[发明专利]一种冰密度测量仪器

说明书

本发明公开了一种冰密度测量仪器，包括底座框架中设有天平，盖板放置在底座框架顶部，支撑框架底部穿过盖板上的避让孔架设在天平上，在支撑框架内部设有盛放冰样容器、盛放液体容器，所述盛放液体容器位于盖板上，所述盛放冰样容器顶部与提拉杆底部固定连接，所述提拉杆贯穿于连接管内部，所述连接管底部与安装在容置筒顶部的挂杆连接，盛放冰样容器位于容置筒内，在容置筒顶部的挂杆上对称设有固定槽，所述固定槽卡接在对应的固定板一侧，所述固定板另一侧连接在支撑框架上，所述支撑框架的顶部设有用于连接管穿出的通孔。该仪器利用浮力法，可以在现场对不规则试样的冰密度进行快速的测量。

技术领域

本发明涉及一种测量设备，尤其涉及一种冰密度测量仪，属于极地亚极地、高山、水库、河流、海洋的冰上短期考察的技术领域，特别涉及不规则冰试样密度测量。

背景技术

冰密度是冰物理性质的重要参数之一，但是由于其组成结构复杂，冰密度的定义和测量并不简单。目前冰密度测量的方法大致有四种，重量-体积法、排液法、比重法和冰厚-净空法。

重量体积法需要制作标准冰块试样，测量试样的体积(V)和质量(M)，利用公式密度ρ＝M/V计算得到。这种方法有两个缺点，一个是在野外条件很难制作标准的试样，另外就是当空气温度过高时会造成试样融化，从而使测量出的密度偏小。

排液法是比较常用的测量方法，由于冰内部含有很多空隙，需要测量表观密度时需要合适的溶液使其不会进入冰内部空隙，同时在野外环境时量筒等仪器不方便携带和操作。

比重法是将冰放在一个隔绝空气的容器内融化，然后利用比重计测量其比重，这样会得到一个较大的密度值。

冰厚-净空法是以假设冰盖所受的静压力平衡为基础进行测量和计算，考虑冰盖表层覆盖的积雪，利用以下公式进行计算：ρ_sh_s+ρ_ih_i＝ρ_w(h_i-f_b)，式中ρ_s是冰上积雪的平均密度，ρ_i是冰盖的平均密度，ρ_w是水的平均密度，h_s是覆盖冰雪的厚度，h_i是总冰厚，f_b是水面以上冰的厚度。如果冰盖并不是静力平衡的情况这种方法会产生较大的误差，在测量足够大的区域时，可以达到静力平衡的状态。

传统排液法所使用的液体并不能满足测量冰密度的要求，测量时要求液体冰点低于测量时的环境温度，合适粘度使其可以包裹住冰试样而不进入冰样内部空隙。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种冰密度测量仪器，利用浮力法，可以在现场对不规则试样的冰密度进行快速的测量。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种冰密度测量仪器，包括：连接管、提拉杆、盛放冰样容器、容置筒、支撑框架、盛放液体容器、盖板和底座框架，所述底座框架中设有天平，盖板放置在底座框架顶部，支撑框架穿过盖板上的避让孔架设在天平上，在支撑框架内部设有盛放冰样容器、盛放液体容器，所述盛放液体容器位于盖板上，所述盛放冰样容器顶部与提拉杆底部固定连接，所述提拉杆贯穿于连接管内部，所述连接管底部与安装在容置筒顶部的挂杆连接，盛放冰样容器位于容置筒内，在容置筒顶部的挂杆上对称设有固定槽，所述固定槽卡接在对应的固定板一侧，所述固定板另一侧连接在支撑框架上，所述支撑框架的顶部设有用于连接管穿出的通孔；在盛放液体容器中设有能够覆盖盛放冰样容器的低冰点合适粘度液体。

进一步的，支撑框架顶部的通孔处设有卡接螺母，所述卡接螺母用于卡住位于连接管上部的卡头。

进一步的，所述提拉杆为T型结构，在连接管顶部设有用于T型结构的水平杆穿过的卡槽，当水平杆沿着卡槽向下移动时，此时盛放冰样容器向下移动，直至水平杆位于卡槽底部时，停止向下移动，将冰样放入盛放冰样容器后，水平杆沿着卡槽向上移动，直至移动至卡槽顶部，旋转水平杆将其卡接在连接管顶面上。