固体密度测量计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实验仪器，具体是一种固体密度测量计。
【背景技术】
[0002]在实验过程中，经常需要测量固体的密度，传统的测量方法是分别测量固体的重量和体积，经过计算，从而得到固体的密度。这种方法比较复杂，浪费时间。目前市场上已经出现了一些密度测量计，能够直接测出固体的密度。但现有的密度测量计结构复杂，成本高，不能适用于实验经费较少的中小学实验室。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种固体密度测量计，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种固体密度测量计，包括底座、固定柱、滑杆、弹簧、平衡臂、齿轮和载物容器；其特征在于，所述固定柱固定在底座上，滑杆滑动安装在固定柱内，滑杆由水平杆和竖直杆组成，水平杆和竖直杆为一体式结构，水平杆上滑动套设有滑套，弹簧的下端固定在滑套上，竖直杆上端设有与齿轮相啮合的齿条A ;所述平衡臂通过一个支点固定在固定柱上，且平衡臂的两端均能绕所述支点旋转，载物容器固定在平衡臂的左端，平衡臂的右端设有游标，且平衡臂的右端设有刻度，弹簧的上端固定在游标上；
[0006]所述载物容器内装有液体，且其上端设有3个活塞筒，分别为活塞筒A、大活塞筒和活塞筒B，3个活塞筒内分别设有与之匹配的活塞芯杆A、大活塞芯杆和活塞芯杆B，活塞筒A和大活塞筒上均设有固定活塞芯杆的旋紧螺栓；所述大活塞芯杆的活塞上设有排气孔，排气孔内设有与之匹配的气孔塞；所述活塞芯杆B上端设有与齿轮相啮合的齿条B，齿轮位于齿条B和齿条A之间，且齿轮的左端与齿条B相啮合，齿轮的右端与齿条A相啮合，齿轮转动固定在支撑杆上，且通过支撑杆固定在底座上。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述游标为二十分度游标。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述载物容器内装有水。
[0009]作为本实用新型再进一步的方案:所述大活塞芯杆下端设有夹紧待测固体的夹具。
[0010]作为本实用新型再进一步的方案:所述平衡臂右端设有平衡平衡臂左端各部件重量的附件，使平衡臂在不受弹簧作用力的情况下处于平衡状态。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该固体密度测量计结构简单，成本低，且能够一次性测出待测固体的密度，实用性强。
【附图说明】
[0012]图1为固体密度测量计的结构示意图。
[0013]图中:1-底座、2-固定柱、3-滑套、4-水平杆、5-弹簧、6-游标、7-平衡臂、8-竖直杆、9-齿轮、10-活塞芯杆B、11-气孔塞、12-大活塞芯杆、13-活塞芯杆A、14-载物容器、15-夹具。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种固体密度测量计，包括底座1、固定柱2、滑杆、弹簧5、平衡臂7、齿轮9和载物容器14 ;所述固定柱2固定在底座I上，滑杆滑动安装在固定柱2内，滑杆由水平杆4和竖直杆8组成，水平杆4和竖直杆8为一体式结构，水平杆4上滑动套设有滑套3，弹簧5的下端固定在滑套3上，竖直杆8上端设有与齿轮9相啮合的齿条A ;所述平衡臂7通过一个支点固定在固定柱2上，且平衡臂7的两端均能绕所述支点旋转，载物容器14固定在平衡臂7的左端，平衡臂7的右端设有游标6，且平衡臂7的右端设有刻度，游标6为二十分度游标，弹簧5的上端固定在游标6上，在弹簧5弹力一定的条件下，通过调节游标6，能够使平衡臂7两端平衡，处于水平状态；
[0016]所述载物容器14内装有液体，优选的，所述液体为水，上端设有3个活塞筒，分别为活塞筒A、大活塞筒和活塞筒B，3个活塞筒内分别设有与之匹配的活塞芯杆A 13、大活塞芯杆12和活塞芯杆B 10，活塞筒A和大活塞筒上均设有固定活塞芯杆的旋紧螺栓，通过旋转旋紧螺栓，能够将活塞芯杆A 13和大活塞芯杆12固定，使它们无法移动；
[0017]所述大活塞芯杆12下端设有夹紧待测固体的夹具15，通过夹具15能够方便的将待测固体从载物容器14内取出或放入，大活塞芯杆12的活塞上设有排气孔，排气孔内设有与之匹配的气孔塞11，当把待测固体放入载物容器14内后，下压大活塞芯杆12，载物容器14内的空气通过排气孔排出，空气排出干净后，通过气孔塞11将排气孔堵住，防止载物容器14内的液体流出；所述活塞芯杆B 10上端设有与齿轮9相啮合的齿条B，齿轮9位于齿条B和齿条A之间,且齿轮9的左端与齿条B相啮合,齿轮9的右端与齿条A相啮合,齿轮9转动固定在支撑杆(未画出)上，且通过支撑杆固定在底座I上；所述平衡臂7右端设有平衡平衡臂7左端各部件重量的附件，使平衡臂7在不受弹簧5作用力的情况下处于平衡状态。
[0018]所述固体密度测量计，其使用方法如下:取出大活塞芯杆12，将待测固体夹在夹具15上,将大活塞芯杆12放入载物容器14内，拔掉气孔塞11，逐渐下压大活塞芯杆12,载物容器14内的空气从排气孔排出，当排气孔内开始有液体流出时，立即堵上气孔塞11，继续下压大活塞芯杆12至标定位置，并通过旋紧螺栓将大活塞芯杆12位置固定，然后下压活塞芯杆A 13至标定位置，并通过旋紧螺栓将活塞芯杆A 13位置固定，在下压大活塞芯杆12和活塞芯杆A 13的过程中，活塞芯杆B 10的位置上升，齿条B随着活塞芯杆B 10的位置上升而上升，带动齿轮9转动，进而带动齿条A下降，水平杆4和竖直杆8均下降，此时弹簧5伸长，通过调节游标6和滑套3来调节弹簧5的位置，直至平衡臂7左右两端平衡，使平衡臂7处于水平状态，此时读取平衡臂7上的刻度，结合游标6，就能够得到待测固体的密度，在调节弹簧5的位置的过程中，要始终保持弹簧5处于竖直状态。
[0019]本实用新型的工作原理是:所述固体密度测量计，当把待测固体放入载物容器14内，并将大活塞芯杆12和活塞芯杆A 13下压至标定位置，此时活塞筒B内增加的溶液体积就等于待测固体的体积V，设活塞筒B的内径圆面积为S，则活塞芯杆B 10上升的距离L=V/S，水平杆4和竖直杆8的下降距离与活塞芯杆B 10的上升距离相同，均为L，当把平衡臂7左右两端调节平衡后，此时弹簧5的伸长长度为L，设弹簧5的弹性系数为K，待测固体重量为m，载物容器14与平衡臂7的连接处至平衡臂7的支点之间的距离为LI，平衡臂7右端弹簧5所处的位置至平衡臂7的支点之间的距离为L2，此时弹簧5对平衡臂7的作用力F=K*L=K* V/S,对于平衡臂7,根据杠杆原理可得，m*g*Ll=F*L2= K*L2* V/S,整理后得m/V=K礼2/ (g*Ll*S)，即待测固体的密度 P=L2* (K/ (g*Ll*S))，由于 K/ (g*Ll*S)为定值，因此待测固体的密度P与L2成正比，所以通过平衡臂7右端的刻度就能够得到待测固体的密度。
[0020]所述固体密度测量计，结构简单，成本低，且能够一次性测出待测固体的密度，实用性强。
[0021]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0022]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种固体密度测量计，包括底座(I)、固定柱(2)、滑杆、弹簧(5)、平衡臂(7)、齿轮(9)和载物容器(14)，其特征在于:所述固定柱(2)固定在底座(I)上，滑杆滑动安装在固定柱(2)内，滑杆由水平杆(4)和竖直杆(8)组成，水平杆(4)和竖直杆(8)为一体式结构，水平杆(4)上滑动套设有滑套(3)，弹簧(5)的下端固定在滑套(3)上，竖直杆(8)上端设有与齿轮(9)相啮合的齿条A ;所述平衡臂(7)通过一个支点固定在固定柱(2)上，且平衡臂(7)的两端均能绕所述支点旋转，载物容器(14)固定在平衡臂(7)的左端，平衡臂(7)的右端设有游标(6)，且平衡臂(7)的右端设有刻度，弹簧(5)的上端固定在游标(6)上；所述载物容器(14)内装有液体，且其上端设有3个活塞筒，分别为活塞筒A、大活塞筒和活塞筒B，3个活塞筒内分别设有与之匹配的活塞芯杆A (13)、大活塞芯杆(12)和活塞芯杆B (10)，活塞筒A和大活塞筒上均设有固定活塞芯杆的旋紧螺栓；所述大活塞芯杆(12)的活塞上设有排气孔，排气孔内设有与之匹配的气孔塞(11);所述活塞芯杆B (10)上端设有与齿轮(9)相啮合的齿条B，齿轮(9)位于齿条B和齿条A之间，且齿轮(9)的左端与齿条B相啮合，齿轮(9)的右端与齿条A相啮合，齿轮(9)转动固定在支撑杆上，且通过支撑杆固定在底座(I)上。
2.根据权利要求1所述的固体密度测量计，其特征在于:所述游标(6)为二十分度游标。
3.根据权利要求1所述的固体密度测量计，其特征在于:所述载物容器(14)内装有水。
4.根据权利要求1所述的固体密度测量计，其特征在于:所述大活塞芯杆(12)下端设有夹紧待测固体的夹具(15)。
5.根据权利要求1所述的固体密度测量计，其特征在于:所述平衡臂(7)右端设有平衡平衡臂(7)左端各部件重量的附件，使平衡臂(7)在不受弹簧(5)作用力的情况下处于平衡状态。
【专利摘要】本实用新型公开了一种固体密度测量计，包括底座、固定柱、滑杆、弹簧、平衡臂、齿轮和载物容器；所述滑杆滑动安装在固定柱内，滑杆由水平杆和竖直杆组成，水平杆上滑动套设有滑套，弹簧的下端固定在滑套上，竖直杆上端设有与齿轮相啮合的齿条A；所述平衡臂通过一个支点固定在固定柱上，载物容器固定在平衡臂的左端，平衡臂的右端设有游标，弹簧的上端固定在游标上；所述载物容器上端设有3个活塞筒，3个活塞筒内分别设有与之匹配的活塞芯杆A、大活塞芯杆和活塞芯杆B；所述活塞芯杆B上端设有与齿轮相啮合的齿条B，齿轮位于齿条B和齿条A之间；该固体密度测量计结构简单，成本低，且能够一次性测出待测固体的密度，实用性强。
【IPC分类】G01N9-02
【公开号】CN204302146
【申请号】CN201420700800
【发明人】朱兴曜
【申请人】朱兴曜
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月20日