[其他]杯式濃度計算器

無效

• 申請號: 85100876
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100876A
• 公開（公告）日: 1986-07-02
• 發明（設計）人: 倪雪豐
• 申請（專利權）人: 倪雪豐
• 主分類號: G01F19/00
• 分類號: G01F19/00
• 代理公司: 北京市對外經濟律師事務所
• 代理人: 趙維

杯式濃度計算器（以下簡稱計算器）是一種容積式計算器。在工業、農業和衛生、教育等部門的化驗室中，用它不但能測量液體的體積，更可以不經書面計算就能配制所需溶液的濃度。

現在實驗室配制溶液濃度所使用的錐形量杯，早在幾百年前就被發明了，但缺乏創新，沒有發展，一直沿用到現在。

用傳統錐形量杯配制溶液的濃度，先經過書面計算。根據計算的數據再用量杯分別稱量各種液體的體積，然后倒在一起才能獲得預想的配制濃度?！坝嬎恪焙汀岸攘俊狈謩e是兩項獨立的操作程序，工作過程中，不但花的時間長，而且也容易出現差錯。

能否使量杯除了具有測量體積的功能外，再賦于一定的物理和數學意義，產生自動計算的特性，把“計算”和“度量”兩個程序融為一體，從而使操作過程簡化，配制精確度提高呢？本發明正是在這個構思下探索出來的。

本計算器由杯體和濃度指示尺兩部份組成。

杯體外型和現在市場上錐形量杯相似，但增加了握杯部，使造型趨于美觀。它由儀器玻璃制成，壁薄而且厚度均勻，能耐劇熱。杯體底部套有塑料大底，使整個計算器穩定可靠。

在杯體的刻線上有兩行數字，分別代表毫升數和容積數。容積數1至10代表杯體的正坐標軸，0至1代表負坐標軸。如圖1所示。

濃度指示尺由塑料尺身，滌倫薄膜尺帶和滑標組成。指示尺帶可上、下旋動，簡稱動尺，動尺標有0.1到1的十進位濃度值，其實際刻度值完全和杯體容積數坐標相等?；瑯酥醒b有紅色的活動發線，如圖2所示。

濃度指示尺上端鉤在杯體的沿口上，下端的彈性卡環緊緊卡住握杯部。如圖3所示。

人們予定參加配制濃度的各項已知條件，都可以操作動尺和滑標來貯存。計算后，需要添加的第二種或多種溶液的讀值也由該尺指示。

計算器除了作為傳統的量杯度量體積外，還可以不必通過書面計算和度量液體體積就能完成以下六項計算功能：

（1）、兩種純液的濃度配制;

（2）、其中一種是不純液的濃度配制;

（3）、兩種不純液的濃度配制;

（4）、多種不純液的濃度配制;

（5）、算出兩種不純液混合后的濃度;

（6）、算出多種不純液混合后的濃度。

如果對該容器的數學特性再加以開發，還可以完成當量濃度以及某些化學特性的計算。

本計算器外型簡單，其杯體又是一個普通的玻璃容器，為什么會有這么許多應用功能呢？這是因為該容器有以下三項數學物理特性。

（1）、濃度的浮高特性：

在該容器中，由兩種或多種溶液配制濃度時，濃度值和先倒入該容器中的液體的正坐標高度無關，而只和后倒入的溶質高度絕對值有關。

在圖4上，三個同樣的容器中，雖然先倒入容器的溶劑體積不同，但是由于后倒入的溶質的高度都等于h，那么這三種溶液的濃度必然相等。即：

M＝ (VB₁)/(VA₁+ VB₁) ＝ (V_B2)/(V_A2+ V_B2) ＝ (V_B3)/(V_A3+ V_B3)

這種特性好象溶液的濃度完全決定于浮在上部的液體高度，而和下部的液體完全無關，故稱這種特性為容器的濃度浮高特性。該特性創造了自動計算的物理條件和為配制溶液濃度時免除對各種液體的體積度量奠定了理論基礎。

（Ⅱ）、容器的計算特性：

該容器的液面正坐標恰好是該液面的液體體積與容器倍率乘積的對數值。

即：y＝LOg_aC·V_y

式中：C-倍率系數;

V_y-溶液體積。

這個特性為計算器中的液面能直接參加運算并直接得到體積的運算結果奠定理論基礎，故稱其為容器的計算特性。

（Ⅲ）、容器的實踐可行性：

調整容器倍率可以控制外觀造型，但不影響以上兩個數學特性，此特性為探索美觀的造型和為制造方便奠定實踐基礎，故稱為容器的實踐可行性。

窄看上述三個特性似乎不可能存在。特別是這三個特性要同時融合在同一個簡單的容器中更是不可思議。

通過反復的探索，事實證明這種容器是存在的，并且已經求得這種容器的迴轉母線函數是：

f（y）＝

0≤y≤1

-Log_ae≤y≤0……（1）

本本計算器a＝10