专利名称：利用电子天平测量物质密度的附属装置和含该装置的仪器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量物质密度的领域，具体涉及一种利用电子天平测量物质密度的附属装置以及含有该附属装置的用于测量物质密度的仪器。
背景技术：
物质密度的测量涉及各个领域，其关系到产品数量和质量的控制、检测及生产过程的管理。常规的测量方法为体积/质量法或玻璃密度计算法，体积法主要用于测量物质的密度，目前市场上用于测量物质密度的方法主要是用电子天平运用阿基米德浮力原理对物质进行未知物质密度的测试，如果图4所述的原理图，E为测试天平受力装置侧壁，D为两根均勻金属丝，金属丝连接深入液体中的下称量盘进行物质密度的测试。目前上市销售的此类密度测量仪如美国奥豪斯天平SE202F AR224CN等电子天平+Density kit固体密度测量组件，瑞士梅特勒托利多公司电子天平+固/液体密度测量组件，德国赛多利斯密度测量组件，上海舜宇恒平公司密度天平+组件FAl 104J FA2104J MP3002J等产品。此类仪器主要存在如下技术缺陷首先，该装置是通过一种环形结构安置在电子天平秤盘的立柱上，但对于市售的没有立柱、立柱凹陷或立柱粗细形状不同部分电子天平，限制了该装置的使用，而且该装置为非对称结构“工”型，一端连着上秤盘，一端架在(或者通过环形小环孔套在电子天平秤盘的立柱上)电子天平的立柱上。上称盘的中心与电子天平的中心经常会出现偏差。其次，该装置为不对称结构，存在扭力，其受力不均，在上称盘称量物体的时候，中心会发生偏移导致称量结果出现误差，进而导致结果出现误差，而且多次称量，环形结构容易导致位移，使结果重复性差。再次，由于安装该装置时，需要先取掉电子天平的秤盘，再安装该装置，再加上受力不均，容易损坏电子天平，影响电子天平的寿命。综上所述，目前市场上存在的利用电子天平测量物质密度的装置存在适用范围窄、精度和可重复性差、影响天平寿命的缺缺陷。
发明内容针对以上技术缺陷，本实用新型提供一种新的利用电子天平测量物质密度的附属装置，以及含有该附属装置的用于测量物质密度的仪器，其中本实用新型中所述的物质包括固体和/或液体，其中固体还包括漂浮物。本实用新型所述附属装置包括骨架结构、丝线、吊篮、敞口向上的容器、托板和温度计；所述骨架结构包括上称盘、支架和底部环，上称盘和底部环之间通过支架连接，其中， 所述上称盘还可以是另外一种结构，即上称盘套在上称盘环上，其中上称盘环和支架链接； 丝线连接上称盘和吊篮，托板位于上称盘和底部环之间，容器放置位于托板上。根据本实用新型所述的附属装置，作为实施方式之一，所述骨架结构中的上称盘的中心和底部环的中心位于同一竖直轴心线上，且支架为至少两根或两根以上，并以上述竖直轴心线为中心成对称分布；本实用新型进一步优选支架为两根，支架的一端(下端)连接到底部环外围，其连接点高于底部环的底部水平线；支架的另一端(上端)连接到上称盘的外围(或上称盘环)；支架与上称盘(或上称盘环)和底部环可以形成本领域常规的各种形状，包括但不限于梯形、长方形、正方形或鼓形，本实用新型优选为梯形、长方形或正方形，最佳为梯形。作为本实用新型实施方式之一，所述丝线的轴心和吊篮的中心与上称盘的中心和底部环的中心位于同一竖直轴心线上。根据本实用新型所述的附属装置，作为实施方式之一，所述支架之间的直径大于容器的直径、并大于托板的宽度，能放入容器和托板；上称盘和底部环之间的高度大于容器和托板的高度总和，底部环的直径小于天平秤盘的直径；吊篮的最大直径小于容器的直径； 托板位于电子天平台面上并跨过电子天平秤盘(或部分电子天平不便放置托板，可以加高托板的高度，直接跨过整个电子天平)；丝线的长度应使吊篮置于容器中，而不与容器接触，并完全浸没在液面下。