專利名稱：數(shù)字式溶液濃度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種濃度計(jì)，更具體地說，它涉及一種數(shù)字式溶液濃度計(jì)。
背景技術(shù)：
目前，由比重法測量溶液濃度多是先取樣，然后再用液體比重計(jì)測量樣品比重，用溫度計(jì)測量被測溶液溫度。最后查溶液濃度與比重、溫度關(guān)系表得到溶液濃度。這種方法手動(dòng)操作，人工觀測讀數(shù)，讀數(shù)誤差因人而異，而且不同溶液需要查不同圖表，不能自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示與采集，不能實(shí)時(shí)測量，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有使用方便、快捷、精確地進(jìn)行測量的數(shù)字式溶液濃度計(jì)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種數(shù)字式溶液濃度計(jì)，其特點(diǎn)是，它由杠桿式液體比重測量裝置、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)顯電路或與計(jì)算機(jī)連接而成；所述的杠桿式液體比重測量裝置它包括處在液體中的浮子、主杠桿、副杠桿、放大器、永久磁鐵、反饋線圈，浮子置于主杠桿的一端，主杠桿支點(diǎn)設(shè)在中間；主杠桿和副杠桿通過連動(dòng)塊連接，副杠桿上設(shè)有位移檢測片，位移檢測器置于位移檢測片下面，副杠桿支點(diǎn)設(shè)于其一端，另一端設(shè)有偏置彈簧調(diào)零器，副杠桿上置有反饋線圈，反饋線圈置于永久磁鐵S、N和N、S極中間，位移檢測器通過檢測放大電路與反饋線圈相連接。由浮子測得溶液的比重電信號(hào)和由溫度傳感器插入溶液測得的溶液溫度電信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī)。
所述的溫度傳感器采用常規(guī)的熱電偶或其他電子溫度傳感器。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型具有使用便捷、精確、能夠?qū)崿F(xiàn)溶液濃度自動(dòng)測量，可快捷的進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)數(shù)字顯示功能，提高了工作效率。


圖1是本實(shí)用新型原理結(jié)構(gòu)圖；圖2是杠桿式液體比重測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是檢測放大電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述由圖1、圖2所示，一種數(shù)字式溶液濃度計(jì)，其特征在于，它由杠桿式液體比重測量裝置、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)顯電路或與計(jì)算機(jī)連接而成；所述的杠桿式液體比重測量裝置它包括處在液體1中的浮子2、主杠桿3、副杠桿6、放大器7、永久磁鐵10、反饋線圈11，浮子2為金屬材料，置于主杠桿3的一端，主杠桿3的支點(diǎn)01設(shè)在杠桿中間；主杠桿3和副杠桿6通過連動(dòng)塊12連接，副杠桿6上設(shè)有位移檢測片5，位移檢測器4置于位移檢測片5下面，副杠桿6支點(diǎn)02在其一端，另一端設(shè)有偏置彈簧調(diào)零器8，副杠桿6上置有反饋線圈11，反饋線圈11置于永久磁鐵10的S、N和N、S極中間，位移檢測器4通過檢測放大電路7及電阻13與線圈11相連接。沉浸在液體1中的浮子2受到液體浮力作用上移，通過推動(dòng)主杠桿3帶動(dòng)副杠桿6上的位移檢測片5移動(dòng)，移動(dòng)的位移與浮子受到的浮力成正比，位移檢測器4測得與位移檢測片5位移成正比的電流信號(hào)。由于浮力等于液體比重與浮子排開被測液體體積的積，所以位移檢測器4測得電流信號(hào)與液體比重大小成正比，該電流信號(hào)可以測得被測液體比重。由位移檢測器4測得溶液的比重電信號(hào)和由溫度傳感器插入溶液測得的溶液溫度電信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī)或接入計(jì)算機(jī)。
由圖2所示，在所述的永久磁鐵10一側(cè)S極上置有磁分路調(diào)節(jié)螺釘9。
由圖3所示，所述的檢測放大電路7由Rw、Rx、R1組成的橋路和放大器A組成，Rx為位移檢測器4中高頻振蕩器的阻抗，R0為負(fù)載電阻。當(dāng)位移檢測片5與位移檢測器4之間的位移發(fā)生變化時(shí)，RX的值將發(fā)生變化。測量之前，調(diào)節(jié)橋路中的電阻RW，使通過負(fù)載R0的電流為零。
