CN101100638A - 白酒勾兑余量温度补偿装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种白酒勾兑余量温度补偿装置和方法，为解决人力浪费和误差大的问题。其包括酒罐底的压力和温度传感器、现场控制柜PLC和数据服务器；压力传感器通过AD转换模块和压力换算模块连接液体水柱高度计算模块；温度传感器通过AD转换模块和温度换算模块连接液体温度密度换算模块；数据服务器和现场控制柜PLC共同通过温度换算模块连接液体标准酒度密度计算模块；液体温度密度换算模块和液体标准酒度密度计算模块共同连接液体密度计算模块，液体密度计算模块和液体水柱高度计算模块共同连接液体实际高度计算模块，液体实际高度计算模块最后连接内置酒罐形状参数的酒罐液体实际余量计算模块。其结构简单，精度高，可靠性强，使用方便，节省人力。

Description

白酒勾兑余量温度补偿装置和方法
技术领域
本发明涉及一种白酒勾兑中不同温度酒的计量方法，特别是涉及一种白酒勾兑余量温度补偿装置和方法。
背景技术
现有的酒罐余量观测分为两种方式，一种是通过外接玻璃罐人工观察，另外一种就是利用传感技术，不考虑酒度和温度的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种白酒勾兑余量温度补偿装置，本发明的目的还在于提供一种白酒勾兑余量温度补偿方法。
为实现上述目的，本发明白酒勾兑余量温度补偿装置包括安装在酒罐底部的压力传感器、温度传感器、现场控制柜PLC和数据服务器；压力传感器通过AD转换模块连接内置压力传感器量程参数的压力换算模块，压力换算模块再连接内置压力传感器安装位置参数的液体水柱高度计算模块；温度传感器通过AD转换模块连接内置温度传感器量程参数的温度换算模块，温度换算模块再连接内置酒精温度密度表的液体温度密度换算模块；内存品种编码数据表的数据服务器和内存品种编码序号参数的现场控制柜PLC共同通过温度换算模块连接液体标准酒度密度计算模块；液体温度密度换算模块和液体标准酒度密度计算模块共同连接液体密度计算模块，液体密度计算模块和液体水柱高度计算模块共同连接液体实际高度计算模块，液体实际高度计算模块最后连接内置酒罐形状参数的酒罐液体实际余量计算模块。其具有结构简单，方便使用，可靠性强，精度高，能节省大量人力，能显著提高生产效率的优点。
利用上述装置实现的白酒勾兑余量温度补偿方法是温度传感器将罐区酒罐液体温度转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合温度传感器的量程参数，通过温度换算模块计算出罐区酒罐液体温度，再通过查酒精温度/密度表，利用液体温度密度修正计算模块，采用查表插值算法得到当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表；
在PLC的CPU中保存当前酒罐的品种编码的序号，通过该序号，结合数据服务器上的品种编码数据表，利用酒度换算模块可以得到当前酒罐的酒度，再通过查20℃下酒精酒度/密度表，利用液体标准酒度密度计算模块，采用查表插值算法得到20℃下的液体密度，最后结合当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表，利用液体密度计算模块计算出当前温度/酒度下酒罐的液体密度；
压力传感器将罐区酒罐液体压力转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合压力传感器的量程参数，通过压力换算模块计算出罐区酒罐液体压力，再压力传感器的安装位置参数，利用液体水柱高度计算模块，得到当前酒罐液体的水柱高度，最后结合当前温度/酒度下酒罐的液体密度，通过液体实际高度计算模块，得到酒罐内液体的实际高度；
通过酒罐的形状参数，结合酒罐内液体的实际高度值，通过酒罐液体实际余量计算模块，最后得到酒罐内部液体的准确余量。其具有可操作性强，方便实施的优点。
工作过程说明：
温度传感器将罐区酒罐液体温度转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合温度传感器的量程参数。假设温度传感器的量程范围为-20℃～80℃，在-20℃其输出4mA电流信号，在70℃其输出20mA电流信号，又假设对于0～20mA电流信号，AD采样输出数字量为0～4095，这样在实际测量一个32℃温度信号时，温度传感器会输出12.32mA电流信号，AD对12.32mA电流信号采样后，输出数字量为2522.52，将2522.52传递给温度换算模块进行以上过程的逆运算，就可以推导出实际温度为32℃，通过温度换算模块计算出罐区酒罐液体温度(℃)，再通过查酒精温度/密度表，利用液体温度密度修正计算模块，采用查表插值算法得到当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表。
