TCVN11082-2:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11082-2:2015 (ISO 649-2:1981) về Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Tỉ trọng kế cho mục đích sử dụng chung - Phần 2: Phương pháp thử và sử dụng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11082-2:2015 ISO 649-2:1981 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM BẰNG THỦY TINH - TỶ TRỌNG KẾ CHO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CHUNG - PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ SỬ DỤNG Laboratory glassware - Density hydrometers for general purposes - Part 2: Test methods and use Lời nói đầu TCVN 11082-2:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 649-2:1981, đã được phê duyệt lại vào năm 2015 với bố cục và nội dung không thay đổi. TCVN 11082-2:2015 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 48 Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 11082:2015 (ISO 649) Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Tỉ trọng k ế cho mục đích s ử d ụng chung , gồm 2 tiêu chuẩn: - TCVN 11082-1:2015 (ISO 649-1:1981), Phần 1: Các yêu cầu; - TCVN 11082-2:2015 (ISO 649-2), Phần 2: Phương pháp thử và sử dụng. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM BẰNG THỦY TINH - T Ỉ TRỌNG K Ế CHO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CHUNG - PH Ầ N 2: PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ SỬ DỤNG Laboratory glassware - Density hydrometers for general purposes - Part 2: Test methods and use 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này qui định các phương pháp thử và sử dụng tỉ trọng kế cho mục đích sử dụng chung. TCVN 11082-1 ( ISO 649-1) qui định các yêu cầu kỹ thuật đối với tỉ trọng kế để sử dụng chung. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi n ă m công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, b ổ sung (nếu có). TCVN 8488 (ISO 4788), Dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh - Ố ng đong chia độ TCVN 9559 (ISO 3507) , Bình t ỉ trọng TCVN 11082-1 (ISO 649-1): Dụng cụ th í nghiệm bằng thủy tinh - T ỉ trọng kế để sử dụng chung - Phần 1: Yêu c ầ u kỹ thuật ISO 91-1, Petroleum measurement tables - Part 1: Tables based on re fe rence temperatures of 15 degrees C and 60 degrees F ( Các bảng hiệu chính cho dầu mỏ - Phần 1: Các bảng dựa tr ê n nhiệt độ cơ sở là 15 ° C và 60 ° F). ISO 650, Relative density 60/60 degrees F hydrometers for general purposes (Tỉ trọng kế đo tỉ trọng tương đối 60/60 độ F cho mục đích sử dụng chung) ISO 653, Long solid-stem thermometers f or precision use (Nhiệt kế thân dài, cứng để sử d ụng chính xác) ISO 654, Short solid-stem thermometers for precision use (Nhiệt kế thân ngắn, cứng để sử dụng chính xác) ISO 655, Long enclosed-scale thermometers for precision use (Nhiệt kế dài có thang đo bao quanh để sử dụng ch í nh xác) ISO 656, Short enclosed-scale thermometers f or precision use (Nhiệt k ế thang ngắn c ó thang đo bao quanh đ ể sử dụng chính xác). 3 Phương pháp xác định khối lượng riêng bằng tỉ trọng kế ISO 3.1 Qu i định chung Để đạt được độ chính xác cao nhất khi sử dụng tỉ trọng kế cụ thể, phải tuân thủ qui trình chung dưới đây. 3.1.1 Đọc tỉ trọng kế trong chất lỏng tại nhiệt độ đã biết. 3.1.2 Áp dụng số hiệu chính (khi cần thiết) cho kết quả đọc đối với a) chiều cao mặt cong [nếu ch ấ t lỏng thử đục (xem 3.6.1)]; b) sai số thang đo của tỉ trọng kế tại giá trị đọc (xem 3.6.2); c) chênh lệch giữa nhiệt độ của chất lỏng và nhiệt độ chuẩn của tỉ trọng kế (xem 3.6.3); d) chênh lệch giữa sức căng bề mặt của chất lỏng và sức căng bề mặt của chất lỏng mà tỉ trọng kế được chia độ (xem 3.6.4). 