CN213022728U - 一种靶材密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种靶材密度测量装置，包括液体槽、与液体槽连通的细管、安装在液体槽内的载物台、主处理器和测距装置，测距装置安装在细管顶端，细管内设置有用于配合测距装置测距的塑料浮片，液体槽内盛装有液面高度高于载物台的液体，主处理器包括称重器以及用于接收称重器反馈的靶材重量数据和用于接收测量装置反馈的液面高度数据并依此计算出靶材密度的计算装置，计算装置分别与称重器、测距装置电联接。该装置设置有与液体槽连通的细管，采用测距装置在细管上测量靶材放入液体槽前后的液面高度差，从而计算出靶材密度，该装置在测量过程中液面的晃动少，稳定性好，能够缩短测量时间，提高测量效率，且操作简单，测量准确。

Description

一种靶材密度测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种密度测量装置，特别涉及一种靶材密度测量装置。

背景技术

传统的靶材密度检测方法是通过阿基米德排水法测检，如图3所示，检测装置的大致结构是：长方形秤盘位于水槽的水体内，测量器位于水槽上，秤盘四角通过接线与测量器底部连接，检测步骤是先检测靶材胚体的重量，再将靶材放入水槽中的秤盘内，当靶材放入水中的秤盘内并且稳定时，测量器内部自动计算靶材水中浮力和重力关系，根据公式ρ=（ρ_水m_空）/m_空-m_水,计算出其密度。

传统的靶材密度检测方法是通过在空气中和已知密度的纯水中称量靶材的质量来计算其密度。当把靶材放入水中用线系着的秤盘内时，由力的平衡知识可知，靶材的重力G_空等于水中的重量G_水与浮力F_浮之和，即：G_空=G_水+F_浮。

换算后：m_空g=m_水g+ρ_水gV_排

即：m_空=m_水+ρ_水V_排 →m_空=m_水+ρ_水m_空/ρ

得出靶材的密度为：ρ=（ρ_水m_空）/m_空-m_水

上述式中，ρ为靶材的密度，ρ_水为水的密度，m_空为在空气中靶材的重量，m_水为在空气中靶材的重量，V_排为靶材排出的水的体积，g为重力常数。

传统靶材密度检测方法的缺点为，水中称盘与称重装置用软线连接，当靶材胚体较大时，拿出和放入水中的秤盘内后，秤盘在水中晃动较厉害，水面波动大，测量器需要消耗至少15分钟左右等待秤盘稳定才能记录数值并计算，耗时长，效率低，且人工消耗大（大靶材重达50斤，因为秤盘四周均布有与测量器连接的接线，人工需将大靶材穿过接线后搬入/拿出水中的秤盘，工人劳动强度大），而且检测前需要设定水温，以确定ρ_水，当温度低于10℃时，不能设定温度，ρ_水难以确定，检测数值不准确，只能等待水温上升。

中国专利申请201711115300.4公开了一种可测量物体密度的电子秤，包括主秤体，所述的主秤体包括称量容器，所述称量容器具有可容纳液体和被称量物的称量腔，主秤体上设置有用于测量所述称量腔内液面高度的检测装置、用于测量所述称量容器的重量的称重装置以及能够接收所述检测装置和称重装置的测量数据并依此计算出被称量物密度的计算装置。该专利技术方案采用检测装置测量称量腔内的液面高度，整个称量腔的面积较大，物体放入后液面的波动较大，检测装置检测的精度自然受到影响，测量出的数据误差也就大。该专利更进一步的，在所述的称量容器内设置有纵向的导向杆，所述的浮子纵向滑动设置在所述的导向杆上，通过测量装置测量浮子从而得出较为准确的液面高度，但是由于浮子是设置在导向杆内，若检测装置的检测点稍微发生偏移，就会检测到导向杆上，得到错误的检测数据，造成最后得的结果不准确。还有，该技术方案并不是专用于靶材的密度检测，故需要研发出一种结构更为合理且是专用于靶材的密度检测装置。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种靶材密度测量装置，该装置设置有与液体槽连通的细管，采用测距装置在细管上测量靶材放入液体槽前后的液面高度差，从而计算出靶材密度，该装置在测量过程中液面的晃动少，稳定性好，能够缩短测量时间，提高测量效率，且操作简单，测量准确，解决了上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种靶材密度测量装置，包括液体槽、与液体槽连通的细管、安装在液体槽内的载物台、主处理器和测距装置，所述测距装置安装在细管顶端，所述细管内设置有用于配合测距装置测距的塑料浮片，所述液体槽内盛装有液面高度高于载物台的液体，所述主处理器包括称重器以及用于接收称重器反馈的靶材重量数据和用于接收测量装置反馈的液面高度数据并依此计算出靶材密度的计算装置，计算装置分别与称重器、测距装置电联接。

