专利名称：超声相位法多元流体比例测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及仪器测定装置，特别是一种超声相位法多元流体比例测定仪。
背景技术：
流体比例的测定方法有常压快速法、常压蒸馏曲线判断法、气相色谱法、红外检测法、光栅光谱法、核磁共振波谱测定法等方法，这些方法虽然可以在某种程度上测定一定浓度的溶液，但是均不能实现连续实时测量。目前国内外普遍应用的是超临界二氧化碳与超临界水，超临界二氧化碳常用于萃取脂溶性的天然有机物中的有效成分，超临界水则用于大型热电站发电可有效降低能耗。国内外学者在试验室条件下测定的夹带了夹带剂的超临界流体的理化参数，无法考虑到工业应用上的更关键的边壁效应与放大效应问题，在产业化进程中同样存在一定的局限性。因此超临界多元流体(Supercritical multi-element fluid)技术应运而生，超临界多元流体技术最早是由云南省专门从事超临界技术研究和产业化开发的王振锟高级工程师率先提出来的，其把“超临界多元流体”定义为“在超临界水或超临界二氧化碳状态下，多种高效均质互溶或高效均匀混合的多元溶媒组成的超临界多元流体，其中至少有一主要组份是处在超临界状态下，这一超临界多元流体，不仅是优良的分离溶媒，而且还是具有多功能作用的生物、化学反应介质。”我国每年排放的污水约500亿立方米，其中一半以上来源于城市生活污水。近年来我国各地陆续投巨资兴建了大量常规生化二级污水处理厂后，虽然在解决水环境污染、缓解水资源紧张方面起了巨大的作用。但是也不应忽视，内陆湖泊、景观水体和近海的富营养化问题仍然没有得到根本解决。其根本原因在于导致水体富营养化的氮、磷等元素并没有在污水处理厂内得到完全去除，甚至还带来COD的二次污染。对于这些问题，将在超声相位法多元流体比例测定仪中得到解决。
发明内容本实用新型的目的是提供一种超声相位法多元流体比例测定仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是基于超声扫频法和相位差法相结合的原理，采用无损测量方式，超声相位法多元流体比例测定仪由检测模块、数字处理模块和控制模块三部分组成，检测模块对所测量的多元流体进行检测，获得所需要的基本数据，再通过数字处理模块处理，得到最终需要的转化结果，检测模块和数字处理模块均由控制模块进行调节控制，实现测定仪的有效运行。其中，检测模块由进口、出口、有机硬质塑料管、固定装置、超声换能器和数据传输线构成；数字处理模块包括驱动芯片、测量超声信号放大器、检波器、测量稳压电源、发生信号稳压电源、射极跟随器、发生信号放大器；控制模块主要由检波按钮、指示键、确定键、方向移动键、定波键、开始键和电源开关构成。[0010]本实用新型的有益效果是该测定仪在原理上将超声扫频法和相位差法相结合，通过检测装置和数字电路技术，有效智能的完成了对多元流体比例的检测，具有成本低、体积小、易携带、可回收、操作简单、测量精度高、易于维护和可实时测量等优点。
图I是超声相位法多兀流体比例测定仪外观图。图2是超声波检测流体相位装置内部结构原理图。图3是测定仪内部构件关系图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体结构作进一步说明。图1、2、3中，1一通/[目线,2—箱体,3—IXD控制面板,4一检波按钮，5—指不键，6—确定键，7—方向移动键，8—定波键，9—开始键，10—电源开关，11—出口，12—有机硬质塑料管，13—导线输入口，14一进口，15—数据端口，16—固定装置，17—数据传输线，18—超声换能器，19一驱动芯片，20—测量超声信号放大器，21—检波器，22—测量稳压电源，23—单片机芯片，24—发生信号稳压电源，25—射极跟随器，26—发生信号放大器，27—信号源。首先，将取一有机硬质塑料管12，在其内部对称位置装入两个超声换能器18，并用固定装置16固定起来，引线连到导线输入口 13上，接着在有机硬质塑料管12的两端拧上两个上面装有进口 14和出口 11的盖子，这样，检测装置便已完成。其次，在电路板上装入单片机芯片23。对于超声电信号的获得，是通过信号源27发出信号，并由发生信号放大器26将其放大,输给射极跟随器25,再由发生信号稳压电源24对电信号进行稳压，最终传至单片机芯片中23，根据需要再由单片机芯片23中的程序对信号源进行调节，在射极跟随器25处发出的正弦信号传给驱动芯片19，由其将信号提升并带给超声换能器18。