[發(fā)明專利]測量液體密度的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310504681.0
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103558122A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦再強;王啟銀;白英;何若太;施俊國;楊春花;李廣;張博然
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;山西省電力公司大同供電分公司
• 主分類號: G01N9/30
• 分類號: G01N9/30
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量方法，尤其涉及一種測量液體密度的方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，測量液體密度的方法很多，但大多數(shù)液體密度在測量過程中，無法調(diào)節(jié)量程。由于無法調(diào)節(jié)量程，不同待測液體的最小測量單位固定，不能根據(jù)待測液體的密度大小調(diào)節(jié)量程和最小測量單位，這就導致最終測量結(jié)果存在一些不必要的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供一種測量液體密度的方法及裝置，該發(fā)明能夠在一定的旋轉(zhuǎn)角速度下精確定位測量位置，從而不夠提高液體密度測量的精確性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種測量液體密度的方法，其包括：

在充滿待測液體的容器中設(shè)置運動桿，以所述容器中心線的垂直線為旋轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動所述容器按照設(shè)定角速度旋轉(zhuǎn)；

采集所述運動桿距離旋轉(zhuǎn)軸的距離；

基于該距離、所述角速度、所述運動桿的截面表面積、寬度和質(zhì)量，計算所述待測液體的密度。

更進一步地，所述計算所述待測液體的密度的過程包括：

利用如下公式計算所述待測液體的密度：

ρ₀＝MR/{S[(R_外²+Hw²R_外³)-(R_內(nèi)²+Hw²R_內(nèi)³)}

其中，M為運動桿的質(zhì)量；ρ₀為液體的原始密度；R_外＝R+B/2；R_內(nèi)＝R-B/2(其中的R為運動桿距離旋轉(zhuǎn)軸的距離，B為運動桿的寬度)；S為運動桿的截面表面積；H為擠壓系數(shù)；w為旋轉(zhuǎn)角速度。

更進一步地，所述容器為柱形容器，所述運動桿為柱形運動桿。

更進一步地，所述旋轉(zhuǎn)軸至所述容器的左右兩表面的距離相等。

更進一步地所述的測量液體密度的方法，還包括：將所述液體密度呈現(xiàn)給用戶。

本發(fā)明還提供一種測量液體密度的裝置，其包括：

容納待測液體的容器；

設(shè)置在所述容器中的運動桿；

驅(qū)動所述容器運轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元，且所述驅(qū)動單元的中心軸垂直于所述容器的中心線；

采集所述運動桿距離所述中心軸的距離的采集單元；

單片機控制器，所述單片機控制器包括：分別連接于所述采集單元和驅(qū)動單元的數(shù)據(jù)接口；基于采集單元提供的距離以及旋轉(zhuǎn)角速度、所述運動桿的截面表面積、寬度和質(zhì)量參數(shù)來計算所述待測液體的密度的運算器。

更進一步地，所述單片機控制器還包括：

與所述運算器相連接，供設(shè)置待測液體的旋轉(zhuǎn)角速度、運動桿的寬度和質(zhì)量參數(shù)的參數(shù)設(shè)置單元。

更進一步地，所述容器為柱形容器，所述運動桿為柱形運動桿。

更進一步地，所述驅(qū)動單元的中心軸至所述容器的左右兩表面的距離相等。

更進一步地所述的測量液體密度的裝置，還包括：與所述單片機控制器連接的顯示器。

由本發(fā)明上述方案可以看出，本發(fā)明由于在一定旋轉(zhuǎn)角速度下，通過采集容納在充滿液體的容器內(nèi)的運動桿距離旋轉(zhuǎn)軸的距離，并基于該距離、角速度、運動桿的截面表面積、寬度和質(zhì)量參數(shù)計算待測液體的密度，因此可以精確定位待測液體的測量位置，從而能夠提高液體密度測量的精確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種測量液體密度的方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明中的一種測量液體密度的方法中所構(gòu)建的壓強測量模型；

圖3是本發(fā)明中的一種測量液體密度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中的一種測量液體密度的裝置的柱形運動桿的標記位置以及該標記的運行軌跡示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明專利的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明專利作進一步地詳細描述。

液體在旋轉(zhuǎn)的時候會受到慣性離心力的作用。在離心力的作用下，液體內(nèi)部會產(chǎn)生慣性離心力壓強，設(shè)半徑r處的慣性離心力壓強為p_r,則p_r滿足以下關(guān)系式：

P_r＝ρ_r(w²r)r?????????公式2