本實(shí)用新型原理結(jié)合圖1、圖2作一說明，在使用前首先調(diào)整好零位。然后將浮子完全浸入被測液體中，由于被測液體比重不同，浮子受到的浮力不同，在浮力作用下，杠桿系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)與浮力相應(yīng)的位移信號(hào)，檢測放大電路將此位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，該標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，一方面通過電磁反饋系統(tǒng)產(chǎn)生一電磁反饋力矩作用于杠桿系統(tǒng)使其到達(dá)新的平衡，另一方面該電流信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器，送入單片機(jī)，并通過顯示器直接顯示出被測液體的比重，或進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，將比重值自動(dòng)采集到計(jì)算機(jī)中。本實(shí)用新型在測量前首先調(diào)節(jié)零點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)偏置彈簧調(diào)零器8來實(shí)現(xiàn)，調(diào)零器8也可實(shí)現(xiàn)量程遷移。使用時(shí)，當(dāng)浮子不受浮力作用時(shí)，檢測放大電路的輸出電流為零，當(dāng)被測液體加入容器中，將浮子2完全浸入被測液體中，浮子2的浮力作用于主杠桿3上，主杠桿3以O(shè)1為支點(diǎn)將此力通過連動(dòng)塊12傳遞給副杠桿6，副杠桿6以O(shè)2為支點(diǎn)發(fā)生偏移，同時(shí)帶動(dòng)副杠桿6上的位移檢測片5移動(dòng)，高頻位移檢測器4檢測位移檢測片5的位移并轉(zhuǎn)換成與其成比例的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，將該標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸入放在永久磁鐵10中的反饋線圈11，反饋線圈11產(chǎn)生一反饋力作用于副杠桿6上，一方面使杠桿系統(tǒng)達(dá)到新的平衡態(tài)，該電流信號(hào)與浮子2所受的浮力成正比，由于浮力等于液體比重與浮子排開被測液體體積的積，所以位移檢測器4測得電流信號(hào)與液體比重大小成正比，該電流信號(hào)可以測得被測液體比重。所述的溫度傳感器采用常規(guī)的熱電偶或其他電子溫度傳感器，目前技術(shù)已十分成熟，直接將滿足被測溶液測量范圍、抗腐蝕等要求的熱電偶或其他電信號(hào)測溫傳感器插入被測溶液中即可獲得溶液溫度電信號(hào)。將已經(jīng)公開發(fā)表、得到廣泛應(yīng)用和認(rèn)可的液體濃度與溫度、比重關(guān)系圖表編制成程序存于單片機(jī)或計(jì)算機(jī)，通過被測液體比重、溫度信號(hào)可由程序計(jì)算得到該液體的濃度值。通過顯示器直接顯示被測溶液的濃度，或進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式溶液濃度計(jì)，其特征在于，它由杠桿式液體比重測量裝置、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)顯電路或與計(jì)算機(jī)連接而成；所述的杠桿式液體比重測量裝置它包括處在液體(1)中的浮子(2)、主杠桿(3)、副杠桿(6)、放大器(7)、永久磁鐵(10)、反饋線圈(11)，浮子(2)置于主杠桿(3)的一端，主杠桿(3)中間設(shè)有支點(diǎn)01；主杠桿(3)和副杠桿(6)通過連動(dòng)塊(12)連接，副杠桿(6)上設(shè)有位移檢測片(5)，位移檢測器(4)置于位移檢測片(5)下面，副杠桿(6)一端設(shè)為支點(diǎn)02，另一端設(shè)有偏置彈簧調(diào)零器(8)，副杠桿(6)上置有反饋線圈(11)，反饋線圈(11)置于永久磁鐵(10)S、N和N、S極中間，位移檢測器(4)通過檢測放大電路(7)及電阻(13)與線圈(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式溶液濃度計(jì)，其特征在于，在所述的永久磁鐵(10)一側(cè)S極上置有磁分路調(diào)節(jié)螺釘(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式溶液濃度計(jì)，其特征在于，在所述的檢測放大電路(7)由Rw、Rx、R1組成的橋路和放大器A組成，Rx為位移檢測器(4)中高頻振蕩器的阻抗，R0為負(fù)載電阻。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字式溶液濃度計(jì)，特點(diǎn)是，它由比重測量裝置、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、數(shù)顯電路或與計(jì)算機(jī)連接而成；比重測量裝置包括浮子、主杠桿、副杠桿、放大器、永久磁鐵、反饋線圈，浮子置于主杠桿的一端，主杠桿支點(diǎn)設(shè)在其中間；主杠桿和副杠桿通過連動(dòng)塊連接，副杠桿上設(shè)有位移檢測片，位移檢測器置于位移檢測片下面，副杠桿的一端設(shè)有支點(diǎn)，另一端設(shè)有調(diào)零器，副杠桿上置有反饋線圈，反饋線圈置于永久磁鐵中間，位移檢測器通過檢測放大電路與反饋線圈相連接。本實(shí)用新型具有使用便捷、精確、能夠?qū)崿F(xiàn)液體濃度自動(dòng)測量，進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與數(shù)字顯示等功能，提高了工作效率。
文檔編號(hào)G01N9/36GK2837828SQ20052004181
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者崔曉鈺, 于蓮芝, 石景禎 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)