在PLC的CPU中保存当前酒罐的品种编码的序号，通过该序号，结合数据服务器上的品种编码数据表，利用酒度换算模块可以得到当前酒罐的酒度，再通过查20℃下酒精酒度/密度表，利用液体标准酒度密度计算模块，采用查表插值算法得到20℃下的液体密度。假设对于某个酒罐，CPU中保存当前酒罐的品种编码的序号为66，数据服务器上的品种编码数据表中对于66号记录其品种编码为“42A2-C”，利用酒度换算模块取出其前两位，即该品种酒度为42度，再查20℃下酒精酒度/密度表，得到20℃时40度的酒精密度为948.04公斤/立方米，20℃时45度的酒精密度为939.54公斤/立方米，做插值运算得到20℃时42度的酒精密度为944.64公斤/立方米《计算式为948.04-(42-40)*(948.04-939.54)/5》)，最后结合当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表(事先计算好的，计算过程为：
假设当前温度为32℃，酒度为42度，查表得到30℃时40度的酒精密度为941.18公斤/立方米，30℃时45度的酒精密度为932.21公斤/立方米，35℃时40度的酒精密度为936.89公斤/立方米，35℃时45度的酒精密度为927.68公斤/立方米，计算得出32℃时42度的酒精密度为932.21公斤/立方米《计算式为
A：30℃时42度的酒精密度＝937.59公斤/立方米＝(941.18-(42-40)*(941.18-932.21)/5》；
B：35℃时42度的酒精密度＝933.21公斤/立方米＝(936.89-(42-40)*(936.89-927.68)/5》；
C：32℃时42度的酒精密度＝935.84公斤/立方米＝(A-(32-30)*(A-B)/5》＝(937.59-(32-30)*(937.59-933.21)/5》；
与20℃时42度的酒精密度相比其修正值为-8.8公斤/立方米《计算式为(935.84-944.64)》)；
利用液体密度计算模块计算出当前温度/酒度下酒罐的液体密度(32℃时42度的酒精密度为935.84公斤/立方米《计算式为944.64+(-8.8)》)；
压力传感器将罐区酒罐液体压力转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合压力传感器的量程参数。假设压力传感器的量程范围为0～10KPa，在0KPa其输出4mA电流信号，在10KPa其输出20mA电流信号，又假设对于0～20mA电流信号，AD采样输出数字量为0～4095，这样在实际测量一个压力为6.5KPa信号时，压力传感器会输出14.4mA电流信号，AD对14.4mA电流信号采样后，输出数字量为2949.12，将2949.12传递给压力换算模块进行以上过程的逆运算，就可以推导出液体压力为6.5KPa，通过压力换算模块计算出罐区酒罐液体压力(MPa)，再压力传感器的安装位置参数，利用液体水柱高度计算模块，得到当前酒罐液体的水柱高度(米)。假设由于压力传感器安装位置，其压力测量位置低于最低液面70毫米，又由于每标准毫米水柱会产生9.8067Pa的压力，6.5KPa的压力换算为产生压力的标准水柱高度就为662.85毫米，再减去70毫米，就得到酒罐内液体产生的压力值的等效标准水柱高度592.85毫米)，最后结合当前温度/酒度下酒罐的液体密度，通过液体实际高度计算模块，得到酒罐内液体的实际高度(米)。
通过酒罐的形状参数，结合酒罐内液体的实际高度值，通过酒罐液体实际余量计算模块，最后得到酒罐内部液体的准确余量。其中：形状参数是指酒罐的“周长、是否有下锥体、下锥体高度”。
采用上述技术方案后，本发明白酒勾兑余量温度补偿装置具有结构简单，方便使用，可靠性强，精度高，能节省大量人力，能显著提高生产效率的优点。
附图说明
图1是本发明白酒勾兑余量温度补偿装置的结构示意图；
图2是本发明白酒勾兑余量温度补偿方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明白酒勾兑余量温度补偿装置包括安装在酒罐底部的压力传感器1、温度传感器；2、现场控制柜PLC和数据服务器；3、压力传感器；1通过AD转换模块4连接内置压力传感器量程参数的压力换算模块5；压力换算模块5再连接内置压力传感器安装位置参数的液体水柱高度计算模块6；温度传感器2通过AD转换模块4连接内置温度传感器量程参数的温度换算模块7；温度换算模块7再连接内置酒精温度密度表的液体温度密度换算模块8；内存品种编码数据表的数据服务器3和内存品种编码序号参数的现场控制柜PLC共同通过温度换算模块7连接液体标准酒度密度计算模块9；液体温度密度换算模块8和液体标准酒度密度计算模块9共同连接液体密度计算模块10；液体密度计算模块10和液体水柱高度计算模块6共同连接液体实际高度计算模块11；液体实际高度计算模块11最后连接内置酒罐形状参数的酒罐液体实际余量计算模块12。
