CN210514003U - 一种密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种密度测量装置，包括磁致伸缩液位计、活动磁铁、弹簧，所述弹簧的上端固定在磁致伸缩液位计的探测杆的上部，弹簧的下端固定连接活动磁铁；所述弹簧的长度满足弹簧底部挂上被测物体后，活动磁铁、弹簧和被测物体可环绕在探测杆的长度范围内。本实用新型可用来测量不规则物体、中空物体等的密度，不需要量筒，不受量筒问题的限制；磁致伸缩液位计的测量精度比较高，所以得到的结果更为准确，更适合一些需要高精度物体的场合。

Description

一种密度测量装置

技术领域

本实用新型属于测量装置技术领域，尤其是涉及一种密度测量装置。

背景技术

磁致伸缩液位计主要是通过检测扭转波来测量液位，如图1所示，当进行液位测量时传感器头部1的电子仓发射驱动脉冲，并沿着波导丝2传播，同时产生环形磁场，当该磁场传播到活动磁铁3的位置即浮球位置时与活动磁铁3产生的轴向磁场相叠加合成一个螺旋磁场。由于磁致伸缩效应，波导丝2瞬间变形产生扭转波，该波以超声波速度向两边传递。当传感器头部1检测到扭转波时，通过计算发射脉冲与接收回波脉冲的时间间隔从而确定液位，测量精度高。

对于一些不规则物体、中空物体的密度测量来说，传统的测量方法主要是通过排水法测得体积，在结合质量，从而求得密度。但是该方法有着很大的缺陷，比如量筒的精度不够高，这会给测量带来很大的误差；或是物体比较大导致没有合适的量筒可以使用，这就会给密度的测量带来很大的不便。

对于液体密度的测量，传统的方法是通过天平上称量一个空杯的质量，再往里面加入已知体积的液体(比如用量杯量取一定量的液体)，再次称量加上液体的总质量，达到加入已知体积的液体的质量，将液体质量除以其体积，即使该液体的密度。这种液体的测量方法会因为量杯或者天平的误差，测量精度不高。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种密度测量装置，不受量筒或者天平的精度、和物体的体积的限制，而且由于磁致伸缩液位计的测量精度比较高，所以得到的结果更为准确，更适合一些需要高精度物体或者液体密度测量的场合。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种密度测量装置，包括磁致伸缩液位计、活动磁铁、弹簧，所述弹簧的上端固定在磁致伸缩液位计的探测杆的上部，弹簧的下端固定连接活动磁铁；所述弹簧的长度满足弹簧底部挂上被测物体或者已知密度的辅助测试物体后，活动磁铁、弹簧和被测物体可环绕在探测杆的长度范围内。

进一步的，所述弹簧的上端通过钢丝固定在磁致伸缩液位计的探测杆的上部。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型可用来测量不规则物体、中空物体等的密度，不需要量筒，不受量筒问题的限制；磁致伸缩液位计的测量精度比较高，所以得到的结果更为准确，更适合一些需要高精度物体的场合。

(2)本实用新型可以用来测量液体的密度，不受天平、量筒等的限制，测量精度更高。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例密度测量装置的结构示意图。

附图标记说明：

1：传感器头部；2：波导丝；3：活动磁铁；4：弹簧；5：被测物体；6：测试罐；7：探测杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本申请一个实施例一种密度测量装置，如图1所示，包括磁致伸缩液位计、活动磁铁3、弹簧4，所述弹簧4的上端固定在磁致伸缩液位计的探测杆7的上部，弹簧4的下端固定连接活动磁铁3；

当用于测量物体的密度时，所述弹簧4的长度满足弹簧4底部挂上被测物体5后，活动磁铁3、弹簧4和被测物体5可环绕在探测杆7的长度范围内。

当用于测量液体的密度时，所述弹簧4的长度满足弹簧4底部挂上已知密度的辅助测试物体后，活动磁铁3、弹簧4和辅助测试物体可环绕在探测杆7的长度范围内。

本实施例弹簧4的上部通过钢丝固定在探测杆7上。

测量时：

首先，竖直放置磁致伸缩液位计，测得活动磁铁3在探测杆7上的第一位置；

之后，在弹簧4底部通过挂钩挂上被测物体5或者已知密度的辅助测试物体，侧得活动磁铁3在探测杆7上的第二位置；

之后，在容器中加入液体，将上述磁致伸缩液位计放入容器中，侧得活动磁铁3在探测杆7上的第三位置；

最后，通过公知的力学公式计算得到被测物体的密度，公式如下：

1)若ρ₁<ρ₂，则加入测试液体后浮力大于重力，弹簧4受到压缩的力，弹力与重力方向一致。

kL₁＝ρ₁V_被g

kL₂＝ρ₂V_被g-ρ₁V_被g

因此，

当测量物体密度时，测试液体的密度已知，被测物体的密度：

当测量液体密度时，辅助测试物体的密度已知，被测液体的密度：

2)若ρ₁>ρ₂，则加入液体后浮力小于重力，弹力与浮力方向一致。

kL₁＝ρ₁V_被g

kL₂＝ρ₁V_被g-ρ₂V_被g

因此：

当测量物体密度时，测试液体的密度已知，被测物体的密度：

当测量液体密度时，辅助测试物体的密度已知，被测液体的密度：

其中ρ₁为被测物体的密度或者辅助测试物体的密度；ρ₂为测试液体的密度；k为弹簧系数；g为重力加速度，L₁为第二位置与第一位置的差值，L₂为第三位置与第一位置的差值。

本装置可用来测量不规则物体、中空物体等的密度，传统的测量方法主要是通过排水法测得体积与质量，从而求得密度。但是该方法有着很大的缺陷，比如量筒的精度不够高，这会给测量带来很大的误差；或是物体比较大导致没有合适的量筒可以使用，这就会给测量带来很大的不便。该装置则不受这些条件的限制，而且由于磁致伸缩液位计的测量精度比较高，所以得到的结果更为准确，更适合一些需要高精度物体的场合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种密度测量装置，其特征在于：包括磁致伸缩液位计、活动磁铁、弹簧，所述弹簧的上端固定在磁致伸缩液位计的探测杆的上部，弹簧的下端固定连接活动磁铁；所述弹簧的长度满足弹簧底部挂上被测物体或者已知密度的辅助测试物体后，活动磁铁、弹簧和被测物体可环绕在探测杆的长度范围内。

2.根据权利要求1所述的一种密度测量装置，其特征在于：所述弹簧的上端通过钢丝固定在磁致伸缩液位计的探测杆的上部。

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