玻璃浮計檢測校準裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種玻璃浮計檢測校準裝置，包括固定架、恒溫槽、玻璃量筒、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置、玻璃浮計定位裝置、刻度線識別裝置、稱量裝置及計算機，本發明是以液體靜力稱量法為基本原理，針對現有裝置存在的主要問題，開發了一套新型玻璃浮計檢測校準裝置。整個裝置由恒溫裝置、稱量裝置、刻度線識別裝置、玻璃浮計定位裝置、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置、計算機系統組成，可以實現僅用一種環境友好的檢定液對玻璃浮計（500～3000）kg/m3全量程范圍內的任一刻度點進行檢定或校準，檢定過程可以人工操作也可以自動完成。
【專利說明】玻璃浮計檢測校準裝置
[0001]【技術領域】:
本發明屬于密度計、酒精計、糖量計等玻璃浮計的檢測校準【技術領域】，具體涉及一種玻璃浮計檢測校準裝置。
[0002]【背景技術】:
為檢定玻璃浮計，我國制定有玻璃浮計檢定規程JJG86-2001和JJG42-2001，規程中采用的是直接比對法來進行玻璃浮計的檢定。直接比較法，即用標準玻璃浮計與被檢玻璃浮計直接比較，這種檢定方法存在其自身缺陷，歸納如下:
1.在對玻璃浮計不同標記進行檢定時，需要更換不同密度的檢定液；而目前使用的檢定液多為有毒易燃的有機溶液，有機溶液對檢定人員的及環境也存在較大危害。
[0003]2.無法檢定低量程測量密度小于650kg/m3)的玻璃浮計，因為至今尚未找到密度穩定的檢定液。
[0004]對于密度小于650kg/m3的玻璃浮計的檢定，國內有些單位基于靜力稱量法做了一些有益的探索，但大多停留在簡易模型試驗階段，尚無一套成熟的可供推廣的檢定裝置。且現有裝置均采用人工讀數，不同刻度點的檢定靠手動提拉被檢玻璃浮計來實現，檢定過程繁瑣，人為誤差較大，不適合量大且重復率高的玻璃浮計檢定。檢定液本身的自然揮發及檢定過程中的液面波動也會引入一定的測量誤差，需要人工實時觀測液面與待檢刻度線的相切狀況，易產生較大人為誤差，工作效率低下，由于上述原因，在我國以靜力稱量法為原理的玻璃浮計檢定方法尚無法進行普及和推廣。
[0005]
【發明內容】
:
綜上所述，為了克服現有技術問題的不足，本發明提供了一種玻璃浮計檢測校準裝置，它是以液體靜力稱量法為基本原理，針對現有裝置存在的主要問題，開發了一套新型玻璃浮計檢測校準裝置。整個裝置由恒溫裝置、稱量裝置、玻璃浮計刻度線識別裝置、玻璃浮計定位裝置、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置、計算機系統組成，可以實現僅用一種環境友好的檢定液對玻璃浮計(500?3000)kg/m3全量程范圍內的任一刻度點進行檢定或校準，檢定過程可以人工操作也可以自動完成。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的:
一種玻璃浮計檢測校準裝置，其中:包括固定架、恒溫槽、玻璃量筒、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置、玻璃浮計定位裝置、玻璃浮計刻度線識別裝置、稱量裝置及計算機，恒溫槽設置在固定架內，恒溫槽內設置有玻璃量筒，玻璃量筒內設置有檢定液，所述的玻璃量筒包括并排設置的主量筒和輔量筒，主量筒通過液位調節裝置與輔量筒連通，玻璃量筒上設置有檢定液液位實時監控裝置，檢定液液位實時監控裝置通過數據線連接計算機，計算機通過控制線連接液位調節裝置，檢定液液位實時監控裝置監測主量筒內檢定液的液位信息，并將該信息傳輸給計算機，計算機根據液位信息控制液位調節裝置調節主量筒內檢定液液位；
所述的固定架上設置有玻璃浮計定位裝置，稱量裝置與玻璃浮計定位裝置的滑塊連接，玻璃浮計定位裝置、稱量裝置均通過數據線連接計算機； 所述的固定架上設置有玻璃浮計刻度線識別裝置，玻璃浮計刻度線識別裝置通過數據線連接計算機，玻璃浮計刻度線識別裝置識別檢定液液面與玻璃浮計刻度線接觸情況信息，并將該信息發送給計算機，計算機通過該信息控制玻璃浮計定位裝置調節玻璃浮計刻度線與檢定液液面的接觸位置；
