黄金(K金)密度测量仪制造技术

一种黄金（Ｋ金）密度测量仪，本测量仪由电子天平，接口电路和微型计算机以积木方式连接组合而成，本发明专利技术通过对电子天平上称样和下称样装置巧妙地结构设计，保证了测量达到较高的测量精度，同时通过接口电路和计算机程序的设计，实现了测量的自动、快捷和准确。本测量仪可测黄金（Ｋ金）的密度，黄金Ｋ金值、含金量和含金千分值等，解决了目前黄金饰物无损快速检测的实际需求。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于固体材料的密度测量仪器，特别涉及对黄金(K金)的密度及其K金值的自动测量仪。目前用于测量金及金的合金密度的测量仪如GK-120，不但其测量精度不够(重量和密度只能显示到小数后两位)，而且一般只能粗略显示金合金的K金值，无法精确地测定它的含金量及千分含金量，在测量使用中不能满足实际需求。本专利技术的目的提供一个能满足实际使用要求，测密度的精确度在小数后三位以上，不但可测各种物质的重量和密度，而且能方便地测出黄金(K金)的K金值，含金量及千分含金量的黄金(K金)密度测量仪，并实现准确，可靠、快捷的黄金饰物无损检测。本专利技术的进一步目的是使所提供的黄金(K金)密度测量仪系统设计简化，并实现多功能用途。本黄金(K金)密度测量仪的结构包括1.1具有一台万分之一感量的电子天平；1.1.1 电子天平上具有上称样装置以测量样品在空气中的重量m；1.1.2 电子天平上还具有下称样装置以测量样品在水中的重量m’；1.1.2.1 电子天平的下称样装置包括下称样箱和一个放置在下称样箱中的水槽，并有一个可浸入水槽中的下称样吊篮，该吊篮通过一条直径小于0.15mm的细吊丝挂到电子天平的下枰垂钩上；1.2具有一个将电子天平的称重数据自动传到微型计算机的接口电路；1.3具有一台采集存储称重数据并进行数据处理的微型计算机，该计算机中存有以下文件(1)0～25℃水的密度表文件；(2)元素Au、Ag、Cu的密度表文件；微型计算机按以下程序工作(1)通过接口电路采集样品称重数据读入计算机；(2)校正水温以确定温度为测试时温度T度时的水的密度DT；(3)根据公式 计算测试样品的密度ρ；(4)根据以下公式计算样品的K金值对金-银金属，K＝24×(ρAu×ρAg-ρAu×ρ)/ρ×(ρAu-ρAg)；对金-铜合金，K＝24×(ρAu-ρAu×ρCu×ρ)/ρ×(ρCu-ρAu)；对金-铜-银合金(铜银比为xy)，K=240×ρAu×ρAg×ρCu-168×ρAu×ρCu×ρ-72ρAu×ρAg×ρ(10×ρAg×ρCu-x×ρAu×ρCu-y×ρAu×ρAg)×ρ]]>上述公式中ρ、ρAu、ρAg、ρCu分别是样品密度、金的密度、银的密度、铜的密度。(5)根据以下公式计算样品含金量样品含金量＝m×K/24；(6)根据以下公式计算样品含金千分值样品含金千分值＝样品含金量×1000/m；(7)将数据存盘、显示、打印。上述存在计算机中的元素Au、Ag、Cu的密度表文件可通过以下测标样密度的程序进行校正，即(1)测标样在水中的重量；(2)测标样在水中的重量；(3)求出标样的比重，自动在计算机上形成文件存盘。组成本测量仪的三大部件电子天平、接口和微机是采用积木式结构相连。本专利技术的接口电路是将天平称重得到的数据自动传到计算机，以实现系统自动测量的重要部件。为了简化接口电路的设计，使其具有较大的灵活性和通用性，可以与各种型号的数字式电子天平相连接，一般采用具有8位有效数字的7段码数字显示电子天平，也可与各种型号的微机相连，一般采用IBM-80286以上机型。本专利技术设计了以下的接口电路，它由数据选择器/多路开关74LS151和8D锁存器74LS373组成，74LS151的W输出端接到74LS373的允许端，电子天平的数字显示的8个位信号接到74LS151的信号输入端，电子天平的数字显示段信号接到74LS373的信号输入端，74LS151的三个数据选择端A、B、C，接到计算机的并行打印口的数据输出口A口中的低三位，74LS373的Q输出端接到计算机的并行打印口的信号输入端。考虑到计算机并行打印口真正能作为信号输入的只有B口和C口，B口有五根信号线，而C口有4根信号线，而要把电子天平上的十进制数字显示的7段码信号全部输入到计算机就要利用B口和C口两个口，造成程序设计的复杂化，为此，我们提出一种简化的设计方案。