一种液体智能检测装置的制作方法

测量装置的制造及其应用技术：1.本发明涉及液体测量领域，特别涉及一种可以测量液体体积、重量、密度、温度的液体智能检测装置。背景技术：2.日常生活及工业生产中常用的液体体积测量的工具有量杯、量筒、滴定管、移液管等，但是这类体积测量工具不能立刻读取显示液体体积，且需要人通过肉眼进行平视读取体积参数，另外这类体积测量工具在实际使用过程中必须保证处于水平状态才能进行测量度数，而且对液体状态也有要求，必须等液体处于水平位置时才能进行读书。此外，介于液体体积的测量是通过人眼进行观察读取，而实际操作过程中极有可能出现读取视线不是水平直视，从而导致体积测量数据有误差。综上，传统的体积测量工具在进行液体体积测量时，存在诸多影响测量结果的因素，且测量操作过程也受一定局限性。这些测量工具，功能也比较单一，不能测出液体重量、密度等信息，且无法快速高效地提供较为准确的测量结果并自动显示给使用者。3.因此，在工业生产或液体产品研发应用中急需一款液体智能检测装置，当容器中有液体就能直接看出该液体的体积、重量、温度等信息，而且可满足不同环境下的液体检测，从而快速高效准确的获取液体的信息参数。技术实现要素：4.本发明的目的在于，提供一种液体智能检测装置，通过设置体积检测模块、质量检测模块、温度传感器可快速高效准确地获取液体体积、质量、温度等信息。5.本发明提供了具体的技术方案如下：6.一种液体智能检测装置，包括容器本体，所述容器本体分为液体室和空气室，所述液体室顶部开口，所述液体室中部内侧设有电机室，所述电机室内固定有微型抱闸伺服电机，所述微型抱闸伺服电机可以进行低速正反旋转，所述微型抱闸伺服电机的电机轴穿过电机室固定连接有限流板，所述限流板与所处电机室外侧面以流体密封形式贴合，所述限流板上表面密封贴设有第一隔离膜，所述第一隔离膜下表面和所述限流板上表面之间设有第一压力传感器，所述液体室内下部以流体密封的形式连接有水平设置的可上下移动的阻尼板，所述液体室和所述空气室通过所述阻尼板在所述容器本体内部可活动连接，所述阻尼板内部设有微型电动伸缩杆，所述微型电动伸缩杆的端部固定有耐腐蚀橡胶；7.所述阻尼板上安装有质量检测模块，所述质量检测模块包括第二隔离膜和第二压力传感器，所述第二隔离膜密封贴设于所述阻尼板整个上表面与液体接触，所述第二压力传感器位于所述第二隔离膜下表面和所述阻尼板上表面之间，所述阻尼板上还设有红外温度传感器，所述阻尼板中心位置开有凹槽，所述红外温度传感器位于所述凹槽内，所述红外传感器紧贴于所述第二隔离膜的下表面；8.所述空气室内安装有体积检测模块，所述体积检测模块包括限位弹簧和叶轮，所述限位弹簧的一端连接至所述阻尼板的底部，所述限位弹簧的另一端悬空紧贴所述空气室的内壁，所述叶轮通过叶轮轴转动连接在所述空气室末端，在所述叶轮前端设有弹簧金属挡圈，所述弹簧金属挡圈上设有接触式位置传感器，所述叶轮具有若干恒定容积的隔仓，所述隔仓由均匀分布在所述叶轮上的若干叶片隔断形成，所述叶片以流体密封的形式与所述空气室内壁连接，所述叶轮轴上安装有角度传感器，所述空气室内部末端开口，所述开口处设有第三压力传感器；9.所述液体智能检测装置还包括智能显示器，所述智能显示器固定在所述容器本体外侧，所述智能显示器内部设有电池、开源单片机和报警器，所述微型抱闸伺服电机、微型电动伸缩杆、第一压力传感、第二压力传感器、第三压力传感器、红外温度传感器、接触式位置传感器、角度传感器、报警器与所述开源单片机与电性连接，所述第二压力传感器测得的压力值为f1，所述第三压力传感器测得的压力值为f2，所述开源单片机控制所述微型抱闸伺服电机转动以调节所述限流板的角度，以保证|f1-f2|《f1×20％。10.作为本发明的进一步改进，所述智能显示器还包括显示屏，所述显示屏可显示液体的体积、质量、密度、温度。11.