3.2 Thiết bị, dụng cụ 3.2.1 Tỉ trọng kế Chọn tỉ trọng kế phù hợp với sức c ă ng bề mặt của chất lỏng cần thử. B ả ng 3 trong TCVN 11082-1 (ISO 649-1) hướng dẫn về giới hạn chất lỏng phù hợp cho loại tỉ trọng kế tương ứng. Có thể có số liệu về sức c ă ng bề mặt của các chất lỏng khác từ bảng tính chất vật lý của các chất phù hợp, ví dụ " Bảng qui ước quốc tế". 3.2.2 B ì nh chứa chất lỏng để đo khối lượng riêng Chọn bình chứa chất lỏng để đo khối lượng riêng theo mô tả trong Điều 6. 3.2.3 Nhiệt kế Để đạt được độ chính xác cao, chọn nhiệt kế nhúng toàn phần được chia độ đến 0,1 ° C , có giấy chứng nhận hiệu chỉnh đối với thang đo. Nhiệt kế phù hợp tuân theo ISO 653, ISO 655 hoặc ISO 656. 3.3 Chuẩn b ị 3.3.1 L à m sạch tất cả các thiết b ị , dụng cụ trước khi sử dụng. 3.3.2 Để chất lỏng cân b ằ ng nhiệt với môi trường xung quanh và rót vào bình chứa chất lỏng để đo khối lượng riêng, nếu sử dụng bình tràn thì cho phép tràn ra ngoài một lượng nhỏ. Rót chất lỏng vào th à nh bình để tránh tạo bọt kh í . Khuấy chất lỏng theo hướng thẳng đứng b ằ ng dụng cụ khuấy v ò ng để loại bỏ bọt khí một lần nữa. Ghi lại nhiệt độ của chất lỏng chính xác đến 0,2 ° C. 3.3.3 Cẩn thận thả tỉ trọng kế vào chất lỏng, giữ chặt ở trên đ ỉ nh thân tỉ trọng kế. Thả ra khi tỉ trọng kế ở vị trí cân bằng và, nếu sử dụng b ì nh tràn, thêm một lư ợ ng mẫu nữa vào b ì nh bằng cách nạp vào ống cho đến khi thể tích đạt khoảng 15 % dung tích danh định đã tràn. Người sử dụng có thể thử trước để dự đoán thời điểm tỉ trọng kế đạt được cân bằng và thả ra ở vị trí sao cho tỉ trọng kế chỉ nổi l ê n hoặc ch ì m xuống một chút. Điều này cần thiết đối với chất lỏng nhớt, do chất lỏng bám dính ở thân sẽ làm cho tỉ trọng kế nặng hơn. 3.3.4 Khi tỉ trọng kế đã ổ n định, ấn trên đỉnh thân xuống v à i milimét qua vị trí cân b ằ ng hoặc, nếu chất lỏng nh ớ t, ch ỉ một vạch chia trên thang đo, giữ thân nhẹ nhàng b ằ ng một ng ó n tay và ngón cái. Bỏ tay ra và quan sát mặt cong khi tỉ trọng kế đạt được cân bằng. Nếu thân và bề mặt chất lỏng sạch, hình dạng mặt cong sẽ không đổi Khi tỉ trọng kế nổi l ê n hoặc chìm xuống. Nếu hình dạng mặt cong thay đổi, ví dụ nếu có gợn sóng hoặc biến dạng do chuyển động của tỉ trọng kế, có nghĩa là tỉ trọng kế không sạch thì phải làm sạch lại tỉ trọng kế và b ì nh và làm lại phép t hử với mẫu mới. Sự thận trọng này là rất cần thiết khi tăng sức c ă ng bề mặt chất lỏng. 3.4 Đọc tỉ trọng kế Khi tỉ trọng kế, không tiếp xúc với thành bình, được đặt ở vị trí cân bằng (trường hợp chất lỏng nhớt có thể mất một khoảng thời gian), ghi số đọc như sau. 3.4.1 Chất lỏng trong suốt Ghi số đọc trên thang đo tương ứng với mặt ph ẳ ng giao nhau của b ề mặt chất l ỏ ng nằm ngang và thân. Khi đọc, quan sát thang đo qua chất lỏng, điều chỉnh sao cho phương quan sát nằm trên mặt phẳng của bề mặt chất lỏng. 3.4.2 Chất lỏng đục Ghi số đọc trên thang đo tại vị trí mặt cong tiếp xúc với thân của tỉ trọng kế. 3.5 Đọc nhiệt độ Ngay sau khi ghi số đọc, đo nhiệt độ của chất lỏng chính xác đến 0,2 ° C. Giá t rị trung bình của nhiệt độ này và nhiệt độ ban đầu theo 3.3.2 phải được sử dụng để tính toán số hiệu chính (3.6). CH Ú TH Í CH Điều n à y rất cần thiết trong trường hợp chất lỏng có giá t rị hệ số giãn nở nhiệt khối cao. Sự chênh lệch giữa hai nhiệt độ không được quá 1 °C và, nếu chênh lệch lớn h ơ n, có nghĩa là không đạt được sự cân bằng nhiệt và phải lặp lại qui trình từ 3.3.2. 3.6 Áp dụng số hiệu chính 3.6.1 Chiều cao mặt cong Trường hợp tỉ trọng kế được điều chỉnh để đọc mức chất lỏng theo mặt phẳng ngang của bề mặt chất lỏng đục (nghĩa là theo đường tiếp xúc của chất lỏng với thân tỉ trọng kế), c ầ n phải hiệu chỉnh số đọc đối với chiều cao của mặt cong bằng cách thêm giá trị phù hợp được lấy từ B ả ng 3 hoặc Bảng 4. 