一种液体流量测量装置的制作方法

本发明涉及测量检测领域，更具体的说，是一种液体流量测量装置。

背景技术：

适合用来测量液体微小流量的流量计有多种，例如差压式、浮子式、容积式、热式等，这些所谓的传统流量计的测量方法一般需要将测量器件与被测液体接触，结构复杂，对测量器件的体积有严格的要求，同时具有较强腐蚀性液体的流量测量会大大缩短测量器件的寿命。

ccd(change-coupleddevice)是指电荷藕合器件，是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件。ccd检测是指采用电荷藕合器件进行摄像实现的视觉检测方法，将ccd检测技术、图像处理技术与传统流量测量方法相结合，可以捕捉到更多被测液体的光学信息，实现快速、准确、高精度的无接触测量，显著提高测量技术水平和智能化水平。

技术实现要素：

本发明的目的是设计一种液体流量测量装置，该装置利用ccd检测技术实现对液体微小流量的检测，测量模块无需直接接触被测液体，装置操作简单。

一种液体流量测量装置在结构上有四个单元组成：ccd检测单元、平行光幕单元、注液/排液驱动单元以及控制单元。其中，ccd检测单元、平行光幕单元、注液/排液驱动单元、控制单元在结构上互相独立，无具体的管道连接；注液/排液驱动单元检测端的t型玻璃管长臂置于ccd检测单元、平行光幕单元之间，且三者相互平行；控制单元与上述结构均有电气连接。在电路上由四个部分组成：线阵ccd传感器电路单元、激光源电路单元、电磁阀驱动电路单元以及控制单元。其中，激光源电路单元、电磁阀驱动电路单元和控制单元的输出接口通过导线连接；线阵ccd传感器电路单元和控制单元的输入接口通过导线连接；控制单元集成一个无线数据传输电路模块完成数据的无线上传。

一种液体流量测量装置的各个结构组成的功能为：

1、ccd检测单元：主要包括一个型号为ee-sx199的光电传感器，通过对待测液体流入检测端t型玻璃管长臂液位变化，产生的光照强度不同，将其转换成不同数值的电压信号传输给控制单元。

2、注液/排液驱动单元：主要组成部分为两通电磁阀，由控制单元控制其打开、关闭的状态，从而控制待测液体流动。

3、平行光幕单元：为ccd检测单元提供光源，进一步的，采用功率为50mw，激光波长为685nm的红光激光器作为光源，通过一套光学透镜将点光源发出的光扩展为大尺寸的平行光，将平行光拼接成大尺寸光幕，控制单元为红光激光器供电。

4、控制单元：控制整个系统工作，进一步的，主要包括一个型号为stm32f103c8t6的微处理器，所述的微处理器输出接口控制注液/排液驱动单元的电磁阀开关；输出接口给平行光幕单元红光激光器供电；输入接口用来处理ccd检测单元的输入电压信号，并进行计算得出被测液体的流量，通过自带的无线传输电路上传数据。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的结构示意图；

图1中：1、ccd检测单元；2、注液/排液驱动单元；3、平行光幕单元；4、控制单元；5、线阵ccd传感器电路单元；6、激光源电路单元；7、电磁阀驱动电路单元；8、无线数据传输电路模块。

图2中：9、电磁阀1；10、软管1；11、t型玻璃管1；12、电磁阀2；13、t型玻璃管2；14、电磁阀3；15、软管2；16、集液盒。

具体实施方式

如图1所示，一种液体流量测量装置在结构上有四个单元组成：ccd检测单元(1)、平行光幕单元(2)、注液/排液驱动单元(3)以及控制单元(4)。其中，ccd检测单元(1)、平行光幕单元(2)、注液/排液驱动单元(3)、控制单元(4)在结构上互相独立，无具体的管道连接；注液/排液驱动单元(3)检测端的t型玻璃管长臂置于ccd检测单元(1)、平行光幕单元(2)之间，且三者相互平行；控制单元(4)与上述结构均有电气连接。在电路上由四个部分组成：线阵ccd传感器电路单元(5)、激光源电路单元(6)、电磁阀驱动电路单元(7)以及控制单元(4)。其中，激光源电路单元(6)、电磁阀驱动电路单元(7)和控制单元(4)的输出接口通过导线连接；线阵ccd传感器电路单元(5)和控制单元(4)的输入接口通过导线连接；控制单元(4)集成一个型号为wifi232的无线数据传输电路模块(8)完成数据的无线上传。

如图2所示，在控制单元(4)的控制下，电磁阀2(12)开启，电磁阀1(9)和电磁阀3(14)闭合，被测液体通过一个内径为3mm的t型玻璃管2(13)和电磁阀2(12)流入内径同为3mm的t型玻璃管1(11)，随着t型玻璃管1(11)内液体的增加，t型玻璃管1(11)大臂内的液体高度逐渐增加，当液体垂直位置高于ccd检测单元(1)线阵ccd传感器的下沿时，通过被测液体的平行光强度明显低于无被测液体时的光照强度，对应线阵ccd传感器电路单元(5)检测的电压值明显不同，控制单元(4)通过对比线阵ccd传感器电路单元(5)检测的电压值、t型玻璃管1(11)大臂的内径以及测量时间，即可算出液体的位置信息，从而得到被测液体的流量。

如图2所示，当控制单元(4)检测到t型玻璃管1(11)大臂内的液体高度大于线阵ccd传感器的上沿时，控制单元(4)关闭电磁阀2(12)，开启电磁阀1(9)和电磁阀3(14)，t型玻璃管1(11)的液体经电磁阀1(9)及软管1(10)排到集液盒(16)内；t型玻璃管2(13)的来流经电磁阀3(14)和软管2(15)排到集液盒(16)内。

技术特征：

技术总结
一种液体流量测量装置在结构上有四个单元组成：CCD检测单元、平行光幕单元、注液/排液驱动单元以及控制单元。其中，CCD检测单元、平行光幕单元、注液/排液驱动单元、控制单元在结构上互相独立，无具体的管道连接；注液/排液驱动单元检测端的T型玻璃管长臂置于CCD检测单元、平行光幕单元之间，且三者相互平行；控制单元与上述结构均有电气连接。本发明利用CCD检测技术实现对液体微小流量的检测，测量模块无需直接接触被测液体，装置操作简单。

技术研发人员：张珊;贾云飞
受保护的技术使用者：南京嘉恒仪器设备有限公司
技术研发日：2019.07.29
技术公布日：2019.09.24