶合板箱,符合 GB/T 13384;

主机:PE 缠绕膜 + 防潮袋 + 防震角 + 熏蒸木托,四角螺栓固定,适合叉车与吊装;

运输标识:易碎、向上、防雨、重心、限高 2 层;

随货提供装箱单、木箱消毒证、非危保函。

十二、使用环境要求

环境温度:15–30 ℃,相对湿度 ≤75 % RH,无凝露;

地面承重:≥200 kg/m2,水平度 ≤2 mm/m;

通风排氦:独立排风 ≥3 次/h,或接入实验室排风系统;

电源波动:±10 %,独立 10 A 三孔插座,接地电阻 ≤4 Ω;

氦气纯度:≥99.999 %,压力 0.1–0.3 MPa,减压阀出气 Φ6 mm。

十三、使用注意事项

本机为常温设备,无加热元件,严禁在 >40 ℃ 环境运行;

氦气必须 ≥99.999 %,含油含水 ≤5 ppm,防止传感器污染;

真空泵油每 1000 h 更换,碳片每 2000 h 检查磨损;

样品必须干燥,含水率 ≤0.5 %,防止水汽干扰压力平衡;

阀门动作期间禁止断电,防止氦气泄漏;

试验结束先泄压→停泵→关闭气源,防止压力冲击;

每月检查 O-ring 弹性,龟裂立即更换;

长期停用每半月通电 10 min,防止驱动器受潮。

十四、操作方法(SOP 级)

14.1 实验前

a) 检查氦气、电源、真空泵油位;

b) 制备 10–100 cm3 试样,105 ℃ 烘干至恒重,称量 m(0.1 mg);

c) 将试样装入样品腔,关闭阀门,记录初始压力。

14.2 真空-充气循环

启动真空泵,抽至 ≤5 Pa,保持 30 s;

关闭真空阀,打开氦气阀,充气至 150 kPa,记录 P1、T;

开启扩展阀,气体膨胀至基准腔,记录平衡 P2、T;

软件自动计算 V_s 与 ρ_true。

14.3 结束与复位

泄压至常压,取出试样,关闭气源;

导出 ρ_true、V_s、T 报告。

十五、专业操作声明

本设备为精密气体膨胀法分析仪,涉及高压、真空、贵重传感器及氦气安全。任何误操作均可能造成设备损毁、传感器永久损坏、人员割伤或氦气泄漏。因此:

仅允许经过真空与气体安全培训并考核合格的技术人员操作;

任何维修、校准须由制造商或授权工程师执行;

用户单位须为操作者配备防静电手套、护目镜及应急通风培训;

制造商对违反操作规程造成的一切损失保留免责权利。

洛阳赛特瑞高温设备工程有限公司

技术部 2025-10-04