3.6.2 Sai số dụng cụ " Sai số dụng cụ" là sự chênh lệch giữa số đọc của tỉ trọng kế và số đọc của tỉ trọng kế tương tự nhưng là tỉ trọng k ế ch í nh xác hơn được sử dụng trong cùng điều kiện. Nếu biết trước, số hiệu ch í nh đối với sai số của dụng cụ có thể được áp dụng với giá trị tương tự tại các điều kiện sử dụng. Tuy nhiên, còn có các số hiệu chính khác, ví dụ, nhiệt độ và sức căng bề mặt, là các yếu tố thay đổi theo điều kiện sử dụng. Đối với nhiều mục đích, sai số của tỉ trọng kế không được vượt qu á sai số cho phép lớn nhất theo Điều 13 của TCVN 11082-1 (ISO 649-1). Khi có yêu cầu độ chính xác cao hơn, phải biết trước sai số của tỉ trọng kế và đ ược phép áp dụng. Trong trường hợp này, phải kiểm tra tỉ trọng kế. Kích thước theo chiều dài phải được kiểm tra bằng thước vạch kim loại phù hợp và thước cặp micromét đo ngoài để xác nhận sự phù hợp của tỉ trọng kế với các yêu cầu của Điều 12 của TCVN 11082-1 (ISO 649-1). a) Thang đo của bộ tỉ trọng kế L20, L50 và L50SP phải được hiệu chuẩn tại ít nhất năm điểm trong phạm vi các giới hạn danh định, phải bao gồm ít nh ấ t 80 % khoảng chia độ của thang đo. Các điểm tr ê n cùng và dưới cùng không được nằm cách quá điểm giới hạn gần nhất của thang đo một khoảng bằng 15 % thang chia độ. Hai điểm liền kề không đư ợ c cách nhau quá một khoảng b ằ ng 25 % thang chia độ. b) Thang đo của t ấ t cả các l oại tỉ trọng kế khác phải được hiệu chuẩn tương tự như trình tự được n êu trong a) nhưng tại ba điểm, bao gồm ít nhất 80 % khoảng chia độ của thang đo. Các điểm trên cùng và dưới cùng không được nằm cách quá điểm giới hạn gần nhất của thang đo một khoảng bằng 15 % thang chia độ. Hai đi ể m liền kề không được cách nhau quá một khoảng b ằ ng 50 % thang chia độ. Khi kiểm tra thang đo, cần phải xác nhận là, thang đo không b ị thay đổi vị trí so với khi xuất xưởng, và tỉ trọng kế phải được ki ể m tra định kỳ theo thời gian đ ể chắc chắn rằng không c ó sự xê dịch của thang đo. Theo cách khác, việc kiểm tra tỉ trọng kế tại một điểm sẽ đạt được mục đ í ch tương tự. 3.6.3 Hiệu ch ỉ nh nhiệt độ Nếu việc đọc tỉ trọng kế được thực hiện tại nhiệt độ khác với nhiệt độ chuẩn của tỉ trọng kế, kết quả đọc sẽ có sai số do sự thay đổi về th ể tích của tỉ trọng kế giữa hai nhiệt độ. Việc hiệu chỉnh ảnh hưởng của nhiệt độ như nêu trên được qui định trong Bảng 1. Khi dấu là dương, thì số hiệu ch í nh sẽ được cộng thêm vào, và khi dấu là âm, số hiệu ch í nh sẽ được trừ đi từ số đọc của tỉ trọng kế tại nhiệt độ tương ứng. Bảng này được tính toán trên cơ sở sử dụng hệ số giãn n ở nhiệt khối danh định của thủy t i nh chế t ạo tỉ trọng kế với giá trị lá 25 x 10 -6 °C - 1 . Bảng 1 - Hiệu ch ỉ nh nhiệt độ áp dụng cho tỉ trọng kế được điều ch ỉ nh ở nhiệt độ chuẩn 20 °C hoặc 15°C Đơn v ị kg/m 3 hoặc 10 - 3 g/ ml Nhiệt độ chuẩn Số đọc 20 °C 15°C kg/m 3 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000 Nhiệt độ của chất lỏng, °C g/ml 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 - + 0,3 + 0,4 + 0,5 + 0,6 + 0,7 + 0,8 + 0,9 + 1,0 5 0 +0,2 + 0,3 + 0,4 + 0,5 + 0,5 + 0,6 + 0,7 + 0,8 10 5 +0,2 + 0,2 + 0,3 + 0,3 + 0,4 + 0,4 + 0,5 + 0,5 15 10 +0,1 + 0,1 + 0,1 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0 , 3 20 15 0 0 0 0 0 0 0 0 25 20 - 0,1 - 0,1 - 0,2 - 0,2 - 0,2 -0,2 - 0,2 - 0,3 30 25 - 0,2 - 0,2 - 0,3 - 0,3 - 0,4 -0,4 - 0,5 - 0,5 35 30 - 0,2 - 0,3 - 0,4 - 0,5 - 0,5 -0,6 - 0,7 - 0,8 40 35 - 0,3 - 0,4 - 0,5 - 0 , 6 - 0,7 -0 , 8 - 0 , 9 - 1,0 45 40 - 0,4 - 0,5 - 0,6 - 0,8 - 0 , 9 -1.0 - 1 , 1 - 1 , 3 CHÚ THÍCH Các số hiệu chính này cho biết tỉ trọng của ch ất l ỏ ng t í nh bằng kg/m 3 hoặc g/ml tại t °C khi đọc tỉ trọng kế tại t °C. Chúng được thiết lập theo công thức: C = 0,000 025 R ( t 0 - t ) Trong đ ó C là số hiệu ch í nh R l à s ố đọc tại mức b ề mặt