CN104634838B - 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计 - Google Patents

一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计 Download PDF

Info

Publication number
CN104634838B
CN104634838B CN201510058905.9A CN201510058905A CN104634838B CN 104634838 B CN104634838 B CN 104634838B CN 201510058905 A CN201510058905 A CN 201510058905A CN 104634838 B CN104634838 B CN 104634838B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
support body
cylindrical support
chip microcomputer
operational amplifier
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.)
Active
Application number
CN201510058905.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104634838A (zh
Inventor
左海彤
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.)
Jiangsu Runyang Auto Parts Manufacturing Co ltd
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510058905.9A priority Critical patent/CN104634838B/zh
Publication of CN104634838A publication Critical patent/CN104634838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104634838B publication Critical patent/CN104634838B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计,包括筒状支撑体,筒状支撑体的下部固定设置有阴极板、阳极板,阴极板、阳极板设置在筒状支撑体内,筒状支撑体下部的筒壁上具有透液孔;筒状支撑体的底端设有温度传感器,筒状支撑体上部的筒壁上设有LED显示屏、电池盒,筒状支撑体上部的筒体内设有控制电路,可以直接将硫酸的浓度通过电动势来体现,具有测量速度快,可对电瓶中硫酸的浓度持续进行检测的优点,而且适应温度范围大,检测结果精确度高。

