KR20090078926A

KR20090078926A - 진공을 이용한 밀도 측정장치 및 밀도측정 방법

Info

Publication number: KR20090078926A
Application number: KR1020080004786A
Authority: KR
Inventors: 우삼용; 최인묵; 송한욱; 김부식
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2009-07-21
Also published as: KR100939060B1

Abstract

본 발명은 밀도측정장치 및 밀도 측정방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 진공펌프를 사용하여 진공과 공기와의 부력 차이를 이용하여 밀도를 측정할 수 있는 진공을 이용한 밀도측정장치 및 그 측정방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 진공을 이용한 밀도측정장치는 밀도를 측정하려고 하는 샘플(10)을 넣을 수 있는 하나 이상의 용기; 하나 이상의 용기 중의 어느 하나의 용기와 진공호스(80)를 통해서 연결되어 있는 진공펌프(70); 용기와 샘플(10)의 질량을 측정할 수 있는 질량측정수단; 및 용기내의 온도, 압력, 상대습도로부터 상기 용기내의 공기밀도를 산출하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

저울, 압력, 진공, 밀도, 부력, 용기, 질량

Description

진공을 이용한 밀도 측정장치 및 밀도측정 방법{Density measurement device and measurement method using vacuum }

본 발명은 밀도측정장치 및 밀도 측정방법에 대한 것으로써, 더욱 상세하게는 진공펌프를 사용하여 진공과 공기와의 부력 차이를 이용하여 밀도를 측정할 수 있는 밀도측정장치 및 그 측정방법에 대한 것이다.

일반적으로 밀도를 측정하는 방법으로서 알려져 있는 것은 아르키메데스 법이다. 아르키메데스 법은 어떤 샘플을 액체 속에 집어 넣었을 때 그 샘플이 차지하는 부피만큼 부력이 작용한다는 것을 이용한 고체의 밀도 측정방법이다.

[수학식 1]은 종래의 기술에 따른 아르키메데스 법의 원리를 나타내는 수학식이다.

mg-ρ_fVg= F

여기서 m:샘플의 질량, g:중력 가속도, ρ_f:액체의 밀도, V: 샘플의 부피, F: 액체속에 집어 넣은 샘플에 작용하는 힘이다.

따라서 mg는 샘플의 무게이고, ρ_fVg는 부력이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 아르키메데스법의 측정원리를 나타내는 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 비이커(30)의 액체(20) 속에서 밀도를 측정하려고 하는 샘플(10)을 넣으면 이러한 샘플(10)에는 부력이 작용한다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이, 저울을 이용하여 샘플(10)에 작용하는 중량(mg)에서 부력을 뺀 값이 F가 된다.

이때 [수학식 1]은 [수학식2]와 같이 변형하는 것이 가능하다.

여기서, ρ는 측정하려고 하는 샘플(10)의 밀도이다.

이로부터 F와 ρ_f만 알면 샘플(10)의 밀도를 구할 수 있다. F는 실험치로부터 구해진다.

도 2a, 2b는 종래의 기술에 따른 실제 고체인 샘플(10)의 밀도를 측정하는 기구를 보여주는 사시도이다. 먼저 밀도를 측정하려고 하는 샘플(10)의 공기중 질량을 측정한다. 이렇게 측정된 질량을 상용질량(m)이라고 한다. 그리고 이렇게 질량(m)이 측정된 샘플(10)을 액체(20) 속에 담궈서 부력이 작용하도록 한다. 이를 위해서 먼저 저울(40)을 준비하고 저울(40)아래에 비이커(30)를 놓고 물이나 트리데칸과 같은 밀도가 알려진 액체(20)로 채운다. 그리고 저울(40)에 팬(45)을 걸어 서 샘플(10)이 액체(20) 바닥에 가라앉지 않도록 한다. 이러한 비이커(30) 속에 팬(45)을 걸어서 샘플(10)이 액체(20)속에 가라 앉지 않도록 한다. 이렇게 해야 샘플(10)에 작용하는 부력을 측정하는 것이 가능하기 때문이다. 그리고 이때 도 2a와 같이 팬걸이대(8)가 걸려 있는 상태를 초기 상태로 하고, 도 2b와 같이 고체가 올려졌을 때의 질량을 측정할 수 있도록 한다. 이때 저울(40)에 지시되는 값으로부터 힘(F)을 알 수 있다. 따라서 [수학식 2]로부터 샘플(10)의 밀도(ρ)를 계산하는 것이 가능하다. 하지만 이러한 밀도 측정 방법은 반드시 샘플(10)을 액체(20)에 담궈야 하는 과정이 필요하다.

