大咖教你密度测定仪的制作方法

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  密度测定仪的制作方法
 
  技术领域:
 
  本发明属于仪器仪表类。
 
  在化工材料等领域中物质密度的测定是十分重要的。迄今为止,无论是常用的悬浮法、梯度法、比重瓶法、还是静力衡量法等,都存在着较大的缺陷。如手工操作,误差大,人工计算麻烦,工作程序复杂,准确性差,使从事该领域的工作人员感到极不方便。
 
  本发明的目的在于提供一种可方便测定固体、液体密度的、并可直接输出结果、不需人工运算的仪器。
 
  本发明是以如下方式达到的本发明是由称量部分3、数控部分18(电脑部分)、毛细管12、容器部分5、13、键盘15、数码显示部分2等部分组成,且毛细管12插在测量容器5、废液接受容器13之中,毛细管12的内径为0.5~2mm,毛细管的材料可以是玻璃或有机玻璃或光纤材料制成,数据采集处理部分是由Z80单板机控制完成的,ROM的程序是专用的(见程序框图)。本发明的测量原理(见图1)是利用毛细管的虹吸原理,使测量容器5中的液面维持在一个恒定的液面,将容器5中的液体(导规放下,虹吸停止时)作为参比,升起毛细管后,加入待测物,此时再测定容器5的质量,就可知道待测物的精确量,放下毛细管后,待液面稳定(数码显示不变)后,测得新的质量,由此就可知道待测物所排出液体的量,进而也就知道待测物的体积及待测物的密度。
 
  假定待测物未加前容器A的质量为M1,加入待测物之后容器A的质量为M2,那么,加入待测物的准确量为M2-M1。毛细管放下,容器A的液面恢复到未加待测物前,质量变为M3,则排出液体的量为M2-M3,由于容器A中所加为已知液体,密度计为ρe,则排出液体的体积为V = (M2- M1)/(ρe)这就是所加入待测物的体积,由此算得待测物的密度为ρ = (M2- M1)/(M2- M3) ρe式中M1为起始状态时容器A的质量;M2为加入待测物后容器A的质量;M3为液面恢复之后容器A的质量;ρe为已知液体的密度,ρ为待测物密度。
 
  引入相关程序,密度就可由数码显示读出。
 
  图1是本发明的结构2是数控系统框图 图3是程序框1中的数字说明1-电源开关2-数码显示3-称量器4-测量容器固定器5-测量容器6-右侧活动门7-温度计8-毛细管驱动装置9-左侧活动门10-导规11-毛细管支撑定位块12-毛细管13-废液接受容器14-平台15-键盘16-零位调节17-密度和质量测定换挡键18-电脑工作显示19-毛细管驱动旋扭下面结合附图对本发明作进一步说明图1的操作步骤
 
  打开电源1,升起毛细管
 
  倾去容器13中液体,关好两边玻璃门
 
  按RS键
 
  读出温度计读数,经键盘选择该温度下已知液体的密度,按CN键,显示输入密度值
 
  放下毛细管12,将多余液体导到13,数码读数稳定后,升起毛细管,按CN键
 
  往容器5中加入待测物,天平读数稳定后,再按CN键
 
  放下毛细管将待测物所排液体导到13,天平读数稳定后,升起毛细管,按CN键,显示结果
 
  升起毛细管,取出容器5,待测物回收或倾去并洗净,盛上液体放入,在容器13中加适量溶剂,放下毛细管;使毛细管的两端均浸入液体中
 
  关闭电源。
 
  本发明除了测量固体物质的密度物,还可以测量液体的密度,测量液体密度时分两种情况(一)不溶于水而且密度估计大于水的液体,测量方法及原理同上。
 
  二)不溶于水但密度估计小于水和溶于水的液体,测量方法是采用已知重量的规则砝码来测定。测量操作同上,只是测量之后的计算式简化如下ρ = (M2- M3)/(V) = (M2- M3)/(M2- M1) ·ρs = (M2- M3)/(M) ·ρ
 
  式中V为砝码的体积,M为砝码的质量,M1、M2、M3的含义同前,ρs为砝码的密度值,ρ为未知液体的密度。
 
  本发明的优点如下①操作简单②误差小,(a)称量误差为零;(b)待测物的重量相对准确;(c)与空气的浮力无关
 
  ③待测物回收方便,污染少
 
  ④适用范围广。一仪多用,除了测密度外,还可测量物质的质量
 
  ⑤本发明,结构简单,操作方便,测量准确,结果可直接显示。
 
  权利要求
 
  一种由称量部分,数码显示部分,容器等部分组成的密度测定仪,其特征在于在该系统中加入数控部分(由Z80单板机实现),毛细导通管部分,键盘部分。
 
  如权利要求1所述的密度测定仪,其特征在于在容器5、容器13之间加入毛细管12,毛细管的内径为0.5~2mm。毛细管的材料是用玻璃或有机玻璃、光纤材料制成。
 
  如权利要求1所述的密度测定仪,其特征在于数控部分是由Z80单板机系统组成,其专用程序固化在ROM之中。
 
  全文摘要
 
  本发明是由称量部分、数控部分、毛细管、容器、键盘、数码显示等部分组成,其毛细管插在两个容器之中,毛细管内径为0.5-2mm,数控部分是单板机系统。本发明成本低,设备简单,操作快速,而且能测定各种固体和液体的密度。此外,本发明还能测定物质的质量。
 
  文档编号
 
  公开日1992年3月11日 申请日期1991年8月2日 优先权日1991年8月2日
 
  发明者李加荣, 牛福水 申请人:北京理工大学
 
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