专利名称:固液体两用杠杆直读式密度计的制作方法
本实用新型与质量的测量有关，即可测量固体的密度，又可测量液体的密度。
公知的杠杆密度计用途是单一的，或者只能测量固体的密度，或者只能测量液体的密度，测量范围比较狭窄。
本实用新型的目的是纠正公知的密度计所存在的不足，密度的测定由单一的用途扩展为可测定固、液体密度的两用密度计，并增加了测定的数值范围。
实用新型是这样实现的根据杠杆原理和阿基米德定律，在杠杆上刻有固体和液体两种密度刻度尺，用游标代替指示重锤指示密度值，将杠杆放置在升降杆上，升降杆插入立架，为防止杠杆翻倒，在立架上端装有杠杆托架。测量前首先调节底座使其保持水平，然后调节杠杆平衡，将游标放置在杠杆右端A点，被测物体挂在杠杆左端并移动至杠杆平衡为止，将被测物体浸入液体中，移动游标至杠杆平衡位置，游标指示的刻度即为被测物体的密度。若测量液体的密度，只需加个铝制重锤即可，测量方法同上。
本实用新型有如下优点
1.用途广泛，即可作学校物理实验用的教学仪器，也可供地质、化工、石油、银行、医院和科研单位测定固体和液体密度。
2.测量方法简便，迅速；读数准确。
实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出图1是实用新型的结构示意图。
下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体细节及工作情况。
密度计包括杠杆〔1〕，立架〔11〕，盛液体杯〔16〕和铝制重锤〔20〕。杠杆〔1〕的中部下端有一刀口〔2〕，杠杆〔1〕的右边刻有固体密度刻度尺〔3〕和液体密度刻度尺〔4〕，游标〔5〕相当于指示重锤来指示刻度，调平螺旋〔6〕用以调整杠杆〔1〕的平衡，并通过杠杆〔1〕左端的水平指针〔7〕和安装在立架〔11〕上的标尺〔8〕来确定是否平衡。立架〔11〕安装在底座〔15〕上，立架〔11〕上装有升降杆〔9〕，将杠杆〔1〕放置在升降杆〔9〕上，升降杆〔9〕的固定通过固定螺旋〔10〕来实现。在立架〔11〕的中部钻孔攻丝，将螺丝〔12〕旋入孔中，将小锥锤〔13〕吊在螺丝〔12〕上，并与底座〔15〕的小锥体〔14〕呈一条直线，以此判断仪器是否处于水平状态。为了使底座〔15〕保持水平，在底座〔15〕上装有2个调整螺丝〔19〕，为防止杠杆〔1〕翻倒，在立架〔11〕的上部装有杠杆托架〔18〕。当测量固体密度时，先将游标〔5〕移动至A点，将被测固体〔17〕挂在杠杆〔1〕的左端，移动至使杠杆〔1〕平衡的为止，被测固体离刀口的距离不变，调节升降杆〔9〕，使被测固体〔17〕浸入液体中，再移动游标〔5〕使杠杆〔1〕重新平衡，杠杆〔1〕平衡后，游标〔5〕指示的固体密度刻度尺〔3〕的刻度即为被测固体〔17〕的密度。
图2是铝制重锤〔20〕的示意图。
当测量液体密度时，先将游标〔5〕移动至A点，将铝制重锤〔20〕挂在杠杆〔1〕的左端，移动至使杠杆〔1〕平衡的位置，将铝制重锤〔20〕浸入被测液体中，移动游标〔5〕到杠杆〔1〕重新平衡的位置，游标〔5〕指示的液体密度刻度尺〔4〕上的刻度，即为被测液体的密度。铝制重锤的重量为50克。
固、液体两用杠杆直读式密度计的刻度原理结合图3和图4加以说明。
如图3所示，设指示重锤重量为P，被测固体重量为G，将指示重锤和被测固体挂在杠杆两端，设杠杆平衡时臂长分别为OA和OC，根据杠杆平衡条件得G·OC＝P·OA……(1)
然后，OC臂长不变；将被测固体G放入玻璃杯的液体中，调节指示重锤P的位置，若重锤移至B点时，杠杆第二次平衡，如图4所示。这时(G－F浮)·OC＝P·OB即 (G－F浮)·OC＝P(OA－AB)……(2)(1)＋(2)式得(G)/(G－F浮) ＝ (OA)/(OA－AB)移项整理得G·AB＝F浮·OA……(3)∵G＝mg F浮＝ρ·g·V排V＝V排代入(3)式得 m·g·AB＝ρ液·g·V·OA(m)/(V) ＝ (OA·ρ)/(AB) ∵ρ＝ (m)/(V) ρ＝ (OA·ρ液)/(AB)…(4)注式中F浮＝液体的浮力V＝物体的体积 V排＝物体排水体积
ρ液＝液体的密度ρ＝被测固体的密度将(4)式变形后得AB＝ (OA·ρ液)/(AB) ……(5)例从(5)式可知，若OA、ρ液值一定，AB跟ρ成反比关系，ρ变化就有一个对应变化的AB值，若设OA为250毫米，ρ液为1×103千克／米3，当固体密度值为ρ＝20×103千克／米3时，代入(5)式得AB＝ (250毫米×1×103千克／米3)/(20×103千克／米3) ＝12.5毫米以上是固体密度刻度方法，液体密度刻度方法同上，只是将(5)式中被测固体密度ρ换成测量重锤(铝制重锤)的密度ρ锤，式中ρ液为被测液体密度。
例设OA为250毫米，ρ锤＝2.7×103千克／米3当ρ液为1×103千克／米3时，代入(5)式得AB＝ (250毫米×1×103千克／米3)/(20×103千克／米3)＝92.6毫米
权利要求
1.固、液体两用杠杆直读式密度计，由杠杆、刻度尺、刀口、立柱、游标、盛液体杯组成，其特征在于杠杆[1]上刻有固体密度刻度尺[3]和液体密度刻度尺[4]，立架[11]装有升降杆[9]和固定螺旋[10]，立架[11]上端装有杠杆托架[18]，底座[15]上装有调整螺丝[19]。
2.根据权利要求
1所述的密度计，其特征在于杠杆〔1〕的右端装有调平螺旋〔6〕，杠杆〔1〕的左端装有水平指针〔7〕，立架〔11〕上装有标尺〔8〕。
3.根据权利要求
1和2所述的密度计，其特征是当测量液体的密度时，需用铝制重锤〔20〕，铝制重锤〔20〕的重量为50克。
专利摘要
固、液体两用杠杆直读式密度计，由杠杆、立架、刀口、铝制重锤等组成，杠杆上刻有液体密度刻度尺和固体密度刻度尺。此密度计测量密度范围广泛，测量方法简便、实用，读数准确，可用于地质、石油、化工、银行、医院和科研单位测定固体和液体密度。
文档编号G01N9/00GK85203504SQ85203504
公开日1986年4月30日 申请日期1985年8月20日
发明者唐发仁 申请人:唐发仁导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan