阅读说明：本技术 一种固体和液体密度综合测量仪及密度测量方法 (A kind of solid and fluid density general measuring instrument and density measuring method ) 是由 贾方亮 邓添 赖泳杰 王磊 甘红梅 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种固体和液体密度综合测量仪及密度测量方法,密度综合测量仪包括设置在底座上的检测结构和量杯,所述底座上还安装设置有垂直活动的活动结构,所述活动结构通过步进电机驱动形成垂直的往复运动,所述活动结构上安装设置有滑臂,所述滑臂上用于悬挂固体检测物以及探针。密度测量方法包括仪器的调整以及固体和液体的密度检测。本发明可以快速的检测液体的密度,观测简单,同时还可以检测待检测液体的透光度和电导率；而对于固体的密度检测,也是非常简便,可以利用任意的液体配合控制固体逐渐没入液体中以快速检测密度,同一结构可以对固体和液体密度进行灵活检测,使用方便灵活。(The invention discloses a kind of solid and fluid density general measuring instrument and density measuring methods, density general measuring instrument includes the detection structure being set on the base and measuring cup, the bascule that installation settings there are Vertical movements is gone back on the pedestal, the bascule drives to form vertical reciprocating motion by stepper motor, installation settings has slide arm on the bascule, is used to hang solid detectable substance and probe on the slide arm.Density measuring method includes the adjustment of instrument and the Density Detection of solid and liquid.The present invention can quickly detect the density of liquid, and observation is simple, while can also detect the light transmittance and conductivity of liquid to be detected；And it is easy for the Density Detection of solid, and very, can use arbitrary liquid cooperation control solid gradually submerges in liquid with quick detection density, and same structure can flexibly detect solid and fluid density, easy to use and flexible.)

一种固体和液体密度综合测量仪及密度测量方法

技术领域

本发明涉及密度检测技术领域，具体是一种固体和液体密度综合测量仪及密度测量方法。

背景技术

用电子秤和一个容器并利用ρ＝m/v的密度公式，即可计算出物体的密度。密度大于1的物体密度检测很简单,在容器中注水即可配合检测出。

现有技术中的密度检测原理都是一样的，但是人工操作时有些相对复杂，不便于快速的进行液体和固体的密度检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体和液体密度综合测量仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种固体和液体密度综合测量仪，包括设置在底座上的检测结构和量杯，所述底座上还安装设置有垂直活动的活动结构，所述活动结构通过步进电机驱动形成垂直的往复运动，所述活动结构上安装设置有滑臂，所述滑臂上用于悬挂固体检测物以及探针。

进一步的，所述底座包括底板以及固定在底板上端一侧的支架，所述底板下端两侧通过螺纹配合活动连接有调节底垫，所述底板上还镶嵌设置有水平仪；所述支架一侧连接设置有活动结构以及用于驱动活动结构的步进电机。

进一步的，所述底板上端固定连接设置有检测结构，所述检测结构包括有固定设置在底板上的电子秤以及位于电子秤两侧的光检测结构，所述检测结构还包括位于滑臂上的探针，所述电子秤、光检测结构和探针均和控制结构电性连通，所述电子秤上端水平放置有量杯，所述量杯上具有刻度线。

进一步的，所述控制结构包括单片机和液晶显示，所述单片机通过驱动模块和步进电机电性连通，所述单片机通过恒压电桥和探针电性连通，所述单片机还分别和电子秤以及光检测结构电性连通，所述电子秤包括压力传感器和A/D模块，所述光检测结构包括激光发射器和光敏接收电路。

进一步的，所述活动结构包括固定在支架侧边的滑槽和滑动连接配合在滑槽上的滑块，所述滑槽末端固定连接设置有限位垫板，且所述限位垫板上转动连接设置有驱动杆，所述驱动杆为螺纹杆，所述驱动杆通过螺纹配合活动贯穿滑块，且远离限位垫板的一端和步进电机的输出端连接传动；所述滑块一侧水平连接固定有滑臂。

