CN211205425U - 一种基于排水法的高精度体积测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型发明提供一种基于排水法的高精度体积测量装置，属于体积测量装置领域；该体积测量装置包括基座，所述基座上板面设有控制显示器，内部有由陀螺仪和连接在上下板面间的至少三个液压伸缩支腿构成的调平部；左侧浸物杯通过支撑架与基座紧密固定，所述浸物杯上置有可自由调动高度的压物器；右侧测量部通过卡合槽固定在基座上，所述测量部包括：通过略向下倾斜带有阀门的三通管与浸物杯连通的测液杯，和位于测液杯顶部的超声波液位传感器，以及最右侧底部的排液管；调平部和测量部均与上述控制显示器相连。本实用新型的体积测量装置，用新型校准的超声波传感器测量液体液位可以精确获得物体体积，具有精度高、操作简单、结构稳定的特点。
Description
技术领域
在本实用新型发明涉及一种基于排水法的高精度体积测量装置，属于体积测量装置领域。
背景技术
目前，对于固体体积的测量方式大部分是针对规则固体的，如规则的球体、立方体等，可以通过直接测量物体长度来达到目的；对于不规则固体来说，多采用排水法进行测量。传统的排水法一般采用具有刻度的量筒来目测读数，但是由于操作人员对量筒进行读数时，肉眼难以分辨液面是否水平，读数存在误差，或出现固体密度小于水密度发生上浮情况等，均会导致测量结果受到影响。因此，在实际生产生活及科学研究中亟需一种精度高、操作方便、结构稳定且显示直观的装置来测量固体体积。
发明内容
本实用新型发明的目的在于克服现有固体体积测量设备存在的上述缺陷，提出一种精度高、操作简单、结构稳定的高精度体积测量装置。
本实用新型的一种基于排水法的高精度体积测量装置，通过基座（1）来实现调平作用，通过压物器（6）的作用实现压物效果，通过测量部来测量体积；具体包括：基座（1）、液压伸缩支腿（2）、控制显示器（3）、支撑架（4）、浸物杯（5）、压物器（6）、带有阀门的三通管（7）、超声波液位传感器（8）、测液杯（9）、排液管（10）、调试提示点（11）、卡合槽（12）、控制显示器开关键（31）、调平按钮（32）、测量按钮（33）、显示屏（34）、拆卸夹（61）、防滑橡胶垫（62）、刚性杆（63）、调距螺旋（64）、压物网（65）；基座上板面设有控制显示器，内部有由陀螺仪和连接在上下板面间的至少三个液压伸缩支腿构成的调平部；左侧浸物杯通过支撑架与基座紧密固定，所述浸物杯上置有可自由调动高度的压物器；右侧测量部通过卡合槽固定在基座上，所述测量部包括：通过带有阀门的三通管与浸物杯连通的测液杯，和位于测液杯顶部的超声波液位传感器，以及最右侧底部的排液管；调平部和测量部均与上述控制显示器相连。
作为优选，所述控制显示器与调平部和超声波液位传感器连接，接收所述基座上陀螺仪检测的水平度信息，所述控制显示器根据检测水平度控制液压伸缩支腿伸缩；置有调平按钮和测量按钮和开关键。
作为优选，固定压物器的拆卸夹，为不易生锈的材料制成，其夹口处设有防滑橡胶垫，利于固定和防止浸物杯被损伤；刚性杆连接于拆卸夹的中心，底端固定有压物网，压物网为不易生锈的轻质网连接在镀铝金属环上制成，且所述刚性杆上设有调距螺旋，通过转动调距螺旋可控制刚性杆伸缩，从而调动压物网的高度。
作为优选，测液杯顶部封闭，与关闭的带有阀门的三通管和排液管形成的空间为密闭空间，超声波液位传感器置于测液杯顶部，连接控制显示器。
作为优选，略向下倾斜的带有阀门的三通管一端固定于浸物杯上，一端和测液杯相连，另一端伸出测液杯外；在浸物杯有一调试提示点与带有阀门的三通管出液口下底面位于同一高度。
本实用新型包括以下有益效果：本实用新型所述的一种基于排水法的高精度体积测量装置适用于非溶解性固体的体积测量，尤其适用于不规则固体（如植物果实）；该装置通过位于基座上的陀螺仪与液压伸缩支腿相配合的方式将基座调整至水平状态，从而保证设置在基座上的浸物杯和测液杯内液体可以保持水平；当所测固体密度小于水上浮于水面时，压物器能方便快捷解决该问题；采用排水法原理，经过校准的超声波液位传感器可以精确的测出排出液体的体积，经过控制显示器计算，便容易高精度的得出固体体积；操作简单，对操作人员操作水平要求低，结构稳定，精度高。
