使气体通过所述固定件的透气孔以及出气口排出所述圆筒，从而避免了气体对测量精度的影响，减小测量误差。
[0040]其中，所述压力传感器可为封装好的压电晶片或纳米发电机。纳米发电机如图2所示，其包括:压电材料阵列12，用于在受到液体压力时，产生压电电势；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆层14，用于包覆所述压电材料阵列12，以提高压电材料阵列12的牢固性；两片电极13，设置在所述压电材料阵列12的两端，用于在所述压电材料阵列12产生压电势时，两片所述电极之间形成电势差；电路负载10，所述电路负载10的两端分别电性连接一片所述电极，用于与所述压电材料阵列12以及两片电极13形成回路，在两片电极13之间形成电势差时，回路中产生电流。
[0041]如图3所示，所述信号处理电路9包括:前置运算放大电路15，用于将各所述压力传感器输出的电信号进行差值运算，并将运算得到的差值信号进行放大，滤波；模/数转换器16，用于将所述前置运算放大电路输出的电信号转化为数字信号；微处理器17，用于控制所述模/数转换器16并接收输出的数字信号，进行处理，得到液体密度数值并储存。
[0042]所述信号处理电路9还包括示器18，用于显示所述微处理器17处理后得到的液体密度数值。进一步的，所述显示器18中可显示连续监测的液体密度变化曲线，便于环保部门对其进行分析和监测，降低了劳动强度。
[0043]如图1-图3所示，本发明液体密度连续测量装置置于需要测量的液体或者河流湖泊之中时，在质量块3的重力和浮力漂I的浮力作用下，所述圆筒可部分浸入到液体中或悬浮在液体中，且保持垂直于液面。液体分别从第一进液口 6和第二进液口 8中进入充满圆筒的空心部分，并分别对第一压力传感器5和第二压力传感器7施加压力。在所述第一压力传感器5和第二压力传感器7受到来自液体的压力，其内部压电材料阵列12会被压缩产生极化现象，从而在压电材料两端产生极性相反的极化电荷，使两片电极13之间形成电势差。电势差驱动电路负载10电子流动产生电流，通过信号输出线11输出串联的电路负载10的电势信号。而压力不同，压电材料阵列12形变不同，压电势不同，电流不同，输出的电势信号不同。为提高压力传感器的测量精度，所述压力传感器至液面的距离应至少大于1mm0
[0044]由于两个封装好的压力传感器的垂直高度不同，两者受到的压力不同，从而具有不同的压电势，输出的电势信号也不同。
[0045]所述信号处理电路9中的前置运算放大电路15，用于将所述第一压力传感器5和第二压力传感器7输出的电信号进行差值运算，并将运算得到的差值信号进行放大，滤波；模/数转换器16将所述前置运算放大电路15输出的电信号转化为数字信号，通过微处理器17处理后获得第一压力传感器5和第二压力传感器7之间的压力差ΛΡ，并进一步根据预设的垂直高度差h以及公式ΛΡ = P gh即可算出液体的密度。
[0046]当液体密度变化时，由于压电材料阵列12对应力的连续感应，输出的开路电势信号是模拟信号，通过信号处理，可通过显示器18显示液体的密度变化曲线，从而可以实时的监测液体密度，降低劳动强度。
[0047]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0048]需要说明的是，在本实施例中，所述压力传感器为封装好的压电材料阵列组成的纳米发电机，但并不限定本发明的保护范围，在具体的实践中可以为任何其他结构形式的压力传感器。
[0049]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0050]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种液体密度连续测量装置，其特征在于，所述测量装置包括: 至少两个压力传感器，且任意两个所述压力传感器之间均具有垂直高度差，用于在置于液体中时根据所承受的液体压力输出不同的电信号； 信号处理电路(9)，分别电性连接各所述压力传感器，用于分别接收各所述压力传感器的电信号，并根据该电信号，得到液体密度数值并储存；以及浮力漂(I)，用于使所述测量装置在液体中任意漂浮。2.根据权利要求1所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括: 质量块(3)，用于使所述测量装置能够悬浮在液体中。3.根据权利要求2所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括: 至少一个圆筒，所述圆筒的顶部连接所述浮力漂(I)，底部连接与所述质量块(3)，用于容置所述压力传感器；且所述圆筒上设有进液口，用于使液体能够流入所述圆筒。4.根据权利要求3所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括: 固定件，用于将所述压力传感器固定在所述圆筒的顶部，且使任意两个所述压力传感器之间具有垂直闻度差。5.根据权利要求4所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述固定件的材料为透气性填充材料。6.根据权利要求3所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述圆筒上设有出气口，用于使所述圆筒中的气体排出。7.根据权利要求1-6中任一项所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述压力传感器包括: 压电材料阵列(12)，用于在受到液体压力时，产生压电电势； 两片电极(13)，设置在所述压电材料阵列(12)的两端，用于在所述压电材料阵列(12)产生压电电势时，两片所述电极之间形成电势差； 电路负载(10)，所述电路负载的两端分别电性连接一片所述电极，用于与所述压电材料阵列(12)以及两片电极(13)形成回路，在两片电极(13)之间形成电势差时，回路中产生电流。8.根据权利要求1-6中任一项所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述信号处理电路(9)包括: 前置运算放大电路(15)，用于将各所述压力传感器输入的电信号进行差值运算，并将运算得到的差值信号进行放大，滤波； 模/数转换器(16)，用于将所述前置运算放大电路(15)输出的电信号转化为数字信号；以及 微处理器(17)，用于控制所述模/数转换器(16)并接收输出的数字信号，进行处理，得到液体密度数值并存储。9.根据权利要求8所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述信号处理电路(9)还包括: 显示器(18)，用于显示所述微处理器(17)处理后得到的液体密度数值。10.根据权利要求1-6中任一项所述的液体密度连续测量装置，其特征在于，所述浮力漂(I)为塑料或轻杉木。
【专利摘要】本发明公开了一种液体密度连续测量装置，所述测量装置包括至少两个压力传感器，任意两个所述压力传感器之间均具有垂直高度差，用于在置于液体中时根据所承受的液体压力输出不同的电信号；信号处理电路(9)，分别电性连接各所述压力传感器，用于分别接收各所述压力传感器的电信号，并根据该电信号，得到液体密度数值并储存；以及浮力漂(1)，用于使所述测量装置在液体中任意漂浮。本发明液体密度连续测量装置可连续测量液体密度，实时监测液体密度变化情况，降低劳动强度。
【IPC分类】G01N9/26
【公开号】CN105588784
【申请号】CN201410571856
【发明人】施谢青, 翟俊宜
【申请人】北京纳米能源与系统研究所
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月23日