【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量，涉及一种液体密度溢流测量法及其装置。
技术介绍
1、液体密度在静态下测量有重量法、浮力法、压强法。在重量法中，一种方法是依据密度公式(定义)，直接测量液体的质量和体积，计算得出它的密度值；另一种方法是等容法，是将已知密度的液体和未知密度的液体置于同一个容器中称重，通过计算得出被测液体的密度值，采用同一个容器可以减小体积测量误差，提高测量的精准度。浮力法是依据物体所受的浮力等于物体下沉静止后排开液体的重力的定义所设计的测量方法，其中密度计测量应用最为简单、广泛。压强法是依据压力差静压原理设计的测量方法：一种是压差法，该方法是测量两个已知深度距离的液体层面压强，经智能仪表利用压差公式计算得出密度值并显示出来；另一种方法是采用u型管制作的压强计测量已知通过已知深度的压强，计算得出密度值。在上述方法中，重量法和浮力法的测量过程完全需要人工操作，操作复杂；在压强法测量中，压差法要求间距范围内的液体密度必须保持一致，同时要求间距距离必须是垂直地面的距离，否则会造成测量误差，计算中使用的两个压强值也存在测量误差积累，会进一步扩大测量误差；采用压强计测量已知深度的压强本身对深度距离有扰动，而且深度精准测量测量较为复杂、测量误差大，得到的密度值误差也较大，在实际应用中一般不采纳。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述液体密度测量中存在的不足，提供了一种液体密度溢流测量方法及其装置。
2、本专利技术液体密度溢流测量法的原理是：首先将一个压强测量装置的探头固定在
3、本专利技术一种液体密度溢流测量方法，其特征在于具体包括以下步骤，
4、步骤一、首先将一个压强传感器探头固定在测量容器定量液面以下任意位置，该位置即是压强测量点；其中定量液面包括两种情况：在静态测量中，定量液面采用液体在溢流终止时的静止液面；在动态测量中，定量液面采用连续等流量溢流时的水平液面；
5、步骤二、测量压强测量点的理论深度
6、向测量容器内注入标准液至定量液面，通过压强传感器探头测定的压强测量点的压强值p，以及标准液的密度值ρ，通过变送器送到智能运算器，智能运算器利用公式(1)计算得到理论深度值h，并进一步利用理论深度值h与公式(2)完成任意液体的密度运算设置，设置完成后标准液的密度值会同步在智能运算器上显示；
7、h＝p/ρg 公式(1)
8、ρ＝p/hg 公式(2)
9、其中ρ代表密度值；h代表理论深度，是常数；g代表重力加速度；p代表压强测量点的压强值；所说的标准液指的是已知密度的任意液体；理论深度值h是指压强测量点所对应的水平面到定量液面的垂直距离；
10、步骤三、测量任何一种新的液体的密度值
11、在完成任意液体的密度运算设置后就可以对任何液体的密度进行快速测量，具体方法如下：
12、向测量容器中重新注入任何一种液体至定量液面，重新测量压强值p，利用和理论深度值h和公式(2)计算得到该液体的密度值ρ，实现了对该液体实时密度值的测量,并直接在智能运算器上读取测量数据，需要打印测量结果时可通过智能运算器的通讯接口连接打印装置完成，需要自动控制其它装备时可通过智能运算器内置的控制功能完成。
13、在上述方法中，测量容器与水平面的相对形态保持不变；压强传感器在容器内的位置是固定不变的；依据阿基米德定律中密度、深度与压强相互关系(ρ＝p/gh)进行换算。
14、在本专利技术中，采用溢流法定量和一个点位的压强值测量外不需要另外的物理量测量，数据再现性可靠，使用已知密度的液体作为标准液所计算出的理论深度h不存在液体深度测量上的误差，由于不同液体表面张力差异的存在，标准液和非标准液在容器中的定量液面到压强测量点所对应的水平面之间的垂直距离会存在误差，该误差一般情况下小于0.5％，且由于理论深度h值与该误差是反比、进一步通过设定计算系数和增大理论深度h可将该误差控制在0.001％以下，完全可以满足各种液体密度的精准测量要求；由于理论深度h在同一个容器中不再改变，在液体密度测量与计算中，这个理论深度h自然成为一个常数，当任意一种液体在该测量容器中用溢流法定量后，通过测量上述探测点的压强值，其密度值都可以被精准快速的确定。
15、基于上述测量方法，在间歇式测量中，当所用测量容器是透明材料时，通过容器上的刻度线作为液面位置也可以替代上述的定量液面，还可以通过各种定量或限量的方法等效刻度线定量。
