CN205580923U - 一种便携式密度计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式密度计，包括多个压力传感器、温度传感器、测杆、手操器；手操器内设置调理电路、多通道AD转换电路、以及CPU智能处理单元；多个压力传感器和温度传感器通过测杆内的信号线连接信号调理电路，信号调理电路连接连接多通道AD转换电路，多通道AD转换电路连接CPU智能处理单元；CPU智能处理单元通过第一压力传感器和第二压力传感器测到的压力得到液体的密度。制造过程中放入烘箱作温度补偿。多个压力传感器测到的压力采用最小二乘法线性拟合，温度传感器测到的温度采用三维曲面温度补偿算法进行修正。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体测量仪器，特别涉及一种便携式密度计。
背景技术
现有的便携式密度计多为国外进口产品，主要用U型震荡管原理制造，结构复杂，成本昂贵。目前国内还没有结构简单、价廉物美的此类产品。
本实用新型利用差压原理制造，即利用阿基米德原理，利用一定距离的两个监测点之间压力差值，通过集成电路折算出液体介质的密度。
本实用新型的原理在国内外尚属空白,其精度虽然达不到国外U型震荡管便携式密度计万分之五的精度要求，但能满足国内外中低端市场的使用要求。成本仅为国外产品的1/4。
该产品结构简单，解决了目前市场上便携式密度计结构复杂、操作维修繁琐、性能不稳定、造价昂贵的缺陷，而本实用新型的精度可达千分之一，能够满足市场的要求。
实用新型内容
本实用新型采用两个独立的小量程高精度压力传感器同时测量压力，分别记为P1和P2，用两个压力传感器测得的压力值相互做差，即可得到差压值DP=P1-P2，两只压力传感器的间距为H是已知固定值，因此被测介质的密度为ρ=(P1-P2)/gH，再加上内置的温度传感器可同时测量介质温度，轻松实现一台仪表完成两台仪表的测量任务。同时每个压力传感器采用最小二乘法线性拟合技术，和三维曲面温度补偿计算，完美的将传感器的温度误差和线性误差通过软件计算进行了修正，进一步提高了仪表测量的精确度。
本实用新型的技术方案如下：
一种便携式密度计，包括第一压力传感器、温度传感器、第二压力传感器、测杆、手操器；手操器内设置第一信号调理电路、第二信号调理电路、第三信号调理电路、多通道AD转换电路、以及CPU智能处理单元；第一压力传感器、温度传感器以及第二压力传感器通过测杆内的信号线分别连接第一信号调理电路、第二信号调理电路、和第三信号调理电路；第一信号调理电路、第二信号调理电路、和第三信号调理电路连接多通道AD转换电路，多通道AD转换电路连接CPU智能处理单元；CPU智能处理单元通过第一压力传感器和第二压力传感器测到的压力得到液体的密度。
进一步地，第一压力传感器、温度传感器、第二压力传感器、信号调理电路、多通道AD转换电路、CPU智能处理单元和手操器在制造过程中放入烘箱作温度补偿。
进一步地，本实用新型的便携式密度计还包括与CPU智能处理单元连接的LED显示单元、数字通信单元、参数存储单元、以及按键。
进一步地，第一压力传感器、第二压力传感器测到的压力采用最小二乘法线性拟合，温度传感器测到的温度采用三维曲面温度补偿算法进行修正。
进一步地，第一压力传感器和第二压力传感器安装在测杆内部，或者安装在测杆底部或者安装在侧杆侧面。
进一步地，测杆形状为圆管、方管、或者扁管等。
进一步地，测杆用软管或分段组装制造。
本实用新型同时提供了上述便携式密度计的制造方法，其步骤如下：
1）加工制造机械结构件零部件
加工制造探头座、连接杆、连接座、测杆、仪表座等机械结构件；
2）组装结构件
第一压力传感器、第二压力传感器分别装配入探头座中，把温度传感器装配入连接杆中；
3）焊接结构件
把探头座、连接杆、连接座、测杆、仪表座等结构件焊接在一起，完成测杆总成的制作；
4）密封试验
用气体检漏仪对测杆总成作密封测试，检测各焊点的密封性能；
5）制作线路板
制作信号调理线路板、AD转换电路板、CPU智能板、LED显示板；
6）组装线路板
把各线路板和即插件装配入手操器中；
7）温度补偿试验
连接测杆总成中的第一压力传感器、第二压力传感器和温度传感器，连同各线路板和手操器一起放入烘箱作温度补偿试验，并标定；
8）总检
检测仪器的各项性能指标，贴标签、贴合格证。
本实用新型有益效果如下：这种新型的便携式密度计，填补了国内外的空白，制作成本仅为U型震荡管便携式密度计的1/4，大大降低了制造成本，且性能稳定、结构简单、维修操作方便，易于规模化生产和应用。
附图说明
图1为本实用新型便携式密度计的结构图；
图2为本实用新型便携式密度计的电路图；
图中，1-第一压力传感器；2-温度传感器；3-第二压力传感器；4-连接座；5-测杆；6-仪表座；7-手操器；21-第一信号调理电路；22-第二信号调理电路；23-第三信号调理电路；18-多通道AD转换电路；28-CPU智能处理单元；31-LED显示单元；32-数字通信单元；33-参数存储单元；34-按键。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
图1所示为本实用新型便携式密度计的结构图。如图1所示，本实用新型的便携式密度计包括第一压力传感器1，温度传感器2，第二压力传感器3，连接座4，测杆5，仪表座6，手操器7。
图2为本实用新型多参数密度/液位仪的电路图。如图2所示，第一压力传感器1，温度传感器2，以及第二压力传感器3通过探头座和连接杆内的信号线分别连接第一信号调理电路21，第二信号调理电路22，和第三信号调理电路23。第一信号调理电路21，第二信号调理电路22，和第三信号调理电路23连接多通道AD转换电路18。多通道AD转换电路18连接CPU智能处理单元28。
