[实用新型]数字式液体比重计

说明书

本实用新型是用物理学和电子学的原理和方法，测量液态工业产品的比重，即用传感器将液体的比重参数转换为电信号，再经电子电路将比重值精确、便捷、直观地显示出来。并可与计算机接口，实现产品的质量控制，提高产品质量。

目前，多采用比重计测量液体比重。这种方法的优点是价格低廉。但这种方法操作不便，不能实时测量，难于搞自动化。而且，被测样品如有挥发性，必将影响环保、安全和工作人员身体健康。

本实用新型目的在于测量液态工业产品的比重，实现实时测量和操作自动化，以监测产品质量，或实现质量控制。另外，液态工业产品的计量单位多用吨或千克，而计量器械多为测量体积。由于产品的比重值与产品的号型、环境温度有关，必然造成计量误差。使用本仪器辅以流量计量，可对液态工业产品精密计量。

本仪器四位数字显示，并可输出数据与计算机接口。

本仪器由浮子式传感器与电子电路两部分构成。浮子式传感器使用复合电容器和LC振荡器将液体比重参数转换为电信号，再经放大、整形、分频、计数、控制、数显等电路，实现液体比重参数的显示和输出。

使用本仪器可克服传统测量方法的种种缺点，能够精确、便捷、直观地测量液体比重，并可实现实时测量和质量自动控制，保证产品质量。若配合流量计量，可对液体工业产品精确计量。

本仪器本身原理清晰，结构不甚复杂，能够形成工业生产。浮子式比重传感器的原理示意图见附图1。图中（1）是一个园柱形的有机玻璃容器，上半部附有铜套（图中2），作为电容器的定片。内部有一个密封的绝缘材料做的园筒（图中3），作为浮子。它的外部也附以铜套（图中4），作为电容器的定片。图中5为液体出口，图中6为注入口。使用时，被测样品注入传感器，浮子悬浮于液体之中。显然，浮子在筒内的位置与液体的浮力，即与液体的比重有关，这就决定了铜套（4）和铜套（2）的相对位置，也就决定了可变电容器的电容器。将此电容量作为LC振荡器的回路参数，而决定了LC振荡器的振荡频率。这样，振荡频率完全取决于被测样品的比重参数，即反映了比重参数值。

本仪器电路原理见附图2。图中，7404的三个反相器和石英晶体组成振荡频率为1MHz的晶体振荡器，输出计数脉冲。晶体管BG₁和BG₂组成带通放大器。浮子式传感器输出的、反映液体比重的频率信号由电缆输入，经带通放大器放大，和G₁、G₂门电路整形，再由4024进行128次分频，作为门控信号。单稳电路DW₁和4081为计数门控电路，最后由四个JX2102计数器显示液体的比重值。单稳电路DW₂调节显示时间，单稳电路DW₃决定回零时间。电源部分由变压器、整流滤波和集成稳压器7805构成。

本仪器曾对石油产品的比重参数进行测量，并到中国计量科学研究院进行比对，证明本仪器的精度达到四位数字。