Спосіб вимірювання об’єму тіла

Реферат: Спосіб вимірювання об'єму тіла 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 об'ємами об'єму, а основна камера оснащена пристроєм примусової зміни величини об'єму. Спочатку мірну посудину виконують складаною з верхньою та нижньою частинами з можливістю герметизації місця їх з'єднання, після чого оснащують допоміжну камеру пристроєм примусової зміни об'єму. Потім при знятій верхній частині з встановленим на ній каліброваним капіляром заповнюють рідиною всю нижню частину мірної посудини при закритій основній та відкритій допоміжній камерах. Потім герметично з'єднують верхню і нижню частини мірної посудини, після чого примусово зменшують об'єм допоміжної камери до встановлення меніска рідини в каліброваному капілярі на нульовій позначці. Після цього примусово збільшують об'єм основної камери і при знятій верхній частині мірної посудини розміщують в нижній частині вимірюване тіло. На завершення після герметичного з'єднання частин мірної посудини витісняють всю рідину з основної камери і фіксують величину об'єму тіла за рівнем меніска в каліброваному капілярі. UA 96752 U (12) UA 96752 U UA 96752 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 спосіб і прилад [1] визначення об'єму твердих тіл, що складається з трьох з'єднаних між собою посудин, заповнених рідиною до певного рівня. Одна посудина призначена для прийому твердого тіла, друга має поплавок, підвішений на нитці, з'єднаній через блок з урівноваженим вантажем, а фіксує відхилення рівня об'єму рідини стрілка, що з'єднана з віссю блока. Третя посудина забезпечена маріоттовою склянкою, що забезпечує автоматичне заповнення початкового об'єму рідини. Недоліком такого способу є його складність і низька точність, як через складний багатоланковий вимірювальний механізм, так і через вплив адгезії на поверховий натяг рідини. Відомий спосіб і прилад [2] визначення об'єму живих коренів, що складається з мірної посудини і каліброваної трубки, виконаних у вигляді V-подібної трубки, та зливного крана для видалення води і коріння. Об'єм коренів визначається розрахунком, що враховує зміну об'єму 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 великого розміру, а також ускладнення кінцевих розрахунків через необхідність попереднього визначення точного коефіцієнта перерахунку. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, який досягається в корисній моделі, є спосіб та пристрій [3], який полягає у фіксації витісненого об'єму рідини з мірної посудини за допомогою каліброваного капіляра, при цьому мірна посудина з'єднана з основною і допоміжною камерами з регульованими величинами об'єму, а основна камера оснащена пристроєм примусової зміни величини об'єму. Допоміжна та мірна камери з'єднані з капіляром за допомогою триходового крана, а мірна камера має завантажуючий отвір. 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 величини об'єму. Крім того, спосіб має вузькі технологічні можливості, які обмежені виміром сумарного об'єму гранул. Задача корисної моделі полягає в спрощенні виконання способу і розширення його технологічних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб вимірювання об'єму 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 величинами об'єму, а основна камера оснащена пристроєм примусової зміни величини об'єму, виконується у наступній послідовності: - спочатку мірну посудину виконують складаною з верхньою та нижньою частинами з можливістю герметизації місця їх з'єднання, після чого оснащують допоміжну камеру пристроєм примусової зміни величини об'єму, потім при знятій верхній частині з встановленим на ній каліброваним капіляром заповнюють рідиною всю нижню частину мірної посудини при закритій основній та відкритій допоміжній камерах; - потім герметично з'єднують верхню і нижню частини мірної посудини; - після чого примусово зменшують об'єм допоміжної камери до встановлення меніска рідини в каліброваному капілярі на нульовій позначці; - потім примусово збільшують об'єм основної камери і при знятій верхній частині мірної посудини розміщують в нижній частині вимірюване тіло; - на завершення після герметичного з'єднання частин мірної посудини витісняють всю рідину з основної камери і фіксують величину об'єму тіла за рівнем меніска в каліброваному капілярі. При необхідності виміру великого об'єму тіла: - встановлюють на верхній частині посудині додаткову кількість каліброваних капілярів n; після фіксації величини об'єму тіла за рівнем меніска на першому каліброваному капілярі V0 визначають величину об'єму всього тіла за залежністю: Vm  V0  n  1 . (1) При реалізації запропонованого способу досягається наступний ефект: - спрощення способу шляхом відмови від застосування триходового крана та оснащення допоміжної камери пристроєм примусової зміни об'єму. - розширення його технологічних можливостей за рахунок виконання мірної посудини складовою з верхньою та нижньою частинами, дозволяючи вимірювати об'єм тіл, порівняних з об'ємом мірної посудини. 