一种高精确度的测量装置的制作方法

文档序号:14797547发布日期:2018-06-29 21:49阅读:139来源:国知局

本发明涉及一种高精确度的测量装置,具体涉及一种高精度液体体积或者不规则固体体积的测量装置。



背景技术:

目前,测量液体的体积多直接用量筒、量杯、量瓶等工具测量,它们的精确度较低,测量不规则固体的体积主要是将待测物体直接放入水中,利用排水法进行测量,一般用水作测量液,但是一些特殊的样品需要用特殊的测量液,而且一些不能接触液体的样品的体积测量则存在问题。对于现有的固体体积的测量方法,当涉及测量大量样本时,由于每测一个样本都会相应带出一部分测量液,所以每隔一定时间就要再添加一部分测量液,并且测量液体可能会因为样本上携带的杂质或者样本本身的物质溶解进入测量液而变浑浊或者在测量液最上面漂浮着大量气泡,十分影响读数;对于一些易融于水的不规则固体则需要特殊的测量液进行体积测量,这些液体价格比水更贵,可能有毒,测量代价更高;更或者一些不能接触液体的不规则固体体积的测量则存在问题。

虽然目前出现了一些测量装置,但是其结构复杂,操作困难,其中一些测量装置需要将水完全倒出才能拿取回待测样品,工作效率低,测量精确度较低,读数误差较大,一些测量装置对较大块的实心不规则固体体积测量较困难。

因此,一种高精确度的测量装置,具体涉及一种高精度液体体积或者不规则固体体积的测量装置被提出。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种高精确度的测量装置,该装置具有测量精确度高,生产成本低,工作效率高的特点。

为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:

一种高精确度的测量装置,其特征在于,至少包含筒体(1),所述筒体(1)包括底座(12)和透明中空的筒壁(11),所述筒壁(11)的一端与所述底座(12)固定连接构成一端开口的杯状体,所述筒壁(11)的外表面沿轴向方向设有一组母刻度(21)和N组子刻度(22),每组刻度均匀的设置多个用来标示体积的刻度,所述子刻度(22)与母刻度(21)的最小刻度相等,子刻度可以将所述母刻度(21)的最小刻度均分为(N+1)等份,具体实现是子刻度(22)相对母刻度(21)在轴向方向上移动了【A/(N+1)*最小刻度】的距离,其中,所述A表示第A组子刻度(22),N表示总的子刻度组数。

读数时,所述子刻度(22)与母刻度(21)的刻度标示不一致,直接在子刻度(22)上标示出实际刻度用于读数,

或者,所述子刻度(22)不标示刻度值,仅标示母刻度(21)的刻度值,在筒体底部标注值:A/(N+1)*最小刻度,当测量时液面刚好与第A组子刻度(22)的某一个刻度平行时,则待测液体的实际体积为A/(N+1)*最小刻度+V母,其中V母表示与液面平行的第A组子刻度的某一刻度往下数第一个母刻度的值。

进一步的,所述子刻度(22)的组数N最好为3~12,具体数量根据所需筒体的口径决定,所述筒体需要的大小即其口径和高度可以根据不同的应用而调整,但是应基本保证筒体的口径与高度的比值小于1/5;

进一步的,所述筒体(1)设有保护装置,所述保护装置包括支撑环(3)和防护套(4),

所述保护装置的具体结构为:所述筒壁(11)上部的外壁上设有片状的支撑环(3),所述底座(12)上设有防护套(4),所述支撑环(3)和防护套(4)至少有一个为多边形且支撑环(3)的尺寸小于防护套(4)的尺寸,筒体(1)中心线到支撑环(3)任一边的距离大于支撑环(3)到筒体(1)口的距离。

更进一步的,所述支撑环(3)和防护套(4)最好选用橡胶材质;

