CN210401525U - 一种新型液体电阻率测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型液体电阻率测量装置，所述装置包括壳体，以及安装在壳体内的方形容器、电压电流检测模块及单片机；所述方形容器用于装入待测液体，该容器一侧面上设有相对设置的石墨上下极板，所述石墨上下极板与电压电流检测模块，以及待测液体形成闭合回路，该电压电流检测模块用于检测待测液体在上下极板间的电压，及流过待测液体的电流，并将检测数据传输至单片机。本装置具有测量任意液体电阻率及液体温度的功能，同时可以实现不同温度下对液体电阻率的测量，具有较高的测量精度和实用性。

Description

一种新型液体电阻率测量装置

技术领域

本实用新型涉及科普教学领域，具体为一种新型液体电阻率测量装置。

背景技术

在工业、国防和科技研究中经常要对固体或者液体的电阻率进行测量，其中液体因其本身物理性质较固体有所不同，其电阻率的测量也更为困难。

现有液体电阻率测量多选择BEC-200型液体介质电阻率测试仪，使用微机化技术，采用CPU芯片、高精度AD转换技术和贴片技术完成对电阻率的测量。该仪器原理复杂，过分依赖电子技术，易造成死机现象，产生额外经济损失；机重达0.8kg，尺寸为146×146×108mm，不便于移动携带，不利于实验室中使用，且测量精度固定，难以满足不同精度要求下的使用。此外，传统液体电阻率测量装置接线和测量过程繁杂，为测量电阻率工作带来了极大的困难。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，本实用新型提供一种新型液体电阻率的测量装置，解决现有装置不利于携带、操作复杂的问题，并能有效地完成对液体电阻率高精度的测量，而提供一种结构简单、方便在实验室中使用的新型液体电阻率测量装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型液体电阻率测量装置，所述装置包括壳体，以及安装在壳体内的方形容器、电压电流检测模块及单片机；所述方形容器用于装入待测液体，该容器一侧面上设有相对设置的石墨上下极板，所述石墨上下极板与电压电流检测模块，以及待测液体形成闭合回路，该电压电流检测模块用于检测待测液体在上下极板间的电压，及流过待测液体的电流，并将检测数据传输至单片机。

进一步地，所述石墨上下极板与容器的预留空间形成注液口，且除注液口一侧外，容器内极板的其余端面均与容器内壁相接触。

进一步地，所述石墨上下极板伸出容器的部分与容器密封配合，使石墨上下极板与容器成为一体化结构。

进一步地，所述电压电流检测模块为ACS712传感器模块，所述传感器模块将采集到的电压及电流信号经过AD转化后传送至单片机。

进一步地，所述容器另一侧面安装有温度传感器，所述温度传感器输出端连接单片机，用于将采集到的温度转化成数字信号输入单片机中。

进一步地，所述单片机连接LCD显示屏，所述单片机将获取的信息计算处理后，通过LCD显示屏实时显示测量电阻率、及温度的数值。

进一步地，所述容器由3D打印机打印而成。

进一步地，所述壳体材料为环氧板。

本实用新型提供一种液体电阻率测量装置，具有测量任意液体电阻率及液体温度的功能，结构简单，待测液体所用容器采用3D打印机进行加工，使装置便于携带，且具有较好的容器精度，同时可通过改变电流电压检测模块实现不同精度下的测量，方便快捷，减少了测量工作的工作量；

本装置还实现了不同温度下对液体电阻率的测量，为科研工作者提供了一种便捷测量电阻率的装置，具有较高的测量精度和实用性，也可广泛用于大学及中学实验室中，为学生开展研究性实践活动提供条件，培养学生的学习兴趣。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型容器结构示意图；

