CN113390754A - 一种玻璃浮计自动检定/校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃浮计自动检定/校准装置，可调支架位于支撑架的中部偏上部位；在可调支架上设置第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机与第二摄像机在同一水平面上，第一摄像机用于采集标准玻璃浮计与检定液面相切处的图像，第二摄像机用于采集被检玻璃浮计与检定液面相切处的图像；电子天平和非接触式直径测量仪分别通过数据线与数据处理装置相连，运算得到被检玻璃浮计的毛细常数修正值；第一摄像机和第二摄像机通过数据线与数据处理装置相连，根据标准玻璃浮计的示值、被检玻璃浮计的示值及毛细常数修正值计算出被检玻璃浮计的修正值。本发明还涉及一种玻璃浮计自动检定/校准方法。本发明减少人为读数引入的误差，自动计算浮计修正值。
Description
技术领域
本发明属于测量和计量科学技术领域，具体涉及一种玻璃浮计自动检定/校准装置及方法，可以实现玻璃浮计的自动读数及修正值的自动运算，用于玻璃浮计的自动检定/校准。
背景技术
玻璃浮计是一种在液体中能垂直自由飘浮，由它浸没于液体中的深度来直接测量液体密度、相对密度或溶液浓度的仪器。玻璃浮计广泛用于石油产品、蓄电池溶液、药品、饮料、牛奶、植物油等的密度测量领域。玻璃浮计的测量结果不仅关系到半成品和成品的质量控制及生产过程管理，而且关系到贸易的公平，为确保玻璃浮计测量结果的准确性，需要定期对玻璃浮计检定/校准。
玻璃浮计检定/校准依据《JJG 86—2011标准玻璃浮计检定规程》及《JJG 42—2011工作玻璃浮计检定规程》，其中直接比较法是检定/校准玻璃浮计常用方法：将标准浮计与被检浮计同时放入检定液中，直接比较标准浮计与被检浮计的读数，从而得到被检浮计的修正值，当浮计检定时所用液体与浮计实际使用的液体毛细常数不一致时，必修进行毛细常数修正，该方法是全国各计量机构采用的主要方法。直接比较法操做过程简单，但需要检定人员人工读数、称量浮计质量、量取检定/校准点直径，计算修正值，以一套二等标准密度计为例，有上百个校准点，每个校准点都需要进行读数及运算，消耗工作人员大量时间，且人工读数，误差大，效率低。全国的玻璃浮计数量非常多，每年有数以万计的浮计需要检定/校准，计量人员工作量非常大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种玻璃浮计自动检定/校准装置及方法，旨在自动读取浮计读数、自动输入被检浮计质量、直径及进行数据运算，提高检定结果准确度及检定效率。本发明所采用的技术方案如下：
一种玻璃浮计自动检定/校准装置，包括：支撑架和可调支架以及数据处理装置，所述的可调支架位于支撑架的中部偏上部位且上下高度可调；在可调支架上分别设置第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机与第二摄像机在同一水平线上，第一摄像机用于采集标准玻璃浮计与检定液面相切处的图像，第二摄像机用于采集被检玻璃浮计与检定液面相切处的图像；第一摄像机、第二摄像机、电子天平、非接触式直径测量仪分别通过数据线与所述的数据处理装置相连，电子天平用于称量被检玻璃浮计的质量，非接触式直径测量仪用于测量被检玻璃浮计的校准点处的直径；
所述的数据处理装置用于读取标准玻璃浮计的示值和被检玻璃浮计的示值，以及用于读取被检玻璃浮计的质量和被检玻璃浮计的校准点处的直径，根据标准玻璃浮计的示值和被检玻璃浮计的示值计算出被检玻璃浮计的修正值，根据被检玻璃浮计的质量和被检玻璃浮计的校准点处的直径自动计算毛细常数修正值。
优选的，所述的数据处理装置为一台计算机，所述的计算机中设置有数据采集模块和数据计算模块。
优选的，所述的数据采集模块接收电子天平的示值和非接触式直径测量仪的示值、得到被检玻璃浮计的质量和被检玻璃浮计的校准点处的直径，所述的数据计算模块根据被检玻璃浮计的质量和被检玻璃浮计的校准点处的直径计算出被检玻璃浮计的毛细常数修正值；所述的数据采集模块根据第一摄像机所采集的图像识别标准玻璃浮计标尺上的刻线、读取标准玻璃浮计的示值，根据第二摄像机所采集的图像识别被检玻璃浮计标尺上的刻线、读取被检玻璃浮计的示值；所述的数据计算模块根据标准玻璃浮计的示值、被检玻璃浮计的示值及被检玻璃浮计的毛细常数修正值计算出被检玻璃浮计的修正值。