chất lỏng theo phương n ằ m ngang; t 0 l à nhiệt độ chuẩn t l à nhiệt độ của ch ấ t l ỏ ng c ầ n đ o 3.6.4 Hiệu chỉnh sức căng bề mặt Thực tế cho thấy là số đọc của tỉ trọng kế phụ thuộc vào mức độ căng bề mặt của chất lỏng mà tỉ trọng kế được sử dụng. Nói chung, nếu chọn t ỉ trọng kế được chia độ phù hợp nhất cho các loại sức căng bề mặt c ó sẵn 1 và có thang chia độ m ở phù hợp, th ì không cần thiết phải hiệu chỉnh sức căng bề mặt. Bảng 2 cho biết số hiệu chính c ó thể áp dụng đối với sự khác nhau giữa sức căng bề mặt của ch ấ t l ỏ ng đo v à chất lỏng điều ch ỉ nh tỉ trọng kế. Các số hiệu chính này áp dụng cho các tỉ trọng kế có kích thước trung b ì nh phù hợp với các yêu cầu này 1 . Cần nhấn mạnh rằng, giá tr ị tỉ trọng được hiệu chính như trên là tỉ trọng của chất lỏng tại nhiệt độ quan sát. Nếu xác định tỉ trọng tại nhiệt độ khác, cần phải tính đến sự giãn nở hoặc co lại của chất lỏng khi thay đổi nhiệt độ . Bảng 2 - Hiệu ch ỉ nh sức căng b ề mặt Đ ơn vị: kg/m 3 hoặc 10 - 3 g/ml H iệu số giữa s ứ c c ă ng bề m ặ t của ch ấ t l ỏ ng đo và ch ấ t lỏng đ ược điều chỉnh m N /m Bộ L20 Bộ L50 và L50SP Bộ M50 và M 50 SP B ộ M1 0 0 Bộ S50 v à S50 SP Số đọc tỉ trọng k ế Số đọc tỉ trọng k ế S ố đọc tỉ trọng kế Số đ ọc t ỉ trọng kế Số đọc tỉ trọng kế k g/ m 3 600 1 000 1 5 00 2 00 0 600 1 000 1500 2000 600 1000 1500 2 000 600 1000 1500 2 000 600 1 000 1 500 2 000 g/ m l 0,6 1 , 0 1,5 2,0 0,6 1 , 0 1 , 5 2,0 0,6 1 , 0 1 , 5 2 , 0 0,6 1,0 1,5 2,0 0,6 1,0 1 , 5 2,0 - 40 - - 0 , 54 - 0,45 - 0,39 - - 1 , 2 - 0,9 - 0,8 - - 1 , 9 - 1 , 5 - 1 , 4 - - 3 , 0 - 3 , 0 - 2 , 0 - 3,0 - 2 , 5 - 2 , 0 - 2 , 0 -30 - - 0,41 - 0, 3 4 -0,30 - - 0 , 9 - 0 , 7 - 0 , 6 - - 1,4 - 1 , 1 - 1 , 0 - - 2,0 - 2,0 - 2 , 0 - 2,5 - 2 , 0 - 1 , 5 - 1 , 5 - 20 - - 0,27 - 0 , 22 - 0,20 - - 0 , 6 - 0,5 - 0 , 4 - - 0,9 - 0,8 - 0 , 7 - - 2,0 - 1 , 0 - 1 , 0 - 1,5 - 1 , 5 - 1 , 0 - 1 , 0 - 10 - 0 , 18 - 0 , 14 - 0 , 11 - 0,10 - 0 , 3 - 0,3 - 0,2 - 0,2 - 0 , 6 - 0 , 5 - 0 , 4 - 0,3 - 1,0 - 1,0 - 1 , 0 - 1 , 0 - 1,0 - 0 , 5 - 0 , 5 - 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 10 + 0 , 18 + 0 , 14 + 0,11 + 0,10 + ... + 0,3 + 0,2 + 0,2 + 0,6 + 0 , 5 + 0,4 + 0,3 + 1 , 0 + 1 , 0 + 1 , 0 + 1,0 + 1,0 + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 20 - + 0,27 + 0,22 + 0,20 - + 0,6 + 0,5 + 0,4 - + 0,9 + 0,8 + 0,7 0 + 2 , 0 + 1 , 0 + 1 , 0 + 1,5 + 1,5 + 1,0 + 1,0 + 30 - + 0,41 + 0,34 + 0,30 - + 0,9 + 0,7 + 0,6 - + 1,4 + 1,1 + 1,0 0 + 2,0 + 2,0 + 2,0 + 2 , 5 + 2 , 0 + 1,5 + 1,5 + 40 - + 0,64 + 0,45 + 0 , 3 9 - + 1 , 2 + 0,9 + 0,9 - + 1,0 + 1,5 + 1,4 0 + 3,0 + 3 , 0 + 2,0 + 3 , 0 + 2,5 + 2,0 + 2,0 CHÚ THÍCH: Đối với t ỉ trọng kế c ó kích thư ớ c trung bình, sức c ă ng b ề mặt cho phép c ó t h ể k hác v ớ i các giá trị tr ê n khoảng ± 10 % 4 Hiệu chỉnh mặt cong Bảng 3 cho các giá t rị gần đúng đ ể cộng thêm vào số đọc khi đ ỉ nh mặt cong tiếp xúc với thân để có được giá trị đọc tương ứng với mức của mặt chất lỏng theo phương n ằ m ngang. Các số hiệu chính này được tính toán cho các tỉ trọng kế có các kích thước trung bình phù hợp với các yêu cầu và được tính toán theo công thức Langberg: Trong đó là số đọc khối lượng riêng tại m ứ c bề mặt chất lỏng theo phương nằm ngang, tính bằng kilôgam tr ê n mét khối; là số đọc khối lượng riêng tại đỉnh mặt cong, tính bằng kilôgam tr ên mét khối; Δ d là khoảng chia độ, tính b ằ ng kil ô gam trên mét khối; σ l à sức căng bề mặt, t í nh bằng miliniutơn trên mét; G là gia tốc sinh ra bởi khối lượng trọng trường, tính b ằ ng mét trên giây bình phương, được lấy là theo giá tr ị gia tốc trọng trường chuẩn 9,806 65 m/s 2 D là đường k í nh thân, t í nh bằng mi l imét; Δl l à khoảng chia độ, tính bằng milimét. B ảng 3 - S ố hiệu chính trung