[发明专利]一种液体密度和液面位置测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种液体密度和液面位置测量装置，其特征在于，包括第一液压传感器(1)、第二液压传感器(2)、气压传感器(3)和微处理器(4)，第一液压传感器和第二液压传感器均设置在容器(5)内的液面(51)以下，且第二液压传感器的水平位置高于第一液压传感器的水平位置；气压传感器设置容器内顶部且始终位于液面以上，第一液压传感器、第二液压传感器和气压传感器分别与微处理器数据连接。

2.根据权利要求1所述的液体密度和液面位置测量装置，其特征在于，第一液压传感器通过螺栓固定在容器内壁底部。

3.根据权利要求1任一所述的液体密度和液面位置测量装置，其特征在于，气压传感器通过螺栓固定在容器内液面以上的容器内壁或顶盖上。

4.根据权利要求1所述的液体密度和液面位置测量装置，其特征在于，第一液压传感器和第二液压传感器分别固定一支撑杆(6)的两端，支撑杆竖向固定在容器内。

5.根据权利要求1所述的液体密度和液面位置测量装置，其特征在于，还包括上位机和/或显示模块，微处理器通过串口(RS232/485)、网口、蓝牙、WIFI和CAN中的一种或多种常用通信方式与显示模块和/或上位机连接。

6.一种利用权利要求1-5任一所述液体密度和液面位置测量装置实施的液体密度和液面位置测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、测量容器内的待测液体密度：通过微处理器读取第一液压传感器和第二液压传感器的数据，通过以下公式计算待测液体密度：

ρ＝(p1–p2)/(L*g)

式中，ρ为待测液体密度，p1为第一液压传感器读取值，p2为第二液压传感器读取值，L为第一液压传感器与第二液压传感器的高度差，g为重力加速度；

S2、测量容器内液体液面相对于底部第一液压传感器的位置：通过微处理器读取液面以上的气压传感器和底部第一液压传感器的数据，通过以下公式计算待测液面相对于底部第一液压传感器的位置：

H＝(p1–p0)/(ρ*g)

式中，H为待测液面相对于底部第一液压传感器的位置，ρ为已测得的液体密度，p0为气压传感器读取值，p1为第一液压传感器读取值，g为重力加速度。

7.根据权利要求6所述的液体密度和液面位置测量方法，其特征在于，首次测量的步骤S1前还包括校准第一液压传感器和第二液压传感器的步骤，具体为以下步骤：

将第一液压传感器和第二液压传感器通过支撑杆或直接固定在校准容器内，向校准容器内加注纯净水至第二液压传感器水平位置，通过校准按钮启动微处理器的校准程序，校准第二液压传感器的标定值P2与气压传感器的值P0相同；将第一液压传感器的标定值P1为：

P1＝L*g+P0

式中，L为第一液压传感器与第一液压传感器的水平高度差，g为重力加速度。

8.根据权利要求6所述的液体密度和液面位置测量方法，其特征在于，校准容器的深度大于第一液压传感器和第二液压传感器在水平高度差。

9.根据权利要求7所述的液体密度和液面位置测量方法，其特征在于，微处理器内设置按键校准程序，在首次注入纯净水后，通过校准按键启动校准程序完成校准。

10.根据权利要求6所述的液体密度和液面位置测量方法，其特征在于，进行待测液体测量过程中，微处理器每间隔相同时间后通过接口读取传感器数据，自动计算液体的密度和液面位置。