Плотномер жидкости Советский патент 1983 года по МПК G01N9/26 

СП

00

S Изобретение относится к контрольноизмерительн&й технике, а именно к уст ройствам для измерения и контроля плотности различных жидкостей, используемы прхэимушественно в практике мецииинских и биохимических измерений, но может быть испо/ ьзовано и в других, областях науки н техники, где трсзбуется измерение Плотности жиакости в малых объемах с высокой точностью. Известен ареометр постоянной массы, прецстаапяюший собой симметришое орносителько продольной оси уцлиненное тэло, состоящее яз полого корпуса ци- линаркческой или воратекообразной формы и жестко присоеаиненного к нему в верх ней части стержня. Нижняя часть ареометра зй.71олнена балластом, преаназначек ным цля понижения центра тяжести, что бы при погружении в жицкость ареометр плавал в строго вертикальном положении и находился при этом в устойчивом равновесии, , Недостатком указанного ареометра является невозможность измерения с его помощью плотности жиакости в малых объ мах и гюудобство пользования, обусловлен ное тем, что поплавковая система нахоцится непосржястзенно в исследуемой жидкости, которая может быть как а.грес (Ной, так и неприятной цля ёпосрецствеЕ кого контакта с р/ками лаборанта, про шзвоцящего измерений. Наиболее близким техническим решени ем к предлагаемому является плотномер; жидкости, содеркаший ёмкость цля исслё цуемой жиакости, груз с фю :сированнь м весом, сосуд аля эталонной жидкости с погружаемым в нее поплавком , Однако такой плотномер карактеризует ся слохкной конструкцией сосуца аля эта лонной лчицкости, сложностью в работе, обусловленной необходимостью рюца дополнительных операций. Цель изобретения - усдо|(ение процесса измерений. Укааанная цель аостигается тем, что в плотномера жидкости, соаержаше 5 ем кость аля исследуемой жидкости, груз с фиксированным весом, сосуд для эталон ной жидкости с погрулшемым в нее поялавком, сосуд с эталонной жидкостью вы палнен в виде двух концентрично расположенных цилинцрических поверхностей с пвимещенным между ними поплавком ко;и.т- цев.ой формы, жестко соединенным со стрелочным индикатором, к которому полвешен груз с фиксированным весом с нанесенной на нем меткой, причем емксють с исслепуемой жидкостью имеет на боковой потфхности две горизонтальные метки и снабжена средством для ее пе ремещения по вьгсоте. На фиг. . изображена общая схема пло-гаомера, вид сбоку; на фиг. 2 «- се-. чечке А-А на фиг. 1. Прецпагаемый плотномер состоит из Koprtyca 1, на ротором установлен сосуд 2, заполненный эталонной жидкостью, например дистиллированной водой, Сосуц 2 обрй5зован двумя концентрично , расположенными цйлиндрамк: наружным 3 я внутренним 4. Внутри сосуда помешек поплавок 5, имеющий форму кольца. На фит. 2 пунктярсч обозначен другой можный вариант конструктивного выполнения поплавка в вице трех или более тел ,цилиндри{еской формы, В нижней части поплавок 5 снабжен балластным грузом 6, обесггечиваюшим необхоцимую отстойчйвость поплавковой СИСТ45МЫ. Штоки 7 поплавка 5 имеют малый диаьгкгтр и & &ерсшей части крепятся к общему кронштейну 8, выполненному в, вице крестовкны, к с дацней части которой на гибкой нити 9 подвешен тари- рованный груз 1О, снабженный в его средыей части меткой 11 в вице горизонтальной лилии. Груз 10 полностью погружен в ис:следуемук жидкость, налитую в проз5)ачиую емкость 12, на которой в сикцней ее части также нане сены две паргшлельно расположенные горизонтальные метки 13. Емкость 12 установлена на подвижном столике 14, которьй с микрометрического винта 15 может перемещаться вверх и вниз по напрагзляющим 16. Установочные винты 17 на основании 18 служат для установки плотномера в стрюго вертикальном положении, а шкалы 19 и подвижные иваексы 2О, установленные на кронштейне 8. слу:кат цля снятия показаний. Сверху плотномер закрыт колпаком 21 кз 1трозр 1чного материала. Плотномер работает слеауюшш обра зом. Емкость 12, с залитой в нее йсследуе- мой жйцкостью устанавливают на подвилшыЯ столик 14 и вращением винта 15 поцвоаят снизу к тарированному грузу 10 цо его полного погружения в исследуемую жидкость. При этом, если исследуемая жидкОсТЬ тяжелее эталонной, -s-P t вслеаствие поя.Ешения допо-чнительной выталкиваетчей силы ( - р)« :, V гр

