CN112833984A - 一种基于物理变化量的快速测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于物理变化量的快速测定装置,其包括机壳、容纳装置以及下压组件,其中,所述机壳内部底端安装有容纳装置,所述容纳装置的左侧设置有精密称重器,所述下压组件设于容纳装置的正上方,所述下压组件的顶端通过液压伸缩杆与机壳的顶壁相固定连接,以便实现下压组件的上下位移;所述下压组件的左侧与伸入且固定在机壳左侧的溶液供给管相连通,且,其右侧与固定在机壳内部的干燥风机相连通;所述下压组件与溶液供给管连通处以及与干燥风机的连接处分别通过独立的电磁阀控制开合;所述容纳装置的右侧上部开设有溢流口,且,所述溢流口通过向右下方倾斜设置的伸出管与溢流试管相连通。
Description
技术领域
本发明属于测定装置技术领域,具体是一种基于物理变化量的快速测定装置。
背景技术
在对一些不规则物体进行密度或体积进行测量时,往往需要利用阿基米德原理,通过排水法或排沙法进行测定,其中,排水法是通过测定物体放入后溢流出的液体体积,即为该物体的体积,然而据调查发现,目前现有的排水法测定装置往往存在以下问题:
1.固定容量的盛装溶液的瓶体,无法满足对大小不一的物体密度进行测定,存在较大的局限性;
2.诸多排水法测定装置仅能对密度比溶液密度大的物体进行测量,也就是说,对于密度较小而漂浮在溶液表面的物体无法进行测定;
3.没有干燥组件,对一次测定工作结束后的装置无法进行及时干燥,从而影响后续的使用,同时,装置中的零部件长时间处在潮湿环境中,加快腐蚀,不仅会影响测量的精确性而且还会降低装置的使用寿命。
因此,本领域技术人员提供了一种基于物理变化量的快速测定装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于物理变化量的快速测定装置,其包括机壳、容纳装置以及下压组件,其中,所述机壳内部底端安装有容纳装置,所述容纳装置的左侧设置有精密称重器,所述下压组件设于容纳装置的正上方,所述下压组件的顶端通过液压伸缩杆与机壳的顶壁相固定连接,以便实现下压组件的上下位移;
所述下压组件的左侧与伸入且固定在机壳左侧的溶液供给管相连通,且,其右侧与固定在机壳内部的干燥风机相连通;
所述下压组件与溶液供给管连通处以及与干燥风机的连接处分别通过独立的电磁阀控制开合;
所述容纳装置的右侧上部开设有溢流口,且,所述溢流口通过向右下方倾斜设置的伸出管与溢流试管相连通。
进一步,作为优选,所述容纳装置包括容纳瓶体、密封活塞以及电动伸缩杆,所述密封活塞滑动设置在容纳瓶体的内部,所述电动伸缩杆的伸缩端固定在密封活塞的下端面中部,所述电动伸缩杆的下端贯穿容纳瓶体与机壳的底壁相固定连接;
所述容纳瓶体的外表面上设有液位刻度线。
进一步,作为优选,所述下压组件包括防上浮组件、引流组件、圆形托盘、环形管以及防护壳体,所述所述防护壳体的内部上端嵌入有环形管,所述环形管上圆周连通有多个引流组件,所述防上浮组件固定安装在防护壳体的下端面中部,所述圆形托盘的下端面中部与固定在防护壳体底端的调节杆可上下位移的设置在防护壳体内;
所述防护壳体的下端面上圆周开设有环形密封槽,所述环形密封槽所在圆周位于引流组件所在圆周的内侧;
所述环形密封槽的顶端填充有弹性棉。
进一步,作为优选,所述环形管上还圆周设置有多个单向密封组件,且,多个所述单向密封组件分别位于多个引流组件的间隔中。
进一步,作为优选,所述单向密封组件包括弹簧一、密封凸壳以及密封块,所述密封凸块贯通固定在环形管的下端,所述密封块的上端面通过弹簧提与环形管的内壁相固定连接,所述密封块的下端与密封凸壳的下端内侧面相紧密贴合;
所述密封凸壳的下端为开口结构,以便与顶出组件相连通,所述密封凸壳的下端横截面为弧形结构,且,所述弧形部分外表面布有弧形密封垫;
所述密封块为部分球体结构,且,其下端横截面的弧度与密封凸壳下端面的弧度相同;
所述弹簧一始终处于压缩状态。
进一步,作为优选,所述圆形托盘的上端面贯穿固定有多个顶出组件,且,多个所述顶出组件的数量以及位置与多个单向密封组件的数量和位置相匹配;
