[发明专利]一种测量液体密度的秤

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种能直接比较精确地测量液体密度的秤。

背景技术

在世界物理年活动中，世界各地用各种方式来纪念伟大的科学家爱因斯坦。美国普林斯顿大学向全世界发了一封神秘邮件，邮件中包含了十个有趣的物理课题。其中有一项就是设计一个能直接测液体密度的秤。目前来看，国内尚无此类发明。

发明内容

本发明是为了提供一种能测量液体密度秤，尤其是一种结构简单、测量对象广、测量精度高的测量装置。

本发明采用的方案是：

根据弹簧秤下的物块浸泡在液体中同时受到自身重力、液体浮力和秤的拉力相平衡的原理，设金属物块的体积为V，密度为ρ，待测液体密度为ρ_液，重力加速度为g，弹簧秤对物块的拉力大小为F，方向垂直向上。由受力平衡得：ρVg＝ρ_液Vg+F，变换为ρ_液＝ρ-F/(Vg)。

把秤的秤钩与所称的物块合为一体，用于伸入液体内。为了提高精度，将秤钩做的较长一点，并在秤钩的臂中心处做一环刻线，用于与液体表面相平，并将环刻线一下的部分整体算作体积V。为了醒目，便于操作和减少表面张力对测量结果的影响，将环刻线处的横截面做的稍小些。为了扩大测量范围，将弹簧秤的刻度按比例延展到负值区间，这样弹簧秤既能测物块对弹簧秤的拉力又能测测其压力，这样F值可正可负，等价于既能测小于金属物块密度ρ的液体又能测大于ρ的液体。最后，将弹簧称上显示F读数的值，根据公式ρ_液＝ρ-F/(Vg)改成ρ_液的读数。

本发明的有益效果是，可以简单、快速、高精度和广泛地测出液体的密度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图为测液体密度的弹簧秤结构图。

图中1.液体密度的刻度，2.环刻线及细颈部分，3.浸入液面以下的部分

测量液体密度时，只需将环刻线(2)以下的部分(3)缓慢地浸入液体表面以下，然后直接读出游标在液体密度刻度(1)处的示数即可。