一種矩形軟質(zhì)儲液包裝的儲液質(zhì)量測量裝置及計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種矩形軟質(zhì)儲液包裝的儲液質(zhì)量測量裝置及計算方法，包括壓力傳感器和接收處理壓力傳感器信號的單片機，所述壓力傳感器有多個且按陣列方式間隔排列，所述單片機接收各壓力傳感器的信號后經(jīng)過計算將儲液質(zhì)量通過顯示屏輸出。本發(fā)明能夠在戶外快速準確的測量矩形軟質(zhì)儲液包裝中的儲液質(zhì)量，通過陣列排列的壓力傳感器可以實時反映被測軟質(zhì)儲液包裝與地面接觸的面積及壓力變化情況，從而通過單片機對發(fā)生數(shù)值變化的各壓力傳感器值進行計算，然后實時獲取待測軟質(zhì)儲液包裝內(nèi)的液體質(zhì)量，整個測量過程速度快且不需要人工介入。采用本發(fā)明的計算方法能夠精確獲取待測矩形軟質(zhì)儲液包裝內(nèi)的儲液質(zhì)量。
【專利說明】一種矩形軟質(zhì)儲液包裝的儲液質(zhì)量測量裝置及計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動測量領(lǐng)域，具體涉及一種能夠隨時測量盛裝液體的軟質(zhì)儲液包裝中儲液質(zhì)量的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]軟質(zhì)儲液包裝是一種以合成纖維為骨架材料、內(nèi)外涂覆耐油性能良好的高分子彈性體材料制成的儲液容器，具有質(zhì)量輕、可折疊、運輸體積小、裝卸、展開及撤收方便等優(yōu)點，是臨時應(yīng)急儲存大量液體的理想裝備，得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]然而軟質(zhì)儲液包裝的實時儲液量測量問題一直未能得到很好的解決，一是此類軟質(zhì)儲液包裝的面積較大，一般超過上百平方米；二是由于軟質(zhì)儲液包裝充液后形狀不規(guī)則，無法進行規(guī)律計算；三是受放置地面環(huán)境影響較大。目前國內(nèi)外針對這種情況主要有兩種測量方法:一種測量方法是容積法，采用在軟質(zhì)儲液包裝的進、出液體口處安裝流量計來計量體積，這種方式需要內(nèi)部液體流空才能得到最終值，因此存在累積誤差的問題，導(dǎo)致體積測量誤差較大、精度低。另一種測量方法是量高法，采用人工或壓力傳感器測量液位高度的方法，結(jié)合幾何經(jīng)驗公式來計算軟質(zhì)儲液包裝體積，但人工測量耗時費力，壓力傳感器測量盡管能做到實時測量，但儲液量的計算仍通過經(jīng)驗公式，沒有考慮軟質(zhì)儲液包裝為彈性變形體，儲液高度因外界條件變化而變化的問題，導(dǎo)致儲液量的測量誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中實時測量軟質(zhì)儲液包裝精度低的問題，本發(fā)明提供一種能夠適應(yīng)不同地形且測量結(jié)果準確的靜壓式軟質(zhì)儲液包裝測量裝置。具體方案如下:一種矩形軟質(zhì)儲液包裝的儲液質(zhì)量測量裝置，包括壓力傳感器和接收壓力傳感器信號的單片機，其特征在于，所述壓力傳感器有多個且按陣列方式排列，所述單片機接收各壓力傳感器的信號后后經(jīng)過計算將儲液質(zhì)量通過顯示屏輸出。
[0005]為方便操作壓力傳感器陣列:所述陣列內(nèi)的壓力傳感器固定在一個柔性襯墊上，各壓力傳感器的信號線通過偏平排線纜與單片機連接。
[0006]為保護壓力傳感器:所述柔性襯墊有兩層，所述壓力傳感器安裝固定在兩層柔性襯墊之司。
[0007]為簡化壓力傳感器的擺放:所述陣列內(nèi)的壓力傳感器安裝在繩索構(gòu)成的網(wǎng)格的節(jié)點處。
[0008]為精確獲取測量結(jié)果:所述陣列中各壓力傳感器之間距離相同或壓力傳感器之間距離由陣列的四個角向中心逐漸擴大。
