CN209326696U - 一种测得固体重量、体积和密度的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测得固体重量、体积和密度的检测装置。包括盒体、电子天平、容器和吊装机构，其中盒体顶部开设有孔口，电子天平沿水平方向固设于盒体中或沿水平方向放置于架体的下方，电子天平包括依次电联接的称重模块、计算模块和显示模块，容器放置于称重模块上，容器为等截面容器，容器中盛有洁净水，吊装机构包括二吊装组件和沿水平方向设置的多个滑轨，吊装组件包括对应于滑轨的多根连接件以及固设于连接件底端的支撑板，每一连接件滑设于对应一滑轨中，滑轨固设于孔口位置，连接件为等截面部件。利用本实用新型中的检测装置可快速、准确的计算出固体的重量、体积和密度。

Description

一种测得固体重量、体积和密度的检测装置

技术领域

本实用新型涉及重量、体积和密度检测领域，尤其涉及一种测得固体重量、体积和密度的检测装置。

背景技术

通常固体密度的粗略检测步骤包括以下步骤：称量固体的质量m，计算固体的体积V，再根据计算公式式计计算出固体密度ρ；其中，对于形状不规则的固体很难准确计算出体积V，因而计算出的密度结果是粗略的、不精确的。目前固体体积V常采用排洁净水法测量或交与专业机构检测，采用排洁净水法测量固体体积V时，捆绑样品耗费时间较长，绑绳容易导致测量的体积V增大，难以保证最终固体密度ρ准确度，而且程序过于繁琐；交与专业机构检测，耗费的时间长，检测成本高。因而，有必要设计一种既简便又可精确检测出固体重量、体积和密度的检测装置。

实用新型内容

鉴于上述情况，本实用新型提供了一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，能够快速准确测量出固体密度的同时实现对固体重量和体积的检测。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，包括

盒体或架体，所述盒体或架体的顶部开设有孔口；

电子天平，沿水平方向固设于所述盒体中或沿水平方向放置于所述架体的下方，所述电子天平包括依次电联接的称重模块、计算模块和显示模块；

容器，放置于所述称重模块上，所述容器为等截面容器，所述容器中盛有洁净水；

吊装机构，包括二吊装组件和沿水平方向设置的多个滑轨，所述吊装组件包括对应于所述滑轨的多根连接件以及固设于所述连接件底端的支撑板，每一所述连接件滑设于对应一所述滑轨中，所述滑轨固设于所述孔口位置，所述连接件为等截面部件；

其中，所述固体的密度大于洁净水的密度，所述计算模块中预设有固体重量、体积和密度的计算公式。

本实用新型的有益效果在于：可实现对固体(包括不规则形状的固体)密度、重量和体积的快速、准确检测，并通过显示模块直观的显示出读数，便于读取。

本实用新型一种测得固体重量、体积和密度的检测装置的进一步改进在于，二所述吊装组件中支撑板之间通过转轴转动连接，所述转轴和所述滑轨之间连接有一所述连接件，所述滑轨呈半圆弧形。半圆弧形的半径为对应连接件与转轴之间的直线距离。

本实用新型一种测得固体重量、体积和密度的检测装置的进一步改进在于，所述盒体的的对应于所述显示模块的位置开设有观察孔。便于读数的读取。

本实用新型一种测得固体重量、体积和密度的检测装置的进一步改进在于，所述称重模块的型号为CW-0.5、AD-S321、AD-S343或JY-CZ1000-GN。上述称重模块具有较好的测量精度。

附图说明

图1是本实用新型一种测得固体重量、体积和密度的检测装置的透视示意图。

图2是本实用新型中吊装机构中的连接件及支撑板浸没于洁净水中的状态示意图。

图3是本实用新型中固体放置于支撑板上的状态示意图。

图4是本实用新型中固体下沉于容器底部时的状态示意图。

具体实施方式

为利于对本实用新型的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

如图1至图4所示，本实用新型公开了一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，包括盒体1或架体、电子天平2、容器3和吊装机构；其中，盒体1或架体的顶部开设有孔口，电子天平2沿水平方向固设于盒体1中或沿水平方向放置于架体的下方，电子天平2包括依次电联接的称重模块、计算模块和显示模块，容器3放置于称重模块上，容器3为等截面容器，容器3中盛有洁净水，吊装机构，包括二吊装组件和沿水平方向设置的多个滑轨43，吊装组件包括对应于滑轨43的多根连接件42以及固设于连接件42底端的支撑板41，每一连接件42滑设于对应一滑轨43中，滑轨43固设于孔口位置，连接件42为等截面部件；其中，固体5的密度大于洁净水的密度，计算模块中预设有固体5重量、体积和密度的计算公式。本实施例中，(1)检测装置结构简单、操作方便，便于安装和携带，具有较好的适应性，实现固体5重量、体积和密度的自动采集和处理；(2)可快速实现对固体5密度、重量和体积的准确检测，并通过显示模块显示出对应读数，便于工作人员读取。具体的，计算模块中预设有计算公式：P＝A-Na，V＝a-Na，ρ＝P/V＝(A-Na)/(a-Na)，其中常数N＝n s/S，P为固体5的重量，V为固体5的体积，ρ为固体5的密度，s为连接件42的横截面积，S为容器3的横截面积，n为连接件42的根数。