所述的主量筒內設置有溫度計，溫度計通過數據線連接計算機，計算機通過控制線控制恒溫槽調節檢定液的溫度。
[0007]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的檢定液液位實時監控裝置包括液位傳感器、反光板及支架，支架固定在主量筒上方，支架前端固定有液位傳感器，主量筒內底面設置有反光板，反光板與液位傳感器對應，所述的液位傳感器通過數據線連接計算機。
[0008]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的液位調節裝置包括兩個真空泵，計算機通過數據線控制兩個真空泵的啟閉，一個真空泵的進液口與主量筒連通，出液口與輔量筒連通；另一個真空泵的進液口與輔量筒連通，出液口與主量筒連通。
[0009]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的液位傳感器為激光液位傳感器或超聲液位傳感器。
[0010]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的恒溫槽包括底座、槽體、攪拌電機、攪拌器、加熱器及制冷器，槽體設置在底座上，槽體包括內槽和外槽，玻璃量筒設置在內槽內，內槽設置在外槽內，內槽與外槽之間為流體通道，槽體下設置攪拌器，攪拌電機設置在底座內，攪拌電機與攪拌器連接，槽體上設置有加熱器及制冷器，加熱器、制冷器及攪拌電機分別通過控制線連接計算機。
[0011]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的稱量裝置包括稱量底座、天平及吊繩，天平設置在稱量底座的頂面，天平下設置有吊繩，待檢玻璃浮計通過吊繩懸吊在檢定液內。
[0012]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的玻璃浮計刻度線識別裝置包括工業數字相機、工業鏡頭及照明裝置，工業數字相機固定在固定架上，工業數字相機的前端安裝工業鏡頭，工業數字相機通過數據線連接計算機，所述的固定架上設置有照明裝置，照明裝置的高度與玻璃量筒的高度相對應。
[0013]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的玻璃浮計定位裝置包括定位電機、絲桿、滑道、滑塊、上滑座及下滑座，固定架上部及下部分別設置有上滑座及下滑座，上、下滑座、兩側固定有滑道，上滑座及下滑座中部通過絲桿連接，滑塊穿裝在絲桿上，且沿滑道上下移動，稱量底座與滑塊固定，所述的絲桿下端與定位電機連接，定位電機通過數據線連接計算機。
[0014]本發明的技術方案還可以是這樣實現的:所述的定位電機為伺服電機。
[0015]本發明的有益效果為:
1、本發明是以液體靜力稱量法為基本原理，針對現有裝置存在的主要問題，開發了一套新型玻璃浮計檢測校準裝置。整個裝置由恒溫裝置、稱量裝置、玻璃浮計刻度線識別裝置、玻璃浮計定位裝置、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置、計算機系統組成，可以實現僅用一種環境友好的檢定液對玻璃浮計(500?3000)kg/m3全量程范圍內的任一刻度點進行檢定或校準，檢定過程可以人工操作也可以自動完成。
[0016]2、本發明設計了檢定液液位調節裝置，將玻璃浮計檢定用玻璃量筒設計成主輔兩個量筒，同時設置與主、輔量筒連通的真空泵，真空泵由計算機程序控制，可自動實現檢定液面的上下移動，依靠液面的上下移動來實現玻璃浮計的不同的校準標點之間的相互切換，從而實現對玻璃浮計不同刻度點的校準，進而工作需要。
[0017]3、本發明的天平、溫度計、真空泵、玻璃浮計刻度線識別裝置等元件均可與計算機連接，通過計算機控制程序控制各個元器件的工作，提高了玻璃浮計校準的自動化程度，提高檢定效率，減小測量誤差，提高檢定校準的不確定度水平。
[0018]4、本發明設計了玻璃浮計刻度線識別裝置，玻璃浮計刻度線識別裝置通過采用先進的工業數字相機對玻璃浮計進行實時拍攝，并將拍攝圖像發送至計算機，采用先進的工業數字相機圖像視覺檢測技術，改進玻璃浮計刻度線邊緣識別及位置符合性判斷算法，重點解決了動態過程中的刻度線識別、刻度線位置符合性判斷、玻璃浮計自身防抖動等關鍵問題，實現對運動中玻璃浮計表面刻度進行識別和定位。玻璃浮計刻度線識別裝置性能穩定，識別效率高，極少出現誤識別或漏識別現象，能夠克服現有檢定方法依靠人工讀數引入較大人為誤差的問題，并有利于實現檢定過程的自動化。
