CN220120698U - 一种测量酒精浓度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及浓度测量技术领域，具体涉及一种酒精浓度测量装置，装置包括框架、角度编码器、伺服电机、激光器、酒精容器、信号接收装置、同心转台和伺服电机控制器；框架包括支撑柱、底板和隔离钢板,底板和隔离钢板通过多个支撑柱连接，伺服电机控制器和角度编码器都安装在底板上，角度编码器的顶部与伺服电机连接，伺服电机控制器与伺服电机电连接，伺服电机的工作端与同心转台连接，同心转台上套有激光器固定板，激光器设置在激光器固定板上，同心转台上还安装有置物台，酒精容器设置在置物台上，信号接收装置安装在隔离钢板上且位于远离激光器的一侧，本装置基于入射角补偿的方法测量浓度，弥补了针对这一方法尚未有专用设备的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及浓度测量技术领域，具体涉及一种酒精浓度测量装置。
背景技术
液体是物质存在的三大基础类别之一（固体、气体），物理性质常常是需要检测的。对于液体来说，浓度值经常需要测量，饮料、香精、染料、燃料等各种液体在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途。液体浓度的测量在许多行业都是至关重要的，液体的浓度测试方法有很多，常见的有：韦式天平测试法，折光测试法，滴定分析法，超声波测试法等等。
对于酒精浓度的测量，目前常见的酒精浓度测量方法有气相色谱法、蒸汽密度法和电化学方法，这三种方法都有各自的缺陷，申请号为202311252797.X的中国专利公开了一种酒精浓度测量方法，其本质是通过入射角补偿的方法来测量酒精浓度，但目前尚未有针对这一方法的测量装置。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种酒精浓度测量装置。
一种测量酒精浓度的装置，包括：框架、角度编码器、伺服电机、激光器、酒精容器、信号接收装置、同心转台和伺服电机控制器；
所述框架包括支撑柱、底板和隔离钢板,所述底板和隔离钢板通过多个支撑柱连接，伺服电机控制器和角度编码器都安装在底板上，角度编码器的顶部与伺服电机连接，且伺服电机控制器与伺服电机电连接，伺服电机的工作端与同心转台连接，同心转台上套有激光器固定板，激光器设置在激光器固定板上，且同心转台上还安装有置物台，酒精容器设置在置物台上，信号接收装置安装在隔离钢板上且位于远离激光器的一侧。
进一步，所述同心转台包括同心转台上部和同心转台下部，同心转台上部和同心转台下部固连，伺服电机的工作端与同心转台下部连接，同心转台下部上套有激光器固定板，同心转台上部上安装有置物台。
进一步，所述同心转台上部设有固定突起，置物台上设有与固定突起相配合的固定凹槽。
进一步，其特征在于，所述隔离钢板上开有梯形槽，激光器固定板的转动臂设置在梯形槽位置处。
进一步，其特征在于，所述酒精容器为石英方缸或石英比色皿。
进一步，所述信号接收装置为CCD信号传感器。
进一步，所述装置还包括暗盒，所述设置在隔离钢板上，且信号接收装置设置在暗盒内部。
进一步，所述激光器外部设有激光器散热装置。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
1.本实用新型提供的装置基于入射角补偿的方法测量浓度，弥补了针对这一方法尚未有专用设备的缺陷。
2.本实用新型提供的技术方案，采用高精度的伺服电机和角度编码器，可以保证整体测量精度达到更高的水平，减小参数误差的影响，提高装置的可靠性和精确性。
3.本实用新型提供的技术方案，采用入射光点与伺服电机同轴的技术，可以提高样品回转轴(偏角)的准确度和稳定性，以及减小误差，从而提高系统的测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或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描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为同心转台与激光器固定板连接的示意图。
附图标记说明：
1-支撑柱；2-底板；3-角度编码器；
4-伺服电机；5-激光器固定板；6-激光器；
7-同心转台上部；8-酒精容器；9-置物台；
10-信号接收装置； 11-隔离钢板；12-同心转台下部；
13-伺服电机控制器； 14-转动臂。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以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实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1，一种测量酒精浓度的装置，包括：框架、角度编码器3、伺服电机4、激光器6、酒精容器8、信号接收装置10、同心转台和伺服电机控制器13；
