CN104122170A - 液体密度仪 - Google Patents

液体密度仪 Download PDF

Info

Publication number
CN104122170A
CN104122170A CN201310148895.9A CN201310148895A CN104122170A CN 104122170 A CN104122170 A CN 104122170A CN 201310148895 A CN201310148895 A CN 201310148895A CN 104122170 A CN104122170 A CN 104122170A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
module
ultrasound wave
density
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310148895.9A
Other languages
English (en)
Inventor
伍正辉
龙霞
李凤奎
陈明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI ZHAOHUI PRESSURE APPARATUS CO Ltd
Original Assignee
SHANGHAI ZHAOHUI PRESSURE APPARATUS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI ZHAOHUI PRESSURE APPARATUS CO Ltd filed Critical SHANGHAI ZHAOHUI PRESSURE APPARATUS CO Ltd
Priority to CN201310148895.9A priority Critical patent/CN104122170A/zh
Publication of CN104122170A publication Critical patent/CN104122170A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种液体密度仪,所述液体密度仪包括:一超声波发射模块以及一超声波接收模块,所述超声波发射模块与所述超声波接收模块用于放入到一待测液体当中;一计时模块,用于获取一超声波从所述超声波发射模块到所述超声波接收模块所用的时间;一处理模块,用于通过所述声波发射模块到所述声波接收模块的距离和所述时间得出所述待测液体的密度。本发明的液体密度仪在测量液体密度时不需要对待测液体进行取样,操作简单安全,测量精度较高。

