量杯式数字密度测量装置的制作方法

本实用新型涉及油品密度检定的领域，具体涉及用于油品密度和温度测量的量杯式测量方法，更具体地，涉及一种量杯式数字密度测量装置。

背景技术：

在油品的质量检测和管理过程中，油品密度是一项基础并且至关重要的指标。在石油产业的应用中，油品密度既可以作为油品质量是否合格的标志，又可以作为计算油品质量的重要依据。在油品的生产和贸易中，密度同样有着非常重要的意义。

成品油油库的业务就是油品的销售与储运。运营管理主要根据发油量确定存储量，根据存储量确定进油量。其重中之重就是“计量”。我国成品油实行的是质量交接，而储罐计量多以油品体积测量结合密度进行计量，收发油计量多以容积式流量计测量结合密度进行计量，所以密度测量值是油品存储与贸易交接的重要计量参数。

计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。我国计量法规定：用于商品交换的贸易计量所使用的计量器具必须是强制检定的计量器具。中石化《成品油计量管理标准(sh039-019-901)》【2-3-1】规定：“凡用于贸易结算又列入强制检定工作计量器具明细目录的计量器具必须经国家或地方计量部门授权后才可开展检定。其它非强检计量器具应于计量标准考核合格后自行检定”。中石油《成品油计量管理规范》【第十三条】(一)规定：“所有计量器具必须按该检定规程要求的检定周期送指定的政府技术监督部门或授权的检定部门进行检定，检定合格后方可使用”。而目前油库自动计量系统的密度测量受限于检定规程与检定方法，所以密度取样测量法仍是最具有可行性的密度测量装置量方法。

传统密度测量装置包括玻璃浮计和称量式密度测量装置，其操作繁琐、效率低，在测量过程中，油品容易挥发，导致标准密度改变，人为因素影响大、精度低。因此，迫切需要开发一种测量精度高、响应速度快、使用方便的数字化仪表，以提高目前的测量水平，满足现代化管理的需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上技术的缺陷，提供一种量杯式数字密度测量装置。目前油库自动计量系统的密度测量受限于检定规程与检定方法，所以密度取样测量法仍是最具有可行性的密度测量装置量方法。

该量杯式数字密度测量装置应用于计量员在油库或加油站的油品密度手工智能计量；取代传统的玻璃浮计和称量式密度测量装置；通过无线通讯接口上传至智能终端、远程物流终端或油库化验管理系统，进行即时的大数据分析计算，提升油库密度测量装置量精度；也可以与油库的自动化子系统进行即时信息交互，以支撑油库的智能化作业。

该量杯式密度测量装置应用于计量员在油库或加油站的油品密度手工智能计量；取代传统的玻璃浮计和称量式密度测量装置；通过无线通讯接口上传至智能终端、远程物流终端或油库化验管理系统，进行即时的大数据分析计算，提升油库密度测量装置量精度；也可以与油库的自动化子系统进行即时信息交互，以支撑油库的智能化作业。

根据本申请的实施例，提供了一种量杯式数字密度测量装置，其特征在于包括装置本体和量杯(8)，其中，所述装置本体包括控制组件、传感器组件(7)、谐振筒(9)，其中，所述传感器组件(7)固定于装置本体的外壳部分，并伸入量杯(8)中的待测液体，所述谐振筒(9)罩设于所述传感器组件(7)外部，其中，所述控制组件与所述传感器组件(7)及谐振筒(9)电连接，用于进行测量控制及数据接收，其中，所述传感器组件(7)包括密度传感器。

根据本申请的实施例，所述装置本体的外壳包括上壳盖(1)、壳体(2)、下壳盖(5)、传感器座(6)，其中，所述传感器座(6)的上部连接于所述下壳盖(5)下部，所述传感器座(6)的下部扣置于所述量杯(8)上，所述传感器座(6)的下部还延伸连接有所述传感器组件(7)。

根据本申请的实施例，所述装置本体还包括电池仓封盖(3)、电池仓组件(4)，用于容纳供电电池。

根据本申请的实施例，所述控制组件包括显示模块和输入模块，所述显示模块和所述输入模块通过所述上壳盖(1)外露。

根据本申请的实施例，所述控制组件还包括固定于壳体(2)上的充电接口，该充电接口配有物理保护螺栓，电池使用ltc4050进行充电管理，使用tps79533进行线性稳压。

根据本申请的实施例，所述控制组件包括用于与上位机通讯的无线通讯模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)实现了计量员在油库或加油站的油品密度手工智能计量，取代传统的玻璃浮计和称量式密度计；

2)实现了数据通过无线通讯接口上传至智能终端、远程物流终端或油库化验管理系统，进行即时大数据分析计算，并与油库自动化子系统进行即时信息交互，以支撑油库的智能化作业；

3)结构紧凑，机动灵活，安全可靠，应用于计量员在油库或加油站的油品密度手工智能计量，是油品密度检定过程中重要的测量设备，对油品的运输、管理、存储、贸易交接有重大的帮助。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例的量杯式数字密度测量装置的系统功能示意图；

