CN114047094A - 一种关于谐振式密度传感器的标定方法 - Google Patents
一种关于谐振式密度传感器的标定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114047094A CN114047094A CN202111334130.5A CN202111334130A CN114047094A CN 114047094 A CN114047094 A CN 114047094A CN 202111334130 A CN202111334130 A CN 202111334130A CN 114047094 A CN114047094 A CN 114047094A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- calibrated
- constant
- measured
- density
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 15
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明提出了一种关于谐振式密度传感器的标定方法，将待标定的谐振式密度传感器固定在夹具后分别放置在装有类煤油、水的恒温槽中，待温度稳定后记录传感器的周期值，通过周期值计算标定公式中的常数K0、K2。通过常数K0、K2对传感器进行标定，实现了高安全性和可靠性的传感器标定。
Description
技术领域
本发明属于传感器测量技术领域，具体地说，涉及一种关于谐振式密度传感器的标定方法。
背景技术
谐振式密度传感器已普遍应用于燃油测量系统，是燃油测量精度的一个关键部件。提高燃油精度不仅可以增加军用飞机的载荷、航程与作战半径，还可以增加民用飞机的效益，改善其经济性。因此研制具有高精度的谐振式密度传感器非常重要，而对谐振式密度传感器的标定则是提高测量精度的基础。标定方法可以提升密度传感器的一致性，从而实现更精准可靠的测量。
发明内容
本发明针对现有技术的上述需求，提出了一种关于谐振式密度传感器的标定方法，将待标定的谐振式密度传感器固定在夹具后分别放置在装有类煤油、水的恒温槽中，待温度稳定后记录传感器的周期值，通过周期值计算标定公式中的常数K0、K2。通过常数K0、K2对传感器进行标定，实现了高安全性和可靠性的传感器标定。
本发明具体实现内容如下：
本发明提出了一种关于谐振式密度传感器的标定方法，包括以下步骤：
步骤1：将待标定的传感器放置在类煤油中，等到温度恒定后记录待标定的传感器的周期值；
步骤2：将待标定的传感器用清洗剂清洗并晾干；
步骤3：将待标定的传感器放置在水中，等到温度恒定且等同于放置在类煤油中的温度时，记录待标定的传感器的周期值；
步骤4：将待标定的传感器用清洗剂清洗并晾干；
步骤5：使用标定过的标准传感器对类煤油和水的密度分别进行测量，然后结合在类煤油和水环境下分别测量到的待标定的传感器的周期，计算得到用于标定待标定的传感器的常数K0和常数K2；
步骤6：使用常数K0和常数K2对待标定的传感器进行标定。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤5中关于常数K0的计算公式具体如下：
K0＝ρk-K2×Tk 2；
式中，ρk为用标准传感器测出的类煤油的密度，Tk为试验液体为类煤油条件下测出的传感器周期。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤5中关于常数K2的计算公式具体如下：
式中，ρw为用标准传感器测出的水的密度，Tw为试验液体为水条件下测出的传感器周期。
为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤6的具体操作为：
使用待标定的传感器对被测液体的密度值ρ进行测量，在测量过程中使用常数K0和常数K2对被测液体测量到的密度值进行修订，具体修订公式如下：
ρ＝K0+K2T2；
式中，ρ为使用待标定的传感器对被测液体测量得到的密度值，T为测量时的周期。
为了更好地实现本发明，进一步地，在使用待标定的传感器对被测液体测量到被测液体的密度值ρ后，还需要使用标准传感器对被测液体进行一次密度值的测量，将待标定的传感器测量到的密度值ρ和标准传感器测量到的密度值进行比较；设定一个比较误差范围，当比较的误差小于比较误差范围时，判定对待标定的传感器的标定合格，反之，则判定标定不合格，重新进行标定。
为了更好地实现本发明，进一步地，测量误差的计算公式具体如下：
为了更好地实现本发明，进一步地，使用恒温槽，将类煤油和水都放置在恒温槽中，等待温度恒定后，然后将待标定的传感器放置在位于恒温槽中的类煤油或水中进行测量。
本发明具有以下优点及有益效果：
(1)安全可靠。本发明采用的试验方法均在常温条件下进行，所使用的试验器安全可靠。
(2)合理可行。本发明的整个标定流程简单明了，思路清晰，易于实现，能够达到标定效果。
附图说明
图1位本发明的流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
本实施例提出了一种关于谐振式密度传感器的标定方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：将待标定的传感器放置在类煤油中，等到温度恒定后记录待标定的传感器的周期值；
步骤2：将待标定的传感器用清洗剂清洗并晾干；
步骤3：将待标定的传感器放置在水中，等到温度恒定且等同于放置在类煤油中的温度时，记录待标定的传感器的周期值；
步骤4：将待标定的传感器用清洗剂清洗并晾干；
步骤5：使用标定过的标准传感器对类煤油和水的密度分别进行测量，然后结合在类煤油和水环境下分别测量到的待标定的传感器的周期，计算得到用于标定待标定的传感器的常数K0和常数K2；
步骤6：使用常数K0和常数K2对待标定的传感器进行标定。
实施例2：
本实施例在上述实施例1的基础上，为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤5中关于常数K0的计算公式具体如下：
K0＝ρk-K2×Tk 2；
式中，ρk为用标准传感器测出的类煤油的密度，Tk为试验液体为类煤油条件下测出的传感器周期。
进一步地，所述步骤5中关于常数K2的计算公式具体如下：
式中，ρw为用标准传感器测出的水的密度，Tw为试验液体为水条件下测出的传感器周期。
进一步地，所述步骤6的具体操作为：
使用待标定的传感器对被测液体的密度值ρ进行测量，在测量过程中使用常数K0和常数K2对被测液体测量到的密度值进行修订，具体修订公式如下：
ρ＝K0+K2T2；
式中，ρ为使用待标定的传感器对被测液体测量得到的密度值，T为测量时的周期。