Description

液体密度仪
技术领域
[0001] 本发明涉及一液体密度仪,特别涉及一种超声波液体密度仪。
背景技术
[0002] 随着经济和科学技术的不断发展,工业自动化得到了飞快的发展,同时带动了电 子测量技术和传感器技术的发展。液体密度仪是工业生产的重要部分,密度测量向着高精 度、高速度的方向发展,目前现有的主流液体密度测试方法中,一种需要对待测液体进行取 样,此方法工作量大、操作复杂、测量速度慢以及取样过程中有可能因为危险液体操作不当 而发生事故,并且取样的准确程度影响测量结果;另一种方法为利用放射性射线进行测量, 放射性射线透过一定厚度的待测液体样品后被射线检测器所接受,样品对射线的吸收量与 待测液体的密度有关,由此得到待测液体的密度,此方法具有较高的精度,但是放射性物质 对环境影响较大。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是为了克服现有密度仪在测量液体密度时工作量大、操 作过程复杂、不安全,测量结果精度低的缺陷,提供一种液体密度仪,能够在测量液体密度 时不需要对待测液体进行取样,操作简单安全,测量精度较高。
[0004] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:一种液体密度仪,其特点在于, 所述液体密度仪包括:一超声波发射模块以及一超声波接收模块,所述超声波发射模块与 所述超声波接收模块用于放入到一待测液体当中;一计时模块,用于获取一超声波从所述 超声波发射模块到所述超声波接收模块所用的时间;一处理模块,用于通过所述声波发射 模块到所述声波接收模块的距离和所述时间得出所述待测液体的密度。
[0005] 采用上述的液体密度仪,所述超声波发射模块与所述超声波接收模块以固定的距 离放入到待测液体当中,这种方式相比现有部分密度仪测量待测液体来说不需要取样来测 量质量或体积,只需将超声波发射模块和超声波接收模块同时浸入待测液体当中,使超声 波发射模块发出的超声波只经过待测液体被超声波接收模块接收,记录超声波在待测液体 中的传输时间,利用时间与距离能够得到超声波在待测液体中的传播速度,根据声学原理, 声波在不同介质密度中的传播速度不同,介质密度越大,声波传输速度越快,利用本发明的 处理模块通过传播时间以及发射模块到接收模块间的距离便能计算得到待测液体的密度, 这种方法操作简便安全,操作步骤少且节约时间,测量精度较高。
[0006] 较佳地,所述液体密度仪包括一温度采集模块,用于在测量所述待测液体时采集 所述待测液体的温度,所述处理模块通过所述距离、所述时间和所述温度得出所述待测液 体的密度。
[0007] 因为液体密度会随着温度的变化而变化,本发明中,考虑到温度对液体密度测量 的影响,加入了一个温度采集模块,测量待测液体的温度并利用这一温度调整液体密度的 计算。
[0008] 较佳地,所述处理模块通过所述距离和所述时间得出所述超声波在所述待测液体 中传播的一速度后,所述处理模块通过所述速度和所述温度得出所述待测液体的密度,所 述速度与所述温度的关系为
Figure CN104122170AD00041
,其中c为所述超声波在所述待测液 体中一温度时的传播速度,C(l为所述超声波在所述待测液体中又一温度时的传播速度,Λ T 为所述一温度减所述又一温度的温度差,α、β为预设量。
[0009] 根据声学原理,声波在不同质密的介度中传播速度不同,求出所述超声波在待测 液体中的速度后,再利用所述速度与密度的关系得到待测液体的密度,这一过程是本发明 的一种优选方式,对密度的计算不只是先计算速度,然后再通过所得速度得到密度,其他的 计算过程也是可以的。通过液体中超声波的传播速度与温度的关系,本发明的液体密度仪 还可以利用温度对待测液体的密度测量进行校对,提高了测量的准确性。
[0010] 较佳地,所述预设量α为〇. 1〜〇. 5,所述预设量β为-0. 1〜-0. 5,通过采用此 设置方式,本发明的液体密度仪能够更好的利用温度对密度测量进行调整。
[0011] 较佳地,所述液体密度仪包括一输出模块,用于输出所述待测液体的密度,这一模 块能够使用户直观的获取所述待测液体的密度。
[0012] 较佳地,所述超声波发射模块和所述超声波接收模块均包括一压电陶瓷换能器, 压电陶瓷转换器具有准确性高、敏感度好的优点,能够更准确的得到待测液体的密度。
[0013] 较佳地,所述处理模块包括一单片机,单片机为本发明的一种优选方式,可以利用 其它微处理器代替。
[0014] 本发明的积极进步效果在于:本发明的液体密度仪在测量液体密度时不需要对待 测液体进行取样,操作简单安全,测量精度较高。
附图说明
[0015] 图1为本发明液体密度仪的一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的技术方案。
[0017] 在本发明的实施例中,参见图1,所述液体密度仪1包括:一超声波发射模块11、一 超声波接收模块12、一计时模块13、一处理模块14以及一温度米集模块15。
[0018] 所述液体密度仪1测量一待测液体的密度时,所述超声波发射模块11与所述超 声波接收模块12之间只有所述待测液体。当所述超声波发射模块11发射一超声波时,所 述计时模块13开始计时,当所述超声波接收模块12接收到所述超声波时,及时获取这一 超声波传播时间。同时所述温度采集模块15采集所述待测液体的温度。所述处理模块14 通过所述距离和所述时间得出所述超声波在所述待测液体中传播的一速度后,所述处理模 块14通过所述速度和所述温度得出所述待测液体的密度,所述速度与所述温度的关系为
Figure CN104122170AD00042
t其中c为所述超声波在所述待测液体中一温度时的传播 速度,(¾为所述超声波在所述待测液体中又一温度时的传播速度,△ T为所述一温度减所述 又一温度的温度差,〇. 25、-0. 25为预设量,预设量可以进行适当的调节,优选的取值范围是 公式中一次项系数预设量为0. 1〜0. 5,二次项系数预设量为-0. 1〜-0. 5。因为温度会影 响超声波的传播速度,相比于不考虑温度的测量,利用所述速度与所述温度的关系对所述 密度进行调整,获得较为准确的待测液体密度。
[0019] 本发明的所述液体密度仪还包括一用于输出所述待测液体密度的输出模块,这一 模块能够使用户直观的获取所述待测液体的密度。
[0020] 并且,本发明的所述超声波发射模块和所述超声波接收模块均包括一压电陶瓷换 能器,压电陶瓷转换器具有准确、敏感的特性,能够更准确的测量待测液体的密度,所述处 理模块包括一单片机,单片机为本发明的一种优选方式,可以利用其它微处理器代替。
[0021] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些 仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背 离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更 和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1. 一种液体密度仪,其特征在于,所述液体密度仪包括: 一超声波发射模块以及一超声波接收模块,所述超声波发射模块与所述超声波接收模 块用于放入到一待测液体当中; 一计时模块,用于获取一超声波从所述超声波发射模块到所述超声波接收模块所用的 时间; 一处理模块,用于通过所述声波发射模块到所述声波接收模块的距离和所述时间得出 所述待测液体的密度。
2. 如权利要求1所述的液体密度仪,其特征在于,所述液体密度仪包括一温度采集模 块,用于在测量所述待测液体时采集所述待测液体的温度,所述处理模块通过所述距离、所 述时间和所述温度得出所述待测液体的密度。
3. 如权利要求2所述的液体密度仪,其特征在于,所述处理模块通过所述距离和所述 时间得出所述超声波在所述待测液体中传播的一速度后,所述处理模块通过所述速度和所 述温度得出所述待测液体的密度,所述速度与所述温度的关系为
Figure CN104122170AC00021
其中c为所述超声波在所述待测液体中一温度时的传播速 度,C(l为所述超声波在所述待测液体中又一温度时的传播速度,△ T为所述一温度减所述又 一温度的温度差,α、β为预设量。
4. 如权利要求3所述的液体密度仪,其特征在于,所述预设量α为〇. 1〜〇. 5,所述预 设量β为-〇. 1〜-〇. 5。
5. 如权利要求1至4中任意一项所述的液体密度仪,其特征在于,所述液体密度仪包括 一输出模块,用于输出所述待测液体的密度。
6. 如权利要求5所述的液体密度仪,其特征在于,所述超声波发射模块和所述超声波 接收模块均包括一压电陶瓷换能器。
7. 如权利要求6所述的液体密度仪,其特征在于,所述处理模块包括一单片机。
CN201310148895.9A 2013-04-25 2013-04-25 液体密度仪 Pending CN104122170A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310148895.9A CN104122170A (zh) 2013-04-25 2013-04-25 液体密度仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310148895.9A CN104122170A (zh) 2013-04-25 2013-04-25 液体密度仪

