CN1789909A

CN1789909A - 测量小物品体积与密度的方法及装置

Info

Publication number: CN1789909A
Application number: CN 200510045595
Authority: CN
Inventors: 孙德明; 刘立红; 刘长霞; 许崇海; 鹿晓阳
Original assignee: SHANDONG INST OF ARCHITECTURAL ENGINEERING
Current assignee: SHANDONG INST OF ARCHITECTURAL ENGINEERING
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-06-21

Abstract

本发明为一种利用电子天平测量小物品体积与密度的方法及装置。它是用高测量精度的电子天平测量小物品的质量W_物及其完全浸没在已知确定密度的液体中所排开液体的质量W，利用W＝F_浮/g，F_浮＝ρ_液gv_排，求得小物品的体积v_排＝v_物＝W/ρ_液及密度ρ_物＝ρ_液W_物/W。有与该方法对应的测量装置，它包括带有称重承载体的电子天平，承载体的上方悬挂有无需电子天平承载重量的线，线的下端连接有敞口的托载体。该方法简单、易操作、实用性强、测量精度高；该装置结构简单、方便操作、测量精度高。

Description

测量小物品体积与密度的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种测量体积与密度方法及装置，尤其涉及一种利用电子天平测量小物品体积与密度的方法及装置。

背景技术

目前，实验用测量小物品的体积一般采用量筒排水法，利用加入待测物品前后的量筒内液体的读数差，即为所测物品的体积，由于量筒刻度精度低，人的观测主观影响较大，肉眼的读数精度有限，因此这种方法的测量误差较大、精度不高。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术所存在的缺点，而提供了一种高精度测量小物品体积与密度的方法及装置的技术方案，该方法简单、易操作、实用性强；该装置结构简单，方便操作，测量精度高。

本发明的测量小物品体积与密度的方法是通过如下的技术措施实现的，用高测量精度的电子天平测量小物品的质量W_物及其完全浸没在已知确定密度的液体中所排开液体的质量W，利用W＝F_浮/g，F_浮＝ρ_液gV_排，求得小物品的体积V_排＝V_物＝W/ρ_液及密度ρ_物＝ρ_液W_物/W。

其具体的测量步骤如下：

①.首先在高测量精度的电子天平上测出小物品的质量W_物；

②.将盛有已知密度标准液体的容器放置在高测量精度的电子天平的待测物品承载体上，取细线，其下端连接有托载体，将托载体完全浸没在容器中的液体内，清零或记下读数W₁，此时细线及其连接的托载体的重量均不作用在电子天平上(注：W₁为托载体及浸没在液体中的部分细线所排液体的质量)；

③.将待测量的小物品放入托载体中，使小物品完全浸没在液体中，此时细线及其连接的托载体、托载体上的物品的重量均不作用在电子天平上，记下读数W₂；(注：小物品在放入前应在该液体中浸泡足够时间，以使其吸收液体至饱和，取出并擦干表面上的液体，及时投入托载体中进行测量，注意不能溅出液体)

④.采用公式W＝W₂-W₁(②步清零时，W₁＝0)，V_排＝V_物＝W/ρ_液，ρ_物＝ρ_液W_物/W计算求得待测物品的体积V_物及密度ρ_物。

该方法操作简单，如果电子天平的精度为0.1mg，则使用该方法测量小物品的体积精度可达0.1mm³，相应所测小物品密度的精度可达0.1mg/cm³，由此可见该方法的测量精度较高。

本发明的测量小物品体积与密度的装置的技术方案为，它包括电子天平，其特征是：所述电子天平承载体的上方悬挂有重量不作用在电子天平测量物品承载体上的细线，细线的下端连接有敞口的托载体。

所述的线可由支架等其它构件支撑，其重量不作用在天平上，为了使用方便，提高测量精度，本发明的电子天平有重量不作用在承载体上的罩体，在罩体的上壁上固定有线，这样简化了结构，能够在测量的过程中尽量避免外界因素的干扰，例如微风等。

所述的细线为不吸所述容器内的液体的，直径可尽量细，具体可以采用直径1微米～20微米的水线。

本发明中的盛有确定密度液体的容器的体积可以在满足放置在罩体中，满足其它测量基本条件的前提下尽量大，这样，当托载体上放置待测物品后，容器内的液面上升，当线细到一定程度后，由于容器的容积较大，液面上升后细线排水的体积可以忽略不计。

为了方便操作罩体的侧面设置有可开合的门。这种设计比较人性化，符合人的操作习惯。

附图说明

图1为本发明的测量装置的结构示意图。

其中，1.支脚，2.电子天平，3.门，4.罩体，5.线，6.待测物品，7.托载体，8.容器，9.承载体，10.操作区，11.显示区，12.支架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过两个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述，其中实施方式一为优选实施方式。

