CN201340374Y - 一种固体材料密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种固体材料密度测量装置，该装置由托盘、支撑架、上称量盘、下称量盘以及连接上下称量盘的金属细丝组成。将装置与精度0.1mg测量范围大于50g的通用电子天平配套组装，称量并记录测试样品在空气中的质量和在液体中的质量，计算出固体的密度。本实用新型装置可应用在通用电子天平上，扩大了应用范围；连接上下称量盘的匀质金属细丝直径0.15～0.25mm；测量准确度高、重复性好，计算简便，操作方便，实用性好。

Description

一种固体材料密度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，具体涉及一种固体材料密度测量装置。

背景技术

目前用于检测固体材料密度的仪器装置很多，申请公开号CN93111815.8发明名称为《双天平互通容器密度测试方法及装置》，其公开的测量装置是由在两个装液体的容器侧壁用软管连通成连通器和两个电子分析天平或电子秤组成，用于测量固体、液体材料的密度，也可进行体积等测量或作为两个称量天平使用。其结构如图5所示：A，B为两天平称量台，C为所测固体材料。它是利用液体平衡的原理，在两个连通器内加入一定液体，当液体平衡时，两容器的液体表面在同以水平面上；当一个容器内放入某一物体，在液体平衡时，两容器的液体表面处于同一水平面上。显然，用电子分析天平称出放入物体前，后两容器的质量，从两次测量的质量差值就可算出物体的质量，体积和密度。所算出的质量差与液体密度之比，是物体体积的二分之一(在此的条件是两容器的内经相等)，如果已知物体的体积，则没有装物体的容器的质量差除以物体体积的二分之，是液体的密度。

还有一种固体物质密度测量方法是用梅特勒-托利多XS204电子分析天平运用阿基米德浮力原理对固体物质进行未知密度的测试。根据金属丝受的浮力作用浸在测试介质中的长度变化进行测试。在计算中对挂丝在测试介质中所受的浮力进行抵扣，得到最后未知固体密度的测试结果。如图6所示，E为测试天平受力装置侧臂，D为两根直径为0.6mm的匀质金属丝，金属丝连接深入液体中的下称量盘进行固体密度测试。

上述现有技术《双天平互通容器密度测试方法及装置》存在的主要问题是

测量需要两个同型号的天平才能达到精度要求，且需记录数据多，计算繁琐，引用误差大。

梅特勒-托利多XS204电子分析天平中存在主要的问题是

1、采用侧臂悬挂称量，为分析专用天平，可移植性差；2、连接称量盘的匀质金属丝太粗，对精度有影响过大。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是：提供一种新的固体材料密度测量装置，用于克服上述现有技术的不足之处，简便地实现对固体材料测量的准确度和高精度。

本实用新型解决技术问题的方案是：运用阿基米德浮力原理，使用一台通用电子平，记录固体材料在空气和液体中的两个不同质量值即可达到测试精度要求。新的固体材料密度测量装置由托盘、放样支撑架，上称量盘，下称量盘、金属细丝、盛液体的透明容器和通用电子天平配套组装而成，所述托盘为具有三条支撑腿的平台，平台上开有两条槽；所述支撑架由一底部圆环和垂直矩形框架固定连接组成，在矩形框架的横梁上有一个圆环通孔，托盘置于通用电子天平的防风罩内，与天平称量盘不相接触，放样支撑架放置于天平称量盘上，其矩形框架两垂直边从托盘的两槽中穿出，且不与托盘的槽孔相接触，上称量盘置于放样支撑架上方横梁上，由放样支撑架横梁中点的预留孔支撑，用于称量固体质量m1；金属细丝的一端固定在从支撑架横梁孔中穿出的金属杆上，另一端悬挂下称量盘，下称量盘浸入透明容器的液体中，用于称量液体中的质量m2；透明容器置于托盘上。

所述金属细丝的直径为0.15～0.25mm，减小了测量误差；测量装置的测试精度≤0.1mg。

固体材料的密度测试原理：将固体密度测试装置组装平稳的放置在精度为0.1mg的通用电子天平上。在已知液体密度ρ_液的条件下，使用电子天平分别称出未知密度固体在空气中的质量m1，和在液体中的质量m2，代入公式ρ_固＝m1×ρ_液/(m1-m2)，可得固体的密度ρ_固。