作为本发明的进一步改进，所述限流板转动至水平位置时，所述限流板与所述液体室内壁以流体密封的方式连接，所述开源单片机写入有可在智能显示器上输入设定体积值的程序，并当所述体积检测模块检测到注入液体达到所述设定体积值时，所述开源单片机控制所述微型抱闸伺服电机转动，使所述限流板转动至水平位置。12.优选的，所述报警器为指示灯报警器或声音报警器。13.优选的，所述第一隔离膜、第二隔离膜和限流板为防腐蚀透明材质。14.优选的，所述阻尼板的阻尼比范围为0.05-0.2。15.优选的，所述空气室对应的容器本体可以是直管或l型管或带有直管段的异型管。16.优选的，所述叶轮的隔仓数量为16个。17.本发明还提供了一种液体智能检测装置的检测方法，包括如下步骤：18.s1、将液体从所述液体室顶部的开口处注入液体室中，液体接触所述限流板继续流入液体室底部，同时所述限流板上的第一压力传感器检测得到压力值f0；19.s2、所述阻尼板上的第二压力传感器检测得到压力值f1，同时所述阻尼板在液体压力推动下向下移动；20.s3、所述阻尼板推动所述空气室内的空气流动，空气推动所述具有若干恒定容积的隔仓组成的叶轮绕所述叶轮轴转动，同时所述空气室开口处的第三压力传感器检测得到压力值f2；21.s4、所述开源单片机内写入有控制程序，以计算|f1-f2|和f1×20％的值，并判断当|f1-f2|》f1×20％时，所述开源单片机控制所述微型抱闸伺服电机启动并转动电机轴以调节所述限流板的角度，使所述限流板与所述空气室的间隙减小；当|f1-f2|《f1×20％时,所述开源单片机控制所述微型抱闸伺服电机停止转动并抱闸锁死电机轴；22.s5、当测量液体不断注入所述液体室，使得所述阻尼板底部的限位弹簧移动到与所述弹簧金属挡圈接触时，所述接触式位置传感器采集到信号并传输至所述开源单片机，所述开源单片机控制所述智能显示器的报警器发出报警信号，提醒即将到达所述液体智能检测装置的最大量程，并及时停止液体注入；23.s6、当所述第一压力传感器测得的压力值f0趋于零，即所需测量的液体完成注入时，所述微型电动伸缩杆在开源单片机的控制下顶住所述容器本体内壁，将所述阻尼板固定锁死；24.s7、所述叶轮上的角度传感器采集所述叶轮转过的角度信息，所述阻尼板上的第二压力传感器检测最终阻尼板锁死状态下的压力值，所述红外温度传感检测当下液体的温度值，并传输至所述开源单片机，所述开源单片机写入有算法程序，将角度信息换算成转动圈数再乘以所述隔仓的恒定容积，从而得到液体的体积，将所述压力值换算成液体最终重量，并得到液体的密度，所述开源单片机将所述体积、质量、密度、温度数据传输到所述智能显示器的显示屏上。25.本发明的有益效果：本发明通过设置体积检测模块、质量检测模块、温度传感器可快速高效准确地获取液体体积、质量、温度信息，还能得到液体的密度信息；本发明通过注入液体带动阻尼板推动空气流动带动已知恒定容积的叶轮转动，通过检测角度信息换算得到空气体积，且考虑了空气室前后端气体压力差以保证空气可视为不可压缩气体，进而所测得的空气体积即为液体体积；本发明通过多个传感器、微型抱闸伺服电机、微型电动伸缩杆和开源单片机来控制液体流速和阻尼板的运动状态，从而提供体积测量的准确度，减少外界因素造成的测量误差；此外还设有警报器以提醒即将达到最大体积量程，避免液体注入过多造成测量误差；本发明还可在智能显示器上输入设定体积值，并当注入液体达到设定体积值时，锁定液体室使其关闭密封，从而可提取固定体积的液体。附图说明：26.为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。27.图1为本发明的液体智能检测装置的结构示意图。28.图2为本发明的液体智能检测装置的a部分的局部放大图。29.图3为本发明的液体智能检测装置的另一实施例的结构示意图。具体实施方式：30.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。32.需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。33.