实际使用时:所述支撑环(3)在筒体(1)不小心被打翻时可以起到一定的缓冲作用,防止筒体(1)被磕裂、破碎,所述防护套(4)即可以提高摩擦系数也可以一定程度的保护底座(12)和减少一些由于筒体(1)底座(12)生产中造成的底座(12)不平的晃动,从而减少系统误差,提高精确度,另外由于支撑环(3)和防护套(4)至少有一个为多边形且支撑环(3)的尺寸小于防护套(4)的尺寸,所以可以将筒体(1)倾倒并平稳的放置在桌面等平面上,并且放置于平面时筒体(1)本身有一个倾斜的角度从而有利于内部液体的排除,减少筒体(1)的风干时间;

作为改进,所述测量装置还包括防水装置(5)、取放样装置(7)和固定装置(6),

所述防水装置(5)为一端开口的软体筒状体,其另一端呈半球状,所述开口处设有圆环凸起(51),且所述防水装置(5)的口径小于筒体(1)内径,使其放入筒体(1)内时与筒壁(11)内侧有一定的缝隙,所述防水装置(5)的长度大于筒体(1)的筒体高度,在正常使用时防水装置(5)的半球状一端接触筒体(1)底部,并且球面在接触到筒体(1)的时候有部分内陷;

所述取放样装置(7)主要包括袋体(71)、铅块室(72)和拉绳装置(73),所述袋体(71)为有一个开口的网状体,所述袋体(71)的开口端设有拉绳装置(73),与开口相对的一端设有铅块室(72);

所述固定装置(6)包含至少2个能够相互嵌套的圆环(61),且所述直径较大的圆环(61)刚好能够嵌套于筒壁(11)内部,所述圆环(61)的外侧设有至少2个支脚(62),所述支脚(62)便于嵌套圆环(61)的取放;

进一步的,所述拉绳装置(73)包括一个拉绳A(731)、3个拉绳B(732)和1个拉绳C(733),所述拉绳A(731)通过环扣设置在袋体(71)的开口处,所述拉绳B(732)的一端与拉绳A(731)铰接,另一端均与拉绳C(733)的一端连接,所述拉绳C(733)的另一端设有拉环(734),便于取放样装置(7)的取放;

实际使用时:先往筒体(1)内加入一定量的水,然后将一个圆环(61)嵌套于筒体(1)的开口处,取软体防水装置(5)放入筒体(1)内,再取另一个圆环(61)嵌套于上述圆环(61)内,使防水装置(5)上的圆环凸起(51)刚好卡在两个圆环之间,将防水装置(5)固定,放入取放样装置(7)保证拉绳有环的一头在外面,保证拉绳是放松状态即软体防水装置(5)完全承接了取放样装置(7),保证取放样装置(7)沉入软体防水装置(5)的底部,而软体防水装置(5)的底部很好的与筒体(1)接触,此时软体防水装置(5)和内部的取放样装置(7)被压憋,只留有铅块室(72)内铅块的形状,记录好此时的刻度值V1,然后取出取放样装置(7),从开口处装入待测样品,上述待测样品为不规则实心固体,尽量拉紧拉绳然后将其放入防水装置(5)内并保证拉绳的放松状态即软体防水装置(5)完全承接了取放样装置(7),保证取放样装置(7)沉入软体防水装置(5)的底部,而软体防水装置(5)的底部很好的与筒体1接触,记录好此时的刻度值V2,最后计算两次的差值V2-V1,即为待测样品的体积;

进一步的,所述防水装置(5)最好为橡胶材质;

进一步的,所述固定装置(6)最好采用刚性塑料材质或者金属;

进一步的,所述袋体(71)最好采用蚕丝材质编制而成;

进一步的,所述筒体(1)可以为量筒、量杯或者量瓶中的一种;

作为改进,所述母刻度(21)的零刻度线位于筒体的中下部,最好为中部,距离筒体(1)底部有一定的距离,筒体需要的大小、口径和高度可以根据不同的应用而调整但是应基本保证筒体的口径与高度的比值小于1/5;