优选的，所述的数据处理装置与打印机相连。
优选的，所述的支撑架由放置在地面的支撑底座与固定在支撑底座上的支撑立杆组成。
优选的，所述的可调支架包括：滑动座，滑动座为中空结构，套在支撑立杆上实现上下滑动；滑动座与支撑立杆接触的位置设置旋钮；滑动座与第二水平支撑杆和第一水平支撑杆固定连接。
优选的，水平支撑杆的一端与滑动座固定连接，水平支撑杆的另一端固定连接摄像机。
一种玻璃浮计自动检定/校准方法，应用前述的玻璃浮计自动检定/校准装置，包括以下步骤：
步骤1、将标准玻璃浮计(8)的证书修正值输入数据处理装置(3)中；
步骤2、将标准玻璃浮计与被检玻璃浮计的编号、分度值信息输入数据处理装置中；
步骤3、将需要进行毛细常数修正的被检玻璃浮计分别放在电子天平上采集质量、放在非接触式直径测量仪上采集直径；
步骤4、之后将标准玻璃浮计与被检玻璃浮计同时置于装有检定液的检定筒中，通过调节可调支架的上下位置，使第一摄像机和第二摄像机分别对准标准玻璃浮计和被检玻璃浮计与检定液面的相切处，第一摄像机和第二摄像机分别采集标准玻璃浮计和被检玻璃浮计的图像；
步骤5、数据处理装置识别玻璃浮计标尺上的刻线，读取标准玻璃浮8和被检玻璃浮计的示值；
步骤6、数据处理装置将采集到的示值数据进行自动运算，标准值＝标准玻璃浮计(8)示值+标准玻璃浮计(8)证书修正值，或加上标准玻璃浮计(8)毛细常数修正值，被检玻璃浮计的修正值＝标准值-(被检玻璃浮计示值+被检玻璃浮计毛细常数修正值)；
步骤7、将两支玻璃浮计取出，擦洗干净。
本发明的优点：
(1)本发明用数据线连接电子天平及直径测量仪，快速采集浮计毛细常数信息。
(2)本发明用摄像机读取数据，减少人为读数引入的误差，提高玻璃浮计检定/校准结果准确性。
(3)本发明的数据处理平台自动运算数据，计算浮计修正值，提高了检定/校准玻璃浮计的自动化程度，节约时间，提高检定效率。
(4)本发明结构简单，易于携带，适用性强，可应用于不同的计量实验室。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。
图1是本发明实施例的玻璃浮计自动检定/校准装置的结构主视图；
图2是本发明实施例的玻璃浮计自动检定/校准装置的结构后视图；
图3是本发明实施例的支撑架和可调支架的结构主视图；
图4是本发明实施例的支撑架和可调支架的结构后视图；
图5是本发明实施例的支撑架和可调支架的结构俯视图。
图中：1-第一摄像机，2-第二摄像机；3-数据处理装置；4-可调支架；5-支撑架；6-检定筒；7-被检玻璃浮计；8-标准玻璃浮计；9-支撑底座，10-支撑立杆；11-滑动座，12-第二水平支撑杆，13-第一水平支撑杆；15-电子天平；16-非接触式直径测量仪。
具体实施方式
下面结合附图更详细的描述本发明。本说明不作为对本发明涉及技术方案的限制，任何一种可以实现本发明的技术方案均构成本发明的一部分。
如图1所示，是本发明实施例的玻璃浮计自动检定/校准装置的结构主示图；
图2是本发明实施例的玻璃浮计自动检定/校准装置的结构后视图；如图3所示，是本发明实施例的支撑架和可调支架的结构主视图；如图4所示，是本发明实施例的支撑架和可调支架的结构后视图；如图5所示，是本发明实施例的支撑架和可调支架的结构俯视图。一种玻璃浮计自动检定/校准装置，包括：支撑架5，所述的支撑架5由放置在地面的支撑底座9与固定在支撑底座9上的支撑立杆10组成，在支撑立杆10的中部偏上部位设置位置可上下滑动的可调支架4。所述的可调支架4包括：滑动座11，滑动座11为中空结构，可以套在支撑立杆10上实现上下滑动；滑动座11与支撑立杆10接触的位置设置旋钮，滑动座11通过旋钮固定在支撑立杆10上；滑动座11与第二水平支撑杆12和第一水平支撑杆13固定连接。第二水平支撑杆12的一端与滑动座11固定连接，第二水平支撑杆12的另一端固定连接第二摄像机2；第一水平支撑杆13的一端与滑动座11固定连接，第一水平支撑杆13的另一端固定连接第一摄像机1，第一摄像机1与第二摄像机2在同一水平面上。
在支撑架5的一侧设置检定筒6，在检定筒6中放置标准玻璃浮计8和被检玻璃浮计7。第一摄像机1用于采集标准玻璃浮计8与检定液面相切处的图像，第二摄像机2用于采集被检玻璃浮计7与检定液面相切处的图像。标准玻璃浮计8位于第一摄像机1的图像采集范围内，被检玻璃浮计7位于第二摄像机2的图像采集范围内。