进一步地，在使用待标定的传感器对被测液体测量到被测液体的密度值ρ后，还需要使用标准传感器对被测液体进行一次密度值的测量，将待标定的传感器测量到的密度值ρ和标准传感器测量到的密度值进行比较；设定一个比较误差范围，当比较的误差小于比较误差范围时，判定对待标定的传感器的标定合格，反之，则判定标定不合格，重新进行标定。
进一步地，测量误差的计算公式具体如下：
进一步地，使用恒温槽，将类煤油和水都放置在恒温槽中，等待温度恒定后，然后将待标定的传感器放置在位于恒温槽中的类煤油或水中进行测量。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上，如图1所示，所述试验准备包括：
a)将试验房间及窗户关好，控制温度；
b)准备好各项测试设备：密度传感器测试设备、时间计数器、温度传感器；
c)准备好标准密度传感器、待标定密度传感器、传感器夹具、装夹具油箱；
d)将装夹具油箱装入足够多标定液体的，确保传感器能完全浸入到液体中；
e)检查各项测试设备是否工作正常；
f)将传感器固定在夹具上；
g)将传感器与测试设备按顺序连接好，确保连接无误。
所述在类煤油中试验，记录各传感器谐振周期值。即将固定有密度传感器的夹具放置在装有类煤油的恒温槽中，并盖好恒温槽的盖子。稳定后记录计数器读数。
所述用清洗剂冲洗传感器和夹具并晾干。清洗传感器与夹具均应在指定容器中进行。
所述在水中试验，记录各传感器谐振周期值。即将固定有密度传感器的夹具放置在装有水的恒温槽中，并盖好恒温槽的盖子。稳定后记录计数器读数。
所述标定，即计算各传感器的常数K0、K2。K0和K2的计算公式如下：
K0＝ρk-K2×Tk 2 (2)
其中：
ρw20—用标准传感器测出水的密度，单位为Kg/m3；
ρk20—用标准传感器测出类煤油的密度，单位为Kg/m3；
Tw20—试验液体为水条件下测出的传感器周期，单位为μs；
Tk20—试验液体为类煤油条件下测出的传感器周期，单位为μs。
所述标定后的密度值与标准传感器在该液体中测得的密度值进行对比，即将某液体的周期值代入已标定的公式中计算密度值，并与标准传感器在该液体中测得的密度值进行比对，计算测量误差。
所述被测液体的密度值可通过公式(3)计算：
ρ＝K0+K2T2 (3)
式中:ρ—液体密度Kg/m3；
T—时间计数器测量的时间(us)；
K0—常数；
K2—常数。
所述测量误差可通过下式(4)计算：
若测量误差>0.4％，则重新标定。若测量误差<0.4％，则标定结束。
所述标定结束后，将传感器从夹具上卸下，用清洗剂清洗干净，晾干后放到指定位置，并将其他仪器设备整理好，放回指定位置。最后用毛巾将桌子和工作台上残留的液体擦干净，保持试验室的清洁。
本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将待标定的传感器放置在类煤油中，等到温度恒定后记录待标定的传感器的周期值；
步骤2：将待标定的传感器用清洗剂清洗并晾干；
步骤3：将待标定的传感器放置在水中，等到温度恒定且等同于放置在类煤油中的温度时，记录待标定的传感器的周期值；
步骤4：将待标定的传感器用清洗剂清洗并晾干；
步骤5：使用标定过的标准传感器对类煤油和水的密度分别进行测量，然后结合在类煤油和水环境下分别测量到的待标定的传感器的周期，计算得到用于标定待标定的传感器的常数K0和常数K2；
步骤6：使用常数K0和常数K2对待标定的传感器进行标定。
2.如权利要求1所述的一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，所述步骤5中关于常数K0的计算公式具体如下：
K0＝ρk-K2×Tk 2；
式中，ρk为用标准传感器测出的类煤油的密度，Tk为试验液体为类煤油条件下测出的传感器周期。
3.如权利要求1所述的一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，所述步骤5中关于常数K2的计算公式具体如下：
式中，ρw为用标准传感器测出的水的密度，Tw为试验液体为水条件下测出的传感器周期。
4.如权利要求1或2或3所述的一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，所述步骤6的具体操作为：
使用待标定的传感器对被测液体的密度值ρ进行测量，在测量过程中使用常数K0和常数K2对被测液体测量到的密度值进行修订，具体修订公式如下：
ρ＝K0+K2T2；
式中，ρ为使用待标定的传感器对被测液体测量得到的密度值，T为测量时的周期。
5.如权利要求4所述的一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，在使用待标定的传感器对被测液体测量到被测液体的密度值ρ后，还需要使用标准传感器对被测液体进行一次密度值的测量，将待标定的传感器测量到的密度值ρ和标准传感器测量到的密度值进行比较；设定一个比较误差范围，当比较的误差小于比较误差范围时，判定对待标定的传感器的标定合格，反之，则判定标定不合格，重新进行标定。
6.如权利要求5所述的一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，测量误差的计算公式具体如下：
7.如权利要求1所述的一种关于谐振式密度传感器的标定方法，其特征在于，使用恒温槽，将类煤油和水都放置在恒温槽中，等待温度恒定后，然后将待标定的传感器放置在位于恒温槽中的类煤油或水中进行测量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111334130.5A CN114047094A (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种关于谐振式密度传感器的标定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111334130.5A CN114047094A (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种关于谐振式密度传感器的标定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114047094A true CN114047094A (zh) | 2022-02-15 |
Family
ID=80208517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111334130.5A Pending CN114047094A (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种关于谐振式密度传感器的标定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114047094A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108918662A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-30 | 西安交通大学 | 一种CMUTs流体密度传感器及其制备方法 |