所述细管的直径为40-60mm。

所述细管上设置有刻度值。

所述测距装置是激光测距仪。

所述主处理器安装在液体槽的顶端一侧。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型省略了称盘部件，测量过程中工人直接将靶材放置在载物台上，而载物台是固定在液体槽底部，在放置靶材的过程中不会发生晃动，能够缩短测量时间，提高测量效率，解决了现有靶材测量装置因靶材放入后晃动大耗时长的问题。

2、本实用新型在液体槽外侧设置有与液体槽连通的细管，细管内设置有塑料浮片，测距装置在小面积的细管内通过塑料浮片测量液面的高度，与在大面积的水槽上测量液面高度的方式相比，细管内的液面更稳定，测量更准确；与上述专利申请201711115300.4在导向杆上设置浮子测量液面高度的方式相比，本实用新型的结构能够有效避免因导向杆存在带来的干扰，且该专利申请的浮子仍然是设置在大面积的水槽中，水槽内水体的稳定性没有细管好，设置在水槽内浮子的稳定性也不是最佳。

3、本实用新型是在空气中测量靶材重量，测重更快更稳定，也更精确；上述专利申请201711115300.4在水中测重，由于水面晃动，测量重量需要等待更久才能稳定，耗时长，精度低。

4、靶材一般是10mm左右厚且宽大的物体，密度大，类似一块大且较薄的板。故本实用新型设置有载物台更利于放置靶材，使靶材放入和取出液体槽的操作更方便。

5、本实用新型工人不用将靶材穿过接线放入悬空易晃动的称盘中，操作更容易，也降低了工作的劳动强度，同时节约了靶材放入称盘的时间，进一步提高测量效率。

6、本实用新型对于水温的要求更低，水温低于10℃时同样能够进行测量，故适用的温度环境范围更广。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种靶材密度测量装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本实用新型之一种靶材密度测量装置立体图（未画出液体）。

图2：本实用新型之一种靶材密度测量装置主视图。

图3：现有靶材密度检测装置结构示意图。

图中：1-液体槽，2-主处理器，3-载物台，4-测距装置，5-细管，6-塑料浮片，7-液体。

P1-水槽，P2-秤盘，P3-接线，P4-测量器。

具体实施方式

实施例：一种靶材密度测量装置，如图1-图2所示，包括液体槽1、与液体槽连通的细管5、安装在液体槽内的载物台3、主处理器2和测距装置4，所述测距装置4安装在细管5顶端，所述细管5内设置有用于配合测距装置测距的塑料浮片6，利用水面的塑料浮片作为反射面，减小漫反射，测距更精准。所述液体槽内盛装有液面高度高于载物台的液体7，所述主处理器2包括称重器以及用于接收称重器反馈的靶材重量数据和用于接收测量装置反馈的液面高度数据并依此计算出靶材密度的计算装置，计算装置分别与称重器、测距装置电联接。

本实施例中，所述液体是水。作为一种变换，也可以采用其他合适的液体材料。

本实施例中，所述细管的直径为40-60mm，优选50mm。所述细管上设置有刻度值。

本实施例中，所述测距装置是激光测距仪。作为一种变换，也可以选用其他类型的测距仪。

本实施例中，所述主处理器安装在液体槽的顶端一侧。作为一种变换，所述主处理器的安装位置可以根据实际情况调整变化。

工作过程：测量靶材密度时，先将靶材放置于主处理器的称重器上，测得靶材重量m并将重量数据传到主处理器的计算装置并记录，同时测距装置测量当前液面高度H1，并将液面高度H1数据传到主处理器的计算装置并记录，再将靶材放入液体槽中的载物台上（水面必须高于靶材），待液面平稳后，此时测距装置测得液面高度H2，并将液面高度H2数据传到主处理器的计算装置并记录，同时计算高度差H=H2-H1 ，已知的细管截面积S1和水槽截面积S2预先已经录入计算装置内，靶材放入水槽后测得靶材体积V=（S1×H+S2×H），最后通过靶材密度ρ=m/V的公式，由计算装置计算出靶材密度并显示。

Claims (5)

1.一种靶材密度测量装置，其特征在于：包括液体槽、与液体槽连通的细管、安装在液体槽内的载物台、主处理器和测距装置，所述测距装置安装在细管顶端，所述细管内设置有用于配合测距装置测距的塑料浮片，所述液体槽内盛装有液面高度高于载物台的液体，所述主处理器包括称重器以及用于接收称重器反馈的靶材重量数据和用于接收测量装置反馈的液面高度数据并依此计算出靶材密度的计算装置，计算装置分别与称重器、测距装置电联接。

2.根据权利要求1所述的一种靶材密度测量装置，其特征在于：所述细管的直径为40-60mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种靶材密度测量装置，其特征在于：所述细管上设置有刻度值。

4.根据权利要求1或2所述的一种靶材密度测量装置，其特征在于：所述测距装置是激光测距仪。

5.根据权利要求1或2所述的一种靶材密度测量装置，其特征在于：所述主处理器安装在液体槽的顶端一侧。

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