[发明专利]标准金属量器液面高度的测量方法

摘要

本发明公开了一种标准金属量器液面高度的测量方法，其检定装置包括便携式充电电池、液位传感器、双轴倾角传感器、数据传输单元和带液位修正软件的上位机；充电电池用电源线与双轴倾角传感器和液位传感器连接；双轴倾角传感器用于测量标准金属量器在传感器测量轴方向上的倾斜角度，它是在标准金属量器水平状态下稳定地安装固定在标准金属量器上，并使测量轴与水平面平行；数据传输单元将双轴倾角传感器采集到的数据信号传输给上位机；液位修正软件根据双轴倾角传感器测得的倾斜角度将标准金属量器未经过水平调整的液面高度换算到水平状态下的液面高度。本发明无需对标准金属量器进行水平调节操作，具有结构简单、成本低、操作简便快捷、检定准确度高的优点。

主权项

1.一种标准金属量器液面高度的测量方法，所采用的检定装置包括便携式充电电池、数据传输单元和上位机；其特征是：它还包括液位传感器和双轴倾角传感器；所述便携式充电电池通过电源线分别与双轴倾角传感器和液位传感器连接；所述液位传感器用于测量标准金属量器中的液位高度，它通过电源线与便携式充电电池连接，它采集到的数据信号通过数据传输单元传输给上位机；所述双轴倾角传感器用于测量标准金属量器在两个测量轴方向与水平面的倾角，它是在标准金属量器水平状态下稳定地安装固定在标准金属量器上，并使双轴倾角传感器的两个测量轴与水平面平行；所述数据传输单元将双轴倾角传感器采集到的数据信号传输给上位机；所述上位机带液位修正软件，该液位修正软件的作用是根据双轴倾角传感器测得的倾角将标准金属量器未经过水平调整的液面高度换算到水平状态下的液面高度，其操作步骤包括求标准量器固定参数R、β和计算标准金属量器液面高度h，前步骤在双轴倾角传感器首次安装在标准金属量器上以及此后将标准金属量器倾斜一个角度后，先通过实验取得H、H₁、H₂、α_X1、α_X2、α_Y1、α_Y2数据，再根据这些数据通过公式：计算出α_x1、α_x2、α_y1、α_y2,并得到以下关系式：由以上两个关系式计算出R、β值；所述实验是在标准金属量器水平状态下，往量器中注入液体，液位传感器测得液面高度值为H，然后将标准金属量器倾斜一个角度后，液位传感器测得液面高度为H₁，双轴倾角传感器测得X测量轴倾角为α_X1、Y测量轴的倾角为α_Y1,再将标准金属量器倾斜另一个角度后，液位传感器测得液面高度为H₂，双轴倾角传感器测得X测量轴倾角为α_X2、Y测量轴的倾角为α_Y2；公式中字母代表的变量分别是：γ_i为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器安装面的倾角；α_Xi为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器X测量轴的倾角；α_Yi为标准金属量器第i次倾斜后，双轴倾角传感器Y测量轴的倾角；标准金属量器第i次倾斜后，垂直于Y测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与X测量轴的夹角为α_xi；标准金属量器第i次倾斜后,垂直于X测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与Y测量轴的夹角为α_yi；H为水平状态下的液面高度；H_i为标准金属量器第i次倾斜后的液面高度；液位传感器和计量颈中轴线构成一个平面，该平面与X测量轴的夹角为β；R为液位传感器与计量颈中轴线的距离；后一步骤通过公式:tanθ＝sinβ×tanα_y+cosβ×tanα_xh＝h₁+R×tanθ计算出h值，其中α_X由双轴倾角传感器X测量轴测得，α_Y由双轴倾角传感器Y测量轴测得，h₁从液位传感器测得；公式中字母代表的变量分别是：α_X为双轴倾角传感器X测量轴的倾角；α_Y为双轴倾角传感器Y测量轴的倾角；γ为双轴倾角传感器安装面的倾角；垂直于Y测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与X测量轴的夹角为α_x；垂直于X测量轴的平面与水平面交于一条直线，该直线与Y测量轴的夹角为α_y；液位传感器和计量颈中轴线构成一个平面，该平面与X测量轴的夹角为β；液位传感器和计量颈中轴线构成的一个平面，该平面分别与双轴倾角传感器安装面和液位平面交于两条直线，这两条直线的夹角为θ；h为标准金属量器在水平状态下的液面高度；h₁为液位传感器测得的液面高度。