bình theo mặt cong theo đơn v ị khối lượng riêng Đơn vị: kg/m 3 hoặc 10 - 3 g/m l Bộ tỉ trọng kế L20 L50 và L50SP M50 và M50SP M100 S50 S50SP Giá t rị khoảng chia nh ỏ nh ấ t của thang đo 0,2 0 , 5 1 2 2 1 Chiều dài ngắn nh ấ t và dài nh ấ t của thang đo (mm) 113 127 125 145 78 99 87 102 50 62 50 62 Kh ố i lượng riêng c ủa chất l ỏ n g Sức căng bề mặt mN/m) kg/m3 g g/ml 600 0,600 15 0,320,28 0,8 0 , 7 1,2 1,0 2,0 2 , 0 2,0 1 , 6 1,8 1,6 800 0,800 25 0,36 0,32 0,8 0,7 1,4 1,0 2,4 2,0 2,0 1 , 6 2 , 0 1,6 1 000 1,000 35 0,3 6 0,32 0 , 8 0,7 1,4 1,0 2,4 2,0 2,0 1,6 2,2 1 , 6 55 0, 44 0,40 1,0 0,8 1,6 1,2 2,8 2,4 2,4 2,0 75 0,4 8 0,44 1,0 0,9 1,8 1,4 3,2 2,8 2,8 2,4 1 5 00 1, 5 00 35 0, 32 0,28 0 ,7 0,6 1,0 0,8 2,0 1,6 2,0 1,2 55 0,3 6 0,32 0,7 0,7 1,2 1,0 2,4 2,0 2,0 1,6 75 0,4 0 0,36 0,9 0,8 1,4 1,0 2,8 2,4 2,4 2,0 2 000 2 ,000 55 0,32 0,28 0,7 0,6 1,0 1,0 2,0 1,6 2,0 1,6 75 0, 36 0,32 0,8 0,7 1,2 1,0 2,4 2,0 2,4 1,6 CHÚ THÍCH 1 Để có được số hiệu chính theo chiều cao của m ặ t cong chính xác hơn so với giá trị t ru ng b ì nh tra từ bảng trên, cần phải tính đến đư ờ ng kính thân của tỉ trọng kế c ó th ể theo Bảng 4 và chúng cũng được t í nh toán bằng m á y t í nh theo c ô ng thức Langberg's. 2 Bảng 3 được tính toán cho chiều d à i thang đo được biểu thị ở dòng thứ 3, các giá trị b ê n tr á i và b ê n phải tương ứn g với gi ớ i hạn dưới v à giới hạn tr ê n c ủ a chiều dài thang đo của các tỉ trọng kế thường gặp phải phù hợp với các y ê u cầu của TCVN 11082-1 (ISO 649-1). 3 Số hiệu ch í nh được làm tròn đến một ph ầ n năm khoảng chia độ thang đo. Bảng 4- Số hiệu ch í nh trung bình của mặt cong theo đơn vị chiều dài Đơn v ị : 1 mm Khối lượng riêng của chất lỏng Sức căng b ề mặt Đ ườ ng kính thân mm kg/m 3 g/ml mN/m 4 5 6 7 600 0,6 15 1,7 1 , 8 1,9 1,9 700 0,7 20 1 , 8 1,9 2 , 0 2,0 800 0,8 25 1 , 9 2,0 2,0 2,1 900 0 , 9 30 1,9 2,0 2,1 2,2 1 000 1,0 35 1,9 2,1 2,1 2,2 55 2,2 2,4 2,5 2,6 1 300 1,3 35 1 , 8 1,9 1,9 2,0 55 2,1 2,2 2,3 2 , 4 1 500 1,5 55 2,0 2,1 2,2 2,3 2 000 2,0 55 1,8 1,9 1,9 2,0 5 Bảng tính toán lượng chất lỏng lớn CHÚ TH Í CH 1 Cần ph ả i thực hiện điều chỉnh theo 3.6.3 tr ư ớc khi thực hiện theo mô tả trong điều này. 2 Trong công nghiệp dầu mỏ, quá trình tính toán dựa tr ê n nhiệt độ chuẩn là 15 °C và các b ả ng cần thiết được bao gồm trong các b ả ng hiệu chính cho d ầ u mỏ theo ISO 91-1. Tại nhiệt độ t °C, thể tích V t tính bằng mét khối hoặc milimét khối của lượng chất lỏng có thể nhận được bằng cách chia khối lượng biểu kiến trong không khí W kilôgam hoặc gam, cho khối lượng biểu kiến trong không khí của chất lỏng trên mét khối hoặc milimét kh ố i tương ứng. Mặt khác, có thể nhận được khối lượng biểu kiến tổng trong không khí của chất lỏng tại t °C, W kilôgam hoặc gam bằng cách nhân t ổ ng thể tích của chất lỏng V t mét khối hoặc milimét khối với khối lượng biểu kiến trong không khí tại t °C, tính bằng kilôgam trên mét khối hoặc gam trên milimét, tương ứng. Trong c ả hai trường hợp, phải biết khối lượng biểu kiến trong không khí trên đơn vị thể tích tại t °C và B ả ng 5 cho các giá trị của đại lượng này một cách đơn giản từ khối lượng riêng (kg/m 3 hoặc g/ml) tại t °C. Bảng 5 - Chuyển đổi khối l ư ợng riêng (kg/m 3 hoặc g/ml) sang khối lượng biểu kiến (trong không khí) tính bằng kg hoặc g của 1 m 3 hoặc 1 ml chất lỏng tại nh iệ t độ t °C Số hiệu c h ỉ nh trong cột th ứ ba hoặc thứ tư, được áp dụng cho giá trị tương ứng trong cột thứ nhất hoặc cột thứ hai tương ứ ng. Khối l ư ợng riêng tại t °C Hiệu ch ỉ nh chất lỏng để cho khối lượng biểu kiến trong không kh í kg/m 3 g/ml Thể tích 1 m 3 tại t °C Th ể t í ch 1 ml tại t °C kg/m 3 g/ml 600 đến 1 100 0,6 đến 1,1 - 1 , 1 - 0,001 1 1 200 đến 1 700 1,2 đến 1,7 - 1,0 - 0,001 0 1 800 đến 2 000 1,8 đến 2,0 - 0,9 - 0,0009 CH Ú THÍCH 3 Các số n à y dựa trên khối lư ợng riêng của không kh í và quả cân được sử dụng l à 1,217 kg/m 3 và 8136 kg/m 3 . 