调零及其测量:先往筒体(1)中加入一部分水,保证水面离零刻度线有一定距离;将固定装置(6)、防水装置(5)和取放样装置(7)按照上述方法依次安装,观察筒体(1)内液面高度并估计调零所需用水,如果距离零刻度线较远则用一只手轻轻提起固定装置(6)及各配件,使用其他容器往里面加一部分水,然后轻轻安装上固定装置(6)以及各配件并观察读数,然后使用滴管并轻轻掀开软体防水装置(5)的口部沿软体防水装置(5)和筒壁(11)内侧的缝隙加水进行调零;需进行三次调零,即将取放样装置(7)按照正常使用的状态从软体防水装置(5)内拉出来,再放入,再调零,重复进行三次;将样品放入取放样装置(7)的网袋,保持之前的状态放入取放样装置(7),此时防水装置(5)和内部的取放样装置(7)由于水压的作用被压瘪,而筒壁(11)上的读数即是待测不规则固体的体积,第一个样测量完之后拉出取放样装置(7),松开网袋口取出样品,换下一个样品时一般不需要再次调零,若测量大量样品时可以在适当的时候再按照上述方式进行调零。

与现有技术相比,本发明具有以下特点:

1、提供一种高精确度的筒体,该筒体的加工工艺简单,读取数值时方便快捷且准确度高,相对于现有的测量工具来说其精确度提高了几倍甚至十几倍,不仅可以用于测量液体的体积,也可以在其他工具的辅助下进行一些不规则固体体积的测量;

2、对于一些不能接触液体或者是需要用特殊测量液才能进行体积测量的不规则固体,本发明避免了液体与固体的直接接触,并且测量液为自来水即可,测量方便,节约成本;

3、由于在测量过程中固体取出时测量液并没有损耗,所以只需一次调零即可完成多次测量工作,且每次测量的时候只需要进行一次读数,工作效率显著提高。

附图说明

图1是本发明中筒体的结构示意图;

图2是图1中筒壁的展开示意图;

图3是本发明实施例2的结构示意图;

图4是图3中A结构的局部放大示意图;

图5是取放样装置的结构示意图;

图6是固定装置的结构示意图。

图中所示:1是筒体,11是筒壁,12是底座,2是刻度值,21是母刻度,22是子刻度,3是支撑环,4是防护套,5是防水装置,51是圆环凸起,6是固定装置,61是圆环,62是支脚,7是取放样装置,71是袋体,72是铅块室,73是拉绳装置,731是拉绳A,732是拉绳B,733是拉绳C,734是拉环。

具体实施方式

下面详细说明本发明的优选实施方式。

实施例1:参照图1~2,为本发明实施例1的结构示意图,包含筒体1,所述筒体1包括底座12和透明中空的筒壁11,所述筒壁11的一端与所述底座12固定连接构成一端开口的杯状体,所述筒壁11的外表面沿轴向方向设有一组母刻度21和N组子刻度22,每组刻度均匀的设置多个用来标示体积的刻度,所述子刻度22与母刻度21的最小刻度相等,子刻度可以将所述母刻度21的最小刻度均分为(N+1)等份,具体实现是子刻度22相对母刻度21在轴向方向上移动了【A/(N+1)*最小刻度】的距离,其中,所述A表示第A组子刻度22,N表示总的子刻度22组数。

所述筒体1可以为量筒、量杯或者量瓶中的一种;