一种密度的测量方法，基于上述的固体和液体密度综合测量仪，包括以下步骤：

1)通过通过水平仪检测底板是否水平，并通过调节底垫的活动调节实现水平；

2)将量杯放置在电子秤上，并向中投入待检测液体，记录量杯的液体刻度，即为液体体积；记录液体投入前后的重量差，即为液体重量；

3)启动光检测结构，通过激光发射器和光敏接收电路实现对液体透光度的检测；

4)启动步进电机转动带动滑块在滑槽上垂直滑动，从而带动滑臂下移，探针下降并和量杯内液体接触时，通过探针探测到液体的导电率；

5)根据液体的重量和体积数据，计算得出液体的密度。

进一步的，将待检测密度的固体悬挂在滑臂下方，固体逐渐进入到液体中，完全没入液体后即可根据量杯的刻度知晓固体的体积，继续下移滑臂并将固体完全松弛的放置在量杯内底部，根据电子秤所反馈的重量数据，根据密度公式计算固体的密度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可以快速的检测液体的密度，根据量杯的直观体积刻度配合电子秤检测重量，观测简单，同时还可以检测待检测液体的透光度和电导率；而对于固体的密度检测，也是非常简便，控制驱动步进电机转动带动滑块在滑槽上垂直滑动，在滑臂上通过悬挂固定待检测的固体，先探测量杯中液体的重量、体积刻度，再逐渐将滑臂下移，使固体逐渐进入到液体中，完全没入液体后即可根据量杯的刻度知晓固体的体积，继续下移滑臂并将固体完全松弛的放置在量杯内底部，根据电子秤所反馈的重量数据，可以根据密度公式计算固体的密度，检测方便快捷；通过控制结构可以实现数据的自动计算，从而根据需要可以直观快速的直接反馈密度数据，提高检测效率。

附图说明

图1为一种固体和液体密度综合测量仪的结构示意图。

图2为一种固体和液体密度综合测量仪用于检测固体密度时结构示意图。

图3为一种固体和液体密度综合测量仪用于检测液体密度时的电路控制简图。

图4为一种固体和液体密度综合测量仪用于检测固体密度时的电路控制简图。

图中：1-底板，2-支架，3-滑槽，4-滑块，5-限位垫板，6-驱动杆，7-步进电机，8-滑臂，9-水平仪，10-电子秤，11-量杯，12-光检测结构，13-探针。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1和3，本发明实施例中，一种固体和液体密度综合测量仪，包括设置在底座上的检测结构和量杯11，所述底座上还安装设置有垂直活动的活动结构，所述活动结构通过步进电机7驱动形成垂直的往复运动，所述活动结构上安装设置有滑臂8，所述滑臂8上用于悬挂固体检测物以及探针13。

所述底座包括底板1以及固定在底板1上端一侧的支架2，所述底板1下端两侧通过螺纹配合活动连接有调节底垫，所述底板1上还镶嵌设置有水平仪9，通过水平仪9便于检测底板1是否水平，并通过调节底垫的活动调节实现水平；所述支架2一侧连接设置有活动结构以及用于驱动活动结构的步进电机7。

所述底板1上端固定连接设置有检测结构，所述检测结构包括有固定设置在底板1上的电子秤10以及位于电子秤10两侧的光检测结构12，所述检测结构还包括位于滑臂8上的探针13，所述电子秤10、光检测结构12和探针13均和控制结构电性连通，所述电子秤10上端水平放置有量杯11，所述量杯11上具有刻度线。

所述控制结构包括单片机和液晶显示，所述单片机通过驱动模块和步进电机7电性连通，所述单片机通过恒压电桥和探针13电性连通，所述单片机还分别和电子秤10以及光检测结构12电性连通，所述电子秤10包括压力传感器和A/D模块，所述光检测结构12包括激光发射器和光敏接收电路，通过上述结构设计，可以在量杯11中置入待检测的液体，通过电子秤10感应并测量出重量，再通过光检测结构12可以检测处液体的透光度，所述量杯11上的刻度线能够直观体现液体体积，从而通过密度公式计算出液体的密度。

