[發明專利]一種貝殼密度的測量方法

在審

• 申請號: 201811154363.5
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109238919A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 周琦;邵浩彬;王克鴻;朱軍;雷濟旭;徐俊強;郭順
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N9/02
• 分類號: G01N9/02;G01N9/36
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明為一種測量貝殼密度的方法，該方法具體的來說，是利用實驗室常見的燒杯、電子天平、小木塊、蒸餾水、鑷子，直接測得貝殼的質量，再利用貝殼不規則體積的測量轉化為排出水質量的直接測量，根據密度計算出排出水的體積，也就是貝殼的體積，簡單、快速、精確地間接計算出貝殼的密度。采用本發明提供的方法，除了能測量貝殼的密度，還可以測量其他不溶于水且具有不規則形狀的物體的密度。

技術領域

本發明涉及生物學和物理學領域，具體說是一種簡單、快速、準確地貝殼密度測量方法。

背景技術

為了適應現代戰爭的需求，新一代的坦克裝甲車正在向著高適應性、高機動性的方向發展，輕量化和防護性成為主要的技術指標。生物材料由于具有天然優異的力學性能，近年來受到材料和力學工作者的廣泛關注，逐步成為材料、生物和力學領域新的研究熱點方向之一。

貝殼是世界上水產養殖產量最大的經濟動物類群之一，也是最為典型天然生物材料。為了抵御外界對于內部軟體組織的攻擊和傷害，對于運動能力較弱的貝類生物來說，貝殼往往是其最強有力的防御盔甲，一旦受到攻擊威脅，貝類生物往往會立即閉殼，極大地提高了貝類生物抵抗外界捕食者的能力。顯然，貝殼的密度大小關系到閉殼的及時與否以及貝殼能否承受外界的攻擊。所以，貝殼的密度與其高抗沖擊和強韌性等力學性能有很大的相關性。

傳統的貝殼密度測量主要采用直接法和間接法，如參考文獻【許飛,劉曉,張國范.牡蠣殼腔容積的兩種測量方法比較[J].海洋科學,2007(07):15-19.】，采用排水法讀取放入貝殼前和放入后的液體體積差作為牡蠣貝殼的體積，然后計算得到密度；利用稱重法間接計算體積，需要每次加水到固定水位，計算將貝殼放入后加水到規定水位前后的水的質量之差，計算出排出水的質量，求出排出水的體積即貝殼體積，從而計算出貝殼密度。

也有采用稱重法和排水法結合起來計算密度的，如中國發明專利申請“一種固體材料密度測量方法”(申請號：201310236915.8，公開日：2013.09.25)，提出利用樣品專用容器，將樣品放入樣品專用容器，再置于水中但不與盛水容器接觸，計算出樣品密度；中國發明專利申請“一種測定貝殼體積和質量的方法”(申請號：201310612214.X，公開號：2014.02.26)，利用鑷子夾持保證不與升水容器接觸，每次必須將鑷子深入水中固定水位深度，計算出樣品密度。

現有的技術問題是：排水法測量體積讀數不精準；稱重法間接測量體積難以保證加水到同一固定水位；排水稱重法難以保證貝殼在水中不與盛水容器接觸。這些方法操作復雜，耗時長且精度較低。

發明內容

本發明利用轉化原理提供了一種簡單、準確、快速地測量貝殼的體積和質量的方法，以實現對貝殼密度進行快速、準確、間接地計算。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種貝殼密度的測量方法，該方法包括如下步驟：

1)準備電子天平，大小燒杯、鑷子、密度為ρ的蒸餾水、小木塊以及待測貝殼。

2)打開電子天平清零，將貝殼放在天平上，記錄讀數M，貝殼的質量為M。

3)將貝殼取下，將小燒杯平穩置于電子天平上。

4)在電子天平旁邊用小木塊將大燒杯墊斜，大燒杯的突出槽口位于小燒杯的正上方，且大燒杯不能與電子天平和小燒杯接觸。

5)用另一個小燒杯盛水慢速倒入傾斜的大燒杯內，當大燒杯內的水位達到突出槽口的水位線時，水會直接滴入置于電子天平的小燒杯內。

6)待大燒杯內的水流停止滴入小燒杯時，則大燒杯內水位穩定維持在突出槽口水位線，將電子天平再次清零。