即仅利用A、B、E、F、G五段信号来区别0～9一共10个数字，它们的对应关系如下0-ABEF、1-B、2-ABEG、3-ABG、4-BFG、5-AFG、6-AEFG、7-AB、8-ABEFG、9-ABFG。这样就可以利用B口的五根信号线来完成每一位数字的输入。根据上述构思，在接口电路中，在输入输出数字段信号时只利用A、B、E、F、G5个段信号，将74LS373中分别对应A、B、E、F、G5个段信号的Q输出端接到计算机的并行打印口的B口的5个信号输入端。本黄金(K金)密度测量仪能够测定目前一般密度测量仪无法精确测量黄金(K金)的密度、K金值、含金量及千分含金量、重量测量精确到万分之一克，密度的精度达到小数后三位以上，测量方便、快捷，计算、显示、打印自动进行。本专利技术的一系列结构特点主要是为确证样品测量精度和实行自动化而设计的，其结构设计精妙之处还在于本测量仪的三大组成部分电子天平、接口、微机采用积木式结构，既可作为一台完整的密度仪使用，也可作为一台精密天平和一台普通微机单独使用，使用灵活且维修方便。本专利技术的程序设计还具有以下的特点1)可自动多次采样取平均值，以提高测量精度；2)测量单位可以自由选择为“克”、“两”或“盎司”，便于使用；3)密度测量和计算方法符合国家标准GB.1423-78“贵金属及其合金密度测量方法”的要求；4)温度在摄氏零度到25度之间可进行校正，修正精度等于0.2度；5)可利用标样自动修正贵金属的比重，使测量黄金及其合金时可得到更为精确的K值；6)测量数据可长期保存，建立档案，有利于管理。以下的是本专利技术的图面说明附图说明图1为黄金(K金)密度测量仪系统结构示意图；图2为接口电路图。以下结合附图详述实施例的结构细节如图1所示；本实施例由数字显示电子天平1(测量精度为万分之一克，采用7段码数字显示，有效数字8位)、接口电路2和IBM-386微机3以积木式结构连接而成。电子天平上有上称样装置4和下称样装置5，下称样装置包括下称样箱6，在下称样箱中放置有水槽7，有一个可放置浸入水槽的下称样吊篮8，该吊篮由一条高强度金属细丝9吊挂在电子天平的下称钩上。利用本电子天平可独立测量样品在空气中的重量和样品在水中的重量，其重量可在电子天平的显示屏10上进行数字显示。电子天平1与微机3之间的接口电路(如图2所示)是将天平的称重数据自动传输到微机的重要部件。该部件由数据选择器/多路开关74LS151和8D锁存器74LS373组成。天平的数字信号取自八位7段数码显示的输入端，八路位信号接到74LS151的8个输入端(D0～D7)，74LS151的三个数据选择端(A、B、C)接到计算机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄金（Ｋ金）密度测量仪，其特征在于：１．１具有一台万分之一感量的电子天平；１．１．１电子天平上具有上称样装置以测量样品在空气中的重量ｍ；１．１．２电子天平上还具有下称样装置以测量样品在水中的重量ｍ′；１．１．２．１电子天 平的下称样装置包括下称样箱（６）和放置在下称样箱中的水槽（７），并有一个可浸入水槽（７）的下称样品吊篮（８），该吊篮通过一条直径小于０．１５ｍｍ的细金属吊丝（９）挂到电子天平的下称垂钩；１．２具有一个将电子天平的称重数据自动传到微型计算 机的接口电路；１．３具有一台微型计算机以进行数据采集和处理，该计算机按以下程序工作：（１）通过接口电路采集样品称重数据读入计算机；（２）校正水温以确定温度为测试时温度Ｔ度时的水的密度Ｄ↓［Ｔ］；（３）根据＊＊＊，×Ｄ↓［Ｔ］ 计算测试样品的密度ρ；（４）根据以下公式计算样品的Ｋ金值：对金－银金属，Ｋ＝２４×（ρ↓［Ａｕ］×ρ↓［Ａｇ］－ρ↓［Ａｕ］×ρ）／ρ×（ρ↓［Ａｕ］－ρ↓［Ａｇ］）；对金－铜合金，Ｋ＝２４×（ρ↓［Ａｕ］×ρ↓［Ｃｕ］ －ρ↓［Ｃｕ］×ρ）／ρ×（ρ↓［Ｃｕ］－ρ↓［Ａｕ］）；对金－铜－银合金（铜银比为ｘ∶ｙ），Ｋ＝＊＊＊（５）根据以下公式计算样品含金量：样品含金量＝ｍ×Ｋ／２４；（６）根据以下公式计算样品含金千分值：样品含金千分值 ＝样品含金量×１０００／ｍ；（７）数据存盘、显示、打印。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永康，杨振国，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]