[其他]固液體兩用杠桿直讀式密度計(jì)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85203504
• 申請(qǐng)日: 1985-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85203504U
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐發(fā)仁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐發(fā)仁
• 主分類(lèi)號(hào): G01N9/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N9/08
• 代理公司: 寧夏回族自治區(qū)發(fā)明專(zhuān)利服務(wù)中心
• 代理人: 郭立寧

本實(shí)用新型與質(zhì)量的測(cè)量有關(guān)，即可測(cè)量固體的密度，又可測(cè)量液體的密度。

公知的杠桿密度計(jì)用途是單一的，或者只能測(cè)量固體的密度，或者只能測(cè)量液體的密度，測(cè)量范圍比較狹窄。

本實(shí)用新型的目的是：糾正公知的密度計(jì)所存在的不足，密度的測(cè)定由單一的用途擴(kuò)展為可測(cè)定固、液體密度的兩用密度計(jì)，并增加了測(cè)定的數(shù)值范圍。

實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：根據(jù)杠桿原理和阿基米德定律，在杠桿上刻有固體和液體兩種密度刻度尺，用游標(biāo)代替指示重錘指示密度值，將杠桿放置在升降桿上，升降桿插入立架，為防止杠桿翻倒，在立架上端裝有杠桿托架。測(cè)量前首先調(diào)節(jié)底座使其保持水平，然后調(diào)節(jié)杠桿平衡，將游標(biāo)放置在杠桿右端A點(diǎn)，被測(cè)物體掛在杠桿左端并移動(dòng)至杠桿平衡為止，將被測(cè)物體浸入液體中，移動(dòng)游標(biāo)至杠桿平衡位置，游標(biāo)指示的刻度即為被測(cè)物體的密度。若測(cè)量液體的密度，只需加個(gè)鋁制重錘即可，測(cè)量方法同上。

本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.用途廣泛，即可作學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)用的教學(xué)儀器，也可供地質(zhì)、化工、石油、銀行、醫(yī)院和科研單位測(cè)定固體和液體密度。

2.測(cè)量方法簡(jiǎn)便，迅速；讀數(shù)準(zhǔn)確。

實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出：

圖1是實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合圖1詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體細(xì)節(jié)及工作情況。

密度計(jì)包括杠桿〔1〕，立架〔11〕，盛液體杯〔16〕和鋁制重錘〔20〕。杠桿〔1〕的中部下端有一刀口〔2〕，杠桿〔1〕的右邊刻有固體密度刻度尺〔3〕和液體密度刻度尺〔4〕，游標(biāo)〔5〕相當(dāng)于指示重錘來(lái)指示刻度，調(diào)平螺旋〔6〕用以調(diào)整杠桿〔1〕的平衡，并通過(guò)杠桿〔1〕左端的水平指針〔7〕和安裝在立架〔11〕上的標(biāo)尺〔8〕來(lái)確定是否平衡。立架〔11〕安裝在底座〔15〕上，立架〔11〕上裝有升降桿〔9〕，將杠桿〔1〕放置在升降桿〔9〕上，升降桿〔9〕的固定通過(guò)固定螺旋〔10〕來(lái)實(shí)現(xiàn)。在立架〔11〕的中部鉆孔攻絲，將螺絲〔12〕旋入孔中，將小錐錘〔13〕吊在螺絲〔12〕上，并與底座〔15〕的小錐體〔14〕呈一條直線，以此判斷儀器是否處于水平狀態(tài)。為了使底座〔15〕保持水平，在底座〔15〕上裝有2個(gè)調(diào)整螺絲〔19〕，為防止杠桿〔1〕翻倒，在立架〔11〕的上部裝有杠桿托架〔18〕。當(dāng)測(cè)量固體密度時(shí)，先將游標(biāo)〔5〕移動(dòng)至A點(diǎn)，將被測(cè)固體〔17〕掛在杠桿〔1〕的左端，移動(dòng)至使杠桿〔1〕平衡的為止，被測(cè)固體離刀口的距離不變，調(diào)節(jié)升降桿〔9〕，使被測(cè)固體〔17〕浸入液體中，再移動(dòng)游標(biāo)〔5〕使杠桿〔1〕重新平衡，杠桿〔1〕平衡后，游標(biāo)〔5〕指示的固體密度刻度尺〔3〕的刻度即為被測(cè)固體〔17〕的密度。

圖2是鋁制重錘〔20〕的示意圖。

當(dāng)測(cè)量液體密度時(shí)，先將游標(biāo)〔5〕移動(dòng)至A點(diǎn)，將鋁制重錘〔20〕掛在杠桿〔1〕的左端，移動(dòng)至使杠桿〔1〕平衡的位置，將鋁制重錘〔20〕浸入被測(cè)液體中，移動(dòng)游標(biāo)〔5〕到杠桿〔1〕重新平衡的位置，游標(biāo)〔5〕指示的液體密度刻度尺〔4〕上的刻度，即為被測(cè)液體的密度。鋁制重錘的重量為50克。

固、液體兩用杠桿直讀式密度計(jì)的刻度原理結(jié)合圖3和圖4加以說(shuō)明。

如圖3所示，設(shè)指示重錘重量為P，被測(cè)固體重量為G，將指示重錘和被測(cè)固體掛在杠桿兩端，設(shè)杠桿平衡時(shí)臂長(zhǎng)分別為OA和OC，根據(jù)杠桿平衡條件得：

G·OC＝P·OA……（1）

然后，OC臂長(zhǎng)不變；將被測(cè)固體G放入玻璃杯的液體中，調(diào)節(jié)指示重錘P的位置，若重錘移至B點(diǎn)時(shí)，杠桿第二次平衡，如圖4所示。這時(shí)：

（G－F_浮）·OC＝P·OB

即 （G－F_浮）·OC＝P（OA－AB）……（2）

（1）＋（2）式得

(G)/(G－F_浮) ＝ (OA)/(OA－AB)

移項(xiàng)整理得：

G·AB＝F_浮·OA……（3）

∵G＝mg F_浮＝ρ·g·V_排V＝V_排代入（3）式得 m·g·AB＝ρ_液·g·V·OA

(m)/(V) ＝ (OA·ρ)/(AB) ∵ρ＝ (m)/(V) ρ＝ (OA·ρ_液)/(AB)

…（4）

注：式中F_浮＝液體的浮力

V＝物體的體積 V_排＝物體排水體積

ρ_液＝液體的密度