4 Ch ấ p nhận sự tương đương của đ ề ximét khối và lít (theo đ ịnh nghĩa của CGPM 1964). Trường hợp nhiệt độ khi đo khối lượng riêng khác với nhiệt độ mà tại đó thể tích của chất lỏng được yêu cầu hoặc được đo, phải tính đến sự giãn n ở thể t í ch chất lỏng giữa hai nhiệt độ đó. Thể tích V t ' tại t' °C có thể được tính từ V t (như được biểu thị ở trên) theo công th ứ c: V t ' = V t [ 1 + γ ( t ' - t )] t rong đó γ l à hệ số giãn nở nhiệt khối trung bình của chất lỏng trong khoảng nhiệt độ từ t °C đến t ' °C. Tương tự, khi khối lượng biểu kiến tổng W được yêu cầu, khối lượng riêng đã biết tại t °C và thể tích t ổ ng V t ' tại t ' °C, th ì th ể tích V t tại t °C được tính từ V t ' bằng cách chia cho [1 + γ ( t ' - t )]. 6 Bình chứa chất lỏng để đo khối lượng riêng Đối với tất cả các chất lỏng, th ô ng thường bình chứa ch ấ t l ỏ ng để đo khối lượng riêng h ì nh trụ là phù hợp, nhưng để các kết quả có độ chính xác cao nh ấ t đối với các chất lỏng có sức căng bề mặt lớn th ì nên sử dụng b ì nh tràn để có thể loại b ỏ được lớp màng trên bề mặt. 6.1 Bình hình trụ B ì nh phải đứng vững tr ê n đế của n ó và phải phân bố đều để không gây biến dạng. Bảng 6 đưa ra dung tích của ống đong chia độ phù hợp với TCVN 8488 (ISO 4788). Ố ng đong chia độ, hoặc tốt hơn là không chia độ với những cỡ này chắc chắn là phù hợp cho người sử dụng tỉ trọng kế. Ố ng đong lớn hơn luôn phù hợp cho mục đích này. Có thể sử dụng ống đong ngắn hơn khi chiều dài của tỉ trọng kế không sát giá trị lớn nhất cho phép, hoặc khi số đọc trên thang đo không ngang với đỉnh thân. Đường kính của ống đong được dùng phải lớn hơn đường kính bầu của tỉ trọng kế vài milimét (ít nhất là 10 mm). Bảng 6 - TCVN 8488 (ISO 4788) - Ố ng đong phù h ợ p với tỉ trọng kế Bộ tỉ trọng kế Đường kính bầu lớn nhất Chiều dài lớn nhất c ủ a tỉ trọng kế đến vạch chia độ cao nhất Dung tích danh định của ống đong mm mm Mm L20 40 320 1 000 L50 và L50SP 27 320 1 000 M50 và M50SP 24 255 500 M100 20 235 250 S50 và S50SP 20 175 250 6.2 Bình tràn B ì nh tràn phù hợp cho tỉ trọng kế được minh họa trong Hình 1. Đường kính trong của b ì nh và khoảng cách mức tràn từ đỉnh đến đáy của bình phải n ằ m trong khoảng các giới hạn được qui định, còn sự thay đổi nhỏ về các kích thước còn lại là không quan trọng. Bình được minh họa có thể được chế tạo dễ dàng từ ống th ủ y tinh; cần có giá đ ỡ đ ể giữ bình. B ì nh loại A phù hợp cho bộ tỉ trọng kế 120 và L50, B ì nh loại B phù hợp cho bộ M100 v à B ì nh loại C phù hợp cho bộ tỉ trọng kế S50. 7 Khối lượng riêng của nước cất không có không khí Mặc dù khối lượng riêng của nước tại 4 °C không phải là đại lượng cơ bản trong Hệ đơn vị quốc tế (SI), nhưng nước vẫn được sử dụng làm ch ấ t chuẩn cho phép đo thể tích và khối lượng riêng chính xác. Bảng khối l ượng riêng của nước được sử dụng cho đ ế n nay, dựa trên Thang nhiệt độ thực nghiệm quốc tế năm 1948 và theo lít trong định nghĩa c ó giá trị đến năm 1964, đ ã được tính toán lại bởi W agenbreth và Blanke, sử dụng đơn vị th ể tích theo Hệ đơn vị và Thang Nhiệt độ Thực nghiệm quốc tế (1968) (IPTS-68). Các giá trị mới này được nêu trong Bảng 7. Ngoài ra, sự chênh lệch giữa các tỉ trọng của nước không, có không khí và nư ớ c bão hòa không khí và tốc độ thay đổi của khối lượng riêng theo nhiệt độ cũng được đưa ra. K í ch thư ớ c t í nh b ằ ng milim é t Bảng 7 - Khối lượng riêng của nước, t í nh bằng kg/m 3 , theo °C theo Thang Nhiệt đ ộ Thực nghiệm quốc tế (1968) 1 t 68 °C 0 , 0 0 , 1 0 ,2 0,3 0 , 4 0 ,5 0 , 6 0 , 7 0,8 0 , 9 Hiệu bão hòa không khí và