多个所述顶出组件的下端均通过波纹软管与防上浮组件相连通。
进一步,作为优选,所述顶出组件包括顶杆、导流管体以及包裹托垫,所述顶杆的底端通过多根相互间隔的连接柱与导流管体的内壁相固定连接,所述导流管体的顶端安装有包裹托垫;
所述包裹托垫的中部开设有通孔,以便顶杆从中穿过,所述包裹托垫采用弹性材质,且,其横截面的弧度与密封凸壳下端外侧面弧度相同,以便完成紧密贴合。
进一步,作为优选,所述防上浮组件包括低密度滤网以及吊板,所述低密度滤网的上端通过多个竖杆固定在吊板的下端面上;
所述竖杆的长度大于容纳瓶体上溢流口的最大竖直高度。
进一步,作为优选,所述吊板的内部为空腔结构,且,其下端面均匀开设有若干个干燥孔。
进一步,作为优选,所述引流组件包括引流棒以及分接管头,所述分接管头的上端与环形管相连通,且,其下方设有引流棒,所述引流棒的上端固定在防护壳体上,且,其向远离防护壳体中心的一侧倾斜设置;
所述引流棒靠近防护壳体一侧与防护壳体外侧面的横向最短距离大于环形密封槽的内环面与防护壳体外侧面的横向最短距离。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.在容纳装置中,密封活塞滑动设置在容纳瓶体内部,可起到密封作用,同时通过电动伸缩杆可使得密封活塞上下位移,从而改变容纳瓶体上部的容积,进而可以适应对大小不一的物体的密度或体积进行测量,提高了本装置的适应性;
2.本装置中设置有防上浮组件,通过其中的低密度滤网对被测物体的上方进行限位,使其完全处于溶液之中,从而实现对密度较小物体的体积的测量;
3.本设备中设置有干燥风机,依次测量工作结束后,通过开启干燥风机一侧的电磁阀,分别对容纳供给管、下压组件以及容纳装置进行及时地风干处理,以便后续的使用,同时,也使得装置内的零部件及时得到干燥处理,保证测量的精确性,增加本装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中下压组件的结构示意图;
图3为本发明中的A处放大结构示意图;
图4为本发明中下压组件的俯视图;
图中:1、机壳;2、精密称重器;3、容纳装置;31、容纳瓶体;32、密封活塞;33、电动伸缩杆;4、下压组件;41、防上浮组件;411、低密度滤网;412、吊板;42、引流组件;421、引流棒;422、分接管头;43、圆形托盘;44、环形管;45、防护壳体;46、环形密封槽;47、调节杆;5、溢流试管;6、液压伸缩杆;7、干燥风机;8、单向密封组件;81、弹簧一;82、密封凸壳;83、密封块;9、顶出组件;91、顶杆;92、导流管体;93、包裹托垫;10、溶液供给管。
具体实施方式
请参阅图1,本发明实施例中,一种基于物理变化量的快速测定装置,其包括机壳1、容纳装置3以及下压组件4,其中,所述机壳1内部底端安装有容纳装置3,所述容纳装置3的左侧设置有精密称重器2,所述下压组件4设于容纳装置3的正上方,所述下压组件4的顶端通过液压伸缩杆6与机壳1的顶壁相固定连接,以便实现下压组件4的上下位移;
所述下压组件4的左侧与伸入且固定在机壳1左侧的溶液供给管10相连通,且,其右侧与固定在机壳1内部的干燥风机7相连通,以便在每次测量工作结束后对本装置中各组件以及管道进行及时的干燥处理,一方面便于后续的使用,另一方面保持本装置内各零部件的表面干燥,从而保证测量的精确性以及提高本装置的使用寿命;
所述下压组件4与溶液供给管10连通处以及与干燥风机7的连接处分别通过独立的电磁阀控制开合;
所述容纳装置3的右侧上部开设有溢流口,且,所述溢流口通过向右下方倾斜设置的伸出管与溢流试管5相连通。
本实施例中,所述容纳装置3包括容纳瓶体31、密封活塞32以及电动伸缩杆33,所述密封活塞32滑动设置在容纳瓶体31的内部,所述电动伸缩杆33的伸缩端固定在密封活塞32的下端面中部,所述电动伸缩杆33的下端贯穿容纳瓶体31与机壳1的底壁相固定连接,也就是说,通过电动伸缩杆33带动密封活塞32进行上下位移,从而调节容纳瓶体31上部的容积空间,进而适应于对不同规格大小物体的体积或密度的精确测定,提高了本装置的适应性;