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。34.下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述：35.参照图1-3，一种液体智能检测装置，包括容器本体1，所述容器本体1分为液体室2和空气室3，所述液体室2顶部开口，所述液体室2中部内侧设有电机室4，所述电机室4内固定有微型抱闸伺服电机5，所述微型抱闸伺服电机5可以进行低速正反旋转，所述微型抱闸伺服电机5的电机轴穿过电机室4固定连接有限流板6，所述限流板6与所处电机室4外侧面以流体密封形式贴合，所述限流板6上表面密封贴设有第一隔离膜7，所述第一隔离膜7下表面和所述限流板6上表面之间设有第一压力传感器8，所述液体室2内下部以流体密封的形式连接有水平设置的可上下移动的阻尼板9，所述液体室2和所述空气室3通过所述阻尼板9在所述容器本体1内部可活动连接，所述阻尼板9内部设有微型电动伸缩杆10，所述微型电动伸缩杆10的端部固定有耐腐蚀橡胶。36.所述阻尼板9上安装有质量检测模块，所述质量检测模块包括第二隔离膜11和第二压力传感器12，所述第二隔离膜11密封贴设于所述阻尼板9整个上表面与液体接触，所述第二压力传感器12位于所述第二隔离膜11下表面和所述阻尼板9上表面之间，所述阻尼板9上还设有红外温度传感器13，所述阻尼板9中心位置开有凹槽14，所述红外温度传感器13位于所述凹槽14内，所述红外传感器紧贴于所述第二隔离膜11的下表面；37.所述空气室3内安装有体积检测模块，所述体积检测模块包括限位弹簧15和叶轮16，所述限位弹簧15的一端连接至所述阻尼板9的底部，所述限位弹簧15的另一端悬空紧贴所述空气室3的内壁，所述叶轮16通过叶轮16轴转动连接在所述空气室3末端，在所述叶轮16前端设有弹簧金属挡圈25，所述弹簧金属挡圈25上设有接触式位置传感器26，所述叶轮16具有若干恒定容积的隔仓17组成的所述隔仓17由均匀分布在所述叶轮16上的若干叶片18隔断形成，所述叶片18以流体密封的形式与所述空气室3内壁连接，所述叶轮16轴上安装有角度传感器19，所述空气室3内部末端开口，所述开口处设有第三压力传感器20；38.所述液体智能检测装置还包括智能显示器21，所述智能显示器21固定在所述容器本体1外侧，所述智能显示器21内部设有电池22、开源单片机23和报警器24，所述微型抱闸伺服电机5、微型电动伸缩杆10、第一压力传感、第二压力传感器12、第三压力传感器20、红外温度传感器13、接触式位置传感器26、角度传感器19、报警器24与所述开源单片机23与电性连接，所述第二压力传感器12测得的压力值为f1，所述第三压力传感器20测得的压力值为f2，所述开源单片机23控制所述微型抱闸伺服电机5转动以调节所述限流板6的角度，以保证|f1-f2|《f1×20％。39.进一步的，所述智能显示器21还包括显示屏，所述显示屏可显示液体的体积、质量、密度、温度。40.优选的，所述报警器24为指示灯报警器24或声音报警器24。41.优选的，所述隔离膜和限流板6为防腐蚀透明材质。42.优选的，所述阻尼板9的阻尼比范围为0.05-0.2。43.优选的，所述空气室3对应的容器本体1可以是直管或l型管或带有直管段的异型管。44.优选的，所述叶轮16的隔仓17数量为16个。45.作为本发明的另一个实施例：46.所述限流板6转动至水平位置时，所述限流板6与所述液体室2内壁以流体密封的方式连接，所述开源单片机23写入有可在智能显示器21上输入设定体积值的程序，并当液体注入液体室2推动空气流动检测到液体体积达到所述设定体积值时，所述开源单片机23控制所述微型抱闸伺服电机5转动，使所述限流板6转动至水平位置，实现液体室2的关闭密封，得到设定体积的液体，然后将限流板6上方残留的液体去除，而后在智能显示器21上控制限流板6转动，即可从液体室2的开口处提取固定体积的液体，以满足用户使用需求。