其中温度计位于容器中，在进行物质密度测量时，用于测量容器中液体的温度。根据本实用新型所述的附属装置，作为实施方式之一，所述敞口向上容器可以为各种本领域常规的各种敞口向上的容器，包括但不限于玻璃杯、茶杯、塑料杯、桶或烧杯，本实用新型进一步优选为玻璃敞口杯或烧杯，最佳为烧杯。根据本实用新型所述的附属装置，所述上称盘可以为本领域各种的常规使用的盘，其形状不受限制，作为实施方式之一，所述上称盘优选为圆形，结构为实心结构或网状结构，当是网状结构时，应以能够托起所测量的物质为限。作为实施方式之一，所述托板的形状可以为本领域各种常规的形状，其目的以能够实现其在本实用新型中的功能为限，即既能够托起容器，又能跨越天平的秤盘而与天平的台面接触(或跨越整个电子天平)。作为优选的实施方式之一，本实用新型托板优选为 “桥型”或“三脚架型”，所述“桥型”是其横断面为开口朝下的“U”;所述托板的高度应高于底部环的高度，而底部环的高度没有特别限定，本领域技术人员可以根据本领域常识进行确定，一般为5mm。根据本实用新型所述的附属装置，所述吊篮可以为本领域常规的各种吊篮，只要是不易形成或粘附气泡的多孔结构，其形状没有特别的限定，以实现该吊篮在本实用新型中的功能为限。根据本实用新型所述的附属装置，制备所述附属装置采用的材料可以为本领域常规的材料，包括但不限于不锈钢，铝合金，其他金属合金，塑料，橡胶等具有一定强度，磁性较小的材料，优选为不锈钢(烧杯除外)；其中所述附属装置的位于天平秤盘之上的秤盘所负载附属装置的质量建议应小于100g，通常情况是越轻越好，既能负载测量物体，而又不使骨架结构产生大的变形。本实用新型所述的附属装置可以用于本领域任意常规的电子天平上来测量物质的密度。本实用新型还提供一种测量物质密度的仪器，所述仪器包括以上所述的附属装置和电子天平，所述天平包括奥豪斯SE202F AR224CN等任意电子天平，但具有密度直读功能的优先考虑。其中所述附属装置位于电子天平上，上称盘的中心、吊篮的中心、底部环的中
4心和电子天平秤盘的中心位于同一竖直轴心线上。如果是测量液体的密度，需要选配已知的密度和体积和质量的比重锤，以反过来测量液体的密度。根据本实用新型所述的测量物质密度的仪器，作为实施方式之一，所述底部环位于电子天平秤盘上，且底部环的直径应小于电子天平秤盘的直径；托板位于电子天平台面上并跨过电子天平秤盘(或跨过整个电子天平，因为对于部分电子天平，托板可能会超过电子天平台面的宽度)。根据本实用新型所述的测量物质密度的仪器，所述附属装置固定在电子天平上或可移除地放置在电子天平上。本实用新型优选为附属装置可移除地放置在电子天平上。本实用新型所述的测量物质密度的仪器的使用方法为密度=质量/体积。一定温度下，液体介质(举例水)的密度是一定的或者说是已知的。密度组件和电子天平安装完毕之后，去皮。测量固体物体时，在上秤盘称量物体时得到物体的重量，在水中称量，得到的是物体重量=物体在空气中的重量-所占体积水的重量(浮力)。这样根据浮力大小，又知道该温度下水的密度，就知道物体所占的体积。知道物体所占的体积，又知道物体在空气中的重量，就可以得到待测固体物体的密度。如果是漂浮物，则反扣吊篮，增加吊篮的重量，去皮，将漂浮物扣在吊篮下，并与吊篮一并完全浸没到水中，同样可测量漂浮物的密度。如果测量液体的密度，取已知质量，密度，体积的比重锤，根据以上方法，可测量待测液体在测量温度下的密度。