电子天平15和非接触式直径测量仪16分别通过数据线与数据处理装置3相连，第一摄像机1和第二摄像机2分别通过数据线与数据处理装置3相连。所述的数据处理装置3为一台计算机，所述的计算机中设置有数据采集模块和数据计算模块。所述的数据采集模块根据电子天平15的示值采集被检玻璃浮计7的质量，根据非接触式直径测量仪16的示值采集被检玻璃浮计7的检定点处直径；所述的数据计算模块根据被检玻璃浮计7的质量和被检玻璃浮计7的检定点处直径计算出被检玻璃浮计7的毛细常数修正值
所述的数据采集模块根据第一摄像机1所采集的图像识别标准玻璃浮计8标尺上的刻线、读取标准玻璃浮计8的示值；根据第二摄像机2所采集的图像识别被检玻璃浮计7标尺上的刻线、读取被检玻璃浮计7的示值。所述的数据计算模块根据标准玻璃浮计8的示值、被检玻璃浮计7的示值及毛细常数修正值对被检玻璃浮计7进行自动检定/校准，计算出被检玻璃浮计7的修正值。所述的数据处理装置3可与打印机相连，通过打印机打印输出运算数据(即自动检定/校准的结果)。
一种玻璃浮计自动检定/校准方法，应用前述的玻璃浮计自动检定/校准装置，包括以下步骤：
步骤1、将标准玻璃浮计(8)的证书修正值输入数据处理装置(3)中；
步骤2、在检定/校准玻璃浮计时，将标准玻璃浮计8与被检玻璃浮计7的编号、分度值等信息输入数据处理装置3中；
步骤3、将需要进行毛细常数修正的被检玻璃浮计7分别放在电子天平15上采集质量、放在非接触式直径测量仪16上采集直径；
步骤4、之后将标准玻璃浮计8与被检玻璃浮计7同时置于装有检定液的检定筒6中，通过调节可调支架4的上下位置，使第一摄像机1和第二摄像机2分别对准标准玻璃浮计8和被检玻璃浮计7与检定液面的相切处；玻璃浮计稳定后，第一摄像机1和第二摄像机2分别采集标准玻璃浮计8和被检玻璃浮计7的图像；
步骤5、数据处理装置3识别玻璃浮计标尺上的刻线，读取标准玻璃浮计8和被检玻璃浮计7的示值；
步骤6、数据处理装置3将采集到的示值数据进行自动运算，标准值＝标准玻璃浮计8示值+标准玻璃浮计8证书修正值，或加上标准玻璃浮计8毛细常数修正值，被检玻璃浮计7的修正值＝标准值-(被检玻璃浮计7示值+被检玻璃浮计7毛细常数修正值)；
步骤7、数据计算完成后即完成了对被检玻璃浮计7的自动检定/校准，即可将两支玻璃浮计取出，擦洗干净。
重新同时将本支被检的玻璃浮计和标准玻璃浮计放入检定液中，重复上述操作，数据处理装置3计算重复性数据是否满足检定规程要求，如果满足要求，数据处理装置显示运算数据，不满足要求，则提示操作者重新检定。
毛细常数是与表面张力有关的量，从测得的液体表面张力，通过计算可得到毛细常数，是本领域的公知常识。
最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，包括：支撑架(5)和可调支架(4)以及数据处理装置(3)，所述的可调支架(4)位于支撑架(5)的中部偏上部位且上下高度可调；在可调支架(4)上分别设置第一摄像机(1)和第二摄像机(2)，第一摄像机(1)与第二摄像机(2)在同一水平线上，第一摄像机(1)用于采集标准玻璃浮计(8)与检定液面相切处的图像，第二摄像机(2)用于采集被检玻璃浮计(7)与检定液面相切处的图像；第一摄像机(1)、第二摄像机(2)、电子天平(15)、非接触式直径测量仪(16)分别通过数据线与所述的数据处理装置(3)相连，电子天平(15)用于称量被检玻璃浮计(7)的质量，非接触式直径测量仪(16)用于测量被检玻璃浮计(7)的校准点处的直径；
所述的数据处理装置(3)用于读取标准玻璃浮计(8)的示值和被检玻璃浮计(7)的示值，以及用于读取被检玻璃浮计(7)的质量和被检玻璃浮计(7)的校准点处的直径，根据标准玻璃浮计(8)的示值和被检玻璃浮计(7)的示值计算出被检玻璃浮计(7)的修正值，根据被检玻璃浮计(7)的质量和被检玻璃浮计(7)的校准点处的直径自动计算毛细常数修正值。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，所述的数据处理装置(3)为一台计算机，所述的计算机中设置有数据采集模块和数据计算模块。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，所述的数据采集模块接收电子天平(15)的示值和非接触式直径测量仪(16)的示值、得到被检玻璃浮计(7)的质量和被检玻璃浮计(7)的校准点处的直径，所述的数据计算模块根据被检玻璃浮计(7)的质量和被检玻璃浮计(7)的校准点处的直径计算出被检玻璃浮计(7)的毛细常数修正值；