따라서 액체(20)에 녹아버리는 분말이라든가, 액체(20)의 상태로 되어 있는 샘플(10)의 밀도는 측정할 수 없다는 한계가 있었다. 뿐만 아니라 액체(20)와 반응하는 화학물질의 밀도 측정도 불가하다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 진공상태의 용기에서 샘플의 질량을 구하고 공기가 들어 있는 부피측정용기에서 샘플의 부피를 구할 수 있는 진공을 이용한 밀도측정장치와 측정방법을 제공하고자 하는 것이 본 발명의 제 1 목적이다.

본 발명의 제 2 목적은 공기의 부피를 환산하는 방법을 이용함으로써 어떤 형체를 가지고 있지 않은 샘플의 밀도를 측정할 수 있는 진공을 이용한 밀도 측정장치와 측정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예 들로부터 더욱 분명하여질 것이다.

본 발명에 따른 진공을 이용한 밀도측정장치는 밀도를 측정하려고 하는 샘플(10)을 넣을 수 있는 하나 이상의 용기; 하나 이상의 용기 중의 어느 하나의 용기와 진공호스(80)를 통해서 연결되어 있는 진공펌프(70); 용기와 샘플(10)의 질량을 측정할 수 있는 질량측정수단; 및 용기내의 온도, 압력, 상대습도로부터 상기 용기내의 공기밀도를 산출하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 용기와 샘플의 질량을 측정하는 저울은 1mg 단위까지 측정할 수 있는 전자저울이다.

특히, 진공펌프는 로터리 펌프 또는 터보 펌프이다.

특히, 부피측정용기에는 온도계를 더 포함한다.

특히, 부피측정용기에는 압력계를 더 포함한다.

특히, 부피측정용기에는 습도계를 더 포함한다.

밀도측정방법에 있어서, (a) 진공펌프를 사용하여 질량측정용기의 내부를 진공상태로 만드는 단계(S10); (b) 질량측정용기의 내부가 진공이 된 상태에서 측정하고자 하는 샘플을 넣고 질량측정용기의 내부를 진공상태로 만드는 단계(S20); (c) 진공상태가 된 질량측정용기의 질량을 측정하고 상기 샘플의 참질량을 산출하는 단계(S30); (d) 공기가 들어 있는 부피측정용기의 질량을 측정하는 단계(S40); (e) 공기가 들어 있는 상기 부피측정용기의 온도,압력과 상대습도를 측정하는 단계(S50); (f) 부피측정용기의 온도,압력과 상대습도로부터 공기의 밀도를 산출하는 단계(S60); (g) 공기의 밀도가 산출된 부피측정용기에 질량이 측정된 샘플을 넣고, 부피측정용기의 질량을 측정하는 단계(S70); (h) 질량이 측정된 부피측정용기로부터 질량이 측정된 샘플(10)의 부피를 계산하고 샘플의 밀도를 계산하는 단계(S80);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 진공을 이용한 밀도 측정장치는 진공펌프를 사용하여 일정 수준 이하까지 진공도를 유지하고 공기의 부피를 환산하는 방법으로 측정하려고 하는 샘플의 밀도를 정확히 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 진공을 이용한 밀도 측정장치는 시료의 형상이나 상태 에 구애받지 않고 용기 내에 넣을 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 밀도를 측정할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

(장치의 구성)

도 3a는 샘플(10)의 질량을 측정하기 위한 질량측정용기(100)의 구성을 보여주는 모식도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이 질량측정용기(100)에는 진공펌프(70)가 진공호스(80)를 통해서 연결되어 있다. 또한 질량측정용기(100)는 진공상태를 유지하기 위해서 밀폐가능하도록 구성되어 있다.

진공펌프(70)로는 로터리 펌프 또는 터보 펌프를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 진공펌프(70)를 통해 질량측정용기(100)의 내부 압력을 0.1Pa까지 낮출 수 있다.