所述容纳瓶体31的外表面上设有液位刻度线,此中,需要注意的是,所述液位刻度线的零刻度线与溢流口的最低端相齐平并向下依次增大,也就是说,在不放入测量物体的情况下,向容纳瓶体31中通入密封活塞32上端面对应刻度体积的溶液,溶液的液面最高处恰好处于溢流口的最低端且不会溢出,使得加入物体后所溢出的溶液体积即为该物体的体积,提高了测量的精确性。
参阅图2、图4,作为较佳的实施例,所述下压组件4包括防上浮组件41、引流组件42、圆形托盘43、环形管44以及防护壳体45,所述所述防护壳体45的内部上端嵌入有环形管44,所述环形管44上圆周连通有多个引流组件42,所述防上浮组件41固定安装在防护壳体45的下端面中部,所述圆形托盘43的下端面中部与固定在防护壳体45底端的调节杆47可上下位移的设置在防护壳体45内;
所述防护壳体45的下端面上圆周开设有环形密封槽46,所述环形密封槽46所在圆周位于引流组件42所在圆周的内侧,所环形密封槽46用于和容纳瓶体31的顶端相贴合密封,一方面可以减少测量过程中溶液的蒸发,从而提高测量的精确性,另一方面起到密封作用,防止引流组件42将溶液引入容纳瓶体31过程中造成液体飞溅;
所述环形密封槽46的顶端填充有弹性棉,当容纳瓶体31与缓冲棉接触并产生一定作用力时,容纳瓶体31会将弹性棉向上压紧,从而使得环形密封槽46的下端槽面向靠近容纳瓶体31一侧压紧,从而起到较好地密封作用,同时也使得连接在环形密封槽46内环面的引流棒421也向靠近容纳瓶体31的一侧靠近,从而与容纳瓶体31的内壁相贴合,进而使得引入的溶液能沿容纳瓶体31的内壁滑入瓶底,防止溶液注入过程中液面波动较大,使得排出液体体积与实际物体体积之间存在较大偏差,保证了测量的精确性。
本实施例中,所述环形管44上还圆周设置有多个单向密封组件8,且,多个所述单向密封组件8分别位于多个引流组件42的间隔中。
参阅图3,本实施例中,所述单向密封组件8包括弹簧一81、密封凸壳82以及密封块83,所述密封凸块82贯通固定在环形管44的下端,所述密封块83的上端面通过弹簧提81与环形管44的内壁相固定连接,所述密封块83的下端与密封凸壳82的下端内侧面相紧密贴合;
所述密封凸壳82的下端为开口结构,以便与顶出组件9相连通,所述密封凸壳9的下端横截面为弧形结构,且,所述弧形部分外表面布有弧形密封垫;
所述密封块83为部分球体结构,且,其下端横截面的弧度与密封凸壳82下端面的弧度相同;
所述弹簧一81始终处于压缩状态。
本实施例中,所述圆形托盘43的上端面贯穿固定有多个顶出组件9,且,多个所述顶出组件9的数量以及位置与多个单向密封组件8的数量和位置相匹配;
多个所述顶出组件9的下端均通过波纹软管与防上浮组件41相连通。
作为较佳的实施例,所述顶出组件9包括顶杆91、导流管体91以及包裹托垫93,所述顶杆91的底端通过多根相互间隔的连接柱与导流管体91的内壁相固定连接,所述导流管体91的顶端安装有包裹托垫93;
所述包裹托垫93的中部开设有通孔,以便顶杆91从中穿过,所述包裹托垫93采用弹性材质,且,其横截面的弧度与密封凸壳82下端外侧面弧度相同,以便完成紧密贴合;
其中,在顶出组件9上移的过程中,首先由顶杆91接触密封块83,并将其向上顶开,随后由包裹托垫93与密封凸壳82的下端紧密贴合,此时,单向密封组件8与顶出组件9处于连通状态,以便将干燥风机7的风引入吊板412中对低密度滤网411进行干燥处理。
本实施例中,所述防上浮组件41包括低密度滤网411以及吊板412,所述低密度滤网411的上端通过多个竖杆固定在吊板412的下端面上;
所述竖杆的长度大于容纳瓶体31上溢流口的最大竖直高度,也就是说,在溶液注入以及溢流过程中,溶液均不会与吊板412相接触,防止溶液吸附到吊板412表面使得溢流液体体积变小,进而保证测量的精确性。
本实施例中,所述吊板412的内部为空腔结构,且,其下端面均匀开设有若干个干燥孔,通过若干干燥孔吹出的干燥风可以布及低密度滤网411上端面的各个位置,从而使得低密度滤网411得到完全的干燥处理。