所述的数据采集模块根据第一摄像机(1)所采集的图像识别标准玻璃浮计(8)标尺上的刻线、读取标准玻璃浮计(8)的示值，根据第二摄像机(2)所采集的图像识别被检玻璃浮计(7)标尺上的刻线、读取被检玻璃浮计(7)的示值；所述的数据计算模块根据标准玻璃浮计(8)的示值、被检玻璃浮计(7)的示值及被检玻璃浮计(7)的毛细常数修正值计算出被检玻璃浮计(7)的修正值。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，所述的数据处理装置(3)与打印机相连。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，所述的支撑架(5)由放置在地面的支撑底座(9)与固定在支撑底座(9)上的支撑立杆(10)组成。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，所述的可调支架(4)包括：滑动座(11)，滑动座(11)为中空结构，套在支撑立杆(10)上实现上下滑动；滑动座(11)与支撑立杆(10)接触的位置设置旋钮；滑动座(11)与第二水平支撑杆(12)和第一水平支撑杆(13)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，第二水平支撑杆(12)的一端与滑动座(11)固定连接，第二水平支撑杆(12)的另一端固定连接第二摄像机(2)；第一水平支撑杆(13)的一端与滑动座(11)固定连接，另一端固定连接第一摄像机(1)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，在支撑架(5)的一侧设置检定筒(6)。
9.根据权利要求8所述的一种玻璃浮计自动检定/校准装置，其特征在于，在检定筒(6)中放置标准玻璃浮计(8)和被检玻璃浮计(7)。
10.一种玻璃浮计自动检定/校准方法，其特征在于，应用如权利要求9所述的玻璃浮计自动检定/校准装置，包括以下步骤：
步骤1、将标准玻璃浮计(8)的证书修正值输入数据处理装置(3)中；
步骤2、将标准玻璃浮计(8)与被检玻璃浮计(7)的编号、分度值信息输入数据处理装置(3)中；
步骤3、将需要进行毛细常数修正的被检玻璃浮计(7)分别放在电子天平(15)上采集质量、放在非接触式直径测量仪(16)上采集直径；
步骤4、将标准玻璃浮计(8)与被检玻璃浮计(7)同时置于装有检定液的检定筒(6)中，通过调节可调支架(4)的上下位置，使第一摄像机(1)和第二摄像机(2)分别对准标准玻璃浮计(8)和被检玻璃浮计(7)与检定液面的相切处，第一摄像机(1)和第二摄像机(2)分别采集标准玻璃浮计(8)和被检玻璃浮计(7)的图像；
步骤5、数据处理装置(3)识别玻璃浮计标尺上的刻线，读取标准玻璃浮计(8)和被检玻璃浮计(7)的示值；
步骤6、数据处理装置(3)将采集到的示值数据进行自动运算，标准值＝标准玻璃浮计(8)示值+标准玻璃浮计(8)证书修正值，或加上标准玻璃浮计(8)毛细常数修正值，被检玻璃浮计(7)的修正值＝标准值-(被检玻璃浮计(7)示值+被检玻璃浮计(7)毛细常数修正值)；
步骤7、将两支玻璃浮计取出，擦洗干净。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116519101A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-08-01 | 潍坊亚峰化工仪表有限公司 | 一种大量程液位计自动检测标定修正系统 |
| CN116519101B (zh) * | 2023-01-13 | 2023-09-08 | 潍坊亚峰化工仪表有限公司 | 一种大量程液位计自动检测标定修正系统 |
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