47.本发明还提供了一种液体智能检测装置的检测方法，包括如下步骤：48.s1、将液体从所述液体室2顶部的开口处注入液体室2中，液体接触所述限流板6继续流入液体室2底部，同时所述限流板6上的第一压力传感器8检测得到压力值f0；49.s2、所述阻尼板9上的第二压力传感器12检测得到压力值f1，同时所述阻尼板9在液体压力推动下向下移动；50.s3、所述阻尼板9推动所述空气室3内的空气流动，空气推动所述具有若干恒定容积的隔仓17组成的叶轮16绕所述叶轮16轴转动，同时所述空气室3开口处的第三压力传感器20检测得到压力值f2；51.s4、所述开源单片机23内写入有控制程序，以计算|f1-f2|和f1×20％的值，并判断当|f1-f2|》f1×20％时，所述开源单片机23控制所述微型抱闸伺服电机5启动并转动电机轴以调节所述限流板6的角度，使所述限流板6与所述空气室3的间隙减小；当|f1-f2|《f1×20％时,所述开源单片机23控制所述微型抱闸伺服电机5停止转动并抱闸锁死电机轴；52.s5、当测量液体不断注入所述液体室2，使得所述阻尼板9底部的限位弹簧15移动到与所述弹簧金属挡圈25接触时，所述接触式位置传感器26采集到信号并传输至所述开源单片机23，所述开源单片机23控制所述智能显示器21的报警器24发出报警信号，提醒即将到达所述液体智能检测装置的最大量程，并及时停止液体注入；53.s6、当所述第一压力传感器8测得的压力值f0趋于零，即所需测量的液体完成注入时，所述微型电动伸缩杆10在开源单片机23的控制下顶住所述容器本体1内壁，将所述阻尼板9固定锁死；54.s7、所述叶轮16上的角度传感器19采集所述叶轮16转过的角度信息，所述阻尼板9上的第二压力传感器12检测最终阻尼板9锁死状态下的压力值，所述红外温度传感检测当下液体的温度值，并传输至所述开源单片机23，所述开源单片机23写入有算法程序，将角度信息换算成转动圈数再乘以所述隔仓17的恒定容积，从而得到液体的体积，将所述压力值换算成液体最终重量，并得到液体的密度，所述开源单片机23将所述体积、质量、密度、温度数据传输到所述智能显示器21的显示屏上。55.综上所述，本发明在液体检测领域具有快速高效、精准测量、智能化可调节的优点，本发明的工作原理如下：本发明通过采用微型抱闸伺服电机5对限流板6的角度进行调节来控制液体流速及流量，从而调节液体作用在阻尼板9上的压力，相当于调节了空气室3内进口端的空气压力；通过阻尼板9内的微型电动伸缩杆10的伸缩顶住容器本体1内壁以固定锁死阻尼板9，从而精准控制空气流动以便准确进行气体体积的测量；通过第二压力传感器12检测液体最终静止状态下作用在阻尼板9上的压力，即液体的重力，从而得到液体的质量；通过红外温度传感器13检测液体温度，且第一压力传感、第二压力传感器12和红外温度传感器13都位于隔离膜下方，从而与液体隔绝，对传感器起到了防腐蚀保护的作用；通过阻尼块推动空气室3内的空气流动带动具有若干恒定容积的隔仓17组成的叶轮16转动，叶轮16上的角度传感器19检测其转角信息，得到对应的隔仓17内恒定容积的空气流动排出的空气体积总和，极为液体的体积，其中由于控制了空气室3内进口端的空气压力，并基于开源单片机23的程序控制了空气室3内进出口端的空气压力差小于进口端的压力值的20％，故此处的空气可视为不可压缩气体，从而保证了通过测量气体体积得到液体体积的准确性；通过设置限位弹簧15以提醒液体测量的最大量程，避免测量误差；还可通过在智能显示器21上输入设定体积值，并当注入液体达到设定体积值时，开源单片机23控制微型抱闸伺服电机5转动使限流板6转动至水平位置，实现液体室2的关闭密封，从而可提取固定体积的液体。56.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。









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