密度測定儀的製作方法
2023-07-03 22:17:51 1
專利名稱：密度測定儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於儀器儀表類。
在化工材料等領域中物質密度的測定是十分重要的。迄今為止，無論是常用的懸浮法、梯度法、比重瓶法、還是靜力衡量法等，都存在著較大的缺陷。如手工操作，誤差大，人工計算麻煩，工作程序複雜，準確性差，使從事該領域的工作人員感到極不方便。
本發明的目的在於提供一種可方便測定固體、液體密度的、並可直接輸出結果、不需人工運算的儀器。
本發明是以如下方式達到的本發明是由稱量部分3、數控部分18(電腦部分)、毛細管12、容器部分5、13、鍵盤15、數碼顯示部分2等部分組成，且毛細管12插在測量容器5、廢液接受容器13之中，毛細管12的內徑為0.5～2mm，毛細管的材料可以是玻璃或有機玻璃或光纖材料製成，數據採集處理部分是由Z80單板機控制完成的，ROM的程序是專用的(見程序框圖)。本發明的測量原理(見圖1)是利用毛細管的虹吸原理，使測量容器5中的液面維持在一個恆定的液面，將容器5中的液體(導規放下，虹吸停止時)作為參比，升起毛細管後，加入待測物，此時再測定容器5的質量，就可知道待測物的精確量，放下毛細管後，待液面穩定(數碼顯示不變)後，測得新的質量，由此就可知道待測物所排出液體的量，進而也就知道待測物的體積及待測物的密度。
假定待測物未加前容器A的質量為M1，加入待測物之後容器A的質量為M2，那麼，加入待測物的準確量為M2-M1。毛細管放下，容器A的液面恢復到未加待測物前，質量變為M3，則排出液體的量為M2-M3，由於容器A中所加為已知液體，密度計為ρe，則排出液體的體積為V ＝ (M2- M1)/(ρe)這就是所加入待測物的體積，由此算得待測物的密度為ρ = (M2- M1)/(M2- M3) ρe式中M1為起始狀態時容器A的質量;M2為加入待測物後容器A的質量;M3為液面恢復之後容器A的質量;ρe為已知液體的密度，ρ為待測物密度。
引入相關程序，密度就可由數碼顯示讀出。
圖1是本發明的結構2是數控系統框圖 圖3是程序框1中的數字說明1-電源開關2-數碼顯示3-稱量器4-測量容器固定器5-測量容器6-右側活動門7-溫度計8-毛細管驅動裝置9-左側活動門10-導規11-毛細管支撐定位塊12-毛細管13-廢液接受容器14-平臺15-鍵盤16-零位調節17-密度和質量測定換擋鍵18-電腦工作顯示19-毛細管驅動旋扭下面結合附圖對本發明作進一步說明圖1的操作步驟
1.打開電源1，升起毛細管12;
2.傾去容器13中液體，關好兩邊玻璃門;
3.按RS鍵;
4.讀出溫度計讀數，經鍵盤選擇該溫度下已知液體的密度，按CN鍵，顯示輸入密度值;
5.放下毛細管12，將多餘液體導到13，數碼讀數穩定後，升起毛細管，按CN鍵;
6.往容器5中加入待測物，天平讀數穩定後，再按CN鍵;
7.放下毛細管將待測物所排液體導到13，天平讀數穩定後，升起毛細管，按CN鍵，顯示結果;
8.升起毛細管，取出容器5，待測物回收或傾去並洗淨，盛上液體放入，在容器13中加適量溶劑，放下毛細管;使毛細管的兩端均浸入液體中;
9.關閉電源。
本發明除了測量固體物質的密度物，還可以測量液體的密度，測量液體密度時分兩種情況(一)不溶於水而且密度估計大於水的液體，測量方法及原理同上。
(二)不溶於水但密度估計小於水和溶於水的液體，測量方法是採用已知重量的規則砝碼來測定。測量操作同上，只是測量之後的計算式簡化如下ρ = (M2- M3)/(V) = (M2- M3)/(M2- M1) ·ρs = (M2- M3)/(M) ·ρs
式中V為砝碼的體積，M為砝碼的質量，M1、M2、M3的含義同前，ρs為砝碼的密度值，ρ為未知液體的密度。
本發明的優點如下①操作簡單②誤差小，(a)稱量誤差為零;(b)待測物的重量相對準確;(c)與空氣的浮力無關;
③待測物回收方便，汙染少;
④適用範圍廣。一儀多用，除了測密度外，還可測量物質的質量;
⑤本發明，結構簡單，操作方便，測量準確，結果可直接顯示。
權利要求
1.一種由稱量部分，數碼顯示部分，容器等部分組成的密度測定儀，其特徵在於在該系統中加入數控部分(由Z80單板機實現)，毛細導通管部分，鍵盤部分。
2.如權利要求1所述的密度測定儀，其特徵在於在容器5、容器13之間加入毛細管12，毛細管的內徑為0.5～2mm。毛細管的材料是用玻璃或有機玻璃、光纖材料製成。
3.如權利要求1所述的密度測定儀，其特徵在於數控部分是由Z80單板機系統組成，其專用程序固化在ROM之中。
全文摘要
本發明是由稱量部分、數控部分、毛細管、容器、鍵盤、數碼顯示等部分組成，其毛細管插在兩個容器之中，毛細管內徑為0.5-2mm，數控部分是單板機系統。本發明成本低，設備簡單，操作快速，而且能測定各種固體和液體的密度。此外，本發明還能測定物質的質量。
文檔編號G01N9/02GK1059403SQ91105128
公開日1992年3月11日 申請日期1991年8月2日 優先權日1991年8月2日
發明者李加榮, 牛福水 申請人:北京理工大學