그리고 진공상태의 질량을 측정할 수 있도록 질량측정수단이 연결되어 있다. 이러한 질량측정수단은 1mg까지 측정가능한 전자 저울(50)이다. 이러한 전자 저울(50)은 1mg단위까지 측정할 수 있기 때문에 샘플(10)의 정밀한 질량 측정이 가능하다.

도 3b는 이와 같은 진공상태에서 샘플(10)을 포함하는 질량측정용기(100)의 구성을 보여주는 모식도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이 진공상태를 유지하기 위해서는 질량측정용기(100)를 구성하는 외벽면이 압력의 변화에 상관없이 부피가 일정 하게 유지될 수 있는 재질로 구성되어 있어야 한다. 이를 위해서 금속이나 강한 강성을 갖는 플라스틱 재질의 캔으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

질량측정용기(100)의 형상은 측정샘플을 포함할 수 있는 어떤 형태의 밀폐용기로서 그 제작이 가능하다.

또한 질량측정용기(100)에 샘플(10)을 투입할 수 있도록 도어(미도시)를 가지고 있어서 개폐가 가능하다. 밀도 측정을 위한 샘플(10)로는 분말, 고체, 스폰지와 같은 다공질재를 사용할 수 있다. 즉, 이러한 샘플(10)은 질량측정용기(100)내에 투입될 수 있는 것이면 어떠한 것이라도 무방하다.

도 3c, 3d는 본 발명에 따른 진공펌프(70)를 이용한 밀도측정장치를 구성하는 부피측정용기(110)의 모식도이다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 부피측정용기(110)의 내부에는 표준상태에서 밀도가 약 0.0012g/㎤인 공기(5)가 있다. 하지만 이러한 공기(5)의 밀도는 주변의 압력, 습도, 온도에 의해서 변한다.

이러한 변화상황을 고려하여 공기(10)의 정밀한 밀도측정을 위해서 부피측정용기(110)의 경우에는 압력계(120), 온도계(130), 습도계(140)가 각각 구비되어 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 부피측정용기(110)의 측면에는 온도계(120)가 연결되어 있다.

온도계(130)로는 열전대 등의 일반적으로 온도를 측정할 수 있는 장치를 사용할 수 있다. 열전대는 지백효과를 이용한 온도측정장치로서 크기에 구애받지 않고 측정할 수 있는 장치이다. 이러한 온도 측정결과는 디지털 기록계(미도시)를 통해서 확인하는 것이 가능하다.

이러한 질량측정용기(100)와 부피측정용기(110)는 동일크기, 동일 재질일 수도 있고, 용기 하나로 샘플(10)의 질량과 부피를 동시에 측정하는 것도 가능하다.

(밀도 측정방법)

도 4는 본 발명에 따른 진공펌프(70)를 이용한 밀도 측정방법을 보여주는 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 질량측정용기(100)에서는 샘플(10)의 참질량을 측정하고 부피측정용기(110)에서는 샘플(10)의 부피를 측정하도록 되어 있다. 또한 질량측정용기(100)를 사용해서 샘플(10)의 참질량을 측정하는 과정이 부피측정용기(110)를 사용해서 샘플(10)의 부피를 측정하는 과정의 뒤에 이루어져도 무방하다.

여기에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 샘플(10)의 참질량(m)을 측정하고 샘플(10)의 부피를 측정하는 순서로 설명하기로 한다. 먼저 샘플(10)의 참질량(m) 측정을 위해서 질량측정용기(100)에 연결된 진공펌프(70)를 가동해서 질량측정용기(100)의 내부를 진공상태로 만든다. 이때 질량측정용기(100)의 압력은 진공상태에 가깝도록 0.1Pa이하가 되도록 한다. 이러한 질량측정용기(100)의 압력은 대기압보다 낮기 때문에 진공을 유지하기 위해서 질량측정용기(100)는 밀폐되어 있다.

그리고 질량측정용기(100)와 진공펌프(70)와의 연결을 끊고 나서 질량측정용기(100)의 질량을 측정한다(S10). 이와 같이 질량측정용기(100)의 질량측정(예;100,000mg)이 완료되면, 질량측정용기(100)의 도어를 열고, 질량측정용기(100)의 압력을 대기압과 동일하게 만든다.

