一种白酒酒精度监测装置以及监测方法与流程

本发明涉及白酒酒精度监测技术领域，具体为一种白酒酒精度监测装置以及监测方法。

背景技术：

目前，国内白酒生产企业对于白酒酒精度的计量，较为常用的是传统测量方法。传统测量方法指的是根据国家计量标准，选取合适重量的白酒，通过玻璃酒度计来计量白酒酒精度。再通过玻璃温度计或者电子温度计测量酒样温度，最后通过温度-酒度换算关系查出对应于20℃的标准酒精度数，以此计算出酒精总量。

上述传统的酒精度计量方法，在操作上不仅费时费力，而且无法实时后台实时监测，因此，有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种白酒酒精度监测装置以及监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种白酒酒精度监测装置，包括出酒温度传感器、出酒浓度传感器、在线密度计、pid调节器、中央处理器和传感信号采集单元，所述出酒温度传感器安装于出酒管端口，所述出酒浓度传感器安装于出酒管内壁，所述在线密度计测量端贯穿出酒管管壁并伸入出酒管内腔，所述出酒温度传感器、出酒浓度传感器分别通过传感信号采集单元连接中央处理器，所述在线密度计通过pid调节器连接中央处理器；其中，出酒温度传感器用于采集白酒出酒温度；所述出酒浓度传感器用于采集白酒出酒浓度，所述在线密度计用于采集白酒出酒密度，所述pid调节器用于采集在线密度计发送的数据信息并反馈。

优选的，还包括存储单元、计算单元和传输单元，所述存储单元和计算单元分别连接中央处理器，所述中央处理器通过传输单元连接后台监控终端。

优选的，所述计算单元用于计算白酒出酒酒精度，其中，所述计算单元计算公式为：

式中：

ρ-在温度t℃时酒精溶液的密度，kg/m³，

p-质量浓度或称质量分数，

t-温度，范围-20℃-40℃，

a、b、c-系数；

质量浓度与体积浓度的公式：

式中：

q-20℃白酒体积浓度，即酒度；

p-质量浓度；

ρ20-在20℃下，p时的酒精溶液密度；

ρ20(100％)-在20℃下，纯酒精密度。

优选的，所述传感信号采集单元包括运算放大器a和运算放大器b，所述运算放大器a正极输入端通过电阻a连接传感信号采集端，所述运算放大器a负极输入端通过电阻b接地，所述运算放大器a控制端通过电阻c连接输出端，所述运算放大器a输出端和运算放大器b正极输入端之间连接电阻d，所述运算放大器b负极输入端通过电阻e接地，所述运算放大器b输出端通过电阻f连接信号输出端。

优选的，所述传输单元包括隔离rs485通信模块和rs232通信模块；所述隔离rs485通信模块采用sn65176芯片，所述rs232通信模块采用max232a芯片。

优选的，所述中央处理器采用stm32f103c8t6微处理器。

优选的，其监测方法包括以下步骤：

a、首先出酒温度传感器、出酒浓度传感器、在线密度计分别采集白酒的出酒温度、出酒浓度和出酒密度；

b、采集的传感信号放大后传输至中央处理，中央处理器传输至存储单元进行存储；

c、同时，中央处理器将接收的模拟信号转换为数字信号后传输至计算单元进行计算，得到白酒的实时酒精度；

d、实时酒精度通过传输单元传输至后台监控终端，便于技术人员实时监控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实时监测白酒的酒精度，提高了白酒的制作质量；能够实现白酒生产过程中的自动化、实时动态监控，提高车间的计量和核算效率，提高白酒产品生产的一致性；此外，采用的传感信号采集单元抗干扰能力强，能够提高传感信号的采集精度。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明传感信号采集单元电路图；

图3为本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种白酒酒精度监测装置，包括出酒温度传感器1、出酒浓度传感器2、在线密度计3、pid调节器4、中央处理器5和传感信号采集单元6，所述出酒温度传感器1安装于出酒管端口，所述出酒浓度传感器2安装于出酒管内壁，所述在线密度计3测量端贯穿出酒管管壁并伸入出酒管内腔，所述出酒温度传感器1、出酒浓度传感器2分别通过传感信号采集单元6连接中央处理器7，所述在线密度计3通过pid调节器4连接中央处理器7；中央处理器采用stm32f103c8t6微处理器；其中，出酒温度传感器用于采集白酒出酒温度；所述出酒浓度传感器用于采集白酒出酒浓度，所述在线密度计用于采集白酒出酒密度，所述pid调节器用于采集在线密度计发送的数据信息并反馈；还包括存储单元8、计算单元9和传输单元10，所述存储单元8和计算单元9分别连接中央处理器7，所述中央处理器7通过传输单元10连接后台监控终端11；传输单元包括隔离rs485通信模块和rs232通信模块；所述隔离rs485通信模块采用sn65176芯片，所述rs232通信模块采用max232a芯片。

本发明中，计算单元用于计算白酒出酒酒精度，其中，所述计算单元计算公式为：

式中：

ρ-在温度t℃时酒精溶液的密度，kg/m³，

p-质量浓度或称质量分数，

t-温度，范围-20℃-40℃，

a、b、c-系数；

质量浓度与体积浓度的公式：

式中：

q-20℃白酒体积浓度，即酒度；

p-质量浓度；

ρ20-在20℃下，p时的酒精溶液密度；

ρ20(100％)-在20℃下，纯酒精密度。

本发明中，传感信号采集单元6包括运算放大器a1b和运算放大器b2b，所述运算放大器a1b正极输入端通过电阻a1a连接传感信号采集端，所述运算放大器a1b负极输入端通过电阻b2a接地，所述运算放大器a1b控制端通过电阻c3a连接输出端，所述运算放大器a1b输出端和运算放大器b2b正极输入端之间连接电阻d4a，所述运算放大器b2b负极输入端通过电阻e5a接地，所述运算放大器b2b输出端通过电阻f6a连接信号输出端。

工作原理：本发明的监测方法包括以下步骤：

a、首先出酒温度传感器、出酒浓度传感器、在线密度计分别采集白酒的出酒温度、出酒浓度和出酒密度；

b、采集的传感信号放大后传输至中央处理，中央处理器传输至存储单元进行存储；

c、同时，中央处理器将接收的模拟信号转换为数字信号后传输至计算单元进行计算，得到白酒的实时酒精度；

d、实时酒精度通过传输单元传输至后台监控终端，便于技术人员实时监控。

综上所述，本发明工作原理简单，智能化程度高，能够实时监测白酒的酒精度，提高了白酒的制作质量；能够实现白酒生产过程中的自动化、实时动态监控，提高车间的计量和核算效率，提高白酒产品生产的一致性；此外，采用的传感信号采集单元抗干扰能力强，能够提高传感信号的采集精度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。