| CN109283092A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-29 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种密度传感器高低温实验方法 |
| CN110208142A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 朝阳市加华电子有限公司 | 音叉式密度计 |
-
2021
- 2021-11-11 CN CN202111334130.5A patent/CN114047094A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108918662A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-30 | 西安交通大学 | 一种CMUTs流体密度传感器及其制备方法 |
| CN109283092A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-29 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种密度传感器高低温实验方法 |
| CN110208142A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 朝阳市加华电子有限公司 | 音叉式密度计 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐泽清等: "谐振式液体密度传感器研究", 黑龙江工程学院学报（自然科学版）, vol. 23, no. 4, 31 December 2009 (2009-12-31), pages 58 - 61 * |
| 樊玉铭等: "一种高精度密度传感器的研究", 传感技术学报, vol. 20, no. 9, 30 September 2007 (2007-09-30), pages 2001 - 2006 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wright et al. | Design and uncertainty analysis for a PVTt gas flow standard | |
| CN108089102A (zh) | 一种油浸式套管多层绝缘不均匀受潮的实验方法 | |
| CN113155903A (zh) | 一种海洋电极式电导率传感器稳定性评估方法 | |
| CN114047094A (zh) | 一种关于谐振式密度传感器的标定方法 | |
| CN109596890A (zh) | 一种电阻温度系数测试仪 | |
| CN109708943B (zh) | 一种氮中三氯一溴甲烷气体标准物质的制备方法 | |
| Månsson | A 4.5 cm3 bomb combustion calorimeter and an ampoule technique for 5 to 10 mg samples with vapour pressures below approximately 3 kPa (20 Torr) | |
| CN205229081U (zh) | 冻土骨架比热测试装置 | |
| Meites et al. | Simple differential thermometric technique for measuring the rates of chemical reactions in solutions | |
| Westman et al. | Accurate phase equilibrium measurements of CO2 mixtures | |
| CN215640707U (zh) | 一种硅基负极浆料产气速率的测量装置 | |
| Meyer et al. | The second-generation NIST standard hygrometer | |
| CN109211726B (zh) | 一种在线谐振式密度计校准装置 | |
| Smith Jr et al. | The critical temperatures of isomeric pentanols and heptanols | |
| CN111175346A (zh) | 水分活度检测装置、水分活度检测罐及其检测方法 | |
| Midgley | Temperature compensation in potentiometry: isopotentials of pH glass electrodes and reference electrodes. Part II. Performance of commercial electrodes | |
| Wright et al. | NIST calibration services for hydrometers | |
| Lindsay Jr et al. | Vapor pressure lowering of aqueous solutions at elevated temperatures | |
| CN219121969U (zh) | 一种土体颗粒比重的测量装置 | |
| CN220251234U (zh) | 恒温水槽内温度探头专用校准装置 | |
| CN110568006B (zh) | 一种储热材料的储热密度测试方法及系统 | |
| CN107064205A (zh) | 一种定量评价金属材料冷热循环条件下尺寸变化速度的方法 | |
| CN109507101B (zh) | 电极装置、高温高压点蚀电位的检测装置和高温高压点蚀电位的检测方法 | |
| RU2795557C1 (ru) | Имитационный способ поверки плотномеров поплавкового типа для жидкостей с большой плотностью | |
| CN211825802U (zh) | 水分活度检测装置和水分活度检测罐 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |