一种容器罐内流体可用量在线实时监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在线实时监控装置，具体涉及一种容器罐内流体可用量在线实时监控装置。
【背景技术】
[0002]目前，现有市场上用于测定可视性差容器中不定型流体(液体或气体)含量的装置，大多数是基于超声波、红外线、激光器、压力传感器或温度传感器这5种原理，然而这些装置在一些超低温或强腐蚀的液体或气体上应用会出现实制安装困难、测量精度低、稳定性差等不足。如生物实验室常用的液氮量的测定，若采用超声波监控液氮可用量，由于需要振片产生超声波，液氮在常温下会不断沸腾，加上遇上水气会产生薄冰，造成超声波传感器振片结冰而损坏；若采用红外线或激光器，由于液氮沸腾产生大量水蒸气会遮挡光线造成测量误差增大，测量数据不稳定的现象；若采用压力传感器，压力传感器必需要与液氮直接或间接接触，液氮的沸点是负196度，在这个温度下大部分压力传感器无法正常工作，加上安装压力传感器需要在容量的底部开孔，液氮的保存一般是在真空的不锈钢保温瓶内，无法进行二次安装。
[0003]而生物样本在液氮泡浸等实验操作过程中，实验人员可能会对生物样本频繁放置和减置，使整体重量频繁发生变化，而由于实验对液氮的液位具有特殊要求，如果不能及时掌控容器罐内的液氮含量，实验结果将受到严重影响。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的缺陷，本实用新型采用测定重量的方法进行测量气体或液体的可用量，结合w1-fi和以太网通讯技术，将监控数据直接发送到云服务器，以实现实时警报和获取气体或液体使用情况，克服现有监控技术的不足。
[0005]本实用新型目的通过以下技术方案实现:
[0006]—种容器罐内流体可用量在线实时监控装置，包括:称重传感器阵列模块、数据采集模块、显示模块、数据传送模块和存储监控模块；所述称重传感器阵列模块包括多个称重传感器，用于检测流体重量；
[0007]所述数据采集模块接收称重传感器阵列模块的信号，传递到显示模块进行显示，同时通过数据传送模块传递给存储监控模块；
[0008]所述数据采集模块包括HX 711 24位高精度A/D转换芯片、校准操作按钮、操作识别开关和单片机；
[0009]所述数据采集模块接收所述称重传感器阵列模块的信号后传递给单片机，所述校准操作按钮和操作识别开关分别与单片机连接，可以向单片机发出相应操作信号；
[0010]所述数据传送模块包括无线传送模块和网口连接模块；
[0011]所述存储监控系统采用云服务器。
[0012]进一步的，所述称重传感器阵列模块包括多个称重传感器阵列并联连接，并使用高精度电位器调节平衡，用于检测流体重量；
[0013]所述数据采集模块包括HX 711 24位高精度A/D转换芯片(以下简称转换芯片)、校准操作按钮、瓶盖识别开关和AVR单片机，其中，所述转换芯片把称重传感器的电阻值转为数字信号，再使用两线制数字传输与单片机通讯；所述校准操作按钮采用两个防水复位开关，一个向高位校准，一个向低位校准，以用于校准当前容器罐内流体可用量的实际数据；所述瓶盖识别开关用于检测容器盖是否处于打开状态；所述AVR单片机，优选地采用ATMEL公司的8位微处理AVR核心处理器，ATMega 2560，速度为16MHz，且带有86个输入输出引脚，内置256K的EEPROM和8K RAM ；
[0014]所述显示模块采用16K色TFT显示屏，分辨率为202*128，用于显示当前重量，可用量百分比等信息；
[0015]所述数据传送模块包括无线传送模块和网口连接模块，其中无线传送模块采用ESP 8266芯片，该芯片支持IEEE 802.11无线标准，即Wifi无线连接，采用IPv6进行连接；网口连接模块采用W5500芯片，该芯片采用自动硬件TCP/IP通讯协议，可大大减轻主处理器的运行负担；
[0016]所述存储监控系统采用云服务器(Elastic Compute Service,简称ECS)，该服务器由于计算服务处理能力可弹性伸缩，其管理方式比物理服务器更简单高效，可以快速构建更稳定、安全的应用，同时降低开发运维的难度和整体IT成本。
[0017]与现有技术相比，本实用新型所提供的流体可用量实时监控装置，具有以下有益效果:
[0018]1、精确度高。通过对于可视性较差容器罐内流体采用改良的传感器阵列联接方式，修正了各个偏角的误差，进而提高了监控的精确度。
[0019]2、适用范围广。通过使用液体密度常量乘以液体重量，计算出液体的体积，再根据容量的参数计算出液体的液位，避免传统装置无法用于超低温或强腐蚀的液体或气体，提高监控的灵活性和实用性。
[0020]3、灵活性强且具有时效性和体验性。采用称重原理，无需安装且通过使用瓶盖识别开关来识别放置或减置样品产生的重量变化并作相应处理，使得该装置不仅可以用于静置流体重量测定，还可灵活用于样品重量变动的流体重量测定；结合W1-fi或以太网在线实时测量液位，以确保测量的时效性和体验性。
[0021]4、稳定、安全且成本低廉。采用处理能力可弹性伸缩的云服务器进行计算服务，使得该装置运行更稳定、安全，同时降低了开发运行的难度和整体IT成本。
【附图说明】
[0022]图1为硬件连接示意图
[0023]图2为传感器结构布局图
[0024]图3为传感器连接电路图
[0025]图4为软件流程图
[0026]图5为实施例效果图
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行进一步说明:
[0028]如图1所示，本实用新型提供一种容器罐内流体可用理在线实时监控装置，该装置包括称重传感器阵列模块、数据采集转换模块、显示模块、数据传送和存储监控模块。
[0029]所述称重传感器包括多个称重传感器阵列并联连接，并使用高精度电位器调节平衡，以4个为例，其结构布局和连接电路分别如图2和3所示。
[0030]所述数据采集转换模块包括HX 711 2