本实施例中,所述引流组件42包括引流棒421以及分接管头22,所述分接管头22的上端与环形管44相连通,且,其下方设有引流棒421,所述引流棒421的上端固定在防护壳体45上,且,其向远离防护壳体45中心的一侧倾斜设置;
所述引流棒421靠近防护壳体45一侧与防护壳体45外侧面的横向最短距离大于环形密封槽46的内环面与防护壳体45外侧面的横向最短距离,也就是说,在容纳瓶体31上端进入环形密封槽46中起至接触到弹性棉前为止,此过程中,引流棒421不与容纳瓶体31的内壁相接触,存在较小的间隙,而这一间隙则通过容纳瓶体31顶端压紧弹性棉从而使得环形密封槽46内槽面的下端与瓶壁相贴合,进而带动引流棒421与容纳瓶体31的内壁相贴合。
具体地,首先,由工作人员将的测量物体放置到精密称重器上,对其进行称重,记录下精密称重器上的数值M(g),然后,通过控制电动伸缩杆调节密封活塞的位置,使得密封活塞上端面与溢流口最低端之间的垂直距离大致为被测量物体高度的1.5倍(由工作人员目测大致即可),紧接着将带测量物体请放入容纳瓶体中,由液压伸缩杆带动下压组件向下位移,直至环形密封槽的顶端与容纳瓶体的顶端紧密贴合,观测密封活塞上端面所对应容纳瓶体表面的刻度,通过溶液供给管向容纳瓶体中通入与容纳瓶体表面刻度相同的溶液,在溶液通入的后段过程中,溶液会由溢流口流入溢流试管中,通入完成后,待伸出管中不再有液滴落下时,取出溢流试管,此时,记录溢流试管中溶液的体积为V(cm3),此中,需要注意的是,本装置再进行测量之前仅有溢流试管进行了使用测量溶液进行润湿处理,经过多次测试,低密度滤网以及部分竖杆处于溶液内会使得溢流溶液体积增大,但会有部分溶液附着到低密度滤网、竖杆以及伸出管上,恰好与增大部分体积相互抵消,测量完成后,先由液压伸缩杆带动下压组件恢复至原位,紧接着通过在伸出管处防止较大容器或直接与伸出管连接管道,控制电动伸缩杆带动密封活塞匀速缓慢上移将容易排出容纳瓶体之外,溶液完全排出后将物体取出,密封活塞下移至最低端,下压组件再次下移与容纳瓶体相贴合,打开干燥风机以及其同侧的电磁阀,对环形管、容纳瓶体以及溶液供给管进行干燥处理,此过程不少于3min,然后关闭溶液供给管一侧的电磁阀,由调节杆带动顶出组件上移并与单向密封组件相连通,对竖杆以及低密度滤网进行干燥处理,此过程不少于4min,干燥处理完成后,将下压组件恢复至原位即可,此时,被测量物体的密度为:
上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物理变化量的快速测定装置,其包括机壳(1)、容纳装置(3)以及下压组件(4),其中,所述机壳(1)内部底端安装有容纳装置(3),所述容纳装置(3)的左侧设置有精密称重器(2),所述下压组件(4)设于容纳装置(3)的正上方,其特征在于:所述下压组件(4)的顶端通过液压伸缩杆(6)与机壳(1)的顶壁相固定连接,以便实现下压组件(4)的上下位移;
所述下压组件(4)的左侧与伸入且固定在机壳(1)左侧的溶液供给管(10)相连通,且,其右侧与固定在机壳(1)内部的干燥风机(7)相连通;
所述下压组件(4)与溶液供给管(10)连通处以及与干燥风机(7)的连接处分别通过独立的电磁阀控制开合;
所述容纳装置(3)的右侧上部开设有溢流口,且,所述溢流口通过向右下方倾斜设置的伸出管与溢流试管(5)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述容纳装置(3)包括容纳瓶体(31)、密封活塞(32)以及电动伸缩杆(33),所述密封活塞(32)滑动设置在容纳瓶体(31)的内部,所述电动伸缩杆(33)的伸缩端固定在密封活塞(32)的下端面中部,所述电动伸缩杆(33)的下端贯穿容纳瓶体(31)与机壳(1)的底壁相固定连接;
所述容纳瓶体(31)的外表面上设有液位刻度线。
