[发明专利]一种超声波糖度测量设备及方法

权利要求书

1.一种超声波糖度测量设备，其特征在于，包括测量管道、信号发射采集电路板、测量管道固定架、超声波反射板和信号处理电路板；信号发射采集电路板、测量管道固定架和超声波反射板依次直线设置；信号处理电路板与信号发射采集电路板相连；

其中，测量管道，用于盛放待测溶液；信号发射采集电路板，用于发射和接收超声波；测量管道固定架，用于固定测量管道；超声波反射板，用于反射超声波；信号处理电路板用于计算超声波在待测溶液中的传播速度，然后根据预设的糖度模型计算待测溶液的糖度值，最后根据当前温度对糖度值进行温度补偿；

糖度模型表达式为：

式中，c为超声波在待测溶液中的传播速度，b为待测溶液的糖度值，ρ_A为水的密度，ρ_B为糖的密度，χ_A为水的压缩系数。

2.根据权利要求1所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，还包括外壳，信号发射采集电路板和信号处理电路板堆叠设置在外壳内。

3.根据权利要求2所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，还包括滑轨，测量管道固定架通过滑轨与外壳连接，测量管道固定架可通过滑轨移动，从而固定不同尺寸的测量管道。

4.根据权利要求1所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，信号发射采集电路板设有一个或多个用于发射和接收超声波的声学传感器，声学传感器为电容式超声换能器或压电式超声换能器。

5.根据权利要求4所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，信号发射采集电路板采用透声材料进行声学封装，形成透声封装薄膜，透声封装薄膜覆盖在声学传感器的表面。

6.根据权利要求5所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，透声材料与待测溶液声学阻抗匹配，透声材料具体为聚乙烯、聚氨酯或者硅胶。

7.根据权利要求1所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，信号发射采集电路板设有前级信号处理电路，用于对接收的信号进行放大和滤波，前级信号处理电路包括前级放大电路、带通滤波电路和二级放大电路。

8.根据权利要求1所述的超声波糖度测量设备，其特征在于，超声波反射板为经2K镜面抛光的不锈钢板。

9.一种超声波糖度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用超声波穿过待测溶液；

S2、计算出超声波在待测溶液中的传播速度，然后根据预设的糖度模型计算待测溶液的糖度值，其中，糖度模型表达式为：

式中，c为超声波在待测溶液中的传播速度，b为待测溶液的糖度值，ρ_A为水的密度，ρ_B为糖的密度，χ_A为水的压缩系数；

S3、根据当前温度对糖度值进行温度补偿，得到最终的糖度值。