CPU智能处理单元28通过第一压力传感器1和第二压力传感器3测到的压力得到液体的密度。其原理如下：第一压力传感器1和第二压力传感器3同时测量压力分别记为P1和P2，用P1和P2相互做差，即可得到差压值DP=P1-P2，第一压力传感器1和第二压力传感器3的间距H是固定值，因此被测介质的密度ρ=(P1-P2)/gH。
为了提高本实用新型的便携式密度计的精度，各传感器和线路板手操器可以整体放入烘箱作温度补偿试验。对于加长便携式密度计可以将导线或软管盘起后一起放入烘箱中。
如图2所示，本实用新型的便携式密度计还包括与CPU智能处理单元28连接的LED显示单元31，数字通信单元32，参数存储单元33，以及按键34。
为了提高本实用新型便携式密度计测量值的准确性，第一压力传感器1、第二压力传感器3测到的压力采用最小二乘法线性拟合，温度传感器2测到的温度采用三维曲面温度补偿算法进行修正。
本实用新型的便携式密度计，其传感器可以安装在探头座和连接杆的内部，或者安装在底部或者安装在侧面。
本实用新型的便携式密度计，探头座和测杆5的形状可以是圆管、方管、或者扁管等。
本实用新型的便携式密度计，测杆5也可以用软管或导线连接。
本实用新型同时提供了上述便携式密度计的制造方法，其步骤如下：
1）加工制造机械结构件零部件
加工制造探头座、连接杆、连接座、测杆、仪表座等机械结构件；
3）组装结构件
第一压力传感器、第二压力传感器分别装配入探头座中，把温度传感器装配入连接杆中；
3）焊接结构件
把探头座、连接杆、连接座、测杆、仪表座等结构件焊接在一起，完成测杆总成的制作；
4）密封试验
用气体检漏仪对测杆总成作密封测试，检测各焊点的密封性能；
5）制作线路板
制作信号调理线路板、AD转换电路板、CPU智能板、LED显示板；
6）组装线路板
把各线路板和即插件装配入手操器中；
7）温度补偿试验
连接测杆总成中的第一压力传感器、第二压力传感器和温度传感器，连同各线路板和手操器一起放入烘箱作温度补偿试验，并标定；
8）总检
检测仪器的各项性能指标，贴标签、贴合格证。
本实用新型便携式密度计的性能指标如下：
①量程：密度0~3g/cm3、温度-40~100℃；
②精度：密度0.1%、温度0.1℃；
③电源：电池供电；
④记忆100组测量数据；
⑤可连接电脑传输数据或连接打印机打印数据；
⑥工作温度：-40~100℃。
利用本实用新型便携式密度计的技术方案，可以设计制造如下类型的测量仪表：
便携式密度仪；
便携式比重计；
便携式比重仪；
手持式密度计；
手持式密度仪；
手持式比重计；
手持式比重仪。
本实用新型便携式密度计的使用方法如下：
①打开电源开关，清零数据；
②垂直***需要测量的液体介质中，没入上下探头，即可读取数据；
③按“记忆”键，即可存储测量数据；
④接入电脑可传输测量数据，接入专用打印机可打印出测量数据。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种便携式密度计，其特征在于包括第一压力传感器、温度传感器、第二压力传感器、测杆、手操器；所述手操器内设置第一信号调理电路、第二信号调理电路、第三信号调理电路、多通道AD转换电路、以及CPU智能处理单元；所述第一压力传感器、所述温度传感器以及所述第二压力传感器通过所述测杆内的信号线分别连接所述第一信号调理电路、所述第二信号调理电路、和所述第三信号调理电路；所述第一信号调理电路、所述第二信号调理电路、和所述第三信号调理电路连接所述多通道AD转换电路，所述多通道AD转换电路连接所述CPU智能处理单元；所述CPU智能处理单元通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器测到的压力得到液体的密度。
2.根据权利要求1所述的便携式密度计，其特征在于，还包括与所述CPU智能处理单元连接的LED显示单元、数字通信单元、参数存储单元、以及按键。
3.根据权利要求1或2所述的便携式密度计，其特征在于，所述测杆形状为圆管、方管或者扁管。
4.根据权利要求3所述的便携式密度计，其特征在于，所述测杆是软管或分段组装。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201620237187.1U CN205580923U (zh) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 一种便携式密度计 |
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| CN205580923U true CN205580923U (zh) | 2016-09-14 |
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| CN (1) | CN205580923U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112798466A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-14 | 上海朝辉压力仪器有限公司 | 多参数密度计 |
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2016
- 2016-03-25 CN CN201620237187.1U patent/CN205580923U/zh not_active Expired - Fee Related
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