进一步的，盒体1的的对应于显示模块的位置开设有观察孔。本实施例中，通过在盒体1上开设观察孔，便于读取读数。

进一步的，称重模块的型号为CW-0.5、AD-S321、AD-S343或JY-CZ1000-GN。

实施例一：如图1所示，二吊装组件中的支撑板41分别通过多个连接件42滑设于(对应)滑轨43中，通过驱动连接件42沿滑轨43滑移，使得二吊装组件中的支撑板41相背运动，进而使得固体5掉落并下沉于容器3的底部。

实施例二：二吊装组件中支撑板41之间通过转轴转动连接，转轴和滑轨43之间连接有一连接件42，滑轨43呈半圆弧形。支撑板41的一端通过连接件42滑设于一滑轨43中，将支撑板41的远离转轴的一端通过另一连接件沿另一滑轨43滑移，使得二吊装组件中支撑板41的远离转轴的一端相背运动，进而使得固体5掉落并下沉至容器3的底部。本实施例中，转轴同轴连接有一连接件42，实际检测过程中，保持同轴连接于转轴的连接件静止不动。本实施例中二吊装组件中支撑板41的连接相对运动原理可参见现有技术中剪刀的运动原理。

实施例三：支撑板41的两端分别通过一连接件滑设对应滑轨43中，支撑板41两端之间连接有固设于盒体1上的另一连接件；通过驱动连接于支撑板41两端的连接件沿对应滑轨43滑移，使得支撑板41相背离，完成固体5的掉落。本实施例中，另一连接件与支撑板41之间可采用铰接连接，连接件的顶端铰接有滑设于滑轨43中的滑块。

本实用新型中，固体5放置于支撑板41后及下沉至容器3底部时，连接件42浸没于洁净水中的长度保持不变，以此保证固体5密度检测的精准性。显示模块包括便于读取读数的显示屏，显示屏上可同时或单独显示出固体5的密度、固体5的重量以及固体5的体积；具体的，电子天平上设有多个按钮，分别控制固体5密度、重量和体积的显示。

本实用新型中，盒体可选用玻璃或透明亚克力材质，便于密度检测过程中观察和操作；电子天平还包括固设于称重模块上的托盘，便于容器的放置。

本实用新型一种测得固体重量、体积和密度的检测装置的检测方法，包括以下步骤：

提供电子天平2，并将电子天平2水平放置，电子天平2包括依次电联接的称重模块、计算模块和显示模块；

提供盛有洁净水的容器3，容器3为等截面容器，容器3的横截面积为S；

将容器3放置于电子天平2上；

提供吊装机构，吊装机构包括二吊装组件和沿水平方向布设的多个滑轨43，吊装组件包括对应于滑轨43的多根连接件42以及固设于连接件42底端的支撑板41，每一连接件42滑设于对应一滑轨43中，连接件42为等截面部件，连接件42的横截面积为s，连接件42的根数为n，将连接件42和支撑板41放置于容器3中，并使部分连接件和全部支撑板浸没于容器3盛装的洁净水中，通过称重模块称重，称重的重量为X，并将重量X传输给计算模块；

提供待检测的固体5，固体5的密度大于洁净水的密度；

将固体5放置于二吊装组件中的支撑板41上，保证固体全部浸没在洁净水中，通过称重模块称重，称重的重量为X+a，并将重量X+a传输给计算模块；

将二吊装组件中连接件42沿相远离的方向滑移，带动二吊装组件中的支撑板41相背运动，使得固体5脱离支撑板41并下沉至于容器3底部，通过称重模块称重，称重的重量为X+A，并将重量X+A传输给计算模块；

通过计算模块根据计算公式P＝A-Na计算出固体5重量，根据计算公式V＝a-Na计算出固体5体积，根据计算公式ρ＝P/V＝(A-Na)/(a-Na)计算出固体5密度，其中常数N＝ns/S，并将固体5重量、固体5体积和固体5密度传递给显示模块；