附图说明：
图1是本实用新型实施方式的结构示意图；
图2是本实用新型的压物器的结构示意图；
图3是本实用新型的控制显示器结构示意图；
图4是本实用新型的仰视图；
附图标记说明：
1-基座；2-液压伸缩支腿；3-控制显示器；4-支撑架；5-浸物杯；6-压物器；7-带有阀门的三通管；8-超声波液位传感器；9-测液杯；10-排液管；11-调试提示点；12-卡合槽；
31-控制显示器开关键；32-调平按钮；33-测量按钮；34-显示屏；
61-拆卸夹；62-防滑橡胶垫；63-刚性杆；64-调距螺旋；65-压物。
具体实施方式：
为使本实用新型发明的目的、技术方案和有点更加清楚明了，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型发明提出的一种基于排水法的高精度体积测量装置进行进一步说明。应当理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
本实用新型发明所述的一种基于排水法的高精度体积测量装置，如图1所示，具体实施方式采用以下技术方案，它包括：基座，所述基座上板面设有控制显示器，内部有由陀螺仪和连接在上下板面间的至少三个液压伸缩支腿构成的调平部；左侧浸物杯通过支撑架与基座紧密固定，所述浸物杯上置有可自由调动高度的压物器；右侧测量部通过卡合槽固定在基座上，所述测量部包括：通过略向下倾斜带有阀门的三通管与浸物杯连通的测液杯，和位于测液杯顶部的超声波液位传感器，以及最右侧底部的排液管；调平部和测量部均与上述控制显示器相连。
进一步的，测液杯优选为矩形或圆形规整容器，以方便计算其底面积，从而依据超声波液位传感器测出的液面高度，得到固体体积。
进一步的，所述控制显示器与调平部和超声波液位传感器连接，接收所述基座上陀螺仪检测的水平度信息，所述控制显示器根据检测水平度控制液压伸缩支腿伸缩；置有调平按钮和测量按钮和开关键。
具体地，所述调平部用于将基座调至水平状态，通过基座置有的陀螺仪可以精确的检测出基座水平度；其原理是利用陀螺在电磁驱动作用下进行高速旋转时，其自转轴会保持绝对竖直状态，在其自转轴上下两端设置电感元件，即可通过电感元件得知陀螺仪所属基座上某一参考体相对于自转轴是否平行，得到基座的水平度；当基座未处于水平状态时，可通过控制显示器调平按钮调节一个或多个液压伸缩支腿的伸缩，将基座调至水平状态；液压伸缩支腿的数量至少为三个，且优为三个，利用三点成一面的原理快速将基座调平。
进一步的，固定压物器的拆卸夹，为不易生锈的材料制成，其夹口处设有防滑橡胶垫，利于固定和防止浸物杯被损伤；刚性杆连接于拆卸夹的中心，底端固定有压物网，压物网为不易生锈的轻质网连接在镀铝金属环上制成，且所述刚性杆上设有调距螺旋，通过转动调距螺旋可控制刚性杆伸缩，从而调动压物网的高度。
较优地，所述压物网直径应稍小于浸物杯直径，以方便于通过调距螺旋自由调动压物网高度。
进一步的，测液杯顶部封闭，与关闭的带有阀门的三通管和排液管形成的空间为密闭空间，超声波液位传感器置于测液杯顶部，连接控制显示器。
进一步的，略向下倾斜的带有阀门的三通管一端固定于浸物杯上，一端和测液杯相连，另一端伸出测液杯外；在浸物杯有一调试提示点与带有阀门的三通管出液口下底面位于同一高度。
较优地，所述调试提示点应略凸出于浸物杯，以方便调动压物网，使密度小于水的上浮固体完全浸入水中。
本实用新型具体实施方式的工作原理为：将装置放在较为平整的台面上，向支撑架上的浸物杯中注入适量水（稍低于调试提示点所在液面），打开控制显示器的开关键；待水位稳定时，按下控制显示器的调平按钮，将基座调整至水平状态；打开带有阀门的三通管，使其通向测液杯外，再向浸物杯中加入适量水（稍淹没调试提示点），待带有阀门的三通管通向测液杯外端不再有水流出时，转动带有阀门的三通管阀门，使其通向测液杯；轻放待测固体于浸物杯中，若固体全部浸入水中，则不使用压物器；若待测固体上浮，则转动位于压物器刚性杆上的调距螺旋，使用压物网将待测固体全部浸入水中，压物网触碰到稍突出的调试提示点即为待测固体全部浸入；待测液杯中水位稳定不在变化时，关闭带有阀门的三通管开关（以保证超声波液位传感器工作空间为），按下控制显示器的测量按钮，控制显示器所示数据为根据V=Sh计算得到的测液杯内液体体积，即为待测固体体积；待测量完成后，打开排液管开关，排出测液杯中的水，结束测量。