本实用新型所述的附属装置适用于各种类型的电子天平，不管电子天平是否具有立柱以及立柱的形状如何，均可使用本实用新型附属装置进行物质密度的测量。由于本实用新型附属装置具有对称结构、扭力较小、在上称盘称量物体时，中心较少发生偏差，其称量结果准确、重复性好。本实用新型附属装置对电子天平没有影响，移去本实用新型附属装置后，电子天平仍然可以继续使用，而不影响电子天平的功能。本实用新型所述测量物质密度的仪器在测量物质密度时，具有重复性好、测量结果精确、密度值准确。适用范围广(固体，液体，漂浮物)，通用性强(基本适合国产进口任意品牌的电子天平)，操作方便，安装简单，易于拆卸，天平和附属设备安装和使用过程中不宜损坏等优点
图1为附属装置的结构示意图，其中1骨架结构、2丝线、3吊篮、4敞口向上的容器、5托板、11上称盘、12支架、13底部环、7温度计。图2为骨架结构的示意图，1骨架结构、11上称盘、12支架和13底部环。图3为测量物质密度的仪器的结构示意图，1骨架结构、2丝线、3吊篮、4敞口向上的容器、5托板、11上称盘、12支架、6电子天平、61电子天平称盘、62电子天平台面、7温度计(13底部环未示出)。图4为现有技术中附属装置的结构示意图。[0035]具体实施方式
现根据以下优选的实施方式对本实用新型作进一步的阐述，但本实用新型并不受限于此。如图1和图2中所示的，本实用新型所述附属装置包括骨架结构1、丝线2、吊篮3、 烧杯4、托板5和温度计7 ；其中，骨架结构1包括上称盘11、支架12和底部环13，上称盘11 和底部环13之间通过支架12连接；丝线2连接上称盘11和吊篮3，托板5位于上称盘11 和底部环13之间，容器4放置位于托板5上。所述骨架结构1中的上称盘11的中心和底部环13的中心位于同一竖直轴心线上，且支架12为至少两根，并以上述竖直轴心线为中心成对称分布；支架12的一端(下端) 连接到底部环13外围，其连接点高于底部环13的底部水平线；支架12的另一端(上端) 连接到上称盘11的外围；支架12与上称盘11和底部环13形成梯形。所述丝线2的轴心和吊篮3的中心与上称盘11的中心和底部环13的中心位于同一竖直轴心线上。所述支架 12之间的直径大于烧杯4的直径、并大于托板5的宽度，能放入烧杯4和托板5 ；上称盘11 和底部环13之间的高度大于容器4和托板5的高度总和，底部环13的直径小于电子天平秤盘61的直径；吊篮3的最大直径小于烧杯4的直径；托板5位于电子天平台面62上并跨过电子天平秤盘61，丝线2的长度应使吊篮3置于烧杯4中，而不与烧杯4接触，并完全浸没在液面下。其中温度计7位于烧杯4中，在进行物质密度测量时，用于测量烧杯中液体的温度。本实用新型中所述上称盘11为实心结构；所述托板5为“桥型”；所述吊篮3为不易形成或粘附气泡的多孔结构。所述位于电子天平称盘上的附属装置的质量为IOOg;其中所述吊篮(3)的质量为5g。所述附属装置除烧杯外均采用不锈钢制成。如图3所示的测量物质密度的仪器，所述仪器包括图1和图2所示的附属装置和电子天平6，所述附属装置位于电子天平上，上称盘11的中心、吊篮3的中心、底部环13 (底部环13位于托板5的下部，未示出)的中心和电子天平秤盘61中心位于同一竖直轴心线上。所述底部环13位于电子天平秤盘61上，且底部环13的直径应小于电子天平秤盘61 的直径；托板5位于电子天平台面62上并跨过电子天平秤盘61 ；所述附属装置可移除地放置在电子天平6上。
