Спосіб вимірювання об’єму тіла

Реферат: Спосіб вимірювання об'єму тіла визначенням об'єму рідини по різниці рівнів у капілярній трубці U-подібної судини в результаті розміщення тіла в мірній частині судини. Спочатку виконують Uподібну судину складовою з мірної частини, що має можливість вертикального зсуву і оснащеної кришкою із замковим клапаном, і капілярної трубки, з'єднаних за допомогою гнучкої частини. При відкритій кришці судину заповнюють рідиною до положення збігу рівня з низом мірної частини і серединою капілярної трубки. Герметично закривають мірну частину кришкою, опускають її до фіксування мінімального рівня рідини в капілярній трубці. Піднімають мірну частину до звільнення її від рідини і, при відкритій кришці, розташовують в ній вимірюване тіло. Закривають кришку і опускають мірну частину до зафіксованого мінімального рівня рідини. Визначають об'єм тіла К за рівнем рідини в капілярній трубці: V  0,25 d2  l , (1) d  dм / 0,5  L lм . (2) UA 102051 U (12) UA 102051 U UA 102051 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може бути використана при вимірюванні об'єму тіл з різного матеріалу, у якого питома вага більша ніж у робочої рідини. Відомий пристрій і спосіб його здійснення [1] для визначення розмірів гранул будівельних матеріалів, виконаний у вигляді вимірювальної посудини з рідиною, по витісненому обсягу якої на шкалі капілярів визначається сумарний обсяг гранул. Відмінною особливістю запропонованого рішення для об'ємного визначення розмірів гранул є те, що в ньому вимірювальна посудина забезпечена додатковою посудиною, в яку надходить надлишок рідини. Обидві посудини з'єднані за допомогою триходового крана з капіляром. Це дозволяє підвищити точність і розширити діапазон виміру. Недоліком згаданого способу є надлишкова складність регулювання початкового рівня рідини в каліброваному капілярі за допомогою триходового крана та відсутність оснащення допоміжної камери пристроєм примусової зміни обсягу об'єму. Крім цього спосіб має вузькі технологічні можливості, які обмежені виміром сумарного обсягу гранул. Відомий спосіб [2] вимірювання обсягу тіла, який полягає у фіксації за допомогою каліброваного капіляра витісненого об'єму рідини з мірної посудини, при цьому мірна посудина з'єднана з основною і допоміжною камерами з регульованими обсягами об'єму, а основна камера оснащена пристроєм примусової зміни обсягу об'єму. Недоліком такого способу є достатньо складна послідовність дій при його використанні та велика трудомісткість здійснення. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, який досягається в корисній моделі, є спосіб та пристрій [3] визначення обсягу живих коренів, що складається з мірної посудини і каліброваної трубки, викопаних у вигляді U-подібної судини, та зливного крана для видалення води і коріння. Обсяг коренів визначається розрахунком, що враховує зміну обсягу рідини в каліброваній трубці і коефіцієнт перерахунку, залежний від співвідношення діаметрів трубки і мірної посудини. Недоліком такого способу є звуження технологічних можливостей при вимірюванні об'єму тіл більшого розміру, а також ускладнення кінцевих розрахунків через необхідність попереднього визначення точного коефіцієнта перерахунку. Задача корисної моделі полягає в спрощенні виконання способу і розширення його технологічних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб вимірювання об'єму тіла шляхом визначення об'єму рідини по різниці рівнів у капілярній трубці U-подібної судини в результаті розміщення тіла в мірній частині судини виконують в наступній послідовності: - спочатку виконують U-подібну судину складовою з мірної частини, що має можливість вертикального зсуву і оснащеної кришкою із замковим клапаном, і капілярної трубки, з'єднаних за допомогою гнучкої частини; - потім при відкритій кришці судину заповнюють рідиною до положення збігу рівня з низом мірної частини і серединою капілярної трубки; - після чого герметично закривають мірну частину кришкою, опускають її до фіксування мінімального рівня рідини в капілярній трубці; - потім піднімають мірну частину до звільнення її від рідини і, при відкритій кришці, розташовують в ній вимірюване тіло; - після чого закривають кришку і опускають мірну частину до зафіксованого мінімального рівня рідини, насамкінець визначають об'єм тіла V за рівнем рідини в капілярній трубці: 45 V  0,25 d2  l , (1) d  dм / 0,5  L lм , (2) 3 50 55 де V - об'єм тіла, мм ; d - внутрішній діаметр капілярної трубки, мм; l - довжина капілярної трубки між рівнями рідини без тіла і з тілом в мірній частині, мм; dм - внутрішній діаметр мірної частини, мм; lм - внутрішня довжина мірної частини, мм; L - загальна довжина капілярної трубки, мм. З метою спрощення зсуву мірної частини шарнірно з'єднують мірну частину та капілярну трубку важелем, встановленим з можливістю повороту в вертикальній площині відносно центру важіль, а потім вертикальний зсув мірної частини здійснюють шляхом повороту важеля до необхідного положення. 