以上显示和描述了本实用新型基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种基于排水法的高精度体积测量装置，其特征在于：基座（1）、液压伸缩支腿（2）、控制显示器（3）、支撑架（4）、浸物杯（5）、压物器（6）、带有阀门的三通管（7）、超声波液位传感器（8）、测液杯（9）、排液管（10）、调试提示点（11）、卡合槽（12）、控制显示器开关键（31）、调平按钮（32）、测量按钮（33）、显示屏（34）、拆卸夹（61）、防滑橡胶垫（62）、刚性杆（63）、调距螺旋（64）、压物网（65）；该装置通过基座（1）来实现调平作用，通过压物器（6）的作用实现压物效果，通过测量部来测量体积；上述基座（1）上板面设有控制显示器（3），内部有由陀螺仪和连接在上下板面间的至少三个液压伸缩支腿（2）构成的调平部；左侧浸物杯（5）通过支撑架（4）与基座（1）紧密固定，浸物杯（5）上有可自由调动高度的压物器（6），压物器（6）通过拆卸夹（61）固定在浸物杯（5）上，拆卸夹（61）连接着可自由调控高度的刚性杆（63），压物网（65）固定在刚性杆（63）底端；右侧测量部通过卡合槽（12）固定在基座（1）上，测液杯（9）通过带有阀门的三通管（7）与浸物杯（5）连接，测液杯（9）顶部置有超声波液位传感器（8），所述测液杯右侧底部设有排液管（10）。
2.根据权利要求1所述的一种基于排水法的高精度体积测量装置，其特征在于：所述控制显示器（3）与调平部和超声波液位传感器（8）连接，接收所述基座（1）上陀螺仪检测的水平度信息，所述控制显示器（3）根据检测水平度控制液压伸缩支腿（2）伸缩；置有调平按钮（32）和测量按钮（33）,和开关键（31）。
3.根据权利要求1所述的一种基于排水法的高精度体积测量装置，其特征在于：固定压物器（6）的拆卸夹（61），其夹口处设有防滑橡胶垫（62），利于固定和防止浸物杯（5）被损伤；刚性杆（63）连接于拆卸夹（61）的中心，底端固定有压物网（65），且所述刚性杆（63）上设有调距螺旋（64），通过转动调距螺旋（64）可控制刚性杆（63）伸缩，从而调动压物网（65）的高度。
4.根据权利要求1所述的一种基于排水法的高精度体积测量装置，其特征在于：测液杯（9）顶部封闭，与关闭的带有阀门的三通管（7）和排液管（10）形成的空间为密闭空间，超声波液位传感器（8）置于测液杯（9）顶部，连接控制显示器（3）。
5.根据权利要求1所述的一种基于排水法的高精度体积测量装置，其特征在于：带有阀门的三通管（7）一端固定于浸物杯（5）上，一端和测液杯（9）相连，另一端伸出测液杯（9）外；在浸物杯（5）有一调试提示点（11）与带有阀门的三通管（7）出液口下底面位于同一高度。
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|---|---|---|---|---|
| CN112520375A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-19 | 安徽理工大学 | 一种转轮式煤矸识别装置 |
| CN113791188A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-14 | 同济大学 | 一种测量钢管表面锈蚀率的装置及方法 |
| CN113984154A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-28 | 中国航发南方工业有限公司 | 一种滑油箱油标刻度标定装置及标定方法 |
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