CN1066502A - 筒杆式流体衡器 - Google Patents

Abstract

一种以流体为传力介质的筒杆式称量工具，主要 由管筒、柱塞挂钩、砝码组成。具有美观实用、携带方 便，称量范围大的特点。使用中直观砝码和柱塞杆上 的刻度量，就可知道物体的重量。

Description

本发明属用法码对物体进行衡量的器具。

目前世界通行的衡器-秤，基本都是杠杆传力器械，如天平、台、磅秤、电子秤;按物质弹性形变原理生产的秤，又因其固有的疲劳性，为社会所排斥。中国实用新型专利及申请：“88208124”液体秤，“88206188.7”液压秤，是利用液体在容器中受压时，液面发生的变化为计量标准;而在“88218462.8”液体弹簧秤90210255.9”液压衡器中，液体又仅是受力机件弹簧、杠杆的补充。其它的液压衡器，全都类似于以上的专利及申请。因结构、体积、外观诸因素，难以成为实用性工具进入人们的家庭。

本发明是借有一定密度的流体为传力介质，根据压强原理，在连通的各种大小的容器中，流体的F/A相同，利用不同口径的管筒组合在一起，用小法码及管筒中流体受压后的矢量及充量变化，对物体进行衡量的全新设计构想。

其原理是：根据帕斯卡定律：“加在密闭的液体或气体上的压强，要按照它原来的大小，由液体或气体向各个部份、各个方向传递”，以及压强定律：P＝F/A。以变换密闭流体两端活动的受力面积，借压强相同，使传力递减，用小法码对重物体在压强上保持平衡;以及管筒中流体受力后的矢量和充量变化，来达到计量之目的。

本发明的目的是这样实现的：

在一底部密封的管筒内（外）中心位置，平衡套贯并固定（或傍接）一相同或不同长，内空成倍小的管筒，其底部用钻孔（或另接支管）使两管筒内空相连通，各备一套上、下活动自如而无泻漏柱塞，在两管筒中装有一定量有密度的流体后，便成为内相通，外密闭的惯性静止系统。其中大管筒内的柱塞，如内套有小管筒，加工成“空心柱塞”，装配在小管筒外壁。以能上、下活动自如而又无泻漏为宜;小管筒内的柱塞杆长于其管，以便安装法码，并标有分量用的刻度线;柱杆的自重，以达到在不秤量而整体悬空垂直于地面时，能克服管筒中装有流体后所形成惯性静止系统的静压力P＝r·h，及液面高相同。使柱塞停止于活动行程的下止点，柱杆全进入管筒内（除安装法码部份外），大管筒内空心柱塞在上止点，一端柱塞受力，另一端柱塞及有感应为宜。这样在整体垂直于地面时，两柱塞面所受的压强相同，柱塞及柱杆各在其上、下止点处于临界状态不动。当外物重力经连挂机构传到空心柱塞上，柱塞受向下的重力，必将一方面将其转为压强借流体大小不变地传到小管筒中的柱塞面;另一方面，又向下压迫流体经连通孔（或傍通管）层流入小管筒中，小管筒中的流体由下而上地推动柱塞及柱杆上行，使柱杆升出管筒外。此时，或者在柱杆上加法码，以保持原有的临界平衡状态;或者任其上行到一定高度，借管筒中流体面因高度增加而压强增大到等同于大管筒内流体所受的压强，柱杆停留在一个点上;或者在柱杆升起后，又加一定秤量的法码，保持其不继续上升的位置;如此，法码的秤量，或升出管筒外柱杆上的分量度和它们两者的合量，就是外物的质量。

本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是依据发明原理提出的：筒杆式流体衡器（以下简称筒秤）的设计方案工作剖面图（内套管式）。

该装置的组成是：底部密闭的管筒（1），内套约短的小管筒（5），下端定位在管筒（1）底的中央位置，上端由定位联接螺帽（11）定位在中央，以便安装空心柱塞（3），小管筒（5）下部的流体连通孔（7），使两管筒内空相联通。定位联接螺帽（11）上有一柱杆升降孔（12），供小管筒（5）内柱塞（6）的柱杆上、下进出管筒，而柱杆长于其管筒，表面有分量用刻度线（8），其重量在筒秤不秤量竖直时，足以使柱塞（6）克服管筒内装有液体（13）后的静压力，达到下止点A，除顶部连接法码（9）的接头外，全部进入管筒内;空心柱塞（3）处在上止点B的临界状态。加入液体（13）在管筒中后，因筒壁和两柱塞，构成了密闭的惯性静止系统;挂钩（10）的上端连接在空心柱塞（3）柱杆顶部的联接孔（4）内，使之能将外物重力传递给空心柱塞（3），并带动它沿管壁上活动槽（2）向下运动。图1的空心柱塞（3）正处于受压下降、柱塞（6）上升，借法码（9）的自然重力，保持一平衡状态的工作图。

当所秤量的重物悬挂在挂钩（10）上，筒秤临空垂直于地面;重力通过挂钩（10）上端连接的柱塞联接孔（4），传到空心柱塞（3），一方面转为对液体（13）的压强，经液体（13）大小不变地传予柱塞（6）;另一方面，又带动空心柱塞（3）沿管壁上的活动槽（2）从上止点B下行，从而压迫管筒（1）中的液体（13）经过连通孔（7）层流进入小管筒（5），推动柱塞（6）由下止点A，向上升起;其柱杆由升降孔（8）升出管筒外。此时，或者加一定量的法码（9）于柱塞杆顶端，使柱塞（6）对液体（13）的压强同它所传递来的压强相同，保持原各上、下止点不变的临界状态;或者让其推动柱塞（6）及杆上升，待管筒（5）内液体（13）因液面增高、静压力及压强增大到等同于管筒（1）内液体（13）所受的压强，使之停止在一个点上;或者在柱杆上升后，加法码（9），保持在升起后的点上静止，如图1。直观法码（10）的秤量;或者看升出其管的柱杆面的刻度量（8），或者两相叠加，及可知道秤量物体的质量。继续在柱塞（6）的杆上加法码（9），如同现在通行的台、磅秤，就可扩大筒秤的筒量范围，而只需将叠加的法码（9）的秤量相合，再加上柱杆升出管筒外的分量。

Claims (2)

1、一种筒杆式流体衡器：该装置中口径不同的管筒(1)、小管筒(5)内的流体(13)，由流体连通孔(7)相连通，两端由空心柱塞(3)、柱塞塞(6)密闭，其特征是挂钩(10)连接在空心柱塞(3)的柱杆上，法码(9)安装装在柱塞(6)的柱杆上。

2、根据全力要求1所述的筒杆式流体衡器，其特征是小管筒（5）中柱塞（6）的柱杆，长于其管，还标有用于分量的刻度线（8）。