[發明專利]霧滴濃度檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201810001782.9
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108279194B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 宋淑然;張龍;洪添勝;孫道宗;陳建澤
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

1.一種霧滴濃度檢測裝置，其特征在于：所述裝置包括霧滴采集器、霧滴濃度平衡檢測電路、信號調理電路、電壓傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器以及控制模塊；所述霧滴采集器、霧滴濃度平衡檢測電路、信號調理電路和電壓傳感器依次連接，所述控制模塊分別與霧滴采集器、電壓傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器連接；

所述霧滴濃度平衡檢測電路包括霧滴濃度傳感電容、文氏電橋、檢流計、交流穩壓電路以及交流電源，所述霧滴濃度傳感電容與霧滴采集器連接，所述文氏電橋對角線的兩端與信號調理電路連接，霧滴濃度傳感電容、文氏電橋和檢流計構成霧滴濃度傳感器，交流電源、交流穩壓電路和霧滴濃度傳感器依次連接。

2.根據權利要求1所述的一種霧滴濃度檢測裝置，其特征在于：所述控制模塊包括控制器、人機交互單元、定時器控制單元、電磁閥控制單元、第一水位平衡控制單元、第二水位平衡控制單元以及單向閥；

所述霧滴采集器接在霧滴濃度平衡檢測電路與電磁閥控制單元之間；

所述控制器分別與人機交互單元、定時器控制單元、電磁閥控制單元、電壓傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器連接；

所述第一水位平衡控制單元的一端與電磁閥控制單元連接，另一端與第一流量傳感器連接，所述第二水位平衡控制單元的一端與第二流量傳感器連接，另一端與單向閥連接；

所述定時器控制單元還分別與第一流量傳感器、第二流量傳感器連接。

3.根據權利要求2所述的一種霧滴濃度檢測裝置，其特征在于：所述控制模塊還包括霧滴濃度輸出單元，所述霧滴濃度輸出單元與控制器連接。

4.根據權利要求3所述的一種霧滴濃度檢測裝置，其特征在于：所述霧滴濃度輸出單元為霧滴濃度顯示器。

5.根據權利要求2-4任一項所述的一種霧滴濃度檢測裝置，其特征在于：所述人機交互單元為計算機。

6.根據權利要求1-4任一項所述的一種霧滴濃度檢測裝置，其特征在于：所述霧滴采集器為一圓柱形容器。

7.一種霧滴濃度檢測方法，其特征在于：所述方法基于權利要求2所述的裝置實現，包括：

校正霧滴濃度平衡檢測電路，使檢流計為0，文氏電橋達到平衡狀態；

將霧滴采集器置于霧滴濃度待測區，打開電磁閥控制單元，通過第一水位平衡控制單元和第二水位平衡控制單元使得第一流量傳感器和第二流量傳感器的兩端水位平衡；

利用霧滴采集器、第一流量傳感器和第二流量傳感器以及液體密度，計算得到霧滴濃度值，所述霧滴濃度的計算公式如下：

ζ_i＝(Δt*p_Δt*ρ)/V

其中，ζ_i為霧滴濃度，Δt為第一流量傳感器和第二流量傳感器的檢測時間，p_Δt為第一流量傳感器和第二流量傳感器檢測的流量平均值，V為霧滴采集器的體積，ρ為液體密度；

利用電壓傳感器測量霧滴濃度電壓值；

建立霧滴濃度與霧滴濃度電壓的數學模型；

將電壓傳感器的實際測量結果代入所建立的數學模型，獲得空間霧滴濃度值。

8.根據權利要求7所述的一種霧滴濃度檢測方法，其特征在于：所述霧滴濃度與霧滴濃度電壓的數學模型利用最小二乘法原理建立。