上述装置用于测量液体体积,在同一筒体1中同时增加了子刻度系统从而使测量精确度大幅提升,此处采用的子刻度22的相邻刻度之间的距离跟母刻度21是一致的,可以很方便的利于观测者读数,而且在筒体1的生产过程中并不需要对原来的设备和工艺进行较大的改动,而不像现有使用的类似螺旋测微器、或者使用放大镜将特别微小的刻度放大到人眼较易区分的状态,这两种装置在生产上要求更高、使用过程更繁琐,而测量准确性未必可以保证;另外,一般情况下,想要实现更加精确的测量常用的办法是在现有刻度值里面增加更小的刻度,使刻度值更加密集,但是增加过多就会导致由于人眼分辨率不足而读数有误的情况发生,而且大大浪费时间,增加了生产的难度,提高了生产成本,因此,本申请中将本该放于同一个刻度中的特别微小的刻度分离开使之围绕筒壁11成为有均匀的刻度的多个刻度值2,

为了方便该量筒的使用者在使用过程中更快更准确地读数,提出了两套子刻度22数值的标注方法和读数方法:

读数时,所述子刻度22与母刻度21的刻度标示不一致,直接在子刻度22上标示出实际刻度用于读数,从而直接读出;

或者,所述子刻度22不标示刻度值,仅标示母刻度21的刻度值,在筒体底部标注值:A/(N+1)*最小刻度,当测量时液面刚好与第A组子刻度22的某一个刻度平行时,则待测液体的体积为A/(N+1)*最小刻度+V母,其中V母表示与液面平行的第A组子刻度的某一刻度往下数第一个母刻度的值。

进一步的,所述子刻度22的组数N为3~12,具体数量根据所需筒体1的口径决定,筒体1需要的口径和高度可以根据不同的应用而调整,这样相对于原来的量筒、量杯或者量瓶来说,本申请所述的测量装置可以相应地把精确度提高到几倍到十几倍;

进一步的,所述筒体1设有保护装置,所述保护装置包括支撑环3和防护套4,

所述保护装置的具体结构为:所述筒壁11上部的外壁上设有片状的支撑环3,所述底座12上设有防护套4,所述支撑环3和防护套4至少有一个为多边形,且筒体1中心线到支撑环3任一边的距离大于支撑环3到筒体1口的距离,使筒体1倾倒时能够保证筒体1口与桌面有一定的距离;

更进一步的,所述支撑环3和防护套4选用橡胶材质;

实际使用时:所述支撑环3在筒体1不小心被打翻时可以起到一定的缓冲作用,防止筒体1被磕裂、破碎,所述防护套4即可以提高摩擦系数也可以一定程度的保护底座12和减少一些由于筒体1底座12生产中造成的底座12不平的晃动,从而减少系统误差,提高精确度,另外由于支撑环3和防护套4为同一种多边形,所述的多边形为三角形,四边形,五边形或者六边形中的一种,或者所述支撑环3为多边形,所述防护套4的底座为圆形,再或者所述支撑环3为圆形,所述防护套4的底座为多边形,且支撑环3的尺寸小于防护套4的尺寸,所以可以将筒体1倾倒并平稳的放置在桌面等平面上,并且放置于平面时筒体1本身有一个倾斜的角度从而有利于内部液体的排除,减少筒体1的风干时间。

实施例2:参照图3~6,为本发明实施例2的结构示意图,与实施例1相比,本实施例的区别在于:所述测量装置还包括防水装置5、取放样装置7和固定装置6,

所述防水装置5为一端开口的软体筒状体,选用柔软性很强且不透水的橡胶材料制成,在保证所述的防水装置5具有一定的强度的前提下越薄越好,其另一端呈半球状,可以使得将其放入筒体1的时候能够利用水的压力将其彻底压瘪,所述开口处设有圆环凸起51,且所述防水装置5的口径小于筒体1内径,使其放入筒体1内时与筒壁11内侧有一定的缝隙,所述防水装置5的长度略大于筒壁11的高度,在正常使用时防水装置5的半球状一端接触筒体1底部,并且球面在接触到筒体1的时候有部分内陷;