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104122170A true CN104122170A (zh) 2014-10-29

Family

ID=51767670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310148895.9A Pending CN104122170A (zh) 2013-04-25 2013-04-25 液体密度仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104122170A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104792655A (zh) * 2015-03-31 2015-07-22 安徽江南化工股份有限公司 一种密度检测系统
CN105435337A (zh) * 2016-01-04 2016-03-30 京东方科技集团股份有限公司 一种液体参数检测方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012788A1 (en) * 1978-12-27 1980-07-09 Terumo Corporation Ultrasonic method and apparatus for measuring the density of liquid
JPH08159946A (ja) * 1994-12-09 1996-06-21 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 溶液濃度の測定方法および測定装置
JPH08233718A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Nippon Seiki Co Ltd 超音波濃度計
CN2372684Y (zh) * 1999-01-26 2000-04-05 重庆大学 超声波液体密度传感器
CN1536358A (zh) * 2003-04-09 2004-10-13 株式会社新宇P&T 使用超声波测量介质比重/浓度的装置及方法
CN201607385U (zh) * 2009-07-08 2010-10-13 闫钦运 超声波矿浆密度计
CN101907551A (zh) * 2010-07-23 2010-12-08 浙江大学 中药提取浓缩液密度超声检测装置及应用
CN203224419U (zh) * 2013-04-25 2013-10-02 上海朝辉压力仪器有限公司 液体密度仪