[0019]5、本發明的檢定液液位實時監控裝置的有效測距量程(40?60) cm，最大允許誤差為±10Mffl。主要解決了檢定液液面揮發及檢定過程中的液面波動對檢定結果的影響，與檢定液液位調節裝置相結合，可對檢定液液位高度進行實時在線測量及修正，保證了整套裝置的測量準確度。
[0020]6、本發明的玻璃浮計定位裝置采用先進的精密伺服電機帶動絲桿轉動，從而使滑塊沿滑道上下移動，從而通過稱量裝置帶動玻璃浮計上下移動，達到調節玻璃浮計位置的目的，絲桿最大行程500mm，最小步長0.3Mm，該裝置根據計算機發來的玻璃浮計刻度線識別裝置傳輸的信號和命令，控制玻璃浮計待檢刻度線到達指定位置，可實現玻璃浮計不同檢定點的精確自動定位，控制玻璃浮計任一刻度線與檢定液面相切，從而實現對玻璃浮計不同刻度值的檢定和校準。解決了現有檢定方法依靠手動提拉改變玻璃浮計位置人為誤差較大的問題，并有利于實現檢定的自動化。
[0021]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明圖1的左視不意圖；
圖3為本發明的液位調節裝置的結構示意圖；
圖4為本發明的檢定液液位實時監控裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
[0023]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種玻璃浮計檢測校準裝置，包括固定架1、恒溫槽2、玻璃量筒3、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置10、玻璃浮計定位裝置、玻璃浮計刻度線識別裝置、稱量裝置及計算機32，恒溫槽2設置在固定架1內，恒溫槽2內設置有玻璃量筒3，玻璃量筒3內設置有檢定液，所述的玻璃量筒3包括并排設置的主量筒11和輔量筒12，主量筒11通過液位調節裝置10與輔量筒12連通，玻璃量筒3上設置有檢定液液位實時監控裝置，檢定液液位實時監控裝置通過數據線連接計算機32，檢定液液位實時監控裝置監測主量筒11內檢定液的液位信息，并將該信息傳輸給計算機32，所述的檢定液液位實時監控裝置包括液位傳感器6、反光板7及支架8，支架8固定在主量筒11上方，支架8前端固定有液位傳感器6,主量筒11內底面設置有反光板7,反光板7與液位傳感器6對應，所述的液位傳感器6通過數據線連接計算機32 ;液位傳感器6為激光液位傳感器6，計算機32通過控制線連接液位調節裝置10，計算機32根據液位傳感器6發送的信息控制液位調節裝置10調節主量筒11內檢定液液位；所述的液位調節裝置10包括兩個真空泵9，計算機32通過數據線控制兩個真空泵9的啟閉，一個真空泵9的進液口與主量筒11連通，出液口與輔量筒12連通；另一個真空泵9的進液口與輔量筒12連通，出液口與主量筒11連通。
[0024]所述的主量筒11內設置有溫度計5，溫度計5通過數據線連接計算機32，計算機32通過控制線控制恒溫槽2調節檢定液的溫度，所述的恒溫槽2包括底座13、槽體、攪拌電機14、攪拌器15、加熱器16及制冷器17，槽體設置在底座13上，槽體包括內槽18和外槽19，玻璃量筒3設置在內槽18內，內槽18設置在外槽19內，內槽18與外槽19之間為流體通道，槽體下設置攪拌器15，攪拌電機14設置在底座13內，攪拌電機14與攪拌器15連接，槽體上設置有加熱器16及制冷器17，加熱器16、制冷器17及攪拌電機14分別通過控制線連接計算機32。
[0025]所述的固定架1上設置有玻璃浮計定位裝置，稱量裝置與玻璃浮計定位裝置的滑塊4連接，玻璃浮計定位裝置、稱量裝置均通過數據線連接計算機32 ;所述的稱量裝置包括稱量底座20、天平21及吊繩22，天平21設置在稱量底座20的頂面，天平21下設置有吊繩22，待檢玻璃浮計23通過吊繩22懸吊在檢定液內；所述的玻璃浮計定位裝置包括定位電機27、絲桿28、滑道29、滑塊4及滑座，固定架1上部及下部分別設置有上滑座30及下滑座31，上、下滑座31兩側固定有滑道29，上滑座30及下滑座31中部通過絲桿28連接，滑塊4穿裝在絲桿28上，且沿滑道29上下移動，稱量底座20與滑塊4固定，所述的絲桿28下端與定位電機27連接，定位電機27通過數據線連接計算機32。所述的定位電機27為伺服電機。
