一體化空氣密度測量裝置和砝碼質量測量系統及其測量方法制造方法及圖紙

本發明專利技術為一體化空氣密度測量裝置和砝碼質量測量系統及其測量方法。包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、ＣＯ２傳感器、單片機；箱體前面板上布置有溫濕壓切換開關、ＣＯ２切換開關、液晶顯示屏、溫濕壓串口輸出端口、ＣＯ２串口輸出端口。四個傳感器分別與單片機、液晶顯示屏電連接。溫濕壓串口輸出端口、ＣＯ２串口輸出端口分別通過串口數據線與計算機的串口接入端口相連接。后面板上分別伸出有傳感器的探頭。溫濕壓切換開關、ＣＯ２切換開關均包括計算機、單片機兩個檔位。空氣密度測量裝置可直接顯示空氣密度值，也可以將傳感器的測量數據通過串口數據線接至計算機中，測量結果也接入到計算機中。本發明專利技術的砝碼質量測量結果快速準確。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種空氣密度測量裝置，特別是用于實驗室E2等級以上砝碼質量測量 試驗中的空氣浮力修正。該空氣密度測量裝置用于E2等級以上砝碼質量測量系統中，可獲 得高準確度的砝碼質量測量結果。
技術介紹
通常的E2等級以上砝碼質量測量試驗是在空氣中進行的，砝碼質量值受到空氣浮 力影響，需要進行修正，通常的做法是測量空氣密度，通過修正公式修正空氣浮力對砝碼質量測量的影響。現有的E2等級以上砝碼質量測量試驗采用溫度表、濕度表、壓力表分別測量出相 應的空氣溫度、空氣濕度、空氣壓力值，然后，代入空氣密度近似公式進行計算，得出空氣浮 力修正值。該空氣浮力修正值由于僅采用了近似公式計算，沒有考慮到空氣中CO2對空氣浮 力值的影響，而空氣中的CO2含量比重較大，因此計算結果與實際的空氣密度值差別較大， 進一步導致質量測量的不確定度較大。而且現有的空氣浮力修正值計算采用人工計算的方法，雖然可以利用電腦編寫小 型的計算程序進行計算，但是測量結果必須采用人工錄入的方式，由于人為的因素，可能導 致輸入錯誤，最終導致計算結果偏差較大。現有技術的砝碼質量測量方法可見JJG99-2006 《砝碼》國家計量檢定規程。
技術實現思路
為解決現有技術中的不足，本專利技術提出一種一體化空氣密度測量裝置和測量方 法，其增加了 CO2測量裝置，獲得精確的空氣浮力修正值，用于修正E2等級以上砝碼質量測 量試驗的試驗結果。本專利技術還提出了一種高準確度砝碼質量測量系統和測量方法，其可將空氣浮力測 量裝置與砝碼質量測量裝置相結合，自動、快速、準確的得出空氣浮力修正后的砝碼質量測量值。本專利技術之一的一體化空氣密度測量裝置是這樣實現的，本專利技術的一體化空氣密度測量裝置，包括溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳 感器13，其特征在于所述的一體化空氣密度測量裝置還包括CO2傳感器14。在具體實施中，所述的一體化空氣密度測量裝置還包括單片機15 ；所述的溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳感器13、C02傳感器14、單片機15包 含在一個箱體1中。所述的箱體1包括前面板2、后面板3 ；所述的前面板2上布置有溫濕壓切換開關4、C02切換開關5、溫濕壓串口輸出端口7、CO2串口輸出端口 8，用于顯示空氣密度測量結果的液晶顯示屏6 ；在所述的箱體中的溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳感器13、C02傳感器14分 別與單片機15通過信號線連接，單片機15與液晶顯示屏6通過信號線連接；所述的溫濕壓串口輸出端口、CO2串口輸出端口分別通過串口數據線與計算機的 串口接入端口相連接；在所述的后面板上分別伸出有溫度傳感器的探頭16、濕度傳感器的探頭17、壓力 傳感器的探頭18、CO2傳感器的探頭19 ；所述的溫濕壓切換開關4包括計算機、單片機兩個檔位，CO2切換開關5也包括計 算機、單片機兩個檔位。所述的箱體為立方體，箱體上裝有提把9，提把9兩端桿分別固接在箱體1兩側。本專利技術之二的一體化空氣密度測量裝置的測量方法，依次包括如下步驟a.將溫濕壓切換開關4、CO2切換開關均5調至計算機檔位，b.溫度、濕度、壓力、CO2測量結果通過串口數據線傳給計算機進行空氣密度計 算；c.將溫濕壓切換開關、CO2切換開關均調至單片機檔位，空氣密度值顯示在前面板 的液晶顯示屏上。本專利技術之三的由上述的一體化空氣密度測量裝置組成的砝碼質量測量系統包括 砝碼質量測量裝置，計算機，利用串口數據線連接計算機的串口接入端口及空氣密度測量 裝置的串口輸出端口。所述的砝碼質量測量裝置為質量比較儀。本專利技術之四的一體化空氣密度測量裝置組成的砝碼質量測量系統的測量方法，依 次包括如下步驟a.將所述的串口數據線連接計算機的串口接入端口及質量測量裝置的串口輸出 端□；b.計算機利用空氣溫度、空氣濕度、空氣壓力、CO2含量值計算空氣密度值，進而計 算空氣浮力修正值；c.計算機根據質量測量值最終計算出空氣浮力修正的質量測量結果。具體說，本專利技術的高準確度砝碼質量測量系統，特別是E2等級以上砝碼質量測量 系統，包括砝碼質量測量裝置、計算機、一體化空氣密度測量裝置。利用串口數據線連接計 算機的串口接入端口及空氣密度測量裝置的串口輸出端口，并且利用串口數據線連接計算 機的串口接入端口及質量測量裝置的串口輸出端口，計算機利用空氣溫度、空氣濕度、空氣 壓力CO2值計算空氣密度值，進而計算空氣浮力修正值，根據質量測量值最終計算出空氣浮 力修正的質量測量結果。綜上所述，本專利技術具有如下突出的優點1.本專利技術的一體化空氣密度測量裝置由于采用了一體化的設計思路，包括CO2傳 感器，可測量空氣中的CO2含量，由于考慮了 CO2的影響因素，采用了更加精確的計算公式， 空氣密度的測量、計算結果準確度大幅度提高，相對不確定度減少了 2 X W-4。2.由于采用了將溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、CO2傳感器、單片機集中在同一個箱體的方式，節省了試驗空間，箱體可安裝提把，使一體化空氣密度測量裝置方便便 攜，通過將箱體移至任何地點，可方便的測量空氣密度值。3.由于在箱體中裝有單片機，溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、CO2傳感器與 單片電連接，單片機與液晶顯示屏電連接，并且箱體的后面板上分別伸出有溫度傳感器、濕 度傳感器、壓力傳感器、CO2傳感器的探頭，可以直接測量各個空氣參數值，并且直接計算出 空氣密度值，并直接顯示在顯示屏上。 4.高準確度砝碼質量測量系統利用串口數據線分別將空氣密度測量裝置的空氣 溫度、空氣濕度、空氣壓力CO2值以及質量測量裝置的質量測量值引入。計算機計算空氣密 度值，進而計算空氣浮力修正值，根據質量測量值最終一次性計算出空氣浮力修正的質量 測量結果，測量、計算過程迅速準確。附圖說明圖1本專利技術的一體化空氣密度測量裝置示意2本專利技術一體化空氣密度測量裝置箱體內部連接示意3本專利技術的高準確度砝碼質量測量系統示意4本專利技術的方法與采用對比實施例獲得空氣密度值對比圖具體實施例方式下面結合各幅附圖具體說明本專利技術的實施方式。在具體的實施過程中，如圖1 3所示，一體化空氣密度測量裝置可采用鋁材制作 立方體形箱體1，箱體前面板2裝有兩個切換開關4和5、液晶顯示屏6，并開有兩個梯形口。 箱體內裝有溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓力傳感器13、CO2傳感器14、單片機15，其中 CO2傳感器為常規的空氣中CO2含量值的測量傳感器。溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感 器、CO2傳感器引出的信號線分作兩路，一路均與單片機連接，溫度傳感器、濕度傳感器、壓 力傳感器的另一路信號線與溫濕壓切換開關觸點A電連接，CO2傳感器的另一路信號線與 CO2切換開關觸點A電連接。單片機與液晶顯示屏電連接。溫濕壓切換開關的觸點B與溫 濕壓輸出端口電點連接，CO2切換開關觸點B與CO2輸出端口電點連接。溫濕壓輸出端口 7、 CO2輸出端口 8分別從前面板的輸出端梯形口中伸出到箱體外。箱體上可裝有提把9。箱體后面板3開有四個探測孔，溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、CO2傳感器 的探頭16-19分別從各自的探測孔伸出。將一體化空氣密度測量裝置連接電源，將溫濕壓切換開關、CO2切換開關搬至“單 片機”檔位，經過測量以及單片機中的計算，液晶顯示屏顯示空氣密度測量值。利用串口連接線分別本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一體化空氣密度測量裝置，包括溫度傳感器（１１）、濕度傳感器（１２）、壓力傳感器（１３），其特征在于：所述的一體化空氣密度測量裝置還包括ＣＯ↓［２］傳感器（１４）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王健，王肖磊，鐘瑞麟，蔡常青，張躍，姚弘，丁京鞍，
申請(專利權)人：中國計量科學研究院，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]