그리고 측정하고자 하는 샘플(10)을 질량측정용기(100)에 넣는다. 그리고 다 시 진공펌프(70)를 진공호스(80)를 통해서 다시 연결한다. 그리고 진공펌프(70)를 다시 작동시키면 질량측정용기(100)는 0.1Pa의 압력을 가지고 있는 상태가 된다(S20). 이러한 질량측정용기(100)의 압력은 진공펌프(70)를 통해서 측정할 수 있다.

이처럼 질량측정용기(100)의 압력이 0.1Pa(이러한 압력은 샘플(10)을 넣지 않았을 때와 동일한 압력임.)이 되면 진공펌프(70)와의 연결을 끊고 샘플(10)이 들어있는 질량측정용기(100)의 질량을 전자저울(50)을 사용해서 측정(예;110,000mg)한다(S30).

그리고 샘플(10)이 들어 있는 질량측정용기(100)의 측정된 질량(예;110,000mg)에서 질량측정용기(100)의 질량(예;100,000mg)을 빼면, 샘플(10)의 참질량(예;10,000mg)을 구할 수 있다. 이러한 참질량이 샘플(10)의 밀도계산에 필요한 파라미터가 된다.

이와 같이 샘플(10)의 참질량(m)이 측정되면, 그 다음으로 샘플(10)의 부피를 구한다.

샘플(10)의 부피를 구하고자 할 때 샘플(10)이 차지하는 부피만큼의 공기(5)의 질량을 구하고 공기(5)의 밀도로 나누는 방법으로 공기(10)의 부피를 구한다. 여기서 구한 공기(10)의 부피가 샘플(10)의 부피와 동일하다.

먼저 공기(5)가 들어있는 부피측정용기(110)의 질량을 전자저울(50)을 사용해서 측정(예;100,040mg)한다(S40). 그리고 이때 부피측정용기(110)에 연결되어 있는 압력계(120), 습도계(140), 온도계(130)를 이용해서 부피측정용기(110)의 압력, 상대습도, 온도를 각각 측정한다(S50). 물론 이때 부피측정용기(110)는 밀폐된 상태이고, 압력, 상대습도, 온도는 정적인 평형상태에 도달했다고 가정한다.

[수학식 3]은 밀폐된 부피측정용기(110)의 압력, 상대습도, 온도로부터 공기(5)의 밀도를 구하는 것을 나타내는 공지의 수학식이다.

(kg/㎥)

여기서 ρ_A는 공기(5)의 밀도이고, p는 부피측정용기(110)내 공기(5)의 압력(Pa), h는 상대습도(%), t는 공기(5)의 온도(℃)이다.

따라서 [수학식3]을 이용하여 밀폐된 부피측정용기(110)내의 공기(5) 밀도를 산출한다(S60). 이처럼 공기(5)의 밀도를 구하였으면, 부피측정용기(110)의 도어를 통해서 참질량이 측정된 샘플(10)을 넣고, 전자저울(50)을 사용해서 다시 부피측정용기(110)의 질량을 구한다(S70). 이 때 측정된 부피측정용기(110)의 질량은 부피측정용기(110)의 질량과 부피측정용기(110)안에 들어 있는 공기(5)와 샘플(10)의 참질량(m)의 총합(예;110,030mg)이다.

이와 같이 샘플(10)을 넣은 상태에서 부피측정용기(110)의 질량을 측정하면, 샘플(10)이 차지하는 부피만큼의 공기(5)의 질량이 빠지게 된다. 따라서 S70단계에서 구한 공기(5), 샘플(10)과 부피측정용기(110)의 질량의 총합(예;110,030mg)에서 S40단계에서 구한 공기(5)를 포함하는 부피측정용기(110)의 질량(예;100,040mg)을 뺀다. 이렇게 되면 샘플(10)의 참질량(m)에서 샘플(10)이 차지하고 있던 부피만큼의 공기(5)의 질량을 뺀 값이 나온다(예:9,990mg).

이렇게 샘플(10)이 차지하는 부피만큼의 공기(5)의 질량(예:10mg)을 구한다. 그리고 나서 공기(5)의 밀도(예;0.0012g/㎤)로 나누면, 샘플(10)이 차지하는 부피만큼의 공기(5)의 부피(예;8.333㎤)가 나온다. 이 공기(5)의 부피가 샘플(10)의 밀도 계산에 필요한 샘플(10)의 부피이다.

