[发明专利]密度测定仪

说明书

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ρ_e，则排出液体的体积为

V ＝ (M₂- M₁)/(ρ_e)

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) ρ_e

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;ρ_e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。

附图说明：

图1是本发明的结构图

图2是数控系统框图  图3是程序框图

图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：

1.打开电源1，升起毛细管12;

2.倾去容器13中液体，关好两边玻璃门;

3.按RS键;

4.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;

5.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;

6.往容器5中加入待测物，天平读数稳定后，再按CN键;

7.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;

8.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;

9.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：