Description

一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计
技术领域
本发明涉及一种铅酸电瓶,具体地说,涉及一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计,属于电子技术领域。
背景技术
铅酸蓄在使用过程中,经过多次的充电和放电,电池极板会出现硫化,所谓硫化就是在电瓶极板上生成一种粗晶粒状的硫酸铅而引起。若硫化不严重,可采用小电流长时间充电的办法,使活性物质复原。常用的复原方法是:先将蓄电池按20h(20小时放电时间)放电率放完电,倒出全部电解液,用蒸馏水冲洗数次,再注入蒸馏水至标准液面,用较小电流充电,并随时测量电解液的密度,当密度增大到1.15g/cm3时停止充电。然后倒出各单格内的全部电解液, 再注入蒸馏水,继续充电。如此反复多次,直至电解液的密度不再增大为止。最后进行一次放电,再将其充足电,将电解液密度调整至所需值即可。经去硫化充电后的蓄电池,其容量应恢复到额定容量的80%以上。修复过程中需要不断的检测电瓶中硫酸的浓度。
而检测硫酸浓度的方法通常是采用比重计法,比重计法测浓度是根据不浓度的硫酸对光的折射率不同,硫酸浓度越高对光的折射角会越大的原理工作的。所以,利用比重计法测浓度时要把比重计取出后,在光源下观察光的折射角,然后换算成硫酸的浓度;现时,由于硫酸浓度与比重的换算时,结果受温度影响,在测出比重后折算浓度时,还要对照温度查相关表格,得出硫酸对应的浓度,操作复杂,测量速度慢;若要将得到的光折射角转换成电信号,难度很大,所以这种方法目前无法实现对硫酸浓度的连续检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计,克服了现有比重计存在的将光的折射角转换成电信号难度大、无法实现连续检测的缺陷,采用本发明的浓度计后,具有测量速度快,适应温度范围大,精确度高、可对电瓶中硫酸的浓度持续进行检测的优点。
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计,其特征在于:包括绝缘材料制成的筒状支撑体,筒状支撑体的下部固定设置有阴极板、阳极板,阴极板、阳极板设置在筒状支撑体内,阴极板采用海绵状铅粉制成,阳极板采用过氧化铅活性物质制成,筒状支撑体下部的筒壁上具有透液孔;
所述筒状支撑体的底端设有温度传感器,筒状支撑体上部的筒壁上设有LED显示屏、电池盒,筒状支撑体上部的筒体内设有控制电路,LED显示屏、阴极板、温度传感器、阳极板和控制电路电连接,温度传感器为型号是DS1624;
所述筒状支撑体的上部与筒状支撑体的下部之间设有一个搁板。
一种优化方案,所述控制电路包括单片机、恒流放电电路、A/D转换电路和放电电阻R1,单片机的型号为AT89S52;
所述恒流放电电路包括场效应管T、电阻R2、电阻R3、电阻R6、运算放大器U3、电阻R4、电阻R5和电容C1,场效应管T的源极接电阻R2的一端、电阻R6的一端,电阻R2的另一端接地并接阴极板、电容C1的一端及单片机的接地脚,运算放大器U3的型号为LM358。
进一步地,所述电阻R6的另一端接运算放大器U3的反相输入端,电容C1的另一端接电阻R4的一端、电阻R5的一端,电阻R4的另一端接运算放大器U3的同相输入端,电阻R5的另一端接单片机的P1.2,运算放大器U3的输出端接场效应管T的栅极;场效应管T的漏极接放电电阻R1的一端,放电电阻R1的另一端接阳极板和A/D转换电路,A/D转换电路为型号是ADC0809的A/D模数转换器U2,A/D模数转换器U2的26脚接阳极板,A/D模数转换器U2的8、14、15、17、18、19、20、21脚分别接单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7。
进一步地,所述温度传感器的SDA(串行总线数据输入输出端口) 、SCL(串行时钟总线端口)脚分别接单片机的P1.0和P1.1。
本发明采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:采用本发明的浓度计后,将硫酸的浓度通过电动势来体现,具有测量速度快、可对电瓶中硫酸的浓度进行持续检测的优点,而且适应温度范围大,检测结果精确度高。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
附图1是本发明实施例中浓度计的结构示意图;
附图2是本发明实施例中浓度计的原理框图;
附图3是本发明实施例中控制电路的电路图;
图中,
1-筒状支撑体,2-LED显示屏,3-电池盒,4-阴极板,5-温度传感器,6-阳极板,7-控制电路,8-透液孔,9-搁板,10-单片机。
具体实施方式
实施例,如图1所示,一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计,包括绝缘材料制成的筒状支撑体1,筒状支撑体1的下部固定设置有阴极板4、阳极板6,阴极板4、阳极板6设置在筒状支撑体1内,阴极板4采用海绵状铅粉制成,阳极板6采用过氧化铅活性物质制成,筒状支撑体1下部的筒壁上具有透液孔8,作用时让电解液进入到两个电极板之间,与两个极板反应,产生测量电动势,筒状支撑体1的底端设有温度传感器5,筒状支撑体1上部的筒壁上设有LED显示屏2、电池盒3,筒状支撑体1上部的筒体内设有控制电路7,LED显示屏2、阴极板4、温度传感器5、阳极板6和控制电路7电连接,筒状支撑体1的上部与筒状支撑体1的下部之间设有一个搁板9,可以将浓度计搁在电瓶液体栓口处。使用时,筒状支撑体1经电瓶液体栓口插入到电瓶内,电瓶中的电解液面没过透液孔8。
如图2、图3所示,控制电路7包括单片机10、恒流放电电路、A/D转换电路和放电电阻R1,单片机10的型号为AT89S52。
恒流放电电路包括场效应管T、电阻R2、电阻R3、电阻R6、运算放大器U3、电阻R4、电阻R5和电容C1,场效应管T的源极接电阻R2的一端、电阻R6的一端,电阻R2的另一端接地并接阴极板4、电容C1的一端及单片机10的接地脚,运算放大器U3的型号为LM358。
采用恒流源作为两个检测电极的负载,一是克服检测电极在空载时电压虚高现象;二是检测电极间的电压由于随硫酸的浓度增加而升高,如果采用一般的电阻放电,放电电流会出现随电压而变化的现象,影响测量结果,采用了恒流源负载,测量准确。
