[实用新型]一种物理模型试验块石密度测量装置

说明书

本实用新型公开了一种物理模型试验块石密度测量装置，包括有容器(如水桶)、支架和用于装块石的网兜，支架包括有立杆和横杆，横杆安装在立杆上，容器放置于两立杆之间并位于横杆下方；横杆上安装有一弹簧秤，网兜悬挂于弹簧秤上形成可上下升降结构；容器中盛放有水，网兜悬于容器之上。本实用新型利用浮力的计算公式，通过调节块石的高度，测量得到块石不同状态的质量，进而能简便快捷地计算出块石的体积，从而计算出块石的密度。整个装置结构简单，可操作性强，与量筒法相比，能够更加快速的测量块石的密度，而且能够一次测量大量或体积较大的块石，从而能得到一定范围内块石密度的数值，同时还避免了因读取量筒读数带来的较大误差。

技术领域

本实用新型涉及密度测量装置技术领域，具体涉及一种用于物理模型试验中块石的密度测量装置。

背景技术

目前物理模型试验在水利工程的设计及施工过程中得到了广泛的应用，为了保证物理模型试验结果的准确性，需要保证所采用的块石的密度与原型的块石密度保持严格的相似。目前在进行物理模型试验中，一般是采用量筒法测量块石的密度，主要的操作步骤是首先在量筒中注入一部分的水，记下此时水面的读数，然后将块石也放入量筒中，记下此时水面的读数，进而得到块石的体积，根据块石的质量与体积之比从而得到块石的密度。这种方法存在一定的缺陷：首先，量筒的大小有限，无法对大量的块石进行密度测量；其次，采用量筒法进行测量时，需要等待水面平静才能进行读书，测量耗费的时间较长；第三，通过量筒读数时容易产生相对较大的误差。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的缺点，提供一种结构简单、操作方便、测量速度快、能够测量大量块石、测量速度快的物理模型试验块石密度测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种物理模型试验块石密度测量装置，其特征在于：包括有容器(如水桶)、支架和用于装块石的网兜，支架包括有立杆和横杆，横杆安装在立杆上，容器放置于两立杆之间并位于横杆下方；横杆上安装有一弹簧秤，网兜悬挂于弹簧秤上形成可上下升降结构；容器中盛放有水，网兜悬于容器之上。

进一步地，在两立杆上设有若干连接孔，连接孔为上下排列，且左右两立杆的连接孔相互水平对齐；所述横杆通过快接插销安装于其中一对连接孔中形成高度可调的悬挂结构，通过将横杆安装在不同高度的连接孔中，以使网兜浸入或者脱离容器中的水。

进一步地，所述网兜通过一挂绳悬挂于弹簧秤上，而弹簧秤通过一套环固定于横杆上。

进一步地，所述立杆通过其底端垂直固定于一底板上，底板固定于一基座上，容器放置于两基座之间。

优选地，所述立杆、横杆、底板及基座均采用金属制成，立杆的底端焊接在底板上，底板通过铆钉固定在基座上，以达到更高的承重能力。

测量过程：将块石装入网兜中，并使块石全都位于水面以上，通过弹簧秤测得块石的干重量m1；通过横杆调节弹簧秤的高度，使块石全部浸入水中，通过弹簧秤测得块石的湿重量m2；根据上述测得的块石干重量m1与湿重量m2，可以计算得到块石的体积，即V＝(m1-m2)/ρ0，其中块石的重量单位为克(g)，ρ0为水的密度(g/cm3)，从而可以得到块石的密度ρ1＝m1/V，单位为g/cm3。

本实用新型利用浮力的计算公式，通过调节块石的高度，测量得到块石不同状态的质量，进而能简便快捷地计算出块石的体积，从而计算出块石的密度。整个装置结构简单，可操作性强，与量筒法相比，能够更加快速的测量块石的密度，而且能够一次测量大量或体积较大的块石，从而能得到一定范围内块石密度的数值，同时还避免了因读取量筒读数带来的较大误差。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。