图2为根据本实用新型的实施例的量杯式数字密度测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本实用新型的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本实用新型的原理的示例、而不意味着任何限制。本实用新型能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本实用新型的原理和精神即可。

另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。

首先概述本实用新型的原理。

根据本实用新型的实施例，提供了一种测量石油产品密度的量杯式数字密度测量装置，其主要包括以下三层：底层为数据采集层，包括密度、温度、电压数据采集；中层为控制层，负责数据存储、显示、无线传输；上层为管理层，负责系统管理、数据处理、报表生成。

数据采集层通过传感器、通讯电路和ad模块采集密度、温度、电压数据；控制层通过液晶和按键电路进行操作控制，通过蓝牙进行数据无线传输，通过存储芯片进行数据存储；管理层通过上位机系统软件进行系统管理、数据处理、报表生成。

图1为根据本实用新型的实施例的量杯式数字密度测量装置的系统功能示意图。

如图1所示，该装置主要具有如下功能：通过密度传感器和传感器通讯电路采集密度温度数据，通过供电电路和ad转换模块采集电压数据，通过蓝牙通讯电路无线传输到上位机管理系统，通过液晶和按键电路进行人机交互，通过存储芯片进行数据存储。

图2为根据本实用新型的实施例的量杯式数字密度测量装置的结构示意图。

如图2所示，根据本实用新型的实施例的量杯式数字密度测量装置主要包括上壳盖1、壳体2，电池仓封盖3、电池仓组件(供电单元)4、下壳盖5、传感器座6、传感器组件7、量杯8、谐振筒9、控制组件(参见图2的下部的俯视图)。其中，量杯8之外的部件组成装置本体部分。

其中，传感器座6的上部连接于下壳盖5下部，下部扣置于量杯8上，传感器座6的下部还延伸有传感器组件7，传感器组件7伸入量杯8内，并浸入待测液体。谐振筒9罩设于传感器组件7外部。

其中，上壳盖1和壳体2，壳体2与下壳盖3都用螺钉相连，这样区别于其他一体化的安装设备，可以方便安装和维修，降低使用难度。下壳盖3与传感器组件7用螺钉相连，可以方便装卸传感器和清洗传感器。量杯8与以上部件无硬连接，也可以达到方便清洗的目的。

其中，控制组件位于壳体2内，与传感器组件7、谐振筒9电连接，并具有人机交互界面(参见图2的下部的俯视图)，包括显示模块和输入模块，用户可在装置顶面进行人机交互操作，用来控制传感器组件7和谐振筒9的工作。

作为示例，所述传感器组件7为密度传感器，与控制组件利用modbus/rs485通讯，将待测油品的视密度、视温度、标准密度传输给控制组件；控制组件包括传感器通讯单元、数据存储单元、供电单元、蓝牙与wifi通讯单元、液晶/按键单元等，采用宽温锂电池供电，连续工作时间大于十小时，具有防爆式usb充电接口(只在充电时上电)；该充电接口位于仪表面板的侧下方；充电口配有物理保护螺栓。电池使用ltc4050进行充电管理，使用tps79533进行线性稳压。

本装置的数据无线传输功能主要依托于esp32，它只需极少的外围器件，将天线开关、rfbalun、功率放大器、接收低噪声放大器、滤波器、电源管理模块等功能集于一体。并且，esp32可作为独立系统运行应用程序或是主机mcu的从设备，通过spi/sdio或i2c/uart接口提供wi-fi和蓝牙功能。

本装置的人机交互界面具有显示功能，调用液晶显示模块的函数进行显示。正常测量显示内容包括：密度计状态显示、电量显示、液体的观察密度、液体的观察温度、液体的标准密度、测量的时间：年，月，日，小时，分。正常密度测量结束后，按下“确定”键，密度计显示“选择罐号”的画面，可以通过“进入”键选择具体数字位，通过“上翻”键选择具体的数值，再次按下“确认”键，进行测量数据的存储。

本装置的数据存储模块在数据管理键的配合下，进行数据的存储。存储内容包括年、月、日、时、分、罐号、油品种类、液体的观察温度、液体的观察密度、液体的标准密度等数据。

本装置还可通过无线通讯模块连接到上位机，所述上位机和量杯式密度计测量的数据和标定的参数通过蓝牙无线通讯的方式传输给计算机或者其他需要的系统，以c/s架构体系为主，通过蓝牙与量杯式密度计进行数据传输，对密度计的系统参数和测量参数进行设置，并对数据进行显示、查询、存储和分析。

下面简述根据本实用新型的实施例的量杯式数字密度测量装置的测量流程。用户可按照操作要求进行密度计量。按下装置顶面的“开关”后，上电进行系统自检，并通过液晶显示模块进行即时显示。系统自检完成后，将按照保存的测量模式，启动谐振筒9开始密度测量。刚刚上电的谐振筒9，在30-90s内，进行频率共振检测；如果共振检测完成，就按照设定的密度测量模式进行液体密度的正式测量。

最后，本领域的技术人员能够理解，对本实用新型的上述实施例能够做出各种修改、变型、以及替换，其均落入如所附权利要求限定的本发明的保护范围。