二等金属量器测量与读数系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种二等金属量器测量与读数系统，包括玻璃连通器、读数装置；还包括校准装置；所述读数装置包括标尺结构支架和浮子，所述标尺结构支架上刻有标尺，所述标尺两端设有弧形卡箍，所述弧形卡箍锁紧玻璃连通器；所述玻璃连通器中部空腔内设有浮子，所述玻璃连通器的底部相对的侧壁上固定设置超声波密度传感器；所述超声波密度传感器连接校准装置；利用在玻璃连通器中放置的浮子，将浮子设置为边缘薄，中间厚的类似箭头的结构，实现自动指示连通器液面刻度，避免人工目测液面最低处造成的读数误差；通过设置超声波密度传感器和MCU控制器的电路结合，利用超声波密度传感器实现自动检测待测量液体的密度，进而对读数进行校准。

Measurement and Reading System of Second-Class Metal Meter

The utility model provides a measuring and reading system of a second-class metal gauge, which includes a glass connector and a reading device, as well as a calibration device. The reading device includes a scale structure bracket and a float, the scale structure bracket is engraved with a scale, the two ends of the scale are provided with an arc clamp, the arc clamp is used to lock the glass connector, and the inner cavity of the glass connector is also provided with an arc clamp. A float is arranged, and the bottom of the glass connector is fixed with an ultrasonic density sensor on the opposite side wall; the ultrasonic density sensor is connected with a calibration device; and the float is set to a structure similar to an arrow with thin edge and thick middle by using the float placed in the glass connector, so as to automatically indicate the liquid level calibration of the connector and avoid the lowest liquid level caused by manual visual measurement. Reading error; through the combination of the circuit of the ultrasonic density sensor and MCU controller, the density of the liquid to be measured can be automatically detected by the ultrasonic density sensor, and then the reading can be calibrated.

