液中秤量皿及比重测定装置.pdf

本发明是关于一种液中秤量皿及比重测定装置，该液中秤量皿测定用液体少且留有较大的试料搭载空间。本液中秤量皿(1)是由有两端开口，并在其一端侧形成朝向内侧的圆形边缘(11a)，且在另一端侧的内面固定有多数个限动器(11b)的筒体(11)以及在前述圆形边缘(11a)和限动器(11b)间所插入的网眼状或多孔状且为圆形的底板(12)构成。藉由将液中秤量皿(1)浸渍于液体中，并在前述底板(12)的上侧或下侧放置固体试料(2)，且由吊具(13)吊挂液中秤量皿(1)并对其重量进行秤量，以测定固体试料(2)的比重。

权利要求书
1、  一种液中秤量皿，为用于承接液体中的固体试料的重量或浮力的液中秤量皿，其特征在于：具有在一定范围内可沿上下方向进行移动的底板，且使较液体比重大的固体试料置于底板的上表面侧，在底板上加以固体试料的重量，且使较液体比重小的固体试料置于底板的下表面侧，在底板上加以固体试料的浮力。

2、  一种液中秤量皿，其特征在于：将权利要求1的液中秤量皿设置于下方，将在空气中承接固体试料的重量的秤量皿设置于上方，并将前述液中秤量皿和前述秤量皿进行连结。

3、  一种比重测定装置，其特征在于：具有权利要求2的液中秤量皿、支持液中秤量皿的框体与重量测定部，并将前述框体载置于前述重量测定部上以测定比重。

说明书液中秤量皿及比重测定装置
技术领域
本发明涉及一种用于承接液体中的固体试料的重量或浮力的液中秤量皿及测定固体试料的比重的比重测定装置。
背景技术
一般来说，为了测定不知道体积的固体试料的比重，可利用对固体试料的空气中重量和同固体试料的液体中重量或浮力进行测定，并从下式(1)的关系算出比重的方法。
比重＝空气中重量/(空气中重量-液体中重量)＝空气中重量/浮力…(1)
这种对固体试料的空气中重量和液体中重量或空气中重量和浮力进行测定并算出固体试料的比重的方式，像以下所例示的那样，在多数先前的比重测定装置中被采用。例如，图8所示的比重测定装置5A是藉由吊持固体试料2并在空气中和液槽3中进行置换，且以电子天平7对其重量进行秤量而测定比重的。另外，图9所示的比重测定装置5B是将在液槽3B中载置固体试料2的液中秤量皿1A设置在电子天平7上，并连同液中秤量皿1A一起秤量固体试料2的重量后，除去其皮重(tare)而测定固体试料2的比重的。
[专利文献1]日本专利早期公开的特开平11-230885号公报
[专利文献2]日本专利早期公开的特开2002-243615号公报
先前的比重测定装置和液中秤量皿采用上述那样地构成，但如图8所示那种吊持固体试料2的方法，要在替换形状各异的固体试料2并进行吊持方面花费功夫，而在如图9所示那样设置常时测定固体试料2的重量的液中秤量皿1A的方法中，如固体试料2的比重比液体轻，则固体试料2会上浮。为了防止该上浮，可考虑采用如图9中那样的压重框8，或未图示的在液体L中设置盖部的方法等，但需要在每次测定时进行压重框8的取出放入，或进行盖的打开关闭，与图8的情况同样具有缺乏便利性的问题。
由此可见，上述现有的液中秤量皿及比重测定装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决液中秤量皿及比重测定装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的液中秤量皿及比重测定装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的液中秤量皿及比重测定装置，能够改进一般现有的液中秤量皿及比重测定装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的液中秤量皿及比重测定装置存在的缺陷，而提供一种新的液中秤量皿及比重测定装置，所要解决的技术问题是使其不管固体试料的比重较液体大还是小都为同一构成，紧凑且液体使用量也少，从而更加适于实用。
为了达成上述目的，本发明的液中秤量皿具有在一定范围内可沿上下方向进行移动的底板，且使较液体比重大的固体试料置于底板的上表面侧，在底板上加以固体试料的重量，且使较液体比重小的固体试料置于底板的下表面侧，在底板上加以固体试料的浮力。
而且，本发明的另一液中秤量皿将具有可在一定范围内沿上下方向移动的底板的液中秤量皿设置于下方，将在空气中承接固体试料的重量的秤量皿设置于上方，并将前述液中秤量皿和前述秤量皿进行连结。
另外，本发明的比重测定装置具有本发明的液中秤量皿、支持该液中秤量皿的框体、重量测定部，并将前述框体载置于前述重量测定部上以测定比重。
本发明的液中秤量皿及比重测定装置采用上述那样的构成，使液中秤量皿的底板移动并将固体试料取入到内部，所以可使占据空间减小，并使液体使用量减少。
