[发明专利]液体密度测量装置和测量方法

摘要

液体密度测量装置和测量方法，浮子、杠杆、支点拉线、测力拉线设置在容器内，浮子连在杠杆的一端上；支点拉线的一端与杠杆支点固连，另一端固定在杠杆下方容器内的固定点上；测力拉线的一端与力值传感器测力端固连，另一端与杠杆固连，力值传感器的电信号经放大、滤波和A／D转换后由单片机进行处理，并把测量结果在显示器上显示。本发明装置结构简单、测量准确、适用于动态或静态自动测量液体密度。

主权项

液体密度测量装置由硬件和软件两部分所组成，硬件部分包括力值传感器(3)、控制单元、容器(6)及装设在容器(6)内的浮子(1)、杠杆(2)、支点拉线(5)和测力拉线(4)；其特征在于：所述力值传感器(3)位于容器(6)的上面，与容器(6)固定连接，力值传感器(3)的输出端通过导线与控制单元的相应端子连接；测力拉线(4)设置在容器(6)内，测力拉线(4)的上端与力值传感器(3)的测力端固定连接，测力拉线(4)的下端与杠杆(2)的一端固定连接，杠杆(2)的另一端与浮子(1)固定连接；支点拉线(5)的上端与杠杆(2)的中间部位连接，形成支点结构，支点拉线(5)的下端与容器(6)底面的固定点固定连接；上述软件部分，包括采样子程序、数据处理子程序和显示子程序；数据处理子程序中包括密度计算的数学模型；液体密度测量方法是：当浮子(1)和杠杆(2)浸在被测液体中时，所产生的浮力克服浮子(1)、杠杆(2)和拉线的重量使浮子(1)上升，在浮子(1)上浮到某一高度时，杠杆(2)受支点拉线(5)和测力拉线(4)长度的限制使杠杆(2)保持水平；支点拉线(5)的一端与杠杆(2)的固连点自动形成支点，两拉线平行并与杠杆(2)在同一铅垂面内，力值传感器(3)可检测测力拉线(4)上的张力；则：(F‑W)·l1＝T·l。F＝T·l2／l1+W式中：F‑浸在被测液体中的浮子(1)、杠杆(2)和支点拉线(5)和测力拉线(4)所产生的浮力；W‑浮力系统浮子(1)、杠杆(2)和支点拉线(5)和测力拉线(4)的重量；T‑测力拉线(4)上的张力；l1‑浮力系统质心到支点的距离；l2‑测力拉线(4)到支点的距离；最后利用关系式得出液体密度：ρ＝F／gV式中：ρ‑液体密度；V‑浸在被测液体中的浮子(1)、杠杆(2))和支点拉线(5)和测力拉线(4)的体积；g‑当地重力加速度。