定装置450,水箱稳定装置450用于在水箱升降过程中使水箱200更为平稳的升降；在本实 施例中，水箱稳定装置450为表面平整的木板，并且，这种方式只是一种较佳实例的说明， 但并不局限于此，作为一种优选，水箱稳定装置450还能够为缓冲泡沫垫，使水箱200在升 降过程中更为平稳，水箱200内的水减少晃动。
[0039] 在另一种实施例中，如图1所示，电动升降台300还包括用于限定升降高度的上限 位器310及下限位器320,电动升降台300内部设有限位开关，升降最高点及最低点分别由 上限位器310及下限位器320控制，通过上限位器310及下限位器320的对升降高度的限 定，使电动升降台300及水箱200的每次升降的高度固定，增加测试的准确性。
[0040] 在另一种实施例中，如图7所示，在水箱200的体积1/4处内部贯穿焊接与水箱 200等高的竖直分隔板441，其上边缘与所述水箱上边缘齐平，分隔板441与水箱200侧壁 分割出所述水箱1/4体积，在分隔板441距离上边缘2厘米处开设溢水孔，通过开设溢水孔 以保持试验过程中水的液面总是位于溢水孔处，提高试验的准确度；在本实施例中，开设小 孔的数量为1个，作为一种优选，可以根据实施者的需求，开设不同数量的小孔，使其高度 平齐即可。
[0041] 在另一种实施例中，如图6所示，样品杯容器500包括杯体510、杯盖520及提梁 530 ;杯体510、杯盖520及杯底均匀分布小孔，杯体510及杯盖520通过螺纹连接，杯盖520 侧面上端设置有提梁530,在提梁530中部设置有凹槽，通过凹槽与"S"型挂钩110配合提 拉样品杯容器500,通过凹槽的设置使"S"型挂钩110每次挂住样品杯容器500的提梁530 时均在同一位置。
[0042] 如图1所示，通过使用本实用新型提供的微波浮力法快速测定装置进行测试，包 括如下操作步骤：
[0043] 步骤一：样品重称量：用称样器皿称取样品99. 00~99. 10克，记录样品重；
[0044] 步骤二：微波处理：将样品倒入干净的容器中，加入定量的水，水的体积大约是样 品体积的2倍，盖上容器盖，容器盖上有孔，利于水蒸汽逸出，将容器放入微波炉中，高火加 热10分钟，取出样品；
[0045] 步骤三：样品杯皮重称量：将电动升降台300升至最高处时，电子称100清"0";然 后将电动升降台300降至最低处，将样品杯容器500挂在电子称100下秤钩的"S"型挂钩 110上，而后将电动升降台300升至最高处，此时样品杯容器500全部浸入水中，待天平数据 稳定后，记录皮重数据；
[0046] 步骤四：微波处理后的毛重称量：将样品从微波炉中取出后，放在水中冷却10分 钟，然后放入样品杯容器500中；将电动升降台300升至最高处时，电子称100清"0";然后 将电动升降台300降至最低处，将盛有样品的样品杯容器500挂在电子称下秤钩的"S"型 挂钩110上，而后将电动升降台300升至最高处，此时样品杯容器500全部浸入水中，待天 平数据稳定后，记录毛重数据；
[0047] 步骤五：结果计算：根据样品重、样品杯皮重、毛重，计算被测样品水分值；利用 "阿基米德浮力定律"原理，将样品浸入水中悬浮称量，样品中的水分失重为"〇"的同时，称 量出干物质在水中的重量，再换算出干物质的百分率，导出谷物含水率；
[0048] 在本实施例中，假设样品中的水分重量为W = VX (I1，其中，V为样品中水分的体 积，单位为HiUd1为样品中水的密度，单位g/mL，由于样品是完全浸入水中称量，那么样品中 水分在水中所受浮力为F = VX d2，其中，V为样品中水分的体积，单位为mL，(I1为水箱中水 的密度，单位g/mL，由于样品杯杯身有孔，而且样品杯在水箱中操作，这样样品中的水与水 箱中的水就达到了温度平衡，即Cl 1= d2,因此，W-F = Vd1-Vd2= 0,所以，样品浸入水中悬浮 称量时，样品中的水分就失重为"〇"，样品中的水分在水中失重为"〇"时，电子称100上称量 出来的就是干物质在水中的重量，利用公式即可换算得出干物质百分率，最终确定水分百 分率；其中，水分公式导出如下：
[0049] W0= ffg+ffs= P gxVg+PsXVs....................................... (I)
[0050] W1=(Pg-Ps)XVg............................................................⑵
[0051] (I)-(2)得，
[0052] W0-W1= P SX (Vs+Vg)...................................................... (3)