3.根据权利要求1所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述下压组件(4)包括防上浮组件(41)、引流组件(42)、圆形托盘(43)、环形管(44)以及防护壳体(45),所述所述防护壳体(45)的内部上端嵌入有环形管(44),所述环形管(44)上圆周连通有多个引流组件(42),所述防上浮组件(41)固定安装在防护壳体(45)的下端面中部,所述圆形托盘(43)的下端面中部与固定在防护壳体(45)底端的调节杆(47)可上下位移的设置在防护壳体(45)内;
所述防护壳体(45)的下端面上圆周开设有环形密封槽(46),所述环形密封槽(46)所在圆周位于引流组件(42)所在圆周的内侧;
所述环形密封槽(46)的顶端填充有弹性棉。
4.根据权利要求3所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述环形管(44)上还圆周设置有多个单向密封组件(8),且,多个所述单向密封组件(8)分别位于多个引流组件(42)的间隔中。
5.根据权利要求4所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述单向密封组件(8)包括弹簧一(81)、密封凸壳(82)以及密封块(83),所述密封凸块(82)贯通固定在环形管(44)的下端,所述密封块(83)的上端面通过弹簧提(81)与环形管(44)的内壁相固定连接,所述密封块(83)的下端与密封凸壳(82)的下端内侧面相紧密贴合;
所述密封凸壳(82)的下端为开口结构,以便与顶出组件(9)相连通,所述密封凸壳(9)的下端横截面为弧形结构,且,所述弧形部分外表面布有弧形密封垫;
所述密封块(83)为部分球体结构,且,其下端横截面的弧度与密封凸壳(82)下端面的弧度相同;
所述弹簧一(81)始终处于压缩状态。
6.根据权利要求3所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述圆形托盘(43)的上端面贯穿固定有多个顶出组件(9),且,多个所述顶出组件(9)的数量以及位置与多个单向密封组件(8)的数量和位置相匹配;
多个所述顶出组件(9)的下端均通过波纹软管与防上浮组件(41)相连通。
7.根据权利要求6所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述顶出组件(9)包括顶杆(91)、导流管体(91)以及包裹托垫(93),所述顶杆(91)的底端通过多根相互间隔的连接柱与导流管体(91)的内壁相固定连接,所述导流管体(91)的顶端安装有包裹托垫(93);
所述包裹托垫(93)的中部开设有通孔,以便顶杆(91)从中穿过,所述包裹托垫(93)采用弹性材质,且,其横截面的弧度与密封凸壳(82)下端外侧面弧度相同,以便完成紧密贴合。
8.根据权利要求3所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述防上浮组件(41)包括低密度滤网(411)以及吊板(412),所述低密度滤网(411)的上端通过多个竖杆固定在吊板(412)的下端面上;
所述竖杆的长度大于容纳瓶体(31)上溢流口的最大竖直高度。
9.根据权利要求8所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述吊板(412)的内部为空腔结构,且,其下端面均匀开设有若干个干燥孔。
10.根据权利要求3所述的一种基于物理变化量的快速测定装置,其特征在于:所述引流组件(42)包括引流棒(421)以及分接管头(22),所述分接管头(22)的上端与环形管(44)相连通,且,其下方设有引流棒(421),所述引流棒(421)的上端固定在防护壳体(45)上,且,其向远离防护壳体(45)中心的一侧倾斜设置;
所述引流棒(421)靠近防护壳体(45)一侧与防护壳体(45)外侧面的横向最短距离大于环形密封槽(46)的内环面与防护壳体(45)外侧面的横向最短距离。
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