310

обусловленной большой плотностью иссле- дуемой жиакости по сравнению с этапсмной, поплавок (поплавки) 5, который в исхоаном положении находится в нижяей части сосуда 2 (как показано на фиг. 1) начнет всплывать. Процолжая перемещать столик 14 вверх, цобиваются такого положения, при котором аопо.шительная вы талкиваюшая сила, обусловленная разно- стью плотностей исследуемой и эталон ной жидкостей (p;j ) УРЭвновесится цополнительной силой тяжести и XhS, обусловленной выходом из эталонной жидкости части штоков 7 при поаъе ме поплавка 5. Если исслеауемая жиакость легче эталонкбй, т.е. -. вслецствие появившейся избыточной силы тяжести ( Р ) поплавок 5, который в этом случае долж находиться в верхнем исходном положеНИИ, начнет погружаться в исследуемую жидкость. Опускай столик 14, добиваются такого положения, при котором избыточная сила тяжести, обусловленная меньшей плотностью исследуемой жидкое™ , ти уравновесится выталкивающей силой

.э- 5з:При этом метка 11 на грузе 10 должна находиться между метками 13, нанесенными на емкости 12 с исследуемой , жидкостью.

В обоих случаях разность р. - Rsisg) опрецеляется формулой

,

г р 1рж„-р с,1 vrp

гае pjj. - плотность эталонной жицкостн Ржп плотность исследуемой Vrp- объем тарирюванного груза; h - высота подъема или опускания поплавка 5;

10,

Sf-- суммарная плошаць поперечного сечения штоков 7 поплавка 5

I

О величине плотности исследуемой жидкости судят по показанию индекса 20 на одной из 19 (фиг. 1) - правой, если исследуемая жидкость тяжелее, или левой, если исслеауемая жидкость легче эталонной. При необхоцимости контроля нзля или калибровки шкалы предлагаемого плотномера емкость 12 заполняют той же эталонной жидкостью, которая залита в промежуточный сосуд 2, и погружают в него калиброванный груз 10. При этом подвижный индекс 20, установленны на кронштейне 8 поплавка 5 должен уста- новить ся на нулевой отметке одной из шкал 19 (правой, если плотаюмер калибруется для жидкостей более тяжелых, мем эталонная, и левой, если плотномер калибруется для жидкостей более легких, чем эталонная). Заменяя затем последовательно сменный груз 1О на меньший (больший) по весу, производят тарировку шкалы плотномера во всем диапазоне измерений.

Влияние колебаний температуры окружаклией среды на точность измерений практически исключено, так sas измере- ния являются относительными.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает измерение плотности в малых объемах нсспецуемой жидкости (до 3--5 см) и высокую точность (не лр +0,0001 г/см). Кроме того, плотномер характеризуется универсальностью, так как позволяет определять плотности жидкостей как тяжелее, так и легче эталсиной и удобством пользования (исключается непосрецственный Контакт исследуемой жидкости с руками лаборен- та).

ПЛОТНОМЕР ЖИДКОСТИ, содержащий мкость аля исслеауемой жицкости, груз с фиксированным весом, сосуц для эталонной жидкости с погруженным в нее поплавком, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерений, сосуа цля эталонной жицкости выполнен в вице цвух концент рично расположенных цилинцров, межау которыми помещен поплавок кольцевой формы, жестко соециненный со стрелочным индикатором, к когоро гу поцвешен груз с фиксированным весом с нанесенной на нем меткой, причем емкость цля иссле- ауемой жидкости имеет на боковой поверхности две горизонтальные метки S и снабжена средством для ее перемеще(Л ния по высоте.