이와 같이 샘플(10)의 부피가 측정되면, 샘플(10)의 참질량(예;10,000mg)을 샘플(10)의 부피(예;8.333㎤)로 나누어 샘플(10)의 밀도(예;1.200g/㎤)를 구할 수 있다.

(측정결과비교)

일반적으로 밀도측정방법으로는 아르키메데스 법, 치수 측정법이 알려져 있다. 아르키메데스 법은 액체(20)와 샘플(10)의 밀도차를 이용해서 샘플(10)의 밀도를 측정하는 방법이다. 치수 측정법은 샘플(10)의 가로, 세로, 높이를 측정하는 방법이다. 따라서 치수 측정법의 경우에는 가로, 세로, 높이를 측정할 수 없는 형상의 경우에는 사용하지 못한다는 단점을 가지고 있다.

[표 1]은 진공펌프(70)를 이용한 밀도측정장치의 밀도측정결과와 치수 측정법, 아르키메데스 법에 의한 밀도측정결과를 보여주는 표이다.

아르키메데스 법, 치수측정법과 진공을 이용한 밀도측정장치의 밀도측정 결과를 보여주는 표

샘플	아르키메데스 법	치수측정법	진공을 이용한 밀도측정장치
황동1	8.460	8.456	8.38
황동2	8.460	8.450	8.35
스테인레스스틸1	7.895	7.899	7.81
스테인레스스틸2	7.895	7.890	7.78
알루미늄1	2.701	2.699	2.68
알루미늄2	2.701	2.698	2.66

[표 1]에 나타난 것처럼 각각의 샘플(10)에 대하여 2회의 반복측정을 하였다. 2회의 반복측정결과 각각의 측정방법에 따른 편차는 3% 내이다.

도 5는 [표 1]을 기초로 하여 샘플별로 아르키메데스 법과 본 발명인 진공펌프(70)를 이용한 밀도측정방법에 의한 오차를 나타낸 그래프이다. 이 그래프에서 X축은 밀도측정에 사용된 샘플(10)의 예시이고, Y축은 아르키메데스 법에 의하여 측정된 밀도와 본 발명에 따른 진공을 이용한 밀도측정방법에 의한 밀도 측정결과의 상대적인 비교치이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 황동 각각에 대한 본 발명에 따른 밀도측정결과와 아르키메데스법에 의한 밀도측정결과 데이터는 3% 내의 불확도를 보인다. 도 5에서 ○는 [표 1]에서 황동1, 스테인레스 스틸1, 알루미늄1의 진공을 이용한 밀도측정결과를 보여준다. 그리고 ●는 황동2, 스테인레스 스틸2, 알루미늄 2의 진공을 이용한 밀도측정결과를 보여준다. 이러한 밀도측정결과에서 알 수 있다시피, 알루미늄의 경우에는 1.6%, 스테인레스 스틸의 경우에는 1.4%, 황동의 경우에는 1.3%의 편차를 보인다.

이와 같이 밀도측정결과가 3% 내의 불확도를 보인다는 것은 본 발명에 따른 진공펌프(70)를 이용한 밀도측정 결과가 높은 신뢰도를 보여준다는 의미이다. 따라서 이로부터 유추하여 샘플(10)이 가루, 액체의 형상과 같은 경우에도 밀도측정이 가능하고 그에 대한 결과를 신뢰할 수 있다.

본 발명에 따른 진공펌프(70)를 이용한 밀도측정장치의 경우에는 진공펌프를 사용하여 일정수준 이하까지 진공도를 유지하고, 공기의 부피를 환산하는 방법으로 측정하려고 하는 샘플(10)의 밀도를 정확히 측정할 수 있다.

또한 실험결과로부터 규격화된 형상에 대하여 신뢰도가 높은 결과를 얻었는 바 특히 샘플이 가루 또는 액체인 경우에도 밀도를 측정할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 아르키메데스 법의 원리를 설명하는 모식도.

도 2a,2b는 종래의 기술에 따른 샘플의 밀도를 측정하는 장치를 보여주는 사시도.

도 3a,3b는 본 발명에 따른 질량측정용기의 구성을 보여주는 모식도.