[0026]所述的固定架1上設置有玻璃浮計刻度線識別裝置，玻璃浮計刻度線識別裝置通過數據線連接計算機32，玻璃浮計刻度線識別裝置識別檢定液液面與玻璃浮計刻度線接觸情況信息，并將該信息發送給計算機32，計算機32通過該信息控制玻璃浮計定位裝置調節玻璃浮計刻度線與檢定液液面的接觸位置；所述的玻璃浮計刻度線識別裝置包括工業數字相機24、工業鏡頭25及照明裝置26，工業數字相機24固定在固定架1上，工業數字相機24的前端安裝工業鏡頭25，工業數字相機24通過數據線連接計算機32，所述的固定架1上設置有照明裝置26，照明裝置26的高度與玻璃量筒3的高度相對應。
[0027]當檢定液液位實時監控裝置的激光液位傳感器6檢測到主量筒11內檢定液液位較低，需要提升主量筒11內檢定液的液面時，打開第一真空泵9，第一真空泵9抽取輔量筒12內的檢定液然后輸送進主量筒11，從而使主量筒11內的液面上升，當液面達到需要高度后，關閉第一真空泵9，當主量筒11內檢定液的液面需要降低時，打開第二真空泵9，第二真空泵9抽取主量筒11內的檢定液然后輸送進輔量筒12，從而使主量筒11內液面下降，當液面降低到需要高度后，關閉第二真空泵9。
[0028]當溫度計5測量的主量筒11內的檢定液溫度發生變化時，溫度計5將主量筒11內的檢定液的溫度信息發送給計算機32，計算機32根據該溫度信息判定需要升溫或降溫，然后控制恒溫槽2的攪拌電機14使攪拌器15轉動，攪拌器15將槽體底部的恒溫介質從內槽18與外槽19之間的流體通道，向上從內槽18上端流進內槽18，內槽18內的恒溫介質向下回流回槽體底部，從而使恒溫介質在槽體內循環流動，同時再配合槽體上設置的加熱器16或制冷器17，從而保持恒溫介質的溫度穩定，進而實現保持檢定液的溫度穩定。
[0029]當玻璃浮計刻度線識別裝置的工業數字相機24拍攝的玻璃浮計的待檢刻度線與檢定液接觸面接觸的接觸狀態信息，并將該信息發送給計算機32，照明裝置26為工業數字相機24提供光源，計算機32根據接收的接觸狀態信息控制定位電機27動作，定位電機27帶動絲桿28轉動，從而使滑塊4沿滑道29上下移動，滑塊4與稱量底座20固定，從而使稱量底座20上下移動，從而使稱量底座20上的天平21帶動待檢玻璃浮計23上下移動，從而達到對玻璃浮計不同檢定點的精確自動定位，控制玻璃浮計任一刻度線與檢定液面相切，從而實現對玻璃浮計不同刻度值的檢定和校準。解決了現有檢定方法依靠手動提拉改變玻璃浮計位置人為誤差較大的問題。
[0030]本發明在實際使用過程中，液位調節裝置10還可以設置成一個真空泵9及換向閥相配合的結構形式，通過換向閥換向，來實現在主量筒11與輔量筒12之間的液面調整。
[0031]要說明的是，上述實施例是對本發明技術方案的說明而非限制，所屬【技術領域】普通技術人員的等同替換或者根據現有技術而做的其它修改，只要沒超出本發明技術方案的思路和范圍，均應包含在本發明所要求的權利范圍之內。
【權利要求】
1.一種玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:包括固定架(I)、恒溫槽(2)、玻璃量筒(3)、檢定液液位實時監控裝置、液位調節裝置(10)、玻璃浮計定位裝置、玻璃浮計刻度線識別裝置、稱量裝置及計算機(32)，恒溫槽(2)設置在固定架(I)內，恒溫槽(2)內設置有玻璃量筒(3)，玻璃量筒(3)內設置有檢定液，所述的玻璃量筒(3)包括并排設置的主量筒(11)和輔量筒(12)，主量筒(11)通過液位調節裝置(10)與輔量筒(12)連通，玻璃量筒(3)上設置有檢定液液位實時監控裝置，檢定液液位實時監控裝置通過數據線連接計算機(32)，計算機(32 )通過控制線連接液位調節裝置(10 )，檢定液液位實時監控裝置監測主量筒(11內檢定液的液位信息，并將該信息傳輸給計算機(32)，計算機(32)根據液位信息控制液位調節裝置(10)調節主量筒(11)內檢定液液位； 所述的固定架(I)上設置有玻璃浮計定位裝置，稱量裝置與玻璃浮計定位裝置的滑塊(4)連接，玻璃浮計定位裝置、稱量裝置均通過數據線連接計算機(32)； 所述的固定架(I)上設置有玻璃浮計刻度線識別裝置，玻璃浮計刻度線識別裝置通過數據線連接計算機(32)，玻璃浮計刻度線識別裝置識別檢定液液面與玻璃浮計刻度線接觸情況信息，并將該信息發送給計算機(32)，計算機(32)通過該信息控制玻璃浮計定位裝置調節玻璃浮計刻度線與檢定液液面的接觸位置； 所述的主量筒(11)內設置有溫度計(5 )，溫度計(5 )通過數據線連接計算機(32 )，計算機(32 )通過控制線控制恒溫槽(2 )調節檢定液的溫度。