一种密度的测量方法，基于上述的固体和液体密度综合测量仪，包括以下步骤：

1)通过通过水平仪9检测底板1是否水平，并通过调节底垫的活动调节实现水平；

2)将量杯11放置在电子秤10上，并向11中投入待检测液体，记录量杯11的液体刻度，即为液体体积；记录液体投入前后的重量差，即为液体重量；

3)启动光检测结构12，通过激光发射器和光敏接收电路实现对液体透光度的检测；

4)根据液体的重量和体积数据，计算得出液体的密度。

实施例2

请参阅图2和4，本发明实施例中，一种固体和液体密度综合测量仪，在实施例1的基础上，所述活动结构包括固定在支架2侧边的滑槽3和滑动连接配合在滑槽3上的滑块4，所述滑槽3末端固定连接设置有限位垫板5，且所述限位垫板5上转动连接设置有驱动杆6，所述驱动杆6为螺纹杆，所述驱动杆6通过螺纹配合活动贯穿滑块4，且远离限位垫板5的一端和步进电机7的输出端连接传动；所述滑块4一侧水平连接固定有滑臂8。这样可以通过驱动步进电机7转动带动滑块4在滑槽3上垂直滑动，滑臂8上安装的探针13和量杯11相对设置，当探针13被滑臂8带着逐渐下降并和量杯11内液体接触时，可以通过探针13探测到液体的导电率，而如果是固体的密度探测，在滑臂8上通过悬挂固定待检测的固体，先探测量杯11中液体的重量、体积刻度，再逐渐将滑臂8下移，使固体逐渐进入到液体中，完全没入液体后即可根据量杯11的刻度知晓固体的体积，继续下移滑臂8并将固体完全松弛的放置在量杯11内底部，根据电子秤10所反馈的重量数据，可以根据密度公式计算固体的密度。

一种密度的测量方法，基于上述的固体和液体密度综合测量仪，包括以下步骤：

1)通过通过水平仪9检测底板1是否水平，并通过调节底垫的活动调节实现水平；

2)将量杯11放置在电子秤10上，并向11中投入待检测液体，记录量杯11的液体刻度，即为液体体积；记录液体投入前后的重量差，即为液体重量；

3)启动光检测结构12，通过激光发射器和光敏接收电路实现对液体透光度的检测；

4)启动步进电机7转动带动滑块4在滑槽3上垂直滑动，从而带动滑臂8下移，当探针13被滑臂8带着逐渐下降并和量杯11内液体接触时，可以通过探针13探测到液体的导电率；固体逐渐进入到液体中，完全没入液体后即可根据量杯11的刻度知晓固体的体积，继续下移滑臂8并将固体完全松弛的放置在量杯11内底部，根据电子秤10所反馈的重量数据，可以根据密度公式计算固体的密度；

5)根据液体的重量和体积数据，计算得出液体的密度。

本发明的工作原理是：本申请的结构可以快速的检测液体的密度，根据量杯11的直观体积刻度配合电子秤10检测重量，观测简单，同时还可以检测待检测液体的透光度和电导率；而对于固体的密度检测，也是非常简便，控制驱动步进电机7转动带动滑块4在滑槽3上垂直滑动，在滑臂8上通过悬挂固定待检测的固体，先探测量杯11中液体的重量、体积刻度，再逐渐将滑臂8下移，使固体逐渐进入到液体中，完全没入液体后即可根据量杯11的刻度知晓固体的体积，继续下移滑臂8并将固体完全松弛的放置在量杯11内底部，根据电子秤10所反馈的重量数据，可以根据密度公式计算固体的密度，检测方便快捷。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。

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。