图3是本实用新型容器结构俯视图；

图4是传感器模块ACS712接口电路原理图；

图5是本实用新型原理框图。

附图标记：1-壳体；2-方形容器；3-电压电流检测模块；4-单片机；5-石墨上极板；6-石墨下极板；7-注液口；8-温度传感器；9-LCD显示屏。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～3所示，一种新型液体电阻率测量装置，一种新型液体电阻率测量装置，所述装置包括壳体1，以及安装在壳体内的方形容器2、电压电流检测模块3及单片机4；所述方形容器用于装入待测液体，该容器一侧面上设有相对设置的石墨上下极板(5、6)，所述石墨上下极板与电压电流检测模块，以及待测液体形成闭合回路，该电压电流检测模块用于检测待测液体在上下极板间的电压，及流过待测液体的电流，并将检测数据传输至单片机。

所述石墨上下极板与容器的预留空间形成注液口7，且除注液口一侧外，容器内极板的其余端面均与容器内壁相接触。

所述石墨上下极板伸出容器的部分与容器密封配合，防止液体外泄，使石墨上下极板与容器成为一体化结构；密封方法有如下两种：一种直接采用热融胶密封，另一种是将3D打印材料融化，均匀涂抹在接触部分的四周，一段时间后会定形。

所述容器另一侧面安装有温度传感器8，温度传感器的安装部分与容器也需要密封配合，所述温度传感器输出端连接单片机，用于将采集到的温度转化成数字信号输入单片机中。

所述电压电流检测模块为ACS712传感器模块，所述传感器模块将采集到的电压及电流信号经过AD转化后传送至单片机，传感器模块ACS712接口电路原理如图4所示。

所述单片机连接LCD显示屏9，所述单片机将获取的信息计算处理后，通过LCD显示屏实时显示测量电阻率、及温度的数值。

所述容器由3D打印机打印而成，所述壳体材料为环氧板，所用单片机型号为STC89C52。

本实用新型的工作原理是：

导体的电阻可用

进行计算,其中L为导体的长度，S为导体的横截面积，由此我们推出：

其中U为待测液体两端极板间的电压，I为流过液体的电流，S表示极板与液体接触的面积，L表示两极板间的距离。

通过游标卡尺测量极板与液体接触部分的边长a、b,以计算横截面积S，以及上下极板间的距离L，将数据输入单片机，并采用ACS712传感器模块接入电极两端，当电路通电后，芯片内部产生磁场，磁场被集成在内部的霍尔器件获取，并转化为一定比例的电压值，将采集到的电压及电流信号经过AD转化后传送至单片机，用C语言进行编程，单片机将按照原理公式进行计算，并通过LCD显示屏实时显示测量电阻率的数值，本实用新型原理框图如图5所示。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述装置包括壳体，以及安装在壳体内的方形容器、电压电流检测模块及单片机；所述方形容器用于装入待测液体，该容器一侧面上设有相对设置的石墨上下极板，所述石墨上下极板与电压电流检测模块，以及待测液体形成闭合回路，该电压电流检测模块用于检测待测液体在上下极板间的电压，及流过待测液体的电流，并将检测数据传输至单片机。

2.根据权利要求1所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述石墨上下极板与容器的预留空间形成注液口，且除注液口一侧外，容器内极板的其余端面均与容器内壁相接触。

3.根据权利要求1所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述石墨上下极板伸出容器的部分与容器密封配合。

4.根据权利要求1所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述电压电流检测模块为ACS712传感器模块，所述传感器模块将采集到的电压及电流信号经过AD转化后传送至单片机。

5.根据权利要求1所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述容器另一侧面安装有温度传感器，所述温度传感器输出端连接单片机，用于将采集到的温度转化成数字信号输入单片机中。

6.根据权利要求5所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述单片机连接LCD显示屏，所述单片机将获取的信息计算处理后，通过LCD显示屏实时显示测量电阻率、及温度的数值。

7.根据权利要求1所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述容器由3D打印机打印而成。

8.根据权利要求1所述的一种新型液体电阻率测量装置，其特征在于：所述壳体材料为环氧板。

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