本发明的液中秤量皿及比重测定装置由于设置有可移动的液中秤量皿的底板，并使较液体比重重的固体试料置于底板的上方，利用其重力与底板一体下降，且使较液体比重轻的固体置于底板的下方，利用其浮力与底板一起上升，所以固体试料不断地在液中秤量皿内进行移动。籍此，可使液中秤量皿及比重测定装置与其所使用的液槽一起被小型化，液体使用量也减少。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由上述可知，本发明是关于一种液中秤量皿及比重测定装置，该液中秤量皿测定用液体少且留有较大的试料搭载空间。本液中秤量皿1是由有两端开口，并在其一端侧形成朝向内侧的圆形边缘11a，且在另一端侧的内面固定有多数个限动器11b的筒体11以及在前述圆形边缘11a和限动器11b间所插入的网眼状或多孔状且为圆形的底板12构成。藉由将液中秤量皿1浸渍于液体中，并在前述底板12的上侧或下侧放置固体试料2，且由吊具13吊挂液中秤量皿1并对其重量进行秤量，以测定固体试料2的比重。
借由上述技术方案，本发明特殊结构的液中秤量皿及比重测定装置，不管固体试料的比重较液体大还是小都为同一构成，紧凑且液体使用量也少。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品、装置或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的液中秤量皿及比重测定装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1所示为液中秤量皿1的构成的(a)正面截面图和(b)侧面截面图。
图2所示为液中秤量皿1的使用状态的正面截面图，(a)所示为使用较液体比重大的固体试料的情况，(b)所示为使用较液体比重小的固体试料的情况。
图3所示为液中秤量皿2的构成的(a)部分截面正面图和(b)平面图。
图4所示为液中秤量皿2的使用状态的部分截面正面图。
图5为关于实施例的试料设置台6的斜视图。
图6为比重测定装置的部分截面正面图，(a)所示为使用较液体比重大的固体试料的情况，(b)所示为使用较液体比重小的固体试料的情况。
图7为关于实施例的电子天平的构成框图。
图8所示为先前的比重测定装置的构成的部分截面正面图。
图9所示为先前的另一比重测定装置的构成的部分截面正面图。
1、1A：液中秤量皿              2、2A、2B、2C：固体试料
3、3B：液槽                    4：液中秤量皿
5、5A、5B：比重测定装置            6：试料设置台
6A：框体                           6B：液槽座
7：电子天平                        8：压重框
11：筒体                           11a：圆形边缘
11b：限动器                        12：底板
41：空中秤量皿                     42：连结棒
43：吊具                           61：上框
62：下框                           65：止动螺钉
66：缺口部                         71：秤量皿
72：负荷传感器                     73：放大器
74：A/D转换器                      75：CPU
76：存储装置                       77：显示装置
78：操作按钮                       79：座
L：液体
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液中秤量皿及比重测定装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
下面参照附图，对基于本发明的实施例的液中秤量皿及比重测定装置的构成和机能进行说明。请参阅图1所示，为基于第一发明的实施例的液中秤量皿1的构成，(a)为正面图，(b)为侧面截面图。
本液中秤量皿1是由有两端开口，并在其一端侧利用弯曲加工或溶接等设置圆形边缘11a，且在另一端内侧以90度的中心角间隔固定4个限动器11b的金属制的筒体11、在前述圆形边缘11a和限动器11b间所插入的金属制且以网眼状或多孔状设置有间隙的圆形底板12以及系结在前述筒体11的上部，用于吊挂前述筒体11的金属制的吊具13构成。前述底板12通常与前述圆形边缘11a接触，但当从下部加以超出底板12的液中重力的浮力时，会上升直至与前述限动器11b抵接。
请参阅图2所示，为收纳有固体试料2的状态下的液中秤量皿1的正面截面图，(a)表示固体试料2的比重较液体L大的情况，(b)表示固体试料2的比重较液体L小的情况。下面根据图2，对利用前述液中秤量皿1的固体试料2的比重测定方法进行说明。
首先，在将液中秤量皿1浸渍于液槽3中的状态下，通过吊具13利用天平等秤量器(省略图示)对液中秤量皿1自身的重量W0进行秤量。然后，在固体试料2的比重较液体L大的情况下，如图2(a)所示，将固体试料2搭载于底板12上。在该状态下，对液中秤量皿1的重量W1进行秤量。如设空气中所测定的固体试料2的重量为Wa，则固体试料2的比重S利用下式(2)算出。
S＝Wa/(Wa-(W1-W0))…(2)