1 UA 96752 U 5 10 15 20 25 30 На фіг. 1 - зображений у розрізі зовнішній вигляд пристрою в початковому стані з вимірюваним тілом; на фіг. 2 - кінцевий етап фіксування величини об'єму тіла; на фіг. 3 кінцевий етап фіксування об'єму великого тіла. Реалізація запропонованого способу включає наступну послідовність: - спочатку (фіг. 1) мірну посудину виконують складовою з верхньою 1 та нижньою 2 частинами з можливістю герметизації місця їх з'єднання; - сполучають нижню частину 2 з основною камерою 3 оснащену пристроєм 4 примусової зміни об'єму з допоміжною камерою 5, яку також оснащують пристроєм 6 примусової зміни об'єму; - потім при знятій верхній частині 1 з встановленим на ній каліброваним капіляром 7 заповнюють рідиною всю нижню частину 1 мірної посудини при закритій основній 3 та відкритій допоміжній камері 5; - далі герметично з'єднують верхню 1 і нижню 2 частини мірної посудини; - після чого примусово зменшують об'єм допоміжної камери 5 до встановлення меніска рідини в каліброваному капілярі 7 на нульовій позначці 0'-0"; - потім при знятій верхній частині 1 мірної посудини примусово збільшують об'єм основної камери 3 і розміщують в нижній частині вимірюване тіло 8; - на завершення (фіг. 2), після герметичного з'єднання частин 1 та 2 мірної посудини витісняють всю рідину з основної камери 3 і фіксують величину об'єму тіла 8 за рівнем 1’-1" меніска в каліброваному капілярі 7. При вимірі великого об'єму тіла 9 (фіг. 3): - встановлюють на верхній частині посудині 1 додаткову кількість n каліброваних капілярів (10); - після фіксації величини об'єму тіла V0 за рівнем меніска 2’-2" на першому каліброваному капілярі 7 визначають величину об'єму всього тіла Vm по залежності (1). Запропонований спосіб має перевагу в порівнянні з відомим, тому що за рахунок спрощення способу, шляхом відмови від триходового крана та введення пристрою примусового регулювання об'єму допоміжної камери, та розширення його технологічних можливостей шляхом виконання мірної посудини з двох частин, дозволяє додатково отримати економію матеріальних ресурсів та часу вимірів. Джерела інформації:. 1. Патент СРСР № 5124, кл. 42 e, 29, 1928-2 с. 2. Патент СРСР № 1817833, G01F17/00, 1991-3 с. 3. Ав. св. СССР № 772771 кл. G01F; 421, 1304, 1962 р. (найближчий аналог). 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Спосіб вимірювання об'єму тіла, що 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 величинами об'єму, а основна камера оснащена пристроєм примусової зміни величини об'єму, який відрізняється тим, що спочатку мірну посудину виконують складаною з верхньою та нижньою частинами з можливістю герметизації місця їх з'єднання, після чого оснащують допоміжну камеру пристроєм примусової зміни об'єму, потім при знятій верхній частині з встановленим на ній каліброваним капіляром заповнюють рідиною всю нижню частину мірної посудини при закритій основній та відкритій допоміжній камерах, потім герметично з'єднують верхню і нижню частини мірної посудини, після чого примусово зменшують об'єм допоміжної камери до встановлення меніска рідини в каліброваному капілярі на нульовій позначці, потім примусово збільшують об'єм основної камери і при знятій верхній частині мірної посудини розміщують в нижній частині вимірюване тіло, на завершення після герметичного з'єднання частин мірної посудини витісняють всю рідину з основної камери і фіксують величину об'єму тіла за рівнем меніска в каліброваному капілярі. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при вимірюванні великого об'єму тіла встановлюють на верхній частині посудині додаткову кількість каліброваних капілярів n і після фіксування величини об'єму тіла за рівнем меніска на першому каліброваному капілярі V0 визначають величину об'єму всього тіла за залежністю Vm  V0  n  1 . 2 UA 96752 U 3 UA 96752 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4