專利名稱：一種密度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子測(cè)量儀器，特別是對(duì)固體密度計(jì)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，測(cè)定固體的密度，根據(jù)公式P二 m/v，需要測(cè)定出物
體的質(zhì)量和體積這兩個(gè)數(shù)值，然后進(jìn)行計(jì)算，得到物體的密度。
測(cè)量質(zhì)量比較簡(jiǎn)單，用天平稱量。
而測(cè)量體積，需要將物體浸沒在量杯的水中，將水位的上升值與 原水位值相減，得出體積。在這一環(huán)節(jié)中，由于水的表面張力作用， 液面邊緣有凹陷，并非是一條清楚的線，因此靠目視無法精確讀數(shù)， 造成誤差。
最后還要進(jìn)行計(jì)算，比較麻煩。
為了克服上述問題，使測(cè)量簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種電 子密度計(jì)(比重計(jì))。它是先測(cè)得物體在空氣中的重量(干重)，再測(cè)
得物體浸沒在密度為1Kg/L的純凈水中的重量(濕重)。
根據(jù)干重和濕重的數(shù)值，通過內(nèi)置的電腦單片機(jī)運(yùn)算，計(jì)算出所 測(cè)物體的密度。
這種裝置類似于電子天平，托盤放置在一個(gè)容器中，可通過內(nèi)置 的水泵自動(dòng)向容器中加水。另外，裝置中設(shè)置了電腦，用以計(jì)算結(jié)果。 它的缺點(diǎn)是整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、體積較大，而且電路復(fù)雜，成本很高。而且這種裝置體積大，不利于地質(zhì)勘探、考古分析、玉石開采時(shí)的鑒定作業(yè)、采購物時(shí)對(duì)金屬純度以及真假的判別等戶外作業(yè)時(shí)隨身攜帶。發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、易攜帶的密度計(jì)，以方便使用。
本實(shí)用新型的方案是 一種密度計(jì)，包括電子稱電路、應(yīng)變傳感器、杠桿，應(yīng)變傳感器和電子稱電路電連接，其特征是在應(yīng)變傳感器下方設(shè)置一個(gè)杠桿，杠桿的一端以鉸鏈鉸接在應(yīng)變傳感器的固定板上作為支點(diǎn)，中間有一個(gè)點(diǎn)通過掛鉤拉在應(yīng)變傳感器的受力端上，杠桿上裝有電機(jī)和絲桿，絲桿和電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，并和杠桿平行，在絲桿的螺紋上掛有用于吊掛物體的掛繩，掛繩在絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可隨螺紋的運(yùn)動(dòng)而左右移動(dòng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是使用時(shí)，將物體掛在杠桿上，杠桿的另一個(gè)力臂作用在電子稱上，通過調(diào)節(jié)物體的懸掛點(diǎn)，使電子稱讀數(shù)為1，再將物體浸沒在水中，得出的結(jié)果就是物體水中重量和空氣中重量之比，檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先計(jì)算好的各種材料的水中重量和空氣中重量之比值進(jìn)行對(duì)比，從而得到物體的密度值。由于不需要計(jì)量物體在空氣中重量，使得測(cè)量更加簡(jiǎn)單。采用應(yīng)變傳感器并通過杠桿調(diào)整測(cè)量數(shù)值，具有線性好，精確度高的優(yōu)點(diǎn)。

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。附圖是本實(shí)用新型密度計(jì)的傳感器部分的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標(biāo)記1固定螺絲，2應(yīng)變傳感器，3傳感器固定板，4杠桿，
5掛繩，6被測(cè)物體，7絲桿，8拉鉤，9電機(jī)，IO鉸鏈。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例方法的依據(jù)是
在水中，由于密度大的物體所受到的浮力在重力中占的比例小， 而密度小的物體所受到的浮力在重力中占的比例大，比如黃金的水中 重量和空氣中重量的差值小，塑料的水中重量和空氣中重量差值大。
我們是根據(jù)上述原理，通過測(cè)定物體水中重量(濕重)和空氣中 重量(干重)之比，間接得出物體密度相關(guān)的信息。
用以下算式可以理解該原理
g濕/g干二 ( g千一f浮力)/g干二 (pv—p水v) /pV =(p-l) /p
算式中
g濕物體的濕重(浸在水中) g干物體的干重(空氣中)
f浮力物體在水中的浮力 p物體的比重(密度)