接着，在固体试料2的比重较液体L小的情况下，提起液中秤量皿1而如图2(b)那样将固体试料2置入底板12的下侧。固体试料2因其浮力而与底板12接触并一起上升，且在上升到限动器11b的稳定位置上静止。在该状态下对液中秤量皿1的重量W2进行秤量。藉此，固体试料2的比重S利用下式(3)被算出。
S＝Wa/(W0-W2)…(3)
请参阅图3所示，为基于本发明的第二发明的实施例的液中秤量皿4的构成，(a)为部分截面正面图，(b)为平面图。本液中秤量皿4是将前述液中秤量皿1设置于下方，将利用圆形的金属制或树脂制的容器的空中秤量皿41设置于上方，并将这两方利用连结棒42进行连结，且将吊具43系结在空中秤量皿41上而构成的，可将固体试料收纳在空中秤量皿41中并秤量空气中重量，并将固体试料置于底板12的上方或下方而对液中的重量或浮力进行秤量。
请参阅图4所示，为在液槽3内收纳固体试料2A、2B、2C的液中秤量皿4的状态的部分截面正面图。在图4中，固体试料2A表示对空气中的重量进行秤量的情况下所配置的固体试料，固体试料2B表示较液体L比重大，并在液中秤量重量的情况下所配置的固体试料，固体试料2C表示较液体L比重小，并在液中秤量浮力的情况下所配置的固体试料。下面根据图示，对利用前述液中秤量皿的固体试料2A、2B、2C的比重测定方法进行说明。
首先，在只将液中秤量皿4浸渍于液槽3中的状态下，通过吊具43利用天平等秤量器(省略图示)对液中秤量皿4自身的重量W0进行秤量。然后，在搭载固体试料2A的状态下，对液中秤量皿4的重量W1进行秤量。然后，在固体试料的比重较液体L大的情况下，将固体试料2B搭载于图4的位置上。在该状态下，对液中秤量皿4的重量W2进行秤量。固体试料2B的比重S利用下式(4)算出。
S＝(W1-W0)/(W1-W2)…(4)
接着，在固体燃料的比重较液体L小的情况下，提起液中秤量皿4而如图4那样将固体试料2C置入底板12的下侧。固体试料2C因其浮力而与底板12接触并一起上升，且在上升到限动器11b的稳定位置上静止。在该状态下对液中秤量皿4的重量W3进行秤量。藉此，固体试料2C的比重S利用下式(5)被算出。
S＝(W1-W0)/(W0-W3)…(5)
请参阅图5所示，为在基于后述的本发明的第3发明的实施例的比重测定装置5中所使用的试料设置台6的斜视图。该试料设置台6由前述液中秤量皿4、用于支持该液中秤量皿4的框体6A、收纳用于浸渍液中秤量皿4的液体的液槽3、用于跨在前述框体6A的下框62上并搭载液槽3的液槽座6B构成。
前述框体6A由上框61、载置于后述的电子天平7的秤量皿71上的下框62，用于使它们为一定的高度进行连结的连结棒42及止动螺钉65构成。在前述上框61上，对应前述连结棒42的间隔设置有用于将前述液中秤量皿4可拆卸地进行扣合固定的V字型的缺口部66。液中秤量皿4藉由使连结棒42通过前述缺口部66而由框体6A被支持，并提起空中秤量皿41拉到自己面前，可从框体6A上拆下。
请参阅图6所示，为在使前述试料设置台6和电子天平7组合的比重测定装置5上搭载固体试料2的状态的部分截面正面图，(a)表示搭载较液体L比重大的固体试料2的状态，(b)表示搭载较液体L比重小的固体试料2的状态。在该状态下，前述下框62被设置在电子天平7的秤量皿71上，液槽座6B被设置在电子天平7的座79上。
请参阅图7所示，为前述电子天平7的构成。该电子天平7将前述秤量皿71上所承受的负荷利用负荷传感器72转换为电气信号，并由放大器73放大后，利用A/D转换器74转换为数字式信号。该数字式信号被输入到由微型计算机所构成的CPU75中，并根据在存储装置76中所存储的上述(4)、(5)式进行运算处理，且使算出的比重值数据在显示装置77上进行显示。而且，在电子天平7上设置有操作按钮78，用于指示由前述秤量皿71所秤量的重量的区别和运算处理开始。
下面，根据图6与图7对利用比重测定装置6而测定固体试料2的比重的方法进行说明。首先，对液中秤量皿4自身，即组合液中秤量皿4和框体6A的重量W0进行秤量，并按压操作按钮78存储于前述存储装置76中。接着，在空中秤量皿41上搭载固体试料2并测定重量W1，且利用相同的方法进行存储。然后，在固体试料2的比重较液体L大的情况下，将固体试料2置于图6(a)的位置上并秤量重量W2，且利用相同的方法进行存储。接着，藉由按压操作按钮78指示运算开始，而根据前述(4)式利用前述CPU75进行运算处理，算出比重值并进行显示。
而且，在固体试料2的比重较液体L小的情况下，将固体试料2置于图6(b)的位置上并秤量重量W3。接着，藉由按压操作按钮78指示运算开始，而根据前述(5)式利用前述CPU75进行运算处理，算出比重值并进行显示。
虽然如以上所详细说明的，本发明的特征在于，藉由如图2的液中秤量皿1与图4的液中秤量皿4所示的那样，使底板12在筒体11内的一定范围内可上下移动地进行设置，并使下沉的固体试料2载置于底板12的上面，上浮的固体试料2在底板12的下侧向上浮起，从而可以1个紧凑的构成对液体L中的固体试料2的重量进行秤量，但其构成并不限定于实施例。例如，也可在筒体11上设置使底板12上下的导轨而取消底板12的倾斜，或增加连结棒42的个数而更加稳定地吊挂筒体11。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。