[发明专利]一种测空气相对压力系数的自动实验与分析装置

权利要求书

1.一种测空气相对压力系数的自动实验与分析装置，其特征在于，包括烧杯(4)、电机(1)、搅拌叶片(5)、气泡(6)、加热棒组件(7)、测温模块(8)、电磁换向阀(9)、压力检测装置(10)、压力检测模块(11)、电磁铁驱动单元(12)、机械泵驱动单元(13)、机械泵(17)、PWM控制单元(15)、搅拌电机驱动单元(16)、MCU单元(20)；其中

搅拌叶片(5)设置于盛有液体的烧杯(4)中且通过电机(1)、搅拌电机驱动单元(16)驱动旋转，

气泡(6)设置于烧杯(4)内切通过输出管道与电磁换向阀(9)第一端口连接，

加热棒组件(7)设置于烧杯(4)内，

测温模块(8)分为两路，其中一路为设置于烧杯(4)内的温度计且另一路与加热棒组件(7)连接，

压力检测装置(10)与电磁换向阀(9)第二端口连接，

压力检测模块(11)与压力检测装置(10)连接，

电磁铁驱动单元(12)与电磁换向阀(9)的电磁线圈连接，

机械泵(17)与电磁换向阀(9)第三端口连接，

机械泵驱动单元(13)与机械泵(17)连接，

PWM控制单元(15)与加热棒组件(7)连接，

MCU单元(20)分别与测温模块(8)、压力检测模块(11)、电磁铁驱动单元(12)、机械泵驱动单元(13)、PWM控制单元(15)、搅拌电机驱动单元(16)连接；

所述电磁换向阀(9)在电磁铁驱动单元(12)的作用下具有两个工作位，其中第一工作位时机械泵(17)与压力检测装置(10)联通，第二工作位时气泡(6)与压力检测装置(10)联通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，加热棒组件(7)的工作条件为其中T₃＝T₁-T₂，T₁为烧杯(4)中水温，T₂为加热棒组件(7)的温度，Δt为时间，为对T₃信号进行微分数值分析后产生T₃的微分信，号d_max为设定的最快温度变化率。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，压力测量时的条件为T₃≤0，

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，PWM控制单元(15)的控制电压为其中，K_p为比例因子；

控制条件为u₂(t)＜d_Δ，d_Δ为T₃的最大允许误差控制值。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，加热棒组件(7)包括外管(71)、电热丝(72)、导热硅胶(73)、RTD测温传感器(74)；其中

电热丝(72)接收MCU单元(20)的输出信号进行数控加热，

外管(71)内腔填充的导热硅胶(73)将电热丝(72)的热量传递给液体，

RTD测温传感器(74)模块测量液体的温度并与MCU单元(20)通信。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，测温模块(8)包括恒流源(81)、参考电压模块(82)、第一RTD接入端(83)、第二RTD接入端(84)、信号放大与A/D模块(85)；其中

恒流源(81)输出端与参考电压模块(82)输入端连接，参考电压模块(82)的两个输出端分别与第一RTD接入端(83)、第二RTD接入端(84)输入端连接，第一RTD接入端(83)、第二RTD接入端(84)输出端分别与信号放大与A/D模块(85)输入端连接，信号放大与A/D模块(85)输出端与MCU单元(20)连接；

第一RTD接入端(83)接设置于烧杯(4)内的温度计，

第二RTD接入端(84)接加热棒组件(7)。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，装置还包括与MCU单元(20)连接的声光报警单元(23)、LCD显示单元(21)、USB驱动单元(24)、键盘(22)。