所述框架包括支撑柱1、底板2和隔离钢板11,所述底板2和隔离钢板11通过多个支撑柱1连接，伺服电机控制器13和角度编码器3都安装在底板2上，角度编码器3的顶部与伺服电机4连接，且伺服电机控制器13与伺服电机4电连接，通过控制伺服电机4的旋转和角度编码器3的反馈信号，可以精确控制入射角度的大小和方向，伺服电机4的工作端与同心转台连接，同心转台上套有激光器固定板5，激光器6设置在激光器固定板5上，激光器6选用半导体激光器，其相干性好、相干性好、价格低廉，在使用时，将激光器6的电压调整至3.32v，使之可以发射出稳定的波长为635nm的红光，同时我们采用偏振片来弱化光源，调整偏振片的偏振化方向，以此使信号接收装置10获得合适的光强，同心转台上还安装有置物台9，酒精容器8设置在置物台9上，入射光点与伺服电机4在同一轴线上，保证激光器6在旋转时，激光束能始终围绕圆心入射进酒精容器8，保证伺服电机4角度的旋转变化就是入射角的变化，信号接收装置10安装在隔离钢板11上且位于远离激光器6的一侧。
请参阅图2，本实施例中，所述同心转台包括同心转台上部7和同心转台下部12，同心转台上部7和同心转台下部12固连，伺服电机4的工作端与同心转台下部12连接，同心转台下部12上套有激光器固定板5，同心转台上部7上安装有置物台9。
本实施例中，所述同心转台上部7设有固定突起，置物台9上设有与固定突起相配合的固定凹槽，固定突起和固定凹槽的配合可以使置物台9更加稳定的与同心转台上部7连接。
本实施例中，所述隔离钢板11上开有梯形槽，激光器固定板5的转动臂14设置在梯形槽位置处，梯形槽的两个边为激光器固定板5转动的最大位置处，具体可根据实际需求进行参数设计。
本实施例中，所述酒精容器8为石英方缸或石英比色皿，本次选用50mm×50mm×50mm的石英比色皿，器壁厚度和材质均匀，两个透光面平行度、透光性良好。
本实施例中，所述信号接收装置10为CCD信号传感器，其光敏元素（元胞）共3648个，相邻元胞间隔8µm，必要时需要反射镜进行调试，观察反射光线是否会干扰CCD信号传感器，CCD信号传感器相对于其他装置相比，可以提高测量信号的精度和稳定性，减小误差的影响。
本实施例中，所述装置还包括暗盒，所述设置在隔离钢板11上，且信号接收装置10设置在暗盒内部，暗盒内部的里衬吸光黑纸以减少杂散光影响。
本实施例中，所述激光器6外部设有激光器散热装置，激光器散热装置可以是金属散热片等散热装置，以此保证激光器6的寿命和可靠性。
开机后伺服电机4带动激光器6转动，激光器6运动到设定角度，完成校准。将待测溶液加入到酒精容器8中，将酒精容器8放置在置物台9上，CCD信号传感器检测到折射光线发生改变后，开始旋转激光器6进行入射角补偿，CCD信号传感器将光学信号处理为电学信号并输送至电信号输入电路系统，多次进行角度调节，最终将多次测量的结果在电路系统的屏幕上输出光强曲线。读出此时角度编码器3的值与补偿前角度编码器3的值，通过二者的变化差值，可计算出酒精浓度变化。具体原理请参见申请号为202311252797.X的中国专利，在此不再赘述。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种测量酒精浓度的装置，其特征在于，包括：框架、角度编码器（3）、伺服电机（4）、激光器（6）、酒精容器（8）、信号接收装置（10）、同心转台和伺服电机控制器（13）；
所述框架包括支撑柱（1）、底板（2）和隔离钢板（11），所述底板（2）和隔离钢板（11）通过多个支撑柱（1）连接，伺服电机控制器（13）和角度编码器（3）都安装在底板（2）上，角度编码器（3）的顶部与伺服电机（4）连接，且伺服电机控制器（13）与伺服电机（4）电连接，伺服电机（4）的工作端与同心转台连接，同心转台上套有激光器固定板（5），激光器（6）设置在激光器固定板（5）上，且同心转台上还安装有置物台（9），酒精容器（8）设置在置物台（9）上，入射光点与伺服电机（4）在同一轴线上，信号接收装置（10）安装在隔离钢板（11）上且位于远离激光器（6）的一侧。
2.根据权利要求1所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述同心转台包括同心转台上部（7）和同心转台下部（12），同心转台上部（7）和同心转台下部（12）固连，伺服电机（4）的工作端与同心转台下部（12）连接，同心转台下部（12）上套有激光器固定板（5），同心转台上部（7）上安装有置物台（9）。
3.根据权利要求2所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述同心转台上部（7）设有固定突起，置物台（9）上设有与固定突起相配合的固定凹槽。
4.根据权利要求1所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述隔离钢板（11）上开有梯形槽，激光器固定板（5）的转动臂（14）设置在梯形槽位置处。
5.根据权利要求1所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述酒精容器（8）为石英方缸或石英比色皿。
6.根据权利要求1所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述信号接收装置（10）为CCD信号传感器。
7.根据权利要求1所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述装置还包括暗盒，所述设置在隔离钢板（11）上，且信号接收装置（10）设置在暗盒内部。
8.根据权利要求1所述的测量酒精浓度的装置，其特征在于，所述激光器（6）外部设有激光器散热装置。
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