專利名稱：Jrl-1型密度測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于儀器儀表類。
在化工材料等領(lǐng)域中物質(zhì)密度的測定是十分重要的。迄今為止，無論是常用的懸浮法、梯度法、比重瓶法、還是靜力衡量法等，都存在著較大的缺陷。如手工操作，誤差大，人工計(jì)算麻煩，工作程序復(fù)雜，準(zhǔn)確性差，使從事該領(lǐng)域的工作人員感到極不方便。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可方便測定固體、液體密度的、并可直接輸出結(jié)果、不需人工運(yùn)算的儀器。
本實(shí)用新型是以如下方式達(dá)到的本實(shí)用新型是由稱量部分3、數(shù)控部分18(電腦部分)、毛細(xì)管12、容器部分5、13、鍵盤15、數(shù)碼顯示部分2等部分組成，且毛細(xì)管12插在測量容器5、廢液接受容器13之中，毛細(xì)管12的內(nèi)徑為0.5～2mm，毛細(xì)管的材料可以是玻璃或有機(jī)玻璃或光纖材料制成，數(shù)據(jù)采集處理部分是由Z80單板機(jī)控制完成的，ROM的程序是專用的(見程序框圖)。本實(shí)用新型的測量原理(見圖1)是利用毛細(xì)管的虹吸原理，使測量容器5中的液面維持在一個恒定的液面，將容器5中的液體(導(dǎo)規(guī)放下，虹吸停止時)作為參比，升起毛細(xì)管后，加入待測物，此時再測定容器5的質(zhì)量，就可知道待測物的精確量，放下毛細(xì)管后，待液面穩(wěn)定(數(shù)碼顯示不變)后，測得新的質(zhì)量，由此就可知道待測物所排出液體的量，進(jìn)而也就知道待測物的體積及待測物的密度。
假定待測物未加前容器A的質(zhì)量為M1，加入待測物之后容器A的質(zhì)量為M2，那么，加入待測物的準(zhǔn)確量為M2－M1。毛細(xì)管放下，容器A的液面恢復(fù)到未加待測物前，質(zhì)量變?yōu)镸3，則排出液體的量為M2－M3，由于容器A中所加為已知液體，密度計(jì)為ρl，則排出液體的體積為V＝ (M2-M3)/(ρl)這就是所加入待測物的體積，由此算得待測物的密度為ρ＝ (M2-M1)/(M2-M3) ρl式中M1為起始狀態(tài)時容器A的質(zhì)量；M2為加入待測物后容器A的質(zhì)量；M3為液面恢復(fù)之后容器A的質(zhì)量；ρl為已知液體的密度，ρ為待測物密度。
引入相關(guān)程序，密度就可由數(shù)碼顯示讀出。
程序框圖如下



圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖圖2是數(shù)控系統(tǒng)框圖圖1中的數(shù)字說明1——電源開關(guān)2——數(shù)碼顯示3——稱量器4——測量容器固定器5——測量容器6——右側(cè)活動門7——溫度計(jì)8——毛細(xì)管驅(qū)動裝置9——左側(cè)活動門10——導(dǎo)規(guī)11——毛細(xì)管支撐定位塊12——毛細(xì)管13——廢液接受容器14——平臺15——鍵盤16——零位調(diào)節(jié)17——密度和質(zhì)量測定換擋鍵18——電腦工作顯示19——毛細(xì)管驅(qū)動旋扭
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1的操作步驟
1.打開電源1，升起毛細(xì)管12；2.傾去容器13中液體，關(guān)好兩邊玻璃門；3.按RS鍵；4.讀出溫度計(jì)讀數(shù)，經(jīng)鍵盤選擇該溫度下已知液體的密度，按CN鍵，顯示輸入密度值；5.放下毛細(xì)管12，將多余液體導(dǎo)到13，數(shù)碼讀數(shù)穩(wěn)定后，升起毛細(xì)管，按CN鍵；6.往容器5中加入待測物，天平讀數(shù)穩(wěn)定后，再按CN鍵；7.放下毛細(xì)管將待測物所排液體導(dǎo)到13，天平讀數(shù)穩(wěn)定后，升起毛細(xì)管，按CN鍵，顯示結(jié)果；8.升起毛細(xì)管，取出容器5，待測物回收或傾去并洗凈，盛上液體放入，在容器13中加適量溶劑，放下毛細(xì)管；使毛細(xì)管的兩端均浸入液體中；9.關(guān)閉電源。
本實(shí)用新型除了測量固體物質(zhì)的密度物，還可以測量液體的密度，測量液體密度時分兩種情況(一)不溶于水而且密度估計(jì)大于水的液體，測量方法及原理同上。
(二)不溶于水但密度估計(jì)小于水和溶于水的液體，測量方法是采用已知重量的規(guī)則砝碼來測定。測量操作同上，只是測量之后的計(jì)算式簡化如下ρ＝ (M2-M3)/(V) ＝ (M2-M3)/(M2-M1) ·ρs＝ (M2-M3)/(M) ·ρs
式中V為砝碼的體積，M為砝碼的質(zhì)量，M1、M2、M3的含義同前，ρs為砝碼的密度值，ρ為未知液體的密度。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下①操作簡單②誤差小，(a)稱量誤差為零；(b)待測物的重量相對準(zhǔn)確；(c)與空氣的浮力無關(guān)；③待測物回收方便，污染少；④適用范圍廣。一儀多用，除了測密度外，還可測量物質(zhì)的質(zhì)量；⑤本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測量準(zhǔn)確，結(jié)果可直接顯示。
權(quán)利要求1.一種由稱量部分，數(shù)碼顯示部分，容器等部分組成的JRL-1型密度測定儀，其特征在于在該系統(tǒng)中加入數(shù)控部分(由Z80單板機(jī)實(shí)現(xiàn))，毛細(xì)導(dǎo)通管部分，鍵盤部分。
2.如權(quán)利要求1所述的JRL－1型密度測定儀，其特征在于在容器5、容器13之間加入毛細(xì)管12，毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.5～2mm。毛細(xì)管的材料是用玻璃或有機(jī)玻璃、光纖材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的JRL－1型密度測定儀，其特征在于數(shù)控部分是由Z80單板機(jī)系統(tǒng)組成，其專用程序固化在ROM之中。
專利摘要本實(shí)用新型是由稱量部分、數(shù)控部分、毛細(xì)管、容器、鍵盤、數(shù)碼顯示等部分組成，其毛細(xì)管插在兩個容器之中，毛細(xì)管內(nèi)徑為0.5～2mm，數(shù)控部分是單板機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型成本低，設(shè)備簡單，操作快速，而且能測定各種固體和液體的密度。此外，本實(shí)用新型還能測定物質(zhì)的質(zhì)量。
文檔編號G01N9/02GK2099315SQ91219269
公開日1992年3月18日 申請日期1991年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月2日
發(fā)明者李加榮, 牛福水 申請人:北京理工大學(xué)