2.根據權利要求1所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的檢定液液位實時監控裝置包括液位傳感器(6 )、反光板(7 )及支架(8 )，支架(8 )固定在主量筒(11)上方，支架(8)前端固定有液位傳感器(6)，主量筒(11)內底面設置有反光板(7)，反光板(7)與液位傳感器(6 )對應，所述的液位傳感器(6 )通過數據線連接計算機(32 )。
3.根據權利要求1所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的液位調節裝置(10)包括兩個真空泵(9)，計算機(32)通過數據線控制兩個真空泵(9)的啟閉，一個真空泵(9)的進液口與主量筒(11)連通，出液口與輔量筒(12)連通；另一個真空泵(9)的進液口與輔量筒(12)連通，出液口與主量筒(11)連通。
4.根據權利要求2所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的液位傳感器(6)為激光液位傳感器或超聲液位傳感器。
5.根據權利要求1所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的恒溫槽(2)包括底座(13)、槽體、攪拌電機(14)、攪拌器(15)、加熱器(16)及制冷器(17)，槽體設置在底座(13)上，槽體包括內槽(18)和外槽(19)，玻璃量筒(3)設置在內槽(18)內，內槽(18)設置在外槽(19)內，內槽(18)與外槽(19)之間為流體通道，槽體下設置攪拌器(15)，攪拌電機(14)設置在底座(13)內，攪拌電機(14)與攪拌器(15)連接，槽體上設置有加熱器(16)及制冷器(17)，加熱器(16)、制冷器(17)及攪拌電機(14)分別通過控制線連接計算機(32)。
6.根據權利要求1所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的稱量裝置包括稱量底座(20)、天平(21)及吊繩(22)，天平(21)設置在稱量底座(20)的頂面，天平(21)下設置有吊繩(22 )，待檢玻璃浮計(23 )通過吊繩(22 )懸吊在檢定液內。
7.根據權利要求1所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的玻璃浮計刻度線識別裝置包括工業數字相機(24)、工業鏡頭(25)及照明裝置(26)，工業數字相機(24)固定在固定架(I)上，工業數字相機(24 )的前端安裝工業鏡頭(25 )，工業數字相機(24 )通過數據線連接計算機(32)，所述的固定架(I)上設置有照明裝置(26)，照明裝置(26)的高度與玻璃量筒(3)的高度相對應。
8.根據權利要求1所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的玻璃浮計定位裝置包括定位電機(27)、絲桿(28)、滑道(29)、滑塊(4)、上滑座(30)及下滑座(31)，固定架(I)上部及下部分別設置有上滑座(30)及下滑座(31)，上、下滑座(30)、(31)兩側固定有滑道(29 )，上滑座(30 )及下滑座(31)中部通過絲桿(28 )連接，滑塊(4 )穿裝在絲桿(28 )上，且沿滑道(29)上下移動，稱量底座(20)與滑塊(4)固定，所述的絲桿(28)下端與定位電機(27 )連接，定位電機(27 )通過數據線連接計算機(32 )。
9.根據權利要求8所述的玻璃浮計檢測校準裝置，其特征在于:所述的定位電機(27)為伺服電機。
【文檔編號】G01N33/00GK104237067SQ201410551344
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】李博, 朱茜, 馬睿松, 孔小平, 許建軍, 郭勝, 王書升, 賈會, 孫曉萍, 許芬 申請人:河南省計量科學研究院