1 UA 102051 U 5 10 15 На фіг. 1 - зображений у розрізі зовнішній вигляд пристрою в початковому стані без вимірюваного тіла; на фіг. 2 - етап фіксування мінімального рівня рідини в капілярній трубці; на фіг. 3 - кінцевий етап фіксування об'єму тіла; фіг. 4 - зображений у розрізі зовнішній вигляд пристрою в початковому стані без вимірюваного тіла з важелем для переміщення частин судини; на фіг. 5 - проміжний етап фіксування мінімального рівня рідини в капілярній трубці шляхом повороту важеля. Реалізація запропонованого способу включає наступну послідовність: Спочатку (Фіг. 1) виконують U-подібну судину складовою з мірної частини 1, що має можливість вертикального зсуву і оснащеної кришкою 2 із замковим клапаном 3, і капілярної трубки 4, з'єднаних за допомогою гнучкої частини 5, потім при відкритій кришці 2 судину заповнюють рідиною до положення збігу рівня 1-І з низом мірної частини 1 і серединою капілярної трубки 4, після чого герметично закривають мірну частину 1 кришкою 2, опускають її (Фіг. 2) до фіксування мінімального рівня рідини в капілярній трубці II-II, потім піднімають мірну частину 1 до звільнення її від рідини і, при відкритій кришці 2, розташовують в ній вимірюване тіло 6, після чого закривають кришку 2 і опускають мірну частину 1 до зафіксованого мінімального рівня рідини ІІ-ІІ (Фіг. 3), насамкінець визначають об'єм тіла V за рівнем рідини ІII-III в капілярній трубці: V  0,25 d2  l , d  dм / 0,5  L lм , 20 25 30 35 (1) (2) 3 де V - об'єм тіла, мм ; d - внутрішній діаметр капілярної трубки, мм; l - довжина капілярної трубки між рівнями рідини без тіла і з тілом в мірній частині, мм; dм - внутрішній діаметр мірної частини, мм; lм - внутрішня довжина мірної частини, мм; L - загальна довжина капілярної трубки, мм. У разі спрощення зсуву мірної частини 1 шарнірно з'єднують її та капілярну трубку 4 важелем 7 встановленим з можливістю повороту в вертикальній площині відносно центру важеля (Фіг. 4), а потім здійснюють вертикальний зсув мірної частини 1 шляхом повороту важеля 7 відносно його центру до необхідного положення (Фіг. 5). Запропонований спосіб має перевагу в порівнянні з відомим, тому що за рахунок спрощення способу розширює технологічні можливості при вимірюванні об'єму тіл більшого розміру, а також полегшує кінцеві розрахунки без необхідності попереднього визначення точного коефіцієнта перерахунку. Задача корисної моделі полягає в спрощенні виконання способу і розширенні його технологічних можливостей. Джерела інформації: 1. Ав. св. СРСР №153600 кл. G01F;. 2. Патент України на корисну модель № 96752, кл. G01F, 3. Патент СРСР № 1817833, G01F 17/00, 1991-3 с. (прототип). 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Спосіб вимірювання об'єму тіла визначенням об'єму рідини по різниці рівнів у капілярній трубці U-подібної судини в результаті розміщення тіла в мірній частині судини, який відрізняється тим, що спочатку виконують U-подібну судину складовою з мірної частини, що має можливість вертикального зсуву і оснащеної кришкою із замковим клапаном, і капілярної трубки, з'єднаних за допомогою гнучкої частини, потім при відкритій кришці судину заповнюють рідиною до положення збігу рівня з низом мірної частини і серединою капілярної трубки, після чого герметично закривають мірну частину кришкою, опускають її до фіксування мінімального рівня рідини в капілярній трубці, потім піднімають мірну частину до звільнення її від рідини і, при відкритій кришці, розташовують в ній вимірюване тіло, після чого закривають кришку і опускають мірну частину до зафіксованого мінімального рівня рідини, насамкінець визначають об'єм тіла К за рівнем рідини в капілярній трубці: V  0,25 d2  l , (1) d  dм / 0,5  L lм , (2) 2 UA 102051 U 3 де V - об'єм тіла, мм ; d - внутрішній діаметр капілярної трубки, мм; l - довжина капілярної трубки між рівнями рідини без тіла і з тілом в мірній частині, мм; dм - внутрішній діаметр мірної частини, мм; 5 10 lм - внутрішня довжина мірної частини, мм; L - загальна довжина капілярної трубки, мм. 2. Спосіб вимірювання об'єму тіла за п. 1, який відрізняється тим, що спочатку шарнірно з'єднують мірну частину та капілярну трубку важелем, встановленим з можливістю повороту в вертикальній площині відносно його центру, а потім здійснюють вертикальний зсув мірної частини шляхом повороту важеля до необхідного положення. 3 UA 102051 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4