[實用新型]固體密度的電子測量裝置

有效

• 申請號: 201420154823.5
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN203811504U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 孫福玉
• 申請（專利權）人: 赤峰學院
• 主分類號: G01N9/02
• 分類號: G01N9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于物理測量領域，涉及一種固體密度的電子測量裝置。

背景技術

在超聲波液位測量技術中，應用最廣泛是超聲波脈沖回波方法，由發射傳感器發出超聲波脈沖，傳到液面經反射后返回接收傳感器，測出超聲波脈沖從發射到接受所需的時間，根據媒介中的聲速，就能得到從傳感器到液面之間的距離，從而確定液位高度。測距儀的分辨率取決于對超聲波傳感器的選擇。超聲波傳感器是一種采用壓電效應的傳感器，常用的材料是壓電陶瓷。由于超聲波在空氣中傳播時會有相當的衰減，衰減的程度與頻率的高低成正比。而頻率高分辨率也高，故短距離測量時應選擇頻率高的傳感器，而長距離的測量時應用低頻率的傳感器。

壓電式超聲波探頭是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波探頭當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片會發生共振，并帶動共振板振動產生超聲波，這時它就是一個超聲波發生器。反之，如果兩電極問未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波接收器。

壓力傳感器是能感受壓力并轉換成可用輸出信號的傳感器。壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。

壓力傳感器的種類繁多，主要有壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路(通常是A／D轉換和CPU)顯示或執行機構。

單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller?Unit)，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，它最早是被用在工業控制領域。目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機是靠程序運行的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，通過程序，用單片機可以方便的控制LED燈、數碼管點亮速度和電動機的轉速，可以方便的產生各種隨機數字并進行運算。通過程序可以實現產品的高智能，高效率，以及高可靠性。

LCD液晶顯示器是Liquid?Crystal?Display的簡稱，LCD的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產生畫面。

發明內容

固體密度的測量和計算比較麻煩，本實用新型的目的在于設計一種結構簡單、使用方便、性能可靠、造價低廉的固體密度的電子測量裝置，可自動顯示出固體密度的測量結果。

為實現上述目的，本實用新型包括：鐵架臺(1)、燒杯(2)、壓力傳感器(3)、水(4)、待測固體(5)、超聲波發射探頭(6)、超聲波接收探頭(7)、單片機(8)、LCD液晶顯示器(9)，其特征是：鐵架臺(1)由底座、立桿和橫桿構成，鐵架臺(1)下面是一底座，底座上固定一立桿，立桿上水平固定一橫桿，壓力傳感器(3)放置在鐵架臺(1)的底座上，燒杯(2)放置在壓力傳感器(3)上，燒杯(2)中放入水(4)，水(4)中浸入待測固體(5)，鐵架臺(1)的橫桿上固定超聲波發射探頭(6)和超聲波接收探頭(7)，超聲波發射探頭(6)、超聲波接收探頭(7)、壓力傳感器(3)分別接入單片機(8)，單片機(8)將處理結果送入LCD液晶顯示器(9)顯示。

所述的單片機(8)帶有模數轉換器。

附圖說明

圖1固體密度的電子測量裝置結構示意圖；

圖2固體密度的電子測量裝置信號處理方框圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作具體說明。