CN112710583A - 一种电解液密度测量装置 - Google Patents

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赵军
才滢
梁培均
马仲翦
邓雪峰
付莉
李华鹏
陈乐�
徐孙庆
李莉
齐跃
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Abstract

本发明提出的是一种电解液密度测量装置。在装有电解液的蓄液槽的上部设置有电路板，电路板上连接有第一气压传感器、第二气压传感器和温度传感器，温度传感器与液体之间装有温度感应电阻，在蓄液槽内插有第一导气管和第二导气管，第一导气管和第二导气管上端分别与第一气压传感器和第二气压传感器密封连接，第一导气管与第二导气管之间设有平行区和垂直区，两根导气管相互平行垂直浸入电解液中，其导气管的高度差为恒定值并固定在蓄液槽内。由于本发明采用的L型导气管设有垂直区和平行区，液体首先压缩平行区的气体柱，控制导气管内的液体不进入垂直区，导气管的高度差就恒定为液面差，保证了测量精度。适宜作为一种电解液密度测量装置应用。

Description

一种电解液密度测量装置
技术领域
本发明提出的是计量领域的测量装置，主要应用于电池电解液密度的测量。具体地说是一种电解液密度测量装置。
背景技术
目前，电池电解液密度测量依据液体压强原理。通常两个气压传感器测量压差，并且气压传感器分别与直立于电解液中导气管相连接，将导气管的液面差设为定值，即可依据压强公式得出液体的密度值。
但是，在测量时，导气管内的空气柱由于压强的不同会产生不同的收缩，两个导气管不在同一液面，压强不一致，因此各导气管进入的液体也不同，这就导致两导气管内的液面差有一些微小的变化，液面差不为设定的恒值，导气管高度差不等于液面差，影响了测量精度。
发明内容
为了克服液体密度测量时导气管高度差与液面差不一致的问题，本发明提出了一种电解液密度测量装置。该装置通过在导气管增设平行区，解决液面差与高度差不一致的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是：
在装有电解液的蓄液槽的上部设置有电路板，电路板上连接有第一气压传感器、第二气压传感器和温度传感器，温度传感器与液体之间装有温度感应电阻，在蓄液槽内插有第一导气管和第二导气管，第一导气管和第二导气管上端分别与第一气压传感器和第二气压传感器密封连接，第一导气管与第二导气管之间设有平行区和垂直区，两根导气管相互平行垂直浸入电解液中，其导气管的高度差为恒定值并固定在蓄液槽内。
积极效果，由于本发明采用的L型导气管设有垂直区和平行区，液体首先压
缩平行区的气体柱，控制导气管内的液体不进入垂直区，导气管的高度差就恒定
为液面差，保证了测量精度。适宜作为一种电解液密度测量装置应用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中，1.蓄液槽，2.电路板，3.电解液，4.第一气压传感器，5.第二气压传感器，6.温度传感器，7.第一导气管，8.第二导气管，9.温度感应电阻，10平行区，11.垂直区。
具体实施方式
在装有电解液3的蓄液槽1的上部设置有电路板2，电路板上连接有第一气压传感器4、第二气压传感器5和温度传感器6，温度传感器与液体之间装有温度感应电阻9，在蓄液槽内插有第一导气管7和第二导气管8，第一导气管和第二导气管上端分别与第一气压传感器和第二气压传感器密封连接，第一导气管与第二导气管之间设有平行区10和垂直区11，两根导气管相互平行垂直浸入电解液中，其导气管的高度差为恒定值并固定在蓄液槽内。
所述第一导气管和第二导气管内充装有空气。
所述蓄液槽设置在铅酸蓄电池内。
所述导气管为L型。
所述温度传感器在测量密度时，通过温度感应电阻测量电解液温度，并将计算后的电解液相对密度转换到25℃进行修正。
所述第一气压传感器、第二气压传感器为精密压差传感器。
所述温度传感器为经过防酸处理的Ptl000温度传感器。
使用过程：
第一导气管和第二导气管上开口分别与第一气压传感器和第二压差传感器相连接并密封，下平行开口设计固定为指定高程差方式h，工作时两导气管被垂直放入电解液中。由于两导气管内径足够小，在液体表面张力的作用下，导气管内的气体被当前深度的液体横向挤压，最终达到平衡。此时第一和第二气压传感器上的信号表示的就是电解液深度为h0、h1的压力，压力差p=h1-h0。根据公式p=ΔP/(g×h)可以计算出电解液的密度。
该密度测量传感器可长期安装在大功率蓄电池上，对电解液的详读密度进行在线测量，可替代人工比重测量方法。
工作原理：
液体压强公式P=ρ×g×h，其中P为液体的压强，ρ为液体的密度，g为重
力常数，h为电解液液面深度。静压式密度测量的工作原理是在均匀密度的电解液中，一定高度差的电解液静压力差与该电解液的密度成正比，而与测量时所处的深度无关。即ΔP=ρ×g×Δh，则有ρ=ΔP/ (g×Δh)。
压力差ΔP通过两个压力传感器测得，两个压力传感器的导气管的电解液液面差Δh为装置结构设计所取得的定值，重力常数g为定值常数。g为常数，若Δh为定值，则依据电解液压力差ΔP，即可计算出电解液的密度ρ。
工作时两导气管被垂直放入电解液中，当导气管下部的平行区伸入电解液后，电解液首先压缩平行区的气体柱，只要两根导气管内的电解液维持在平行区、并且不进入垂直区，则两导气管内的液面差就恒定为Δh设计常数，保证了电解液密度的测量精度。由于两导气管的内径足够小，在电解液液体表面张力的作用下，导管内的气体被当前深度的电解液横向挤压，并最终达到平衡。此时第一气压传感器、第二气压传感器上的信号表示的就是电解液深度为h0、hl的压力，压力差ΔP=hl-h0。根据公式ρ=ΔP/ (g×Δh)可以计算出电解液的密度。
所述导气管为被设计成具有垂直折角的L型的导气管。当L型导气管下部的平行区深入电解液后，电解液首先压缩平行区的气体柱，只要两根导气管的电解液维持在平行区内，并不进入垂直区，则两根导气管内的液面差就恒定为设计常数Δh，保证了电解液密度的测量精度。
且第一导气管、第二导气管的上开口分别与第一气压传感器、第二气压传感器的传入口密封连接，下开口即平行出口被设计固定为指定高程差方式(Δh)，在导气管的垂直区下部增设有平行区。
所述温度传感器通过温度感应电阻与电解液之间连通，其中温度感应电阻为温度感应器件，电阻信号传递给温度传感器。
特点：
由于L型导气管设有垂直区和平行区，电解液首先压缩导气管下端平行区的气体柱，导气管内的液体不进入导气管上部垂直区，导气管的高度差就恒定为液面差，液面差等于导气管的高度差，依据压力传感器测得的压力差，即可测出电解液的密度，提高了电解液测量的精度。