không có không khí 0 999 ,83 9 6 9 99 , 846 3 999 , 852 8 999 , 859 1 999,865 3 9 99 , 871 3 999 , 877 1 999, 8 82 7 9 9 9 , 88 8 2 999 ,8 93 4 0 , 005 9 - 0,002 6 1 999 , 8 9 8 5 999 , 903 5 999 , 90 8 2 999 , 912 8 999,917 2 999 , 921 4 999 , 92 5 4 999 , 929 3 999,933 0 999 ,9 36 5 0 , 004 1 - 0 002 7 2 999 , 939 9 999,943 1 999 ,9 46 1 999 , 948 9 999 , 951 6 999 ,95 4 1 999,9 56 5 999 , 958 7 999 , 960 7 9 9 9 , 962 5 0 , 00 2 4 -0 , 002 8 3 999 , 964 2 999 , 96 5 7 999 , 967 0 999 , 968 2 999 , 969 2 999 , 970 1 999,970 8 999 , 971 3 999,971 7 999 , 971 9 0 , 000 8 - 0 003 0 4 999 , 972 0 999 , 971 8 999 , 971 6 999 , 971 1 999,970 5 999 , 969 8 999 , 968 9 999 , 967 8 999,966 8 999 , 965 2 - 0,000 8 - 0 , 003 1 5 9 99 , 963 7 999,962 0 999 , 960 2 999 , 958 2 999 , 956 0 999 , 9 5 3 7 999 ,95 1 3 999 , 948 7 999 , 945 9 999,943 0 - 0,002 4 - 0 , 003 3 6 999 , 939 9 999, 9 36 7 999 , 933 4 999 , 929 9 9 99 , 92 6 2 999 , 922 4 999,91 8 4 999 , 91 4 3 999,910 1 999 , 90 5 7 - 0 , 003 9 - 0 , 003 4 7 999 , 901 1 99 9,8 96 4 999 , 891 6 999 , 888 6 99 9, 881 5 999,876 2 999 , 870 8 999,865 2 999 , 859 5 999 , 853 7 - 0 , 005 3 - 0 , 003 5 8 9 99,847 7 999,841 6 999,835 3 999 , 828 9 999,822 3 99 9 ,8 15 7 999 , 808 8 999 , 801 9 999 , 794 7 999 , 787 5 - 0 006 8 - 0 , 00 3 5 9 999 , 780 1 999 , 772 6 999 , 764 9 999 , 767 1 999 , 749 2 999,741 1 999 , 73 2 9 999 , 724 6 9 99 , 716 1 999 , 707 5 - 0 , 008 1 - 0 , 003 4 10 999 , 678 7 999 , 689 8 999 , 680 8 999,671 7 999 , 662 4 999,653 0 999 , 643 4 999 , 633 7 999 , 623 9 9 9 9 , 614 0 - 0 , 009 5 - 0,003 3 11 999 , 603 9 999, 5 93 7 999,583 4 9 99 , 57 2 9 999 , 562 3 999 , 551 6 999, 5 40 8 999 ,5 29 8 999 ,5 18 7 999 , 507 4 - 0 , 010 8 - 0 , 003 1 12 999 , 496 1 999 , 4 8 4 6 999 , 473 0 999 , 461 2 999 ,4 49 4 999,437 4 9 9 9 , 4 25 3 999,413 0 999 , 400 7 999 , 388 2 - 0 012 1 - 0 , 002 9 13 999,37 5 6 999 , 36 2 8 999,350 0 999 , 337 0 999,323 9 999,310 6 999,297 3 999,283 8 999 , 270 2 999,256 5 - 0 , 013 3 - 0,002 6 14 999 , 242 7 999 , 228 7 999 , 214 6 999 , 200 4 999 , 186 1 999 , 171 7 999 , 157 1 9 99 , 142 4 999 , 127 6 999 , 112 7 - 0 , 014 5 - 0,002 3 15 999,097 7 999,082 6 999 , 067 3 9 9 9 , 0 5 1 9 9 99 , 036 4 999 , 020 8 999 , 00 5 1 99 8, 989 2 998 , 973 3 998 , 967 2 - 0 , 015 7 -0,002 0 16 998 , 941 0 998,924 7 9 98,908 3 99 8, 891 7 998,875 1 9 98 , 858 3 99 8, 841 4 998,824 4 998,807 3 998 , 790 1 - 0 , 016 8 - 0 , 001 7 17 998 , 772 8 9 9 8 , 7 5 5 3 998 , 737 8 998 , 720 1 998 , 702 3 9 9 8 , 684 5 998,66 6 5 998,648 3 998 , 630 1 998 , 611 8 - 0 , 017 9 - 0 , 001 4 18 998 , 593 4 99 8 ,574 8 998,556 2 9 9 8,537 4 99 8 ,518 5 998,499 5 998 , 480 4 998 , 461 2 998 , 441 9 998 , 422 6 - 0 , 019 0 - 0 , 001 1 19 998 , 403 0 99 8, 383,3 998 , 363 6 998,343 8 998 , 323 3 998 , 303 7 998 , 283 6 998,263 3 998 ,2 42 9 998 , 222 4 - 0 , 020 1 - 0,000 9 20 99 8 , 201 9 9 9 8 , 181 2 99 8, 160 4 99 8, 139 5 998 , 118 5 998 , 097 3 996 , 076 1 9 9 8 , 054 8 99 8, 033 4 998 , 011 9 - 0 , 021 2 - 0 , 000 6 21 997,990 2 997,968 6 997,94 6 7 997 , 924 7 9 97,902 7 997 , 880 6 997 , 858 3 99 7,83 6 0 997,813 5 997,791 0 - 0,022 2 - 0 , 000 4 2 2 997 , 768 3 997 , 745 6 997,722 7 9 97,699 8 997 , 67 6 7 997 , 6 5 3 6 997 , 630 3 997 , 607 0 997 , 583 5 997 ,5 60 0 - 0,023 2 - 0 , 000 2 23 997 , 53 6 3 997,512 6 997 , 488 7 997,464 8 997 ,44 0 8 997,416 6 9 97,39 2 4 997,368 0 997 , 343 6 997,319 1 - 0,024 2 - 0 , 000 1 24 997 , 294 4 9 97 , 26 9 7 997 , 244 9 997 , 220 0 997 , 195 0 997 , 169 9 9 9 7 , 144 6 997 , 119 3 997 , 093 9 997 , 068 5 - 0 , 0 25 2 0 , 000 0 25 997, 0 42 9 997,017 2 996 , 991 4 996,965 5 996 , 939 6 996,913 5 996,887 3 996 ,8 61 1 996 ,8 