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012788A1 (en) * 1978-12-27 1980-07-09 Terumo Corporation Ultrasonic method and apparatus for measuring the density of liquid
JPH08159946A (ja) * 1994-12-09 1996-06-21 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 溶液濃度の測定方法および測定装置
JPH08233718A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Nippon Seiki Co Ltd 超音波濃度計
CN2372684Y (zh) * 1999-01-26 2000-04-05 重庆大学 超声波液体密度传感器
CN1536358A (zh) * 2003-04-09 2004-10-13 株式会社新宇P&T 使用超声波测量介质比重/浓度的装置及方法
CN201607385U (zh) * 2009-07-08 2010-10-13 闫钦运 超声波矿浆密度计
CN101907551A (zh) * 2010-07-23 2010-12-08 浙江大学 中药提取浓缩液密度超声检测装置及应用
CN203224419U (zh) * 2013-04-25 2013-10-02 上海朝辉压力仪器有限公司 液体密度仪

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚明林 等: "《超声波液体密度传感器》", 《传感器技术》 *
樊忠良 等: "《液位测量中的温度补偿》", 《东莞理工学院学报》 *
江泽涛 等: "《温度对液体中超声速度的影响》", 《南昌航空工业学院学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104792655A (zh) * 2015-03-31 2015-07-22 安徽江南化工股份有限公司 一种密度检测系统
CN104792655B (zh) * 2015-03-31 2017-10-20 安徽江南化工股份有限公司 一种密度检测系统
CN105435337A (zh) * 2016-01-04 2016-03-30 京东方科技集团股份有限公司 一种液体参数检测方法及系统
CN105435337B (zh) * 2016-01-04 2016-10-26 京东方科技集团股份有限公司 一种液体参数检测方法及系统
WO2017117998A1 (zh) * 2016-01-04 2017-07-13 京东方科技集团股份有限公司 一种液体参数检测方法及系统
US10307537B2 (en) 2016-01-04 2019-06-04 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid parameter detecting method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100455999C (zh) 一种超声波测量液位的装置及方法
CN101726539B (zh) 利用声表面波器件测试气体浓度的方法
CN108663296B (zh) 一种基于双频超声的粉尘浓度检测系统及检测方法
CN102608212B (zh) 基于声压反射系数功率谱测量薄层声阻抗的方法
CN203275373U (zh) 一种非金属超声检测仪校准装置
CN102109333B (zh) 小曲率半径复杂曲面智能超声波测厚系统
CN203224419U (zh) 液体密度仪
CN105181793A (zh) 基于超声波双频信号测量两相流含气率的方法
JP2012052963A (ja) 超音波検査方法
CN104122170A (zh) 液体密度仪
CN103076400A (zh) 一种基于振动频率的新型腐蚀探头及其测量系统
US20090158821A1 (en) Devices, methods and systems for measuring one or more characteristics of a suspension
CN102866261A (zh) 检测超声波在测流速中飞行时间的方法
CN106371098B (zh) 一种有阻尼自由振动超声波测距系统频率拐点判别方法
CN111157065A (zh) 气体超声流量计超声波信号传输回路中声延时测量方法
CN102914333B (zh) 利用超声波检测流量的检测方法
CN105021342B (zh) 基于多个转换波形信息融合的超声波非介入式压力检测方法
RU2416089C1 (ru) Способ определения вязкости магнитной жидкости или магнитного коллоида
CN111337171A (zh) 一种应用于临界折射纵波应力检测的声时差测量方法
CN105319266A (zh) 一种超声波液体浓度相敏检测方法及装置
CN110596238A (zh) 一种原油含水率超声检测方法及使用该方法的检测仪
CN205300668U (zh) 双声道超声波时间检测装置
JP2007309850A5 (zh)
CN103697998B (zh) 多介质温压可调的超声波传播特性测量装置
RU2529634C1 (ru) Способ измерения продольного и сдвигового импендансов жидкостей

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141029

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)