도 3c,3d는 본 발명에 따른 부피측정용기의 구성을 보여주는 모식도.

도 4는 본 발명에 따른 진공펌프를 이용한 밀도측정방법을 보여주는 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 진공펌프를 이용한 밀도 측정장치를 가지고 밀도를 측정한 결과를 보여주는 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

5:공기,

10:샘플,

20:액체,

30:비이커,

40:저울,

45:팬,

48:팬걸이대,

50;전자저울,

70:진공 펌프,

80:진공 호스,

100:질량측정용기,

110:부피측정용기,

120;압력계,

130:온도계,

140:습도계.

Claims

밀도를 측정하려고 하는 샘플(10)을 넣을 수 있는 하나 이상의 용기;

상기 하나 이상의 용기 중의 어느 하나의 용기와 진공호스(80)를 통해서 연결되어 있는 진공펌프(70);

상기 용기와 샘플(10)의 질량을 측정할 수 있는 질량측정수단; 및

상기 용기내의 온도, 압력, 상대습도로부터 상기 용기내의 공기밀도를 산출하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도 측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 질량측정수단은 1mg단위까지 측정할 수 있는 전자저울(50)인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도 측정장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 하나 이상의 용기 중 어느 하나의 용기는 질량측정용기(100)이고, 다른 하나의 용기는 부피측정용기(110)인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도 측정장치.
제 3항에 있어서,

상기 질량측정용기(100)는 진공상태의 유지가 가능하도록 밀폐가능한 용기인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도 측정장치.
제 3항에 있어서,

상기 부피측정용기(110)는 밀폐가능한 용기인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 용기는 재질이 금속 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도 측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 진공펌프(70)는 로터리 펌프 또는 터보 펌프인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정장치
제 3항에 있어서,

상기 부피측정용기(110)에는 압력계(120)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도 측정장치.
제 3항에 있어서,

상기 부피측정용기(110)에는 습도계(140)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정장치.
제 3항에 있어서,

상기 부피측정용기(110)에는 온도계(130)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정장치.
제 10항에 있어서,

상기 온도계(130)는 열전대인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정장치.
밀도측정방법에 있어서,

(a) 진공펌프(70)를 사용하여 질량측정용기(100)의 내부의 공기(5)의 압력을 0.1Pa이하로 만들고 질량측정용기(100)의 질량을 측정하는 단계(S10);

(b) 상기 질량측정용기(100)의 내부가 진공이 된 상태에서 측정하고자 하는 샘플(10)을 넣고 질량측정용기(100)의 내부의 공기(5)의 압력을 0.1Pa이하로 만드는 단계(S20);

(c) 상기 공기(5)의 압력이 0.1Pa이하로 된 질량측정용기(100)의 질량을 측정하고 상기 샘플(10)의 참질량을 산출하는 단계(S30);

(d) 공기(5)가 들어 있는 부피측정용기(110)의 질량을 측정하는 단계(S40);

(e) 상기 공기(5)가 들어 있는 상기 부피측정용기(110)의 온도,압력과 상대 습도를 측정하는 단계(S50);

(f) 상기 부피측정용기(110)의 온도,압력과 상대습도로부터 상기 공기(5)의 밀도를 산출하는 단계(S60);

(g) 상기 공기(5)의 밀도가 산출된 상기 부피측정용기(110)에 질량이 측정된 상기 샘플(10)을 넣고, 상기 부피측정용기(110)의 질량을 측정하는 단계(S70);

(h) 상기 질량이 측정된 상기 부피측정용기(110)로부터 상기 샘플(10)의 부피를 계산하고 상기 샘플(10)의 밀도를 계산하는 단계(S80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정방법.
제 12항에 있어서,

상기 (a)단계 및 상기 (b)단계에서 상기 질량측정용기(100)의 내부 압력은 동일한 수치인 것을 특징으로 하는 진공을 이용한 밀도측정방법.
제 12항에 있어서,

상기 공기 밀도산출단계(S60)는

(kg/㎥)로부터 산출되고, 여기서 여기서 ρ_A는 공기(5)의 밀도이고, p는 부피측정용기(110)내 공기(5)의 압력(Pa), h는 상대습도(%), t는 공기(5)의 온도(℃)인 것을 특징으 로 하는 진공을 이용한 밀도측정방법.