Claims (7)

1.一种电解液密度测量装置，其特征是：
在装有电解液（3）的蓄液槽（1）的上部设置有电路板（2），电路板上连接有第一气压传感器（4）、第二气压传感器（5）和温度传感器（6），温度传感器与液体之间装有温度感应电阻（9），在蓄液槽内插有第一导气管（7）和第二导气管（8），第一导气管和第二导气管上端分别与第一气压传感器和第二气压传感器密封连接，第一导气管与第二导气管之间设有平行区（10）和垂直区（11），两根导气管相互平行垂直浸入电解液中，其导气管的高度差为恒定值并固定在蓄液槽内。
2.根据权利要求1所述的一种电解液密度测量装置，其特征是：所述第一导气管和第二导气管内充装有空气。
3.根据权利要求1所述的一种电解液密度测量装置，其特征是：所述蓄液槽设置在铅酸蓄电池内。
4.根据权利要求1所述的一种电解液密度测量装置，其特征是：所述导气管为L型。
5.根据权利要求1所述的一种电解液密度测量装置，其特征是：所述温度传感器在测量密度时，通过温度感应电阻测量电解液温度，并将计算后的电解液相对密度转换到25℃进行修正。
6.根据权利要求1所述的一种电解液密度测量装置，其特征是：所述第一气压传感器、第二气压传感器为精密压差传感器。
7.根据权利要求1所述的一种电解液密度测量装置，其特征是：所述温度传感器为经过防酸处理的Ptl000温度传感器。
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