16、上述测量方法仅仅只是测量了定量液面下的一个压强值，操作简单，测量速度快，应用场景可多样化，可满足科研与生产的测量需求，适用于各种液体密度的精准测量和连续在线测量，液体密度测量精度等级可达到±0.001g/cm3。
17、基于上述测量方法，本专利技术提供一种溢流型液体密度智能测量装置：该装置是由一个测量容器、一个压强传感器、一个变送器和一个智能运算器组成，压强传感器的探头固定在测量容器定量液面以下任意位置；
18、所述的测量容器是指用于容纳被测液体的工具，形状和容积不受限制，为方便测量时溢流出的液体回收，在测量容器口沿设置有溢流嘴、或者是导流槽口、或者是在传感器上方设置有溢流管，底部可设置排液口方便测量后的试样和清洗废液的外排，同时也可以在测量容器内增设一个温度传感器，同步检测被测量液体的实时温度；
19、所述的压强传感器是指能感受压强或压力信号、并能按照一定的规律将压强或压力信号转换成电信号输出的的器件或装置，其工作原理有压阻式、电容式、压电式、应变式、和膜片式等等，具体器件或装置有扩散硅压力传感器、压阻式压力传感器、晶体压力传感器、陶瓷压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电式压力传感器等等；
20、所说的变送器是指可将压强或压力传感器的测量信号转变为可被智能运算器识别的信号转换器、或者是可将压强或压力传感器的测量信号放大处理为标准电流或电压输出的工作电路或者是电子模块；
21、所说的智能运算器是指可接收变送器输出的测量信号，通过数据运算与处理可将测量信号转化为测量数据并具备显示功能的这一类智能装置，也可同时具备控制、远传、通讯等处理功能，如智能仪表、控制仪(器)、积算器、积算仪、计算机等等。
22、在该装置中，压强传感器、变送器、智能运算器通过传输线连接工作。
23、其中压强传感器、变送器、智能运算器可以是整体组合，也可以分别组合，如：压强传感器和变送器一体化组合，变送器和智能运算器一体化组合；工作时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液体密度溢流测量方法，其特征在于具体包括以下步骤：
2.一种溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于，由一个测量容器、一个压强传感器、一个变送器和一个智能运算器组成，压强传感器的探头固定在测量容器定量液面以下任意位置；该装置只通过测量液体中的一个压强值来实现液体密度测量；其中压强传感器、变送器、智能运算器通过传输线连接工作；
3.如权利要求2所述的溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于测量容器使用中相对于水平面的形态与理论深度值h测量时的形态保持一致。
4.如权利要求2所述的溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于压强传感器探头在测量容器内的位置固定不变。
5.如权利要求2所述的溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于为方便测量时溢流出的液体回收，在测量容器口沿设置有溢流嘴或者是导流槽口、或者是在传感器上方设置有溢流管。
6.如权利要求2所述的溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于在测量容器底部进一步设置排液口方便测量后的试样和清洗废液的外排。
【技术特征摘要】
1.一种液体密度溢流测量方法，其特征在于具体包括以下步骤：
2.一种溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于，由一个测量容器、一个压强传感器、一个变送器和一个智能运算器组成，压强传感器的探头固定在测量容器定量液面以下任意位置；该装置只通过测量液体中的一个压强值来实现液体密度测量；其中压强传感器、变送器、智能运算器通过传输线连接工作；
3.如权利要求2所述的溢流型液体密度智能测量装置，其特征在于测量容器使用中相对于水平面的形态与理论深度...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈斐菲，陈元飞，陈发旺，
申请(专利权)人：陕西千九环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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