[发明专利]一种非接触式液体体积和质量自动测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种非接触式液体体积和质量自动测量方法，其特征在于，本测量方法利用非接触式液体体积和质量自动测量装置进行测量，所述测量装置包括：

测量载体，所述测量载体呈柱状杯体，其侧壁为双层中空结构，其底部设置有底座；

平行板电容器，所述平行板电容器为两块相对布置于所述双层中空结构内的电容极板；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述底座上；

主控电路模块，所述主控电路模块包括电容转换电路、压力转换电路和微处理器；

所述电容转换电路用于接收所述平行板电容器采集到的实测电容信号且将其转换为数字电容信号并传递至所述微处理器；

所述压力转换电路用于接收所述压力传感器采集到的电阻信号且将其转换为电压信号并传递至所述微处理器；

所述微处理器分别与所述电容转换电路和所述压力转换电路连接；

本测量方法具体步骤如下：

步骤S1、在所述微处理器内建立并存储X种样品液体的体积与电容之间的X条第一函数关系式，具体建立方法，包括如下步骤：

S1-1、选择样品液体的种类：

将实验室中X种不同种类的常用液体作为样品液体的X种种类；

S1-2、分别测量每种样品液体的Y种不同体积对应的Y项电容值：

依次将X种样品液体分别置于放置在所述测量载体内部的所述承载容器内，向所述承载容器中缓慢注入预设初始体积的样品液体，所述平行板电容器测量所述测量载体内的样品液体的电容值，记录所述显示屏上显示的预设初始体积对应的电容值；

依次加入Y-1次同等体积的样品液体，并依次分别记录对应的电容值，从而得出每种样品液体的Y种不同体积对应的Y项电容值；

S1-3、获取每种样品液体的第一函数关系式：

将每种样品液体的Y种不同体积与Y种不同体积对应的Y项电容值通过线性回归方式拟合Y项电容值与Y种不同体积样品液体的函数关系，从而获取每种样品液体的第一函数关系式；

步骤S2、在所述微处理器内建立并存储样品液体的质量与电阻之间的第二函数关系式，具体建立方法，包括如下步骤：

S2-1、选择样品液体：

从步骤S1-1中的X种样品液体中选择任意一种样品液体；

S2-2、测量所选样品液体的Z种不同质量对应的Z项电阻值：

依次将所选样品液体置于放置在所述测量载体内部的所述承载容器内，向所述承载容器中缓慢注入预设初始质量的所选样品液体，所述压力传感器测量所述测量载体内的样品液体的电阻值，记录所述显示屏上显示的预设初始质量对应的电阻值；

依次加入Z-1次不同质量的所选样品液体，并依次分别记录对应的电阻值，从而得出所选样品液体的Z种不同质量对应的Z项电阻值；

S2-3、获取所选样品液体的第二函数关系式：

将所选样品液体的Z种不同质量与Z种不同质量对应的Z项电阻值通过线性回归方式拟合Z项电阻值与Z种不同质量所选样品液体的函数关系，从而获取所选样品液体的第二函数关系式；

步骤3、测量待测液体的体积和质量，具体包括步骤如下：

S3-1、归零处理：

将所述承载容器置于所述测量载体内部，然后将所述显示屏上显示的数据归零；

S3-2、选取对应第一函数关系式：

确定待测液体种类，从所述微处理器中选取对应待测液体种类的第一函数关系式；

S3-3、获取待测液体的体积和质量：

将待测液体缓慢注入承载容器中，所述平行板电容器测量注入所述承载容器中的待测液体电容值，所述微处理器将所述电容值带入步骤S3-2中选取的第一函数关系式，得到对应的体积值并在显示屏上显示；同时所述压力传感器测量注入所述承载容器中的待测液体的电阻值，所述微处理器将所述电阻值带入步骤S2-3中获取的第二函数关系式，得到对应的质量值并在所述显示屏上显示。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式液体体积和质量自动测量方法，其特征在于：X、Y以及Z均为自然数，且X≥10，Y5，Z5。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式液体体积和质量自动测量方法，其特征在于：步骤S1-1中所述常用液体包括水、大豆油、75%酒精、饱和氯化钠溶液、饱和硫酸铜溶液、碘液、36%盐酸、丙酮、苯、汽油。