CN205538550U - 气体动态密度测量装置 - Google Patents
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Abstract
气体动态密度测量装置，包括壳体、支架、配重体以及浮球、杠杆机构、计量重量的传感器、温度传感器、压力传感器、微处理器、液晶显示屏构成。浮球与配重体在特定气体浮力场中通过杠杆机构，配成重量平衡状态。当气体成分发生变化，浮力也随之发生变化，浮球与配重体的平衡被打破，平衡力被计量重量的传感器捕获，经过微处理器、液晶显示屏得出动态密度数据。该装置经过对温度、压力的修正可有效对气体密度进行动态测量。气体动态密度测量仪，设计精巧、灵敏、结构简单、成本低、应用领域广。
Description
技术领域：
本发明涉及一种气体密度测量仪表，尤其是一种气体动态密度测量装置。
背景技术：
现有气体密度测量方法，需要对天平两端的体积做消除浮力影响的校正，过程过于复杂。该方法更无法实现在线气体动态密度测量。专利号：CN102235960A发明一种新型气体密度传感器，结构过于简陋可实施性差。专利号：CN102435287A一种砝码质量测量中的空气浮力修正装置，不适用动态测量，结构过于复杂成本高。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种气体动态密度测量装置，其结构简单，实用领域宽，成本低，测量精度高。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
气体动态密度测量装置，包括壳体、支架、配重体以及浮球、杠杆机构、计量重量的传感器、温度传感器、压力传感器、微处理器、液晶显示屏构成。杠杆机构上有旋转轴、传感器触点。浮球与配重体在特定气体浮力场中通过杠杆机构，配成重量平衡状态。当特定气体浮力场中混入其它组分的气体时，浮力场的浮力发生变化，在特定气体浮力场中的原有重量平衡被打破，杠杆机构传感器触点与计量重量的传感器接触，将力传给计量重量的传感器并输出信号到微处理器，微处理器对计量重量的传感器的输送信号和温度传感器、压力传感器输送信号经过程序计算并修正得出动态密度数据，在显示屏显示瞬时密度。
气体动态密度测量装置，在制造时，首先选择参考气体作浮力场，并在参考气体浮力场的情况下做出浮球、杠杆机构、配重体的重力平衡。预判将要变化的气体组分的密度会引起浮球、杠杆机构、配重体的旋转方向来确定计量重量的传感器的安装位置。
气体动态密度测量装置，杠杆比大，浮球大有利于提高气体动态密度测量装置的精度。
附图说明：
图1是本发明的原理图。
图2是本发明的受力分析图。
图1中，1壳体，2支架，3配重体，4浮球，5杠杆机构，5.1杠杆机构旋转轴，5.2传感器触点，6计量重量的传感器，6.1计量重量的传感器信号输出端，7微处理器，8液晶显示屏，9温度传感器，10压力传感器。
图2中，P1浮球重力，F1浮球受到浮力场的浮力，V1浮球体积，S1浮球的力臂，D气体密度，P2配重体重力，F2配重体受到浮力场的浮力，V2配重体体积，S2配重体的力臂，
具体实施方式：
下面结合附图对本发明实施例做进一步说明：
气体动态密度测量装置的壳体1安装有支架2，配重体3浮球4镶在杠杆机构5的两端，杠杆机构5上有旋转轴5.1传感器触点5.2，与传感器触点5.2比邻的计量重量的传感器6镶装在支架2上。浮球4与配重体3在特定气体浮力场中通过杠杆机构5配成重量平衡状态，当特定气体浮力场中混入其它组分的气体时，浮力场发生变化，在特定气体浮力场中的重量平衡被打破，杠杆机构传感器触点5.2与计量重量的传感器6接触，将力传给计量重量的传感器6并通过计量重量的传感器信号输出端6.1将信号输送到微处理器7，微处理器7将来自温度传感器9的信号，压力传感器10的信号经过程序修正计算得出动态密度数据，在显示屏8上显示瞬时密度。
气体动态密度测量装置受力分析：
平衡状态下：(P1-F1)*S1＝(P2-F2)*S2
浮球浮力：F1＝V1*D
配重体浮力：F2＝V2*D
当密度D改变，浮力F1，F2随之改变，等式(P1-F1)*S1＝(P2-F2)*S2的重力平衡被打破，浮球受到浮力场的浮力被计量重量的传感器6捕获并通过计量重量的传感器信号输出端6.1将信号输出到微处理器7。
Claims (2)
1.一种气体动态密度测量装置，其特征在于：气体动态密度测量装置，包括壳体、支架、配重体以及浮球、杠杆机构、计量重量的传感器、温度传感器、压力传感器、微处理器、液晶显示屏构成；气体动态密度测量装置的壳体(1)安装有支架(2)，配重体(3)和浮球(4)镶在杠杆机构(5)的两端，杠杆机构(5)上有旋转轴(5.1)和传感器触点(5.2)，与传感器触点(5.2)比邻的计量重量的传感器(6)镶装在支架(2)上，浮球(4)与配重体(3)在特定气体浮力场中通过杠杆机构(5)配成重量平衡状态，当特定气体浮力场中混入其它组分的气体时，浮力场发生变化，在特定气体浮力场中的重量平衡被打破，杠杆机构传感器触点(5.2)与计量重量的传感器(6)接触，将力传给计量重量的传感器(6)，通过计量重量的传感器信号输出端(6.1)将信号输送到微处理器(7)，微处理器(7)将来自温度传感器(9)的信号，压力传感器(10)的信号经过程序修正计算得出动态密度数据，在显示屏(8)上显示瞬时密度。
2.根据权利要求1所述的一种气体动态密度测量装置，其特征在于选用的计量重量的传感器可以选用位移传感器、电阻传感器、压力传感器其中的一种。
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2015
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