[0053] 由⑵得，
[0058] 其中，W。为样品重，g ;W i干物质在水中重，g ;M样品水分含量，％ ;V s样品所含水 的体积，mL ;Vg样品干物质的体积，mL ; P 3水的密度，g/mL ; P (?样品中干物质的密度，g/mL ;
设为换算系数A，将（6)简化为
即可得到样品中水分含量。
[0059] 尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中 所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言， 可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实 用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种微波浮力法快速测定装置，其特征在于，包括： 样品杯容器，其杯身均匀分布小孔；所述样品杯容器为不锈钢材质； 电子称，其包括用于测量重量的刚性细线，所述刚性细线悬挂所述样品杯容器； 水箱，其为上端开口的容器，设置在所述样品杯容器下方； 升降台，其设置在所述水箱下方，驱动所述水箱升降； 其中，当所述升降台升至最高处时，驱动所述水箱能够将所述样品杯容器完全浸入水 中测试数据；当所述升降台下降至最低处时，驱动所述水箱下降至能够使所述样品杯容器 完全脱离所述水箱。2. 如权利要求1所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，还包括： 支架，其包括电子称托盘、弧形支撑架及底座；其中，所述电子称托盘用于放置所述电 子称，其中心处设置为开孔结构，所述底座用于放置所述升降台，所述弧形支撑架上端连接 所述电子秤托盘后边缘，下端连接所述底座前边缘，所述弧形支撑架上部分为中空结构，其 能够用于将所述升降台驱动所述水箱升降时从中空结构中穿过；所述电子秤托盘、所述弧 形支撑架及所述底座焊接成为一体。3. 如权利要求2所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，还包括：外壳，其焊接 固定在所述底座上，且穿过所述弧形支撑架，所述升降台置于所述外壳内部。4. 如权利要求3所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，所述水箱及所述升降 台之间设置水箱稳定装置，其用于在水箱升降过程中稳定水箱。5. 如权利要求4所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，所述升降台还包括用 于限定升降高度的上限位器及下限位器。6. 如权利要求4或5所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，所述刚性细线系有 挂钩，所述挂钩能够穿过所述电子秤托盘的开孔结构用于悬挂所述样品杯容器。7. 如权利要求6所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，所述水箱内部贯穿设 置竖直分隔板，其上边缘与所述水箱上边缘齐平，所述分隔板与所述水箱侧壁分割出所述 水箱1/4体积，所述分隔板距离上边缘处开设溢水孔。8. 如权利要求6所述的微波浮力法快速测定装置，其特征在于，所述样品杯容器包括 杯体、杯盖和提梁；所述杯体、所述杯盖及杯底均匀分布小孔，所述杯盖可拆卸的连接所述 杯体，所述杯盖侧面上端设置有提梁，提梁中部设置有凹槽，其用于与所述挂钩配合悬挂所 述样品杯容器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种微波浮力法快速测定装置，包括：样品杯容器，其杯身均匀分布小孔；电子称，其包括用于测量重量的刚性细线，刚性细线悬挂样品杯容器；水箱，其为上端开口的容器，设置在样品杯容器下方；升降台，其设置在水箱下方，驱动水箱升降；其中，当升降台升至最高处时，驱动水箱能够将样品杯容器完全浸入水中测试数据；当升降台下降至最低处时，驱动水箱下降至能够使样品杯容器完全脱离水箱。本实用新型具有自动化水平高、方便、快速、准确、环保、样品无需事先粉碎即可测试等特点。
【IPC分类】G01N5/00, G01N1/44
【公开号】CN204964324
【申请号】CN201520785771
【发明人】吴文福, 王小萌, 徐岩, 刘哲, 吴新怡, 陈龙, 金毅, 刘春山, 张亚秋, 韩峰
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月12日