34 7 996 , 80 8 3 - 0,0 2 6 1 0 , 000 0 2 6 996 , 781 8 996 , 7 55 1 996 , 728 4 996 , 701 8 9 96 , 674 7 9 96 , 647 7 996,620 6 996, 5 93 4 996,566 1 996,538 8 - 0,027 0 0 , 000 0 27 996,511 3 996 , 483 7 996 , 456 1 996 , 428 4 996 , 400 5 996 , 372 6 996,344 6 996,316 5 996 , 288 3 996 , 260 0 - 0 , 028 0 0 , 000 0 28 996,231 6 996 ,2 03 2 996,174 6 996 , 146 0 996 , 117 2 996 , 088 4 996 , 0 5 9 5 996 , 030 5 996 , 001 4 995 ,9 72 2 - 0 , 028 9 0 , 000 0 29 995,943 0 995 , 913 6 99 5,884 2 995 ,8 54 6 99 5,8 2 5 0 995,795 3 99 5, 765 5 995,735 6 99 5, 705 6 995 , 675 8 - 0,029 8 0 , 000 0 30 99 5, 645 4 99 5, 615 2 99 5,5 84 8 995,554 4 995 , 523 9 995 , 493 4 99 5, 462 7 9 95,431 9 99 5 ,401 1 9 95 ,3 70 1 - 0 , 030 6 0 , 000 0 31 995,339 1 99 5, 30 8 0 995 ,2 76 8 995 , 245 6 995 , 214 2 995 , 182 8 995 , 151 2 99 5, 119 6 99 5, 0 8 7 9 995 , 0 5 6 1 - 0 , 031 5 0 , 000 0 32 995,024 3 994 ,9 92 3 994 , 960 3 994 , 928 2 994,896 0 994,8 6 3 7 994 ,8 31 3 99 4 , 798 3 994 , 766 3 994 , 733 7 - 0 , 032 3 0 , 000 0 33 994 , 701 0 994 , 668 2 994 ,6 35 3 994 , 602 1 994 , 569 3 995 ,5 36 2 994, 5 03 0 994 , 469 7 994 , 436 4 994,40 2 9 - 0 , 033 2 0 ,0 00 0 3 4 99 4,3 69 4 994 , 335 8 994,302 1 994 , 268 3 994 , 2 3 4 5 994 , 200 5 99 4 , 166 5 994 , 132 4 994 , 09 8 2 9 9 4 , 064 0 - 0 , 034 0 0,000 0 35 9 9 4 , 029 6 993 , 995 2 993 , 960 7 993 , 926 1 993,891 5 993 , 856 7 993,821 9 993,787 0 993,752 1 993 , 717,0 - 0.034 8 0 , 000 0 36 993 ,68 1 9 993 , 646 7 9 9 3 , 611 4 993 , 576 0 993 ,540 6 993,505 0 993 , 469 4 993 , 433 8 9 9 3 , 3 9 8 0 993 , 362 2 - 0, 3 05 6 0 , 000 0 37 993,326 3 993 , 290 3 933 , 254 3 983 , 218 1 933 , 18 1 8 993 , 145 5 993 , 10 9 2 9 9 3,072 7 993 , 036 2 992 , 999 6 - 0 , 036 3 0 , 000 0 3 8 992 , 962 9 99 2 , 92 6 1 9 9 2 , 889 8 992 , 852 4 992 , 81 5 4 992,778 4 992,741 2 99 2 , 704 0 992 , 666 8 992 , 6 2 9 4 - 0,037 1 0 , 000 0 3 9 992 , 592 0 992, 5 54 5 992 ,5 1 6 9 992 , 479 2 992 , 441 5 992 , 403 7 99 2, 365 8 992 , 327 9 992 , 2 8 9 9 992 , 2 5 1 8 - 0,037 8 0 , 000 0 40 992 , 213 6 8 Chênh lệch số đọc trên tỉ trọng kế được điều chỉnh theo thang đo khác Các giá tr ị trong Bảng 8 được sử dụng khi điều ch ỉ nh hoặc thử nghi ệ m tỉ trọng kế bằng các thiết bị chuẩn không được điều chỉnh theo đơn v ị phù hợp [ví dụ bình tỉ trọng theo TCVN 9559 (ISO 3507)}. Các giá trị trong b ả ng là sự chênh lệch giữa các số đọc của các dụng cụ tương tự trong cùng loại sức căng bề mặt và có thang đo được chia độ theo các đơn vị khác nhau, và các giá trị này được áp dụng khi các tỉ trọng kế phải đáp ứng cùng điều kiện với cùng chất lỏng. Các chênh lệch n à y không phụ thuộc vào nhiệt độ của chất lỏng, và dựa trên hệ số giãn n ở nhiệt khối của th ủ y tinh là 25 x 10 - 6 °C - 1 . Bảng 8 - Sự chênh lệch số đọc trên tỉ trọng kế được điều ch ỉ nh theo khối lư ợng riêng tại 20 °C hoặc 15 °C hoặc khối lượng riêng t ươn g đối 60/60 ° F (ISO 650) Ch ỉ thị của tỉ trọng kế Hiệu số đọc khối lượng ri ê ng tr ên thang đo d 60/60 °F và thang đo tại 20 °C Hiệu số đọc kh ố i l ượ ng riêng tr ê n thang đo d 60/60 °F và thang đo tạ i 15 °C Hiệu số dọc khối l ượn g r iê ng tr ê n thang đo tạ i 15 °C và thang đo tại 20 °C kg/m 3 g/ml hoặc d 60/60 ° F Đơn vị: kg/m 3 hoặc 10 - 3 g/ml hoặc d (tất cả các giá tr ị là dương) 600 0,6 0,7 0,6 0,1 700 0,7 0,8 0,7 0 , 1 800 0,8 0,9 0,8 0,1 900 0,9 1,0 0,9 0,1 1 000 1 , 0 1,1 1,0 0,1 1 100 1 , 1 1 , 2 1 , 0 0,1 1 200 1 , 2 1,3 - 1 300 1 , 3 1,4 - 1 400 1,4 1,5 - 1 500 1,5 1,6 - 1 600 1 , 6 1 , 7 - 1 700 1 , 7 1 , 9 - 1 800 1,8 2,0 - 1 900 1,9 2,1 - 2 000 2,0 2,2 - 1 Xem TCVN 11082-1 (ISO 649-1). 1 Khối lượng ri ê ng c ủ a nước c ấ t không có không khí tại 60 ° F = 999 , 0121 kg/m 3 .