[0009]為提高測量結(jié)果:所述壓力傳感器之間距離由陣列的四個角向中心逐漸擴大的設(shè)置方法如下:
[0010](I)、按矩形對稱關(guān)系建立XOY直角坐標系；
[0011](2)、按等比數(shù)列a = B1Qk-1的關(guān)系由坐標系的四個頂角向原點O布置壓力傳感器，其中a為壓力傳感器的長度或?qū)挾龋琿 > l，k為壓力傳感器在縱軸或橫軸上的行數(shù)或列數(shù)。
[0012]一種如權(quán)利要求1所述儲液質(zhì)量測量裝置的計算方法，首先獲取軟質(zhì)儲液包裝的初始質(zhì)量M0和當前重力加速度g，其特征在于，其中軟質(zhì)儲液包裝的重量值M通過下式得到:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種矩形軟質(zhì)儲液包裝的儲液質(zhì)量測量裝置，包括壓力傳感器(I)和接收壓力傳感器信號的單片機(2)，其特征在于，所述壓力傳感器(I)有多個且按一定陣列規(guī)律排列，所述單片機(2)接收各壓力傳感器(I)的信號后經(jīng)過計算將儲液質(zhì)量通過顯示屏輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)量測量裝置，其特征在于，所述陣列內(nèi)的壓力傳感器(I)固定在一個柔性襯墊⑷上，各壓力傳感器⑴的信號線⑶通過偏平排線纜與單片機⑵連接。
3.如權(quán)利要求2所述的儲液質(zhì)量測量裝置，其特征在于，所述柔性襯墊(4)有兩層，所述壓力傳感器(I)安裝固定在兩層柔性襯墊之間。
4.如權(quán)利要求1所述的儲液質(zhì)量測量裝置，其特征在于，所述陣列內(nèi)的壓力傳感器安裝在繩索構(gòu)成的網(wǎng)格的節(jié)點處。
5.如權(quán)利要求1所述的儲液質(zhì)量測量裝置，其特征在于，所述陣列中各壓力傳感器(I)之間距離相同或壓力傳感器之間距離由陣列的四個角向中心逐漸擴大。
6.如權(quán)利要求5所述的儲液質(zhì)量測量裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(I)之間距離由陣列的四個角向中心逐漸擴大的設(shè)置方法如下: (1)、按矩形對稱關(guān)系建立XOY直角坐標系； (2)、按等比數(shù)列a= B1Qk-1的關(guān)系由坐標系的四個頂角向原點O布置壓力傳感器，其中a為壓力傳感器的長度或?qū)挾?，q > 1，k為壓力傳感器在縱軸或橫軸上的行數(shù)或列數(shù)。
7.—種如權(quán)利要求 1所述儲液質(zhì)量測量裝置的計算方法，首先獲取軟質(zhì)儲液包裝(5)的初始質(zhì)量Mtl和當前重力加速度g，其特征在于，其中軟質(zhì)儲液包裝(5)的重量值M通過下式得到: M = YtpA Is-M0
,.=1 >=1 / 其中η為Y軸方向上壓力傳感器總的數(shù)量，m為X軸方向上壓力傳感器總的數(shù)量，Pij為陣列中第i行第j列壓力傳感器的壓力值；SU為陣列中第i行第j列壓力傳感器所控制測量面積。
8.如權(quán)利要求7所述的計算方法，其特征在于，所述Su的計算方法如下: <3.—--X--——1I2



9 其中:當i = 1，j古I和i = n, j古m時，



9 當i古1，j = I和i古n，j = m時， OI II sV =-2-XI



9
當 i = I，j = I 和 i = n，j = m 時，
Sij = X2,1_X1,1 Χ Υι,2_Υι,ι 式中xu、分別表示第i行第j列的壓力傳感器的中心位置坐標。
【文檔編號】G01G17/04GK103776522SQ201410056323
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】劉楠, 楊建難, 王建超, 張衛(wèi)華, 李萬利, 劉天民 申請人:中國人民解放軍總后勤部油料研究所