[发明专利]一种恒温静水力学天平及其使用方法

权利要求书

1.一种恒温静水力学天平，包括机架(1)，所述机架(1)包括安装板(2)和位于安装板(2)下端两侧的支撑板(3)，所述安装板(2)上安装有天平(5)，所述天平(5)下方挂设有已知密度的网篮(14)，其特征在于：两块所述支撑板(3)之间设有沿竖直方向滑动连接于支撑板(3)的举升板(18)，所述支撑板(3)上设有用于驱动举升板(18)沿竖直方向运动的驱动机构(19)，所述举升板(18)上固定安装有计量桶(24)，所述计量桶(24)内设有固设于计量桶(24)的溢流桶(25)，所述网篮(14)沿竖直方向的投影位于溢流桶(25)内；所述天平(5)下方固设有安装块(6)，所述安装块(6)下固设有已知体积的连接块(7)，所述网篮(14)上固设有旋转卡接固定于连接块(7)内的固定块(11)，所述固定块(11)和网篮(14)呈同轴设置；所述固定块(11)和网篮(14)上端外缘之间设有连接杆(13)，所述连接杆(13)相对网篮(14)一端可拆卸连接于网篮(14)，且所述连接杆(13)相对固定块(11)一端转动连接于固定块(11)；所述计量桶(24)一侧设有集水桶(28)，所述计量桶(24)下端和集水桶(28)之间设有带有排水阀(29)的排水管(30)，所述溢流桶(25)上端和集水桶(28)之间设有带有进水阀(31)的进水管(32)。

2.根据权利要求1所述的一种恒温静水力学天平，其特征在于：两块所述支撑板(3)上均设有驱动机构(19)，所述驱动机构(19)包括提升链(20)、用于驱动提升链(20)运动的链轮(21)和固连于提升链(20)链节上的提升板(22)，所述提升板(22)固定连接于举升板(18)，两个所述驱动机构(19)之间设有用于驱动链轮(21)转动的双轴步进电机(23)。

3.根据权利要求2所述的一种恒温静水力学天平，其特征在于：所述溢流桶(25)内设有加热棒(26)和温度计(27)，所述加热棒(26)和温度计(27)固定安装于计量桶(24)。

4.根据权利要求3所述的一种恒温静水力学天平，其特征在于：所述网篮(14)下端呈缩口设置。

5.根据权利要求1所述的一种恒温静水力学天平，其特征在于：所述计量桶(24)高于溢流桶(25)。

6.根据权利要求5所述的一种恒温静水力学天平，其特征在于：所述计量桶(24)一侧设有固定安装于举升板(18)的带有刻度(40)的液位管(33)，所述液位管(33)和计量桶(24)之间设有连通液位管(33)和计量桶(24)的连通管(34)，所述连通管(34)两端均设有定滑轮(36)，所述液位管(33)内滑动连接有浮标(37)，所述计量桶(24)内设有浮球(38)，所述浮球(38)和浮标(37)之间连接有经过定滑轮(36)的连接绳(39)。

7.一种用于权利要求6所述的恒温静水力学天平的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、已知连接块(7)体积为V₁，网篮(14)、固定块(11)和连接杆(13)的密度均为ρ₂；设网篮(14)、固定块(11)和连接杆(13)的体积和为V₂，网篮(14)、固定块(11)和连接杆(13)的质量和为M₂；设试件体积为V₃，试件质量为M₃，试件密度为ρ₃；

S2、归零天平(5)，将固定块(11)旋转卡接于连接块(13)，读数，天平(5)显示的重量为M₂＝a；放入试件，读数，天平(5)显示的重量为M₂+M₃＝b；

S3、打开进水阀(31)朝向溢流桶(25)内进水，溢流桶(25)盛满水，读数，使用加热棒(26)将水温加热到20℃并维持在20℃，再次加水，直至水从溢流桶(25)内溢出，读数，液位管(33)显示的液面为V_前；

S4、双轴步进电机(23)驱动链轮(21)转动，带动提升链(20)运动，使提升板(22)带动举升板(18)向上运动，直至液面平静时完全遮附连接块(7)，读数，液位管(33)显示的液面为V_后，可得出V₁+V₂+V₃＝V_后-V_前；

S5、可得出即可得出试件密度ρ₃。