CN113433030A - 一种固体体积密度测量仪 - Google Patents

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CN113433030A CN202110584010.4A CN202110584010A CN113433030A CN 113433030 A CN113433030 A CN 113433030A CN 202110584010 A CN202110584010 A CN 202110584010A CN 113433030 A CN113433030 A CN 113433030A
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张力戈
袁林江
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Abstract

本发明提供了一种固体体积密度测量仪，属于测量仪技术领域。现有技术测量效果差。容纳槽顶部设置有密封盖，仪器本体底部开设有装配槽，容纳槽内设置有气压测量装置，气压测量装置用于测量容纳槽内的气体压强，容纳槽内设置有用于感应固体质量的压力采集装置和用于向容纳槽内输送气体的气体输送装置，容纳槽内初始压强设为p1，气体输送装置输送气体时间设为t，气体输送装置输送t时间的气体体积为设v1，容纳槽内放入被测物体后气体压强设为p2，被测物体体积设为v0，被测物体体积v0与气体输送装置输送t时间的气体体积v1之和设为v2，被测物体质量设为m，控制装置通过玻意耳定律计算得出：p1v1＝p2v2，即p1v1＝p2(v0+v1)，被测物体体积
Figure DDA0003087401620000011
被测物体密度
Figure DDA0003087401620000012
不需要加入液体、操作简单方便。

