[发明专利]利用磁致伸缩测量液体密度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用磁致伸缩原理测量液体密度值的技术，以及更加具体地，涉及一种利用磁致伸缩测量液体密度的方法，利用两种漂浮物之间的电磁感应平衡其能够精确地测量未知的密度值。

背景技术

总的来说，利用磁致伸缩原理测量液体的密度值的液体密度测量仪器包括液体表面漂浮物以及根据待测液体的密度而向上或者向下移动的密度漂浮物，所述液体表面漂浮物由具有比待测液体更低密度的材料制成并被配置为上升至液体表面以及指示液体表面的位置。

在液体密度测量仪器被扔进待测液体中的情形下，液体密度测量仪器测量根据液体密度的液体表面漂浮物与密度漂浮物之间在沉降距离上的差异，并将测量的在沉降距离上的差异转化为密度值。

根据待测液体的密度值的液体表面漂浮物与密度漂浮物之间在沉降距离上的差异在下文中被称作“实际效应沉降距离”。根据待测液体的密度值的每个液体表面漂浮物以及密度漂浮物的沉降距离被称作“沉降距离”。根据待测液体的密度值的液体表面漂浮物与密度漂浮物之间的沉降距离是指根据待测液体的密度的液体表面漂浮物的沉降距离与根据待测液体密度的密度漂浮物的沉降距离之间的差异。

当密度漂浮物上升至一个位置时，在该处根据密度漂浮物的重量的重力与通过对浸入到待测液体中的体积以及液体的密度值进行相乘而获得的浮力相平衡，密度漂浮物停止。当待测液体的密度值低时密度漂浮物向下移动并且当待测液体的密度值高时密度漂浮物向上移动。密度漂浮物的漂浮原理可如在等式1中所表述。

密度漂浮物的重量＝浸入体积×液体密度                  (1)

在此情形下，密度漂浮物上部的部分突出至待测液体的表面。随着突出部分的横截面积减少，密度漂浮物相对于相同的密度值进一步沉降。其原因在于由于密度漂浮物的浸入部分的体积上的变化相对于待测液体的密度值上的变化是固定的，实际效应沉降距离的变化需根据密度漂浮物的突出部分的横截面积的减少而增加。实际效应沉降距离并非以线性比例关系变化，而是根据待测液体的密度值上的变化以非线性比例关系变化。

在此情形下，就液体密度值上的变化而言，液体表面漂浮物与密度漂浮物相比具有相对较小的沉降距离。

在传统液体密度测量技术中，根据待测液体的密度值上的变化的实际效应沉降距离利用密度测量仪器而被前期测量。针对测量的实际效应沉降距离与液体密度值之间关系构建查找表。

此后，当未知液体密度值被测量时，根据待测液体的密度值而变化的实际效应沉降距离被测量。利用查找表，计算液体密度值。

当基于实际效应沉降距离利用查找表计算待测液体的密度值时，密度值并非利用实际上非线性变化的曲线图而被计算，而是利用在每个区域中被认为是线性变化的曲线图而被计算。也就是说，假设在相应沉降距离的测量点的密度值在紧接着测量点之前以及之后的区域中从修正点的密度值线性地变化，密度值被计算。

如上所述，在传统的液体密度测量技术中，当利用基于根据密度值的液体表面漂浮物与密度漂浮物之间的实际效应沉降距离的查找表而计算待测液体的密度值时，通过将密度值应用至在每个区域中线性变化的曲线图而非将密度值应用至实际上非线性变化的曲线图，从而计算密度值。相应地，由于根据查找表在线性计算中的误差以及实际非线性特性，不能计算得到具有高精度的密度值。

发明内容

当根据液体表面漂浮物与密度漂浮物之间的实际效应沉降距离计算密度值时，利用修正点的两个参照值通过将密度值应用至非线性变化的曲线图，各个实施例旨在计算具有高精度的待测液体的密度值。