权利要求1.一种利用电子天平测量物质密度的附属装置，其特征在于，所述附属装置包括骨架结构(1)、丝线(2)、吊篮(3)、敞口向上的容器(4)、托板(5)和温度计(7)；所述骨架结构 (1)包括上称盘(11)、支架(12)和底部环(13)，上称盘(11)和底部环(13)之间通过支架(12)连接；丝线(2)连接上称盘(11)和吊篮(3)，托板(5)位于上称盘(11)和底部环(13) 之间，容器⑷位于托板(5)上。
2.根据权利要求1所述的附属装置，其特征在于，所述骨架结构(1)中的上称盘(11) 的中心和底部环(13)的中心位于同一竖直轴心线上；支架(12)为至少两根或两根以上，并以该竖直轴心线为中心成对称分布。
3.根据权利要求2所述的附属装置，其特征在于，所述丝线(2)的轴心和吊篮(3)的中心与上称盘(11)的中心和底部环(13)的中心位于同一竖直轴心线上。
4.根据权利要求3所述的附属装置，其特征在于，所述支架(12)为两根，支架(12)的一端连接到底部环(13)外围，其连接点高于底部环(13)的底部水平线；支架(12)的另一端连接到上称盘(11)的外围；支架(12)与上称盘(11)和底部环(13)形成梯形、长方形或正方形形状。
5.根据权利要求1所述的附属装置，其特征在于，所述支架(12)之间的直径大于容器⑷的直径、并大于托板(5)的宽度，能放入容器⑷和托板(5)；上称盘(11)和底部环(13)之间的高度大于容器(4)和托板(5)的高度总和，底部环(13)的直径小于电子天平秤盘(61)的直径；吊篮⑶的最大直径小于容器⑷的直径；托板(5)位于电子天平台面 (62)上并跨过电子天平秤盘(61)；丝线(2)的长度应使吊篮(3)置于容器(4)中。
6.根据权利要求5所述的附属装置，其特征在于，所述容器(4)为烧杯；上称盘(11)为实心结构或网状结构；托板(5)为“桥型”或“三脚架型”，所述“桥型”是其横断面为开口朝下的“U”；吊篮(3)为不易形成或粘附气泡的多孔结构。
7.根据权利要求1所述的附属装置，其特征在于，所述电子天平秤盘上负载的附属装置的质量小于I00g。
8.一种测量物质密度的仪器，其特征在于，所述仪器包括权利要求1-7任一所述的附属装置和电子天平(6)，其中所述附属装置位于电子天平上，上称盘(11)的中心、吊篮(3) 的中心、底部环(13)的中心和电子天平秤盘(61)中心位于同一竖直轴心线上。
9.根据权利要求8所述的仪器，其特征在于，所述底部环(13)位于电子天平秤盘(61) 上，且底部环(13)的直径应小于电子天平秤盘(61)的直径；托板(5)位于电子天平台面 (62)上并跨过电子天平秤盘(61)。
10.根据权利要求9所述的仪器，其特征在于，所述附属装置固定在电子天平(6)上或可移除地放置在电子天平(6)上。
专利摘要本实用新型涉及一种利用电子天平测量物质密度的附属装置及含有所述附属装置的仪器。所述附属装置包括骨架结构(1)、丝线(2)、吊篮(3)、敞口向上的容器(4)、托板(5)和温度计(7)；所述骨架结构(1)包括上称盘(11)、支架(12)和底部环(13)；所述仪器包括附属装置和电子天平(6)。本实用新型所述附属装置及其仪器测量物质密度时，具有重复性好、测量结果精确、密度值准确，适用范围广(固体、液体或漂浮物)，通用性强(基本适合国产进口任意品牌的电子天平)，操作方便，安装简单，易于拆卸，天平和附属设备安装和使用过程中不宜损坏等优点。
文档编号G01N9/02GK202092926SQ20112002531
公开日2011年12月28日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者尚之寿 申请人:上海皖宁精密科学仪器有限公司, 尚之寿