差压密度传感器测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种差压密度传感器测试装置，其特征在于，由传感器１、２、多路开关、运算放大器、模数转换器、单片机及软件、显示屏、键盘组成，多路开关分别与传感器１、２连接，多路开关与运算放大器、模数转换器和单片机串联，单片机分别与显示屏和键盘连接。本实用新型专利技术的优点是利用一种差分方法就能很简单地实现差压密度传感器的功能，既精确又省力。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种差压密度传感器测试装置，尤其涉及一种适用差分方法设计的差压密度传感器测试装置，可用于石油勘探仪表领域里，属于传感器

技术介绍
在石油勘探仪表领域里，密度传感器是一种非常重要的测量仪器。就密度传感器的设计而言，其方法有浮力法，称重法，差压法，振动法等。其中，差压密度传感器的设计难点在于传感器1和2的温度特性与线性度不相同，从而使得测量可能会出现非线性误差。如图1所示，现假设它们的线性度分别为k1、k2，则在某一时刻，作用在传感器1和2上的压力分别为P1和P2，现通过n位模数转换器分别得到Vrefk1N/2n，Vrefk2M/2n，(N，M分别表示P1和P2经采样后的数值)而事实上两个传感器上的压力差为ρ液gΔh(ρ液指的是被测液体密度，Δh表示传感器1和2在垂直方向上的高度差)，那么用公式1求出的液体密度ρ液＝(Vrefk2M/2n-Vrefk1N/2n)/gΔh (1)由式1可以看出，当k1＝k2时，也就是对于同一批次的压力传感器，它们使用的是同一线性度k，由此可知，液体的密度与线性度成比例。事实上可能会有某一压力传感器并不等于这同一线性度，从而导致得出的结果会产生误差。目前现有的方法是通过电路调理来弥补两块压力传感器的不同，但因为对于同一压力传感器在不同的温度下其线性度可能会有变化，这样调节的参数是二维的，所以电路调试非常费时且需有很好的专业技能的工作人员才能进行。
技术实现思路
本技术的目的是专利技术一种省力省时的差压密度传感器测试装置。为实现以上目的，本技术的技术方案是提供一种差压密度传感器测试装置，其特征在于，由传感器1、2、多路开关、运算放大器、模数转换器、单片机及软件、显示屏、键盘组成，多路开关分别与传感器1、2连接，多路开关与运算放大器、模数转换器和单片机串联，单片机分别与显示屏和键盘连接。所述的单片机内固化两张通过实验获取的表分别来记录Mn-Mn′和Nn-Nn′。本技术利用一种差分方法就能很简单地实现差压密度传感器的功能。首先，将温度按照传感器要求分成n等分，以致可以认为在某一等分内传感器的温度特性是不变的。然后将两个标准压力P标1，P标2分时作用在压力传感器上，这样在不同的温度等分下，通过n位模数转换器可分别得到以下数据。当作用P标1时，(N，M表示采样后的数据)对于传感器1有N1，N2，N3，……Nn；对于传感器2有M1，M2，M3……Mn；当作用P标2时，(N′，M′表示采样后的数据)对于传感器1有N1′，N2′，N3′，……Nn′；对于传感器2有M1′，M2′，M3′，……Mn′；这样在第n等分温度段内的线性度可以用公式2和公式3来表示对于传感器1由 对于传感器2由 当传感器在实际应用时，设某一温度作用在传感器1上的压力为P1Tn，传感器2上的压力为P2Tn，而ΔP标＝P标1-P标2＝ρ水gΔh标，将式2和式3代入式1，就有以下的推导(假设ρ水＝1g/cm3) ρ液＝(Vrefk2nM/2n-Vrefk1nN/2n)gΔh (单位为g/cm3) (4)从式4可以得知，在具体的传感器设计中，只要在单片机内固化两张通过实验获取的表分别来记录Mn-Mn′和Nn-Nn′，另外在对传感器1和2实验时的Δh标，以及两个传感器现场安装时在垂直方向上的高度差Δh可以通过单片机接口键盘输入，就可以计算出液体的密度。本技术的优点是测试既精确又省力。附图说明图1为测量原理图；图2为差压密度传感器测试装置结构示意图；图3为差压密度传感器测试装置测量示意图；图4为测量程序流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例如图2所示，为差压密度传感器测试装置结构示意图，所述的差压密度传感器测试装置由传感器1、传感器2、多路开关3、运算放大器4、模数转换器5、单片机6及软件、显示屏7、键盘8组成。所有硬件都可外购到，多路开关3分别与传感器1和传感器2连接，多路开关3与运算放大器4、模数转换器5和单片机6串联，单片机6分别与显示屏7和键盘8连接，在单片机6内固化两张通过实验获取的表分别来记录Mn-Mn′和Nn-Nn′，利用推导式(4)来计算出被测液体密度。如图3所示，为差压密度传感器测试装置测量示意图，将传感器1、传感器2分别安装在容器的两个高度中，两个传感器1、2现场安装时在垂直方向上测得的高度差Δh可以通过单片机6接口键盘8输入，整个仪器在正常工作时如图4所示，传感器1和2采样，由多路开关3控制分时通过运算放大器4，最后经模数转换器5采样获取M，N，然后利用式4在单片机6内运算出较精确的被测液体的密度，最后通过液晶显示屏7显示出结果。权利要求1.一种差压密度传感器测试装置，其特征在于，由传感器(1)、传感器(2)、多路开关(3)、运算放大器(4)、模数转换器(5)、单片机(6)及软件、显示屏(7)、键盘(8)组成，多路开关(3)分别与传感器(1)和传感器(2)连接，多路开关(3)与运算放大器(4)、模数转换器(5)和单片机(6)串联，单片机(6)分别与显示屏(7)和键盘(8)连接。2.根据权利要求1所述的一种差压密度传感器测试装置，其特征在于，所述的单片机(6)内固化两张通过实验获取的表分别来记录Mn-M′n和Nn-N′n。专利摘要本技术涉及一种差压密度传感器测试装置，其特征在于，由传感器1、2、多路开关、运算放大器、模数转换器、单片机及软件、显示屏、键盘组成，多路开关分别与传感器1、2连接，多路开关与运算放大器、模数转换器和单片机串联，单片机分别与显示屏和键盘连接。本技术的优点是利用一种差分方法就能很简单地实现差压密度传感器的功能，既精确又省力。文档编号G01N9/26GK2852108SQ20052004730公开日2006年12月27日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日专利技术者袁建新, 陈杰华 申请人:上海神开科技工程有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差压密度传感器测试装置，其特征在于，由传感器（１）、传感器（２）、多路开关（３）、运算放大器（４）、模数转换器（５）、单片机（６）及软件、显示屏（７）、键盘（８）组成，多路开关（３）分别与传感器（１）和传感器（２）连接，多路开关（３）与运算放大器（４）、模数转换器（５）和单片机（６）串联，单片机（６）分别与显示屏（７）和键盘（８）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁建新，陈杰华，
申请(专利权)人：上海神开科技工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]