Description

一种固体体积密度测量仪
技术领域
本发明属于测量仪技术领域，特别涉及一种固体体积密度测量仪。
背景技术
在当今社会中，对于规则物体的体积及密度测量，可以根据体积公式计算出体积，再进一步根据质量得出密度；而对于不规则物体的体积及密度测量，现有密度计要根据阿基米德原理来测量，需加入液体来测量，但被测物将被液体浸湿，针对具有吸水性的物体不易测量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种固体体积密度测量仪。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种固体体积密度测量仪，其特征在于，包括仪器本体及设置于所述仪器本体上的控制装置，所述仪器本体开设有容纳槽，所述容纳槽顶部设置有密封盖，所述密封盖用于密封所述容纳槽，所述仪器本体底部开设有装配槽，所述容纳槽内设置有气压测量装置，所述气压测量装置用于测量所述容纳槽内的气体压强，所述容纳槽内设置有用于感应被测物体质量的压力采集装置和用于向容纳槽内输送气体的气体输送装置，所述容纳槽内初始压强设为p1，所述气体输送装置输送气体时间设为t，所述气体输送装置输送t时间的气体体积为设v1，所述容纳槽内放入被测物体后气体压强设为p2，被测物体体积设为v0，被测物体体积v0与所述气体输送装置输送t时间的气体体积v1之和设为v2，被测物体质量设为m，所述控制装置通过玻意耳定律计算得出：p1v1＝p2v2，即p1v1＝p2(v0+v1)，被测物体体积
Figure BDA0003087401600000021
被测物体密度
Figure BDA0003087401600000022
本发明的工作原理：当需要测量固体的体积或者密度时，先用密封盖将容纳槽密封，控制装置控制气体输送装置向容纳槽内输送气体，经过t时间之后停止输气，输送气体的体积为v1，然后气压测量装置会测量出容纳槽内的气压p1；然后将密封盖打开，将需要测量的物体放入容纳槽内，底板底部的压力采集装置采集到被测物体的质量，关闭密封盖，控制装置控制气体输送装置向容纳槽内输送t时间的气体，输送气体的体积也为v1，然后气压测量装置测出容纳槽内气压为p2，由于容纳槽内被测物体自身体积为v0，所以p2>p1，则充气后总体积为v2，且v2＝v1+v0，由玻意耳定律可得：p1v1＝p2v2，即p1v1＝p2(v0+v1)，可以得出被测物体体积
Figure BDA0003087401600000023
被测物体的质量便可以用压力采集装置测出的被测物体的质量除以被测物体体积v0得出。
在上述的固体体积密度测量仪中，所述气压测量装置设置于所述容纳槽一侧，所述容纳槽一侧还设置有用于测量采集容纳槽内温度的温度测量装置。
在上述的固体体积密度测量仪中，所述容纳槽与所述装配槽通过底板隔开，所述压力采集装置固定于所述底板底部。
在上述的固体体积密度测量仪中，所述气体输送装置固定于所述底板的底部。
在上述的固体体积密度测量仪中，所述底板上设置有通孔，所述通孔用于对接所述气体输送装置使得所述气体输送装置能够向所述容纳槽内输入气体。
在上述的固体体积密度测量仪中，所述密封盖一侧与所述容纳槽一侧顶部转动连接。
在上述的固体体积密度测量仪中，所述控制装置上设置有控制面板。
与现有技术相比，本发明具有测量固体体积密度时不需要加入液体、操作简单方便及测量精度较高的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明仰视方向的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图。
图中，1、仪器本体；2、容纳槽；3、密封盖；4、装配槽；5、气压测量装置；6、压力采集装置；7、气体输送装置；8、底板；10、通孔；11、控制装置；12、控制面板；13、温度测量装置。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-图3所示，本固体体积密度测量仪包括仪器本体1及设置于仪器本体1上的控制装置11，仪器本体1开设有容纳槽2，容纳槽2顶部设置有密封盖3，密封盖3用于密封所述容纳槽2，仪器本体1底部开设有装配槽4，容纳槽2内设置有气压测量装置5，气压测量装置5用于测量容纳槽2内的气体压强，容纳槽2内设置有用于感应被测物体质量的压力采集装置6和用于向容纳槽2内输送气体的气体输送装置7，所述容纳槽2内初始压强设为p1，所述气体输送装置输7送气体时间设为t，所述气体输送装置7输送t时间的气体体积为设v1，所述容纳槽2内放入被测物体后气体压强设为p2，被测物体体积设为v0，被测物体体积v0与所述气体输送装置7输送t时间的气体体积v1之和设为v2，被测物体质量设为m，所述控制装置11通过玻意耳定律计算得出：p1v1＝p2v2，即p1v1＝p2(v0+v1)，被测物体体积
Figure BDA0003087401600000041
被测物体密度
Figure BDA0003087401600000042
进一步细说，气压测量装置5设置于容纳槽2一侧，容纳槽2一侧还设置有用于测量采集容纳槽2内温度的温度测量装置13，因为容纳槽2内的压强会随气体温度的变化而变化，在测量较冷或较热的物体时会导致测量结果不准确，因此温度测量装置13能够实时测量容纳槽2内部温度，并更加准确的测量出压强，从而使得出的被测物体积或密度误差更小，温度测量装置13采用铂系电阻温度传感器，根据理想气体状态方程可得：
Figure BDA0003087401600000043
即
Figure BDA0003087401600000044
可得
Figure BDA0003087401600000045
式中T1为容纳槽2内的初始温度，T2为容纳槽2内放入被测物体后的温度。
进一步细说，容纳槽2与装配槽4通过底板8隔开，压力采集装置6固定于底板8底部，压力采集装置6电容式压力传感器，测量精度高。
进一步细说，气体输送装置7固定于底板8的底部，底板8上设置有通孔10，通孔10用于对接气体输送装置7使得气泵9能够向容纳槽2内输入气体，在本实施例中，气体输送装置7采用气泵，控制装置11采用的是单片机，单片机搭配有时钟电路，气泵9能够持续均匀的向容纳槽2内部充气，时钟电路记录气泵9的输气时间，到达设定时间后单片机便会控制气泵9关闭。
进一步细说，密封盖3一侧与容纳槽2一侧顶部转动连接，使得人只需要翻转密封盖3便能够控制容纳槽2的密封和敞开，十分方便。
进一步细说，控制装置11上设置有控制面板12，控制面板12方便人的操作。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了大量术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种固体体积密度测量仪，其特征在于，包括仪器本体(1)及设置于所述仪器本体(1)上的控制装置(11)，所述仪器本体(1)开设有容纳槽(2)，所述容纳槽(2)顶部设置有密封盖(3)，所述密封盖(3)用于密封所述容纳槽(2)，所述仪器本体(1)底部开设有装配槽(4)，所述容纳槽(2)内设置有气压测量装置(5)，所述气压测量装置(5)用于测量所述容纳槽(2)内的气体压强，所述容纳槽(2)内设置有用于感应固体质量的压力采集装置(6)和用于向容纳槽(2)内输送气体的气体输送装置(7)，所述容纳槽(2)内初始压强设为p1，所述气体输送装置(7)输送气体时间设为t，所述气体输送装置(7)输送t时间的气体体积为设v1，所述容纳槽(2)内放入被测物体后气体压强设为p2，被测物体体积设为v0，被测物体体积v0与所述气体输送装置(7)输送t时间的气体体积v1之和设为v2，被测物体质量设为m，所述控制装置(11)通过玻意耳定律计算得出：p1v1＝p2v2，即p1v1＝p2(v0+v1)，被测物体体积
Figure FDA0003087401590000011
被测物体密度
Figure FDA0003087401590000012
2.根据权利要求1所述的一种固体体积密度测量仪，其特征在于，所述气压测量装置(5)设置于所述容纳槽(2)一侧，所述容纳槽(2)一侧还设置有用于测量采集容纳槽(2)内温度的温度测量装置(13)。
3.根据权利要求1所述的一种固体体积密度测量仪，其特征在于，所述容纳槽(2)与所述装配槽(4)通过底板(8)隔开，所述压力采集装置(6)固定于所述底板(8)底部。
4.根据权利要求3所述的一种固体体积密度测量仪，其特征在于，所述气体输送装置(7)固定于所述底板(8)的底部。
5.根据权利要求4所述的一种固体体积密度测量仪，其特征在于，所述底板(8)上设置有通孔(10)，所述通孔(10)用于对接所述气体输送装置(7)使得所述气泵(9)能够向所述容纳槽(2)内输入气体。
6.根据权利要求1所述的一种固体体积密度测量仪，其特征在于，所述密封盖(3)一侧与所述容纳槽(2)一侧顶部转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种固体体积密度测量仪，其特征在于，所述控制装置(11)上设置有控制面板(12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114029152A (zh) * 2021-10-27 2022-02-11 铜陵有色金属集团股份有限公司 一种建筑垃圾精细化分类回收设备

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CN104807720A (zh) * 2015-05-20 2015-07-29 闫语童 一种基于气体压强法测量物体密度的方法

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