通过显示模块(同时或分别)显示固体5重量的读数、固体5体积的读数以及固体5密度的读数；

其中，检测过程中，容器3中的洁净水不会溢出。

具体的，重量X包括盛有洁净水的容器的重量以及浸没于洁净水中的支撑板41和连接件42(连接件42部分侵没于洁净水中)所产生的浮力，重量X+a包括盛有洁净水的容器的重量、浸没于洁净水中的支撑板41和连接件42所产生的浮力、固体5的浮力F₁(F₁＝ρ_洁净水V_物g，ρ_洁净水＝1g/cm³，V_物＝F₁/g)以及洁净水水面上升浸没连接件42部分所增加的浮力F₂，重量X+A包括盛有洁净水的容器的重量以及浸没于洁净水中的支撑板41、连接件42所产生的浮力、固体5的重量G以及洁净水水面上升浸没连接件42所增加的浮力F₂(固体5放置于支撑板41和下沉至容器3底部时洁净水面的高度保持不变)；设定B＝X，C＝X+a，D＝X+A，可知：C＝B+F₁+F₂，D＝B+G+F₂，推导可知C-B＝F₁+F₂＝F₁+F₁·N/(1-N)，D-B＝G+F₂＝G+F₁·N/(1-N)＝G+N(C-B)，进一步推导可知：F₁＝(1-N)(C-B)，G＝(D-B)-N(C-B)，其中常数N＝n s/S，s为连接件的横截面积，S为容器的横截面积，n为连接件的根数，继而固体的密度ρ＝P/V_物g＝G/F₁＝(D-B)-N(C-B)/(1-N)(C-B)＝(A-Na)/(a-Na)。

进一步的，于使部分连接件和全部支撑板浸没于容器3盛装的洁净水中、于将固体放5置于二所述吊装组件中的支撑板41上以及于使得固体5脱离支撑板41并下沉至容器底部，通过称重模块称重步骤中：均静置至少3秒后通过称重模块称重。本实施例中，通过静置至少3秒后称重(即使得容器3中洁净水静置后再进行称重作业)，保证称重质量的准确性，继而保证固体5密度、重量和体积检测精准性。

本实用新型中，(1)如图1至图4所示，连接件42部分长度浸没于洁净水中，连接件42的顶端滑设(或固设)于洁净水平设置的滑轨43中，可以保证固体5放置于支撑板41上至下沉至于容器3底部过程中，连接件42浸没于洁净水中的长度保持不变，保证固体5密度测量的精准性；具体的，当连接件42滑设于滑轨43中时，连接件42的顶端连接有滑设于滑轨43中的滑块；(2)可实现对固体5(包括不规则形状的固体5)密度、重量和体积的快速、准确检测，并通过显示模块直观的显示出对应的读数，便于数据的读取；(3)支撑板41呈网状结构或板状结构，连接件42可选用筋线或杆件，容器3选用量杯、量筒等。

本实用新型一种测得固体重量、体积和密度的检测装置的有益效果包括：

1.可实现对不规则固体体积、密度和重量进行精准检测，与现有技术中相比，具有检测速度快、检测精度高等优点。

2.检测装置结构简单、操作方便，便于安装和携带，具有较好的适应性，实现固体重量、体积和密度的采集、计算和显示。

3.固体放置于支撑板上至下沉至于容器底部过程中，连接件浸没于洁净水中的长度不变，进一步保证固体密度测量的精准性。

以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容的能涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，其特征在于，包括：

盒体或架体，所述盒体或架体的顶部开设有孔口；

电子天平，沿水平方向固设于所述盒体中或沿水平方向放置于所述架体的下方，所述电子天平包括依次电联接的称重模块、计算模块和显示模块；

容器，放置于所述称重模块上，所述容器为等截面容器，所述容器中盛有洁净水；

吊装机构，包括二吊装组件和沿水平方向设置的多个滑轨，所述吊装组件包括对应于所述滑轨的多根连接件以及固设于所述连接件底端的支撑板，每一所述连接件滑设于对应一所述滑轨中，所述滑轨固设于所述孔口位置，所述连接件为等截面部件；

其中，所述固体的密度大于洁净水的密度，所述计算模块中预设有固体重量、体积和密度的计算公式。

2.根据权利要求1所述的一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，其特征在于：二所述吊装组件中支撑板之间通过转轴转动连接，所述转轴和所述滑轨之间连接有一所述连接件，所述滑轨呈半圆弧形。

3.根据权利要求1所述的一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，其特征在于：所述盒体的对应于所述显示模块的位置开设有观察孔。

4.根据权利要求1所述的一种测得固体重量、体积和密度的检测装置，其特征在于：所述称重模块的型号为CW-0.5、AD-S321、AD-S343或JY-CZ1000-GN。