[发明专利]一种玻璃量器容积测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃量器容积测量领域，具体涉及一种玻璃量器容积测量系统及方法。

技术背景

玻璃量器是一种测量