电阻R6的另一端接运算放大器U3的反相输入端,电容C1的另一端接电阻R4的一端、电阻R5的一端,电阻R4的另一端接运算放大器U3的同相输入端,电阻R5的另一端接单片机10的P1.2,运算放大器U3的输出端接场效应管T的栅极;场效应管T的漏极接放电电阻R1的一端,放电电阻R1的另一端接阳极板6和A/D转换电路;
A/D转换电路为型号是ADC0809的A/D模数转换器U2,A/D模数转换器U2的26脚接阳极板6,A/D模数转换器U2的8、14、15、17、18、19、20、21脚分别接单片机10的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7,作用是将两个极板电压转换成8位2进制数,输入到单片机10。
温度传感器5为型号是DS1624的高精度温度传感器U1,高精度温度传感器U1的SDA(串行总线数据输入输出端口) 、SCL(串行时钟总线端口)脚分别接单片机10的P1.0和P1.1;电瓶电压与温度有关,通常的数值是在25度时测出的,加入温度传感器的目的是对电瓶工作温度检测,输出信号到单片机10,对不同工作温度下产生的误差在单片机10处理时进行修正,本领域技术人员可以根据本说明进行适当设置,在此不再详细描述。
电阻R4、电阻R5和电容C1构成滤波电路,单片机10输出的脉冲信号通过滤波电路滤波后得到直流信号,经过运放后控制场效应管T导通,通过两个极板形成放电回路,电阻R1为放电电阻,电阻R2为反馈电阻,电路采用电流负反馈,形成恒流源。
使用时,将浓度计搁在电瓶液体栓口处,搁板9起到限定未知的作用,筒状支撑体1经电瓶液体栓口插入到电瓶内,电瓶中的电解液面没过透液孔8,使两个检测电极完全浸没夺电解液中,使检测电极与电解液发生电化学反应,两个检测电极上会产生电动势,电动势的大小与电解液中硫酸的浓度有关,当电解液浓度越高时,电动势会高,这样达到持续检测硫酸浓度的目的。
单片机10的功能也可以采用传统的电路来实现,本领域技术人员根据本发明的构思原理,不经创造性劳动就可以得到,故不再详细描述。
将以上浓度计进行测量铅酸电池电解液浓度的试验,结果为:零下15±1度时,精确度为±0.02%;零下10±1度时,精确度为±0.014%;零下6±1度时,精确度为±0.011%;0±1度时,精确度为±0.009%;10±1度时,精确度为±0.008%;15±1度时,精确度为±0.007%;20±1度时,精确度为±0.005%;25±1度时,精确度为±0.007%;30±1度时,精确度为±0.008%;35±1度时,精确度为±0.011%;40±1度时,精确度为±0.015%;45±1度时,精确度为±0.019%;50±1度时,精确度为±0.023%。
本领域技术人员应该认识到,上述的具体实施方式只是示例性的,是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容,不应理解为是对本发明保护范围的限制,只要是根据本发明技术方案所作的改进,均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计,其特征在于:包括绝缘材料制成的筒状支撑体(1),筒状支撑体(1)的下部固定设置有阴极板(4)、阳极板(6),阴极板(4)、阳极板(6)设置在筒状支撑体(1)内,阴极板(4)采用海绵状铅粉制成,阳极板(6)采用过氧化铅活性物质制成,筒状支撑体(1)下部的筒壁上具有透液孔(8);
所述筒状支撑体(1)的底端设有温度传感器(5),筒状支撑体(1)上部的筒壁上设有LED显示屏(2)、电池盒(3),筒状支撑体(1)上部的筒体内设有控制电路(7);
所述LED显示屏(2)、阴极板(4)、温度传感器(5)、阳极板(6)和控制电路(7)电连接,温度传感器(5)为型号是DS1624;
所述筒状支撑体(1)的上部与筒状支撑体(1)的下部之间设有一个搁板(9)。
2.如权利要求1所述的浓度计,其特征在于:所述控制电路(7)包括单片机(10)、恒流放电电路、A/D转换电路和放电电阻R1,单片机(10)的型号为AT89S52;
所述恒流放电电路包括场效应管T、电阻R2、电阻R3、电阻R6、运算放大器U3、电阻R4、电阻R5和电容C1,场效应管T的源极接电阻R2的一端、电阻R6的一端,电阻R2的另一端接地并接阴极板(4)、电容C1的一端及单片机(10)的接地脚,运算放大器U3的型号为LM358。
3.如权利要求2所述的浓度计,其特征在于:所述电阻R6的另一端接运算放大器U3的反相输入端,电容C1的另一端接电阻R4的一端、电阻R5的一端,电阻R4的另一端接运算放大器U3的同相输入端,电阻R5的另一端接单片机(10)的P1.2,运算放大器U3的输出端接场效应管T的栅极;
所述场效应管T的漏极接放电电阻R1的一端,放电电阻R1的另一端接阳极板(6)和A/D转换电路,A/D转换电路为型号是ADC0809的A/D模数转换器U2,A/D模数转换器U2的26脚接阳极板(6),A/D模数转换器U2的8、14、15、17、18、19、20、21脚分别接单片机(10)的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7。
4.如权利要求3所述的浓度计,其特征在于:所述温度传感器(5)的SDA串行总线数据输入输出端口 、SCL串行时钟总线端口脚分别接单片机(10)的P1.0和P1.1。
CN201510058905.9A 2015-02-05 2015-02-05 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计 Active CN104634838B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510058905.9A CN104634838B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510058905.9A CN104634838B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104634838A CN104634838A (zh) 2015-05-20
CN104634838B true CN104634838B (zh) 2017-05-17