实施方式一：如图1：本装置包括带有称重承载体9的电子天平2，电子天平2设置有重量不作用在承载体9上的罩体4，罩体4的左右侧面至少一侧设置有可开合的门3。罩体4的上壁上固定有细线5，细线5的下端连接有敞口的托载体7，细线5的直径为几微米～20微米。利用该装置测量小物品的体积与密度步骤如下：

①.首先在高测量精度的电子天平2上测出小物品的质量W_物；②.将盛有已知密度标准液体的容器8放置在高测量精度的电子天平2的待测物品承载体9上，取细线5，其下端连接有托载体7，将托载体7完全浸没在容器8中的液体内但不得与容器壁接触，细线5及其连接的托载体7的重量作用在罩体4上(罩体4的重量不作用在天平上)，清零或记下读数W₁，此时细线5及其连接的托载体7的重量均不作用在电子天平2上(注：W₁为托载体及浸没在液体中的部分细线所排液体的质量)；③.将待测量的小物品放入托载体7中，使小物品完全浸没在液体中，此时细线5及其连接的托载体7、托载体7上的物品的重量作用在罩体4上，记下读数W₂；(注：小物品在放入前应在该液体中浸泡足够时间，以使其吸收液体至饱和，取出并擦干表面上的液体，及时投入托载体中进行测量，注意不能溅出液体)④.采用公式W＝W₂-W₁(②步清零时，W₁＝0)，V_排＝V_物＝W/ρ_液，ρ_物＝ρ_液W_物/W计算求得待测物品的体积V_物及密度ρ_物。

实施方式二：如图2，本装置包括带有称重承载体的电子天平7，在电子天平7的上方有横梁，横梁由支架12支撑，横梁上固定有细线5，细线5的下端连接有敞口的托载体7，细线5的直径为几微米～20微米。利用该装置测量小物品的体积步骤如下：①.先用高精度的电子天平2测出被测物品的质量W_物；②将盛有确定密度的液体容器8放置在高测量精度的电子天平2的承载体9上，使丝线5下端连接的托载体7完全浸没容器8中的液体内但不得与容器壁接触，此时丝线5及其连接的托载体7的重量作用在支架12上，清零或记下读数W₁；③.将待测量的小物品放在托载体7上，使小物品完全浸没在液体中，此时丝线5及其连接的托载体7、托载体7上的物品的重量作用在支架12上，记下读数W₂；④.采用公式W＝W₂-W₁，V_物＝V_排＝W/ρ_液，ρ_物＝ρ_液W_物/W计算求得待测物品的体积V_物和密度ρ_物。

Claims

1.一种测量小物品体积与密度的方法，其特征是：用高测量精度的电子天平测量小物品的质量W_物及其完全浸没在已知确定密度的液体中所排开液体的质量W，利用W＝F_浮/g，F_浮＝ρ_液gV_排，求得V_排＝V_物＝W/ρ_液及密度ρ_物＝ρ_液W_物/W。

2.根据权利要求1所述的测量小物品体积与密度的方法，其特征是：测量步骤如下：

①.首先在高测量精度的电子天平上测出小物品的质量W_物；

②.将盛有已知密度标准液体的容器放置在高测量精度的电子天平的待测物品承载体上，取细线，其下端连接有托载体，将托载体完全浸没在容器中的液体内，清零或记下读数W₁，此时细线及其连接的托载体的重量均不作用在电子天平上；

③.将待测量的小物品放入托载体中，使小物品完全浸没在液体中，此时细线及其连接的托载体、托载体上的物品的重量均不作用在电子天平上，记下读数W₂；

④.采用公式W＝W₂-W₁，V_排＝V_物＝W/ρ_液，ρ_物＝ρ_液W_物/W计算求得待测物品的体积V_物及密度ρ_物。

3.一种根据权利要求1所述的测量小物品体积的装置，它包括电子天平，其特征是：所述电子天平承载体的上方悬挂有重量不作用在电子天平测量物品承载体上的细线，细线的下端连接有敞口的托载体。

4.根据权利要求3所述的测量小物品体积的装置，其特征是：所述的电子天平设置有重量不作用在承载体上的带有开合门的可封闭罩体，罩体的上壁上固定有细线。

5.根据权利要求3或4所述的测量小物品体积的装置，其特征是：所述的细线为不吸收所述容器内的液体的，直径为1微米～20微米的水线。

6.根据权利要求4或5所述的测量小物品体积的装置，其特征是：所述的罩体的侧面设置有可开合的门。