所述取放样装置7主要包括袋体71、铅块室72和拉绳装置73,所述袋体71为有一个开口的网状体,所述的网状体由具有一定抗拉力的蚕丝材料编织而成,且所述袋体71的直径应该略小于所述防水装置5的下部口径以方便取出和放入,所述袋体71的开口端设有拉绳装置73,与开口相对的一端设有铅块室72,所述铅块室72内装有铅块,所述铅块的作用是克服取放样装置7和防水装置5的浮力以及克服一些样品的浮力使其能够沉入筒体1底部;

所述固定装置6包含至少2个能够相互嵌套的圆环61,且所述直径较大的圆环61刚好能够嵌套于筒壁11内部,所述圆环61的外侧设有3个支脚62,所述支脚62便于嵌套环的取放,所述固定装置6由表面光滑的刚性塑料材质或者金属制成;

进一步的,所述拉绳装置73包括一个拉绳A731、3个拉绳B732和1个拉绳C733,所述拉绳A731通过环扣在袋体71的开口处环绕成一圈,所述3条拉绳B732的一端均与拉绳A731铰接,另一端均与拉绳C733的一端连接,所述拉绳C733的另一端设有拉环734,方便取放样装置7的取放,所述拉绳装置73的伸缩性较低,柔软性较好,有一定的强度,在能够承受待测固体、袋体71以及下部的铅块和铅块室72的重量的前提下尽量细一些,且所述拉绳装置73的一端即拉环734到所述袋体71的底部距离要略高于筒体1的高度;

实际使用时:先往筒体1内加入一定量的水,然后将一个圆环61嵌套于筒体1的开口处,取软体防水装置5放入筒体1内,再取另一个圆环61嵌套于上述圆环61内,使防水装置5上的圆环凸起51刚好卡在两个圆环之间,将防水装置5固定,放入取放样装置7保证拉绳有环的一头在外面,保证拉绳是放松状态即软体防水装置5完全承接了取放样装置7,保证取放样装置7沉入软体防水装置5的底部,而软体防水装置5的底部很好的与筒体1接触,此时软体防水装置5和内部的取放样装置7被压憋,只留有铅块室72内铅块的形状,记录好此时的刻度值V1,然后取出取放样装置7,从开口处装入待测样品,上述待测样品为不规则实心固体,尽量拉紧拉绳然后将其放入防水装置5内并保证拉绳的放松状态即软体防水装置5完全承接了取放样装置7,保证取放样装置7沉入软体防水装置5的底部,而软体防水装置5的底部很好的与筒体1接触,,记录好此时的刻度值V2,最后计算两次的差值V2-V1,即为待测样品的体积。

实施例3:参照图3,与实施例1或实施例2相比,本实施例的区别在于,所述母刻度21的零刻度线位于筒壁11的中部,距离筒体1底部有一定的距离,应基本保证所述筒体1的口径与高度的比值小于1/5;

在实际使用时,需要先调零,然后进行测量:先往筒体1中加入一部分水,保证水面离零刻度线有一定距离;将固定装置6、防水装置5和取放样装置7按照实施例2中的方法依次安装,观察筒体1内液面高度并估计调零所需用水,如果距离零刻度线较远则用一只手轻轻提起固定装置6及各配件,使用其他容器往里面加一部分水,然后轻轻安装上固定装置6以及各配件并观察读数,然后使用滴管并轻轻掀开软体防水装置5的口部沿软体防水装置5和筒壁11内侧的缝隙加水进行调零;需进行三次调零,即将取放样装置7按照正常使用的状态从软体防水装置5内拉出来,再放入,再调零,重复进行三次;将样品放入取放样装置7的网袋,保持之前的状态放入取放样装置7,此时防水装置5和内部的取放样装置7由于水压的作用被压瘪,而筒壁11上的读数即是待测不规则固体的体积,第一个样测量完之后拉出取放样装置7,松开网袋口取出样品,换下一个样品时一般不需要再次调零,若测量大量样品时可以在适当的时候再按照上述方式进行调零。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变化和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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