如图2所示，本发明利用上述装置实现的白酒勾兑余量温度补偿方法是温度传感器将罐区酒罐液体温度转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合温度传感器的量程参数，通过温度换算模块计算出罐区酒罐液体温度(℃)，再通过查酒精温度/密度表，利用液体温度密度修正计算模块，采用查表插值算法得到当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表；
在PLC的CPU中保存当前酒罐的品种编码的序号，通过该序号，结合数据服务器上的品种编码数据表，利用酒度换算模块可以得到当前酒罐的酒度，再通过查20℃下酒精酒度/密度表，利用液体标准酒度密度计算模块，采用查表插值算法得到20℃下的液体密度，最后结合当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表，利用液体密度计算模块计算出当前温度/酒度下酒罐的液体密度；
压力传感器将罐区酒罐液体压力转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合压力传感器的量程参数，通过压力换算模块计算出罐区酒罐液体压力(MPa)，再压力传感器的安装位置参数，利用液体水柱高度计算模块，得到当前酒罐液体的水柱高度(米)，最后结合当前温度/酒度下酒罐的液体密度，通过液体实际高度计算模块，得到酒罐内液体的实际高度(米)；
通过酒罐的形状参数(周长、是否有下锥体、下锥体高度)，结合酒罐内液体的实际高度值，通过酒罐液体实际余量计算模块，最后得到酒罐内部液体的准确余量。

Claims (2)

1.一种白酒勾兑余量温度补偿装置，其持征在于包括安装在酒罐底部的压力传感器、温度传感器、现场控制柜PLC和数据服务器；压力传感器通过AD转换模块连接内置压力传感器量程参数的压力换算模块，压力换算模块再连接内置压力传感器安装位置参数的液体水柱高度计算模块；温度传感器通过AD转换模块连接内置温度传感器量程参数的温度换算模块，温度换算模块再连接内置酒精温度密度表的液体温度密度换算模块；内存品种编码数据表的数据服务器和内存品种编码序号参数的现场控制柜PLC共同通过温度换算模块连接液体标准酒度密度计算模块；液体温度密度换算模块和液体标准酒度密度计算模块共同连接液体密度计算模块，液体密度计算模块和液体水柱高度计算模块共同连接液体实际高度计算模块，液体实际高度计算模块最后连接内置酒罐形状参数的酒罐液体实际余量计算模块。
2.利用权利要求1所述装置实现的白酒勾兑余量温度补偿方法，其特征在于是温度传感器将罐区酒罐液体温度转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合温度传感器的量程参数，通过温度换算模块计算出罐区酒罐液体温度，再通过查酒精温度/密度表，利用液体温度密度修正计算模块，采用查表插值算法得到当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表；
在PLC的CPU中保存当前酒罐的品种编码的序号，通过该序号，结合数据服务器上的品种编码数据表，利用酒度换算模块可以得到当前酒罐的酒度，再通过查20℃下酒精酒度/密度表，利用液体标准酒度密度计算模块，采用查表插值算法得到20℃下的液体密度，最后结合当前温度下不同酒度的液体密度修正参数表，利用液体密度计算模块计算出当前温度/酒度下酒罐的液体密度；
压力传感器将罐区酒罐液体压力转换为4～20mA电流信号，通过电缆传递到现场控制柜PLC的模拟量输入端口，通过AD转换为数字量，结合压力传感器的量程参数，通过压力换算模块计算出罐区酒罐液体压力，再压力传感器的安装位置参数，利用液体水柱高度计算模块，得到当前酒罐液体的水柱高度，最后结合当前温度/酒度下酒罐的液体密度，通过液体实际高度计算模块，得到酒罐内液体的实际高度；
通过酒罐的形状参数，结合酒罐内液体的实际高度值，通过酒罐液体实际余量计算模块，最后得到酒罐内部液体的准确余量。
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