v 物體的體積 p水水的比重(密度)
根據(jù)這一原理測(cè)得的結(jié)果是物體濕重和干重之比，它僅僅和物體
的密度相關(guān)，比如物質(zhì) 密度 (P-1) /P數(shù)值
Au 19.3 0.948
Al 2.70 0.630
Cr 7.20 0.861
Cu 8.92 0.888
Fe 7.86 0,873
Mg 1.74 0.425
Pb 11.34 0.912
預(yù)先計(jì)算好相關(guān)的數(shù)據(jù)，檢測(cè)結(jié)果與之對(duì)比，即可獲得物體的密度信息。
實(shí)施例的密度計(jì)，包括電子稱電路、應(yīng)變傳感器、杠桿，其結(jié)構(gòu)
是在應(yīng)變傳感器2下方設(shè)置一個(gè)杠桿4，杠桿4的一端以鉸鏈10鉸接在應(yīng)變傳感器固定板3上作為支點(diǎn)，杠桿4的中間有一個(gè)點(diǎn)通過掛鉤8拉在應(yīng)變傳感器2的受力端上，這樣杠桿4的力就作用于應(yīng)變傳感器2。
杠桿4上裝有電機(jī)9和絲桿7，它們都裝在杠桿4的下方，絲桿7和電機(jī)9的轉(zhuǎn)軸連接，并和杠桿4平行，電機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)絲桿7轉(zhuǎn)動(dòng)。
在絲桿7的螺紋上掛有用于吊掛物體的掛繩5，掛繩5采用輕質(zhì)的細(xì)繩，本身質(zhì)量小到可以忽略不計(jì)，掛繩5在絲桿7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可隨螺紋的運(yùn)動(dòng)而左右移動(dòng)。
當(dāng)被測(cè)物體6吊掛在絲桿7上的不同位置，在應(yīng)變傳感器2上的作用力大小即與物體離應(yīng)變傳感器2的受力點(diǎn)即掛鉤8的距離長短有關(guān)，因此不論其重量大小如何，都可以通過電機(jī)9驅(qū)動(dòng)絲桿7移動(dòng)掛繩5的吊掛點(diǎn)任意調(diào)整該作用力的大小。
不論被測(cè)物體6的重量大小，先通過上述手段，將電子稱電路顯示上的讀數(shù)按比例調(diào)整到1. 000 (或10. 00或100. 0)，那么當(dāng)物體浸 沒在水中后，由于分母為1，則顯示的讀數(shù)即是G濕/G干，避免了 計(jì)算的麻煩。
比如一個(gè)幾十克重的鐵塊，我們先測(cè)干重時(shí)可以將電子天平上的 讀數(shù)按比例調(diào)整到100.0;而一個(gè)幾克重的鐵塊，我們可以調(diào)整到 10.00。由于結(jié)果為(P-1)/P，與重量無關(guān)，那么浸沒在水中后， 顯示的讀數(shù)均為0. 873。
權(quán)利要求一種密度計(jì)，包括電子稱電路、應(yīng)變傳感器、杠桿，應(yīng)變傳感器和電子稱電路電連接，其特征是在應(yīng)變傳感器(2)下方設(shè)置一個(gè)杠桿(4)，杠桿(4)的一端以鉸鏈(10)鉸接在應(yīng)變傳感器固定板(3)上作為支點(diǎn)，中間有一個(gè)點(diǎn)通過掛鉤(8)拉在應(yīng)變傳感器(2)的受力端上，杠桿(4)上裝有電機(jī)(9)和絲桿(7)，絲桿(7)和電機(jī)(9)的轉(zhuǎn)軸連接，并和杠桿(4)平行，在絲桿(7)的螺紋上掛有用于吊掛物體的掛繩(5)，掛繩(5)在絲桿(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可隨螺紋的運(yùn)動(dòng)而左右移動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種密度計(jì)，包括電子稱電路、應(yīng)變傳感器、杠桿，在應(yīng)變傳感器下方設(shè)置一個(gè)杠桿，杠桿的中間有一個(gè)點(diǎn)拉在應(yīng)變傳感器上，杠桿上裝有電機(jī)和絲桿，在絲桿的螺紋上掛有用于吊掛物體的掛繩，掛繩在絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可隨螺紋的運(yùn)動(dòng)而左右移動(dòng)。使用時(shí)，通過調(diào)節(jié)物體的懸掛點(diǎn)，使電子稱讀數(shù)為1，再將物體浸沒在水中，得出的結(jié)果就是物體水中重量和空氣中重量之比，檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先計(jì)算好的各種材料的水中重量和空氣中重量之比值進(jìn)行對(duì)比，從而得到物體的密度值。由于不需要計(jì)量物體在空氣中重量，使得測(cè)量更加簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01N9/08GK201298007SQ20082016854
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者洋 王, 陶星辰 申請(qǐng)人:洋 王