【技术实现步骤摘要】
二等金属量器测量与读数系统
本技术涉及高精度计量
，特别涉及一种二等金属量器测量与读数系统。
技术介绍
现有的二等金属测量器通常采用在计量颈处，直接设置连通器，并在连通器上黏贴标尺，通过目测连通器中液面最低处所在的刻度线直接读数，在实际的二等金属量器对体积管等标定设备的检定过程中，为获得准确的结果，以及减少检定流程的不可确定因素影响，检定过程需要通过增加检定次数获得被检设备的平均精度，因而，人工读数的准确性和检定的消耗时间就成为计量过程中的关键因素，进一步在常用的测量器中由于外界温度的变化会影响待测量液体膨胀或者冷缩，因此会影响测量的精度。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。为了实现上述目的，本技术一方面的实施例提供一种二等金属量器测量与读数系统，包括玻璃连通器、读数装置；还包括校准装置；所述读数装置包括标尺结构支架和浮子，所述标尺结构支架上刻有标尺，所述标尺两端设有弧形卡箍，所述弧形卡箍锁紧玻璃连通器；所述玻璃连通器中部空腔内设有浮子，所述玻璃连通器的底部相对的侧壁上固定设置超声波密度传感器；所述超声波密度传感器连接校准装置。在上述实施例任意一项中优选的，所述浮子采用轻质高密度防水的聚乙烯塑料注塑而成。在上述实施例任意一项中优选的，所述浮子的边缘薄中间厚，浮子中部设有通孔，密度均匀，沿玻璃连通器中间轴线上下运动。在上述实施例任意一项中优选的，所述超声波密度传感器包括发射端和接收端，所述发射端和接收端通过防水粘结粘合剂固定设置在玻璃连通器的侧壁上。在上述实施例任意一项中优选的，校准装置还包括与AD转换电路、MCU控制器；所述AD转换电路的输入端与超声波传感器的接收端相连接，所述AD转换电路的输出端MCU控制器的IO接口相连接，所述MCU控制器的输出端连接超声波传感器的发射端。在上述实施例任意一项中优选的，所述AD转换电路包括AD转换芯片和温度补偿电路，所述AD转换芯片的型号为AD590；所述温度补偿电路包括温敏电阻、第一电阻和钳位二极管；所述温敏电阻的一端连接3.3V电压源，所述温敏电阻的另一端连接第一电阻的一端，同时连接AD转换芯片的正向输入管脚；所述第一电阻的另一端接地；所述AD转换芯片的输出端连接MCU控制器。在上述实施例任意一项中优选的，MCU控制器包括主控芯片和计数芯片；所述主控芯片的型号为STM32F103C8，所述计数芯片的型号为CY8C29666；所述主控芯片的时钟管脚连接第一时钟电路，所述计数芯片连接第二时钟电路。在上述实施例任意一项中优选的，第一时钟电路包括晶振、第一电容和第二电容；所述晶振的一端连接主控芯片的第一时钟管脚，同时连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地；所述晶振的另一端连接主控芯片的第二时钟管脚，同时连接第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。在上述实施例任意一项中优选的，所述第二时钟电路采用型号为DS1302的时钟芯片。在上述实施例任意一项中优选的，其特征在于，所述玻璃连通器的顶端还设有硅胶封盖。根据本技术实施例提供的一种二等金属量器测量与读数系统，相比于现有的二等金属量器至少具有以下优点：1、在玻璃连通器的外壁上锁紧标尺结构支架，利用在玻璃连通器中放置的浮子，将浮子设置为边缘薄，中间厚的类似箭头的结构，利用浮子浮在液面上，实现自动指示连通器液面刻度，避免人工目测液面最低处造成的读数误差。2、通过设置超声波密度传感器和MCU控制器的电路结合，利用超声波密度传感器实现自动检测待测量液体的密度，进而对读数进行校准；超声波密度传感器的接收端连接AD转换电路，并在AD转换电路中设置温度补偿电路，实时采集传感器所在环境温度，避免温度漂移造成传感器检测结果出现误差。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术实施例提供的一种二等金属量器测量与读数系统的结构示意图；图1(a)为本技术实施例提供的一种二等金属量器测量与读数系统的另一种结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种二等金属量器测量与读数系统中的温度补偿电路的电路原理图；图3为本技术实施例提供的一种二等金属量器测量与读数系统的MCU控制器的电路原理图；图中:1、标尺结构支架；2、玻璃连通器；101、弧形卡箍；102、浮子；301、超声波密度传感器；具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1所示，本技术实施例的一种二等金属量器测量与读数系统，包括玻璃连通器2、读数装置；还包括校准装置；所述读数装置包括标尺结构支架1和浮子102，所述标尺结构支架1上刻有标尺，所述标尺两端设有弧形卡箍101，所述弧形卡箍101锁紧玻璃连通器2；所述玻璃连通器2中部空腔内设有浮子102，所述玻璃连通器2的底部相对的侧壁上固定设置超声波密度传感器301；所述超声波密度传感器301连接校准装置。为防止量器中的液体过多溢出，所述玻璃连通器2的顶端还设有硅胶封盖。本实施例，超声波密度传感器301包括发射端和接收端，所述发射端和接收端通过防水粘结粘合剂固定设置在玻璃连通器2的侧壁上。具体为，在玻璃连通器的底部相对的侧壁上开设通孔，将超声波密度传感器放在通孔中，用防水粘结粘合剂，将发射端和接收端用防水粘合剂粘合在玻璃连通器的侧壁上；金属量器盛放待测量液体时，将标尺结构支架1的两端的弧形卡箍101打开，将弧形卡箍101套接在玻璃连通器2上，玻璃连通器2内部放置浮子102，其中，浮子102采用轻质高密度防水的聚乙烯塑料注塑而成。浮子102的边缘薄中间厚，浮子102中部设有通孔，密度均匀，沿玻璃连通器2中间轴线上下运动。当液体进入玻璃连通器后，浮子受到液体的浮力向上运动，当浮子停止运动时，由于浮子的结构类似箭头，因此，浮子边缘指示到标尺的刻度，即为所测量的液体的读数，避免了传统读数时，需要调整人眼平时液面最低处等复杂操作。如图1(a)所示，在本技术的另一个实施例中，为了读数准确和方便将标尺结构支架1设置在玻璃连通器2的后部，因此浮子直接指示在标尺的刻度上。本申请在读数完成后，利用超声波密度传感器对读数进行校准，校准装置包括与AD转换电路、MCU控制器；所述AD转换电路的输入端与超声波传感器的接收端相连接，所述AD转换电路的输出端MCU控制器的IO接口相连接，所述MCU控制器的输出端连接超声波传感器的发射端。因为超声波在液体中传播时，其声速与液体的密度之间遵从下面的关系式：式中C是超声波在液体中传播的速度；ρ为液体的密度；K为压缩系数。对于特定的液体，其压缩系数K是常数，只要测得超声波在液体中的传播速度，就可以计算出液体的密度。而速度的测量则可由超声波在液体中所经过的声程以及传播时间所决定。因此，采用超声波密度传感器的发射端发射超声波，该超声波在待测液体中传播后，由接收端接收，接收端将接收的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二等金属量器测量与读数系统，包括玻璃连通器、读数装置；其特征在于，还包括校准装置；所述读数装置包括标尺结构支架和浮子；所述标尺结构支架上刻有标尺，所述标尺两端设有弧形卡箍，所述弧形卡箍锁紧玻璃连通器；所述玻璃连通器中部的空腔内设有浮子，所述玻璃连通器的底部相对的侧壁上固定设置超声波密度传感器；所述超声波密度传感器连接校准装置。

【技术特征摘要】
1.一种二等金属量器测量与读数系统，包括玻璃连通器、读数装置；其特征在于，还包括校准装置；所述读数装置包括标尺结构支架和浮子；所述标尺结构支架上刻有标尺，所述标尺两端设有弧形卡箍，所述弧形卡箍锁紧玻璃连通器；所述玻璃连通器中部的空腔内设有浮子，所述玻璃连通器的底部相对的侧壁上固定设置超声波密度传感器；所述超声波密度传感器连接校准装置。2.根据权利要求1所述的二等金属量器测量与读数系统，其特征在于，所述浮子采用轻质高密度防水的聚乙烯塑料注塑而成。3.根据权利要求1所述的二等金属量器测量与读数系统，其特征在于，所述浮子的边缘薄中间厚，浮子中部设有通孔，密度均匀，沿玻璃连通器中间轴线上下运动。4.根据权利要求1所述的二等金属量器测量与读数系统，其特征在于，所述超声波密度传感器包括发射端和接收端，所述发射端和接收端通过防水粘结粘合剂固定设置在玻璃连通器的侧壁上。5.根据权利要求1所述的二等金属量器测量与读数系统，其特征在于，所述校准装置包括与AD转换电路、MCU控制器；所述AD转换电路的输入端与超声波传感器的接收端相连接，所述AD转换电路的输出端MCU控制器的IO接口相连接，所述MCU控制器的输出端连接超声波传感器的发射端。6.根据权利要求5所述的二等金属量器测量与读数系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂志海，娄娟，卫俊青，王义斌，
申请(专利权)人：博思特能源装备天津股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12