Family

ID=53213826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510058905.9A Active CN104634838B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104634838B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106990364A (zh) * 2017-06-06 2017-07-28 镇江市高等专科学校 锂电池电量测试装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273841A (en) * 1991-07-01 1993-12-28 Yuasa Battery Co., Ltd. Sulfuric acid concentration sensor and lead acid battery equipped with sulfuric acid concentration sensor
CN1451959A (zh) * 2003-03-31 2003-10-29 中国科学院海洋研究所 一种测量硫酸盐还原菌含量的传感器
PL189729B1 (pl) * 1999-03-10 2005-09-30 Kghm Polska Miedz Sa Sposób i układ do pomiaru stężenia kwasu siarkowego w elektrolitach przemysłowych
CN2765185Y (zh) * 2004-12-31 2006-03-15 中国海洋大学 一种用于电位法测定非水体系中氢离子浓度的装置
CN101738432A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 汪学伟 耐腐蚀的浓度测量仪
CN203574077U (zh) * 2013-09-30 2014-04-30 西安福安创意咨询有限责任公司 一种带有电解液浓度检测装置的金属空气电池
CN204359741U (zh) * 2015-02-05 2015-05-27 左海彤 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273841A (en) * 1991-07-01 1993-12-28 Yuasa Battery Co., Ltd. Sulfuric acid concentration sensor and lead acid battery equipped with sulfuric acid concentration sensor
PL189729B1 (pl) * 1999-03-10 2005-09-30 Kghm Polska Miedz Sa Sposób i układ do pomiaru stężenia kwasu siarkowego w elektrolitach przemysłowych
CN1451959A (zh) * 2003-03-31 2003-10-29 中国科学院海洋研究所 一种测量硫酸盐还原菌含量的传感器
CN2765185Y (zh) * 2004-12-31 2006-03-15 中国海洋大学 一种用于电位法测定非水体系中氢离子浓度的装置
CN101738432A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 汪学伟 耐腐蚀的浓度测量仪
CN203574077U (zh) * 2013-09-30 2014-04-30 西安福安创意咨询有限责任公司 一种带有电解液浓度检测装置的金属空气电池
CN204359741U (zh) * 2015-02-05 2015-05-27 左海彤 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计

Also Published As

Publication number Publication date
CN104634838A (zh) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104345278A (zh) 一种全钒液流电池soc检测方法及系统
CN103399274B (zh) 一种蓄电池单片极板的容量的测试方法
CN109443985A (zh) 一种铅酸蓄电池酸密度测试装置及测试方法
CN104614678B (zh) 一种铅酸蓄电池内化成过程电池电极电位的在线检测装置及方法
CN216956291U (zh) 一种退役电池储能电量的检测装置
CN104634838B (zh) 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计
CN203365539U (zh) 一种电位检测传感器
CN111504414B (zh) 一种电芯产气量检测方法及电芯产气量检测装置
CN204359741U (zh) 一种用于监测铅酸电瓶电解液的浓度计
CN202693518U (zh) 基于极谱电极的溶解氧监测系统
CN102109449B (zh) 测量铅酸蓄电池电液的比重计
CN201255648Y (zh) 液位检测装置
CN203572885U (zh) 一种电导率/频率转换电路
CN201876401U (zh) 一种蓄电池电解液的密度测量仪
CN103728498B (zh) 一种电导率/频率转换电路
CN204495500U (zh) 铅蓄电池集群装配压力自动测试装置
CN105783126A (zh) 一种基于差分放大原理的便携式空气净化器
CN207881749U (zh) 基于物联网的环境水质监测装置
CN201897584U (zh) 电化学测量用的粉末微电极电解池
CN202748466U (zh) 一种阀控密封铅酸蓄电池检测系统
Guo A sensor of sulfuric acid specific gravity for lead-acid batteries
CN205450222U (zh) 一种直流内阻的测试电路
CN110907523A (zh) 一种基于蓄电池充放电原理的烟气三氧化硫检测方法
CN204719211U (zh) 超级电容电池组的容量测试装置
CN218496818U (zh) 电池析氢析氧反应的启动电位及反应电流的检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191211

Address after: Ganquan road Shushan District of Hefei City, Anhui Province, 230000 West hillock road to the South Wild Garden commercial office building room B-1512

Patentee after: ANHUI YINGLONG INDUSTRIAL DESIGN Co.,Ltd.

Address before: 266555 School of economics and management, China University of Petroleum (Qingdao), 66 West Changjiang Road, Huangdao District, Shandong, China

Patentee before: Zuo Haitong

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201111

Address after: 221311 Tushan Street, Tushan Town, Pizhou City, Xuzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Pizhou Huiteng Jingfa Construction Co.,Ltd.

Address before: Ganquan road Shushan District of Hefei City, Anhui Province, 230000 West hillock road to the South Wild Garden commercial office building room B-1512

Patentee before: ANHUI YINGLONG INDUSTRIAL DESIGN Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210914

Address after: 221000 Room 202, office building of science and innovation center, No. 1 Chishuihe Road, industrial park, Tushan Town, Pizhou City, Xuzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Aoyuan industrial and mining low carbon Technology Development Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 221311 Tushan Street, Tushan Town, Pizhou City, Xuzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: Pizhou Huiteng Jingfa Construction Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231025

Address after: 221300 No. 22, Fuxing Road West, industrial park, Pizhou, Xuzhou, Jiangsu

Patentee after: JIANGSU RUNYANG AUTO PARTS MANUFACTURING Co.,Ltd.

Address before: 221000 Room 202, office building of science and innovation center, No. 1 Chishuihe Road, industrial park, Tushan Town, Pizhou City, Xuzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: Jiangsu Aoyuan industrial and mining low carbon Technology Development Research Institute Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right