接着另一端的超声换能器18便能接收到电信号，并将其转化为电信号，通过通信线I传至测量超声信号放大器20。被放大后的测量超声电信号在检波器21处被监测到，并将数据传至单片机芯片23处，通过内部程序判断出所测出时间间隔差的个数，进一步控制检波器21将信号输给测量稳压电源22，便可获得精确稳定的数据。最后，在完成检测模块和数字处理模块的基础上，进一步与控制模块结合起来，通过通信线I将检测模块中所测出的信号传给测定仪中的电路。测定仪外部由箱体2、LCD控制面板3、检波按钮4、指示键5、确定键6、方向移动键7、定波键8、开始键9、数据端口 15和电源开关10构成。检波按钮4、指示键5、确定键6、方向移动键7、定波键8、开始键9等通过单片机芯片23控制检波器21、信号源27获取信号的状态。当多元流体通过进口 14和出口 11时，便会被超声换能器18转化成不同的时间差信号，在测量超声信号放大器20放大之后传给检波器21，初步带给单片机电路，由程序判断是否符合之后，信号会被测量稳压电源22处理并带给单片机电路中的程序进行运算处理，并将所得的结果在LCD控制面板3上显示，这样，便完成了测定仪对多元流体比例的检测。本实用新型利用超声相位差法所制作的流体浓度超声测比例定仪，有效克服了传统测量仪器不能实现对流体浓度连续实时测量的弊端，实现了对流体浓度的实时精确测量，其可在多元流体，超临界流体方面产生重大的影响，而且它的使用潜力有待进一步扩展。
权利要求1.一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是由检测模块、数字处理模块和控制模块三部分组成，检测模块对所测量的多元流体进行检测，获得所需要的基本数据，再通过数字处理模块处理，得到最终需要的转化结果，检测模块和数字处理模块均由控制模块进行调节控制，实现测定仪的有效运行。
2.根据权利要求I要求所属的一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是检测模块由进口、出口、有机硬质塑料管、固定装置、超声换能器和数据传输线构成。
3.根据权利要求I要求所属的一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是数字处理模块包括驱动芯片、测量超声信号放大器、检波器、测量稳压电源、发生信号稳压电源、射极跟随器、发生信号放大器。
4.根据权利要求I要求所属的一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是控制模块由检波按钮、指示键、确定键、方向移动键、定波键、开始键和电源开关构成。
5.根据权利要求I要求所属的一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是测定仪外部由箱体、LCD控制面板、检波按钮、指示键、确定键、方向移动键、定波键、开始键、数据端口和电源开关构成。
6.根据权利要求2要求所属的一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是一有机硬质塑料管，在其内部对称位置装入两个超声换能器，并用固定装置固定起来，引线连到导线输入口上，接着在有机硬质塑料管的两端拧上两个上面装有进口和出口的盖子。
7.根据权利要求3要求所属的一种超声相位法多元流体比例测定仪，其特征是射极跟随器处发出的正弦信号传给驱动芯片，由其将信号提升并带给超声换能器，接着另一端的超声换能器便能接收到电信号，并将其转化为电信号，通过通信线传至测量超声信号放大器。
专利摘要本实用新型提供了一种超声相位法多元流体比例测定仪，它是基于超声扫频法和相位差法相结合的原理，采用无损测量方式，实现对多元流体比的实时、连续、精确测量，由检测模块、数字处理模块和控制模块等三部分组成。其有效克服了传统测量仪器不能实现对流体浓度连续实时测量的弊端，实现了对流体浓度的实时精确测量，其可在多元流体，超临界流体方面产生重大的影响，而且它的使用潜力有待进一步扩展。具有成本低、体积小、易携带、可回收、操作简单、测量精度高、易于维护和可实时测量等优点。
文档编号G01N29/02GK202814920SQ201220265650
公开日2013年3月20日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者郭敏强 申请人:郭敏强