本实用新型与现有技术相比较，具有益效果是：

1、本实用新型能清楚，直观，简单，快捷地测量物体的密度，其计算简便，操作方便，实用性好。并可参与生产过程中的物料密度的跟踪测定，为生产提供最可靠的数据。

2、本实用新型使用的金属丝直径仅为0.15mm，比梅特勒-托利多XS204电子分析天平使用的金属丝的直径小很多，能有效降低测试结果的系统误差，提高测量精度。

3、新装置使用一台普通天平，便于安装、携带，具有通用性和可移植性强。

附图说明

图1本实用新型结构示意图

图2本实用新型托盘结构示意图

图3本实用新型支撑架结构示意图

图4本实用新型钢丝与上、下称量盘连接示意图

图5现有双天平互通容器密度测试方法及装置结构示意图

图6现有梅特勒-托利多XS204电子分析天平结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型由托盘1、放样支撑架2、上称量盘3、下称量盘4、金属细丝5和盛液体的透明容器6组成。托盘1置于通用电子天平的防风罩内，与天平称量盘不相接触，放样支撑架2放置于天平称量盘上，上称量盘3置于放样支撑架2上方横梁上，金属细丝5的一端连接在从固定放样支撑架2下垂的金属杆上，另一端悬挂下称量盘4，下称量盘4浸入透明容器6的液体中，透明容器6置于托盘1上。

如图2所示，托盘1为具有三条支撑腿的平台，托盘的三条支撑腿高度可以调整，以适应于结构有差异的天平。平台上开有两条槽，所述支撑架2的结构由一底部圆环和垂直矩形框架固定连接组成，如图3所示，在矩形框架的横梁上开有通孔2.1，通孔2.1的位置与底部圆环的圆心同心。其矩形框架两垂直边从托盘1的两槽1.1中穿出，且不与托盘1的槽孔1.1相接触。

如图4所示，在放样支撑架2横梁中点的圆环孔2.1，用于支撑上称量盘3，从孔2.1中穿出一金属杆，金属丝5的一端固定在此金属杆上，另一端悬挂下称量盘4，在下称量盘4盘面上开有通孔，使下称量盘的盘内不积存液体，保证被测物体密度的准确性。金属丝5的直径设计为0.15～0.25mm，本实用新型所用的金属丝的直径优选为0.15mm。使测量装置的测量误差大为减小，测量精度有效提高，测试精度优于0.1mg。

Claims (5)

1、一种固体材料密度测量装置，由托盘(1)、放样支撑架(2)，上称量盘(3)，下称量盘(4)、金属细丝(5)、盛液体的透明容器(6)和通用电子天平配套组装而成，其特征在于：所述托盘(1)为具有三条支撑腿的平台，平台上开有两条槽，所述支撑架(2)的结构由一底部圆环和垂直矩形框架固定连接组成，在矩形框架的横梁上开有通孔(2.1)，托盘(1)置于通用电子天平的防风罩内，与天平称量盘不相接触，放样支撑架(2)放置于天平称量盘上，其矩形框架两垂直边从托盘(1)的两槽(1.1)中穿出，且不与托盘(1)的槽孔(1.1)相接触，上称量盘(3)置于放样支撑架(2)上方横梁上，由放样支撑架(2)横梁中点的圆环(2.1)穿出，金属细丝(5)的一端固定在从圆环(2.1)中穿出的金属杆上，另一端悬挂下称量盘(4)，下称量盘(4)浸入透明容器(6)内的液体中，透明容器(6)置于托盘(1)上。

2、根据权利要求1所述的固体材料密度测量装置，其特征在于：所述金属细丝(5)的直径为0.15～0.25mm，测量装置的测试精度为0.05mg～0.1mg。

3、根据权利要求1所述的固体材料密度测量装置，其特征在于：所述支撑架(2)的矩形框架横梁上开的通孔(2.1)的位置与底部圆环的圆心同心。

4、根据权利要求1所述的固体材料密度测量装置，其特征在于：托盘(1)的三条支撑腿高度可以调整。

5、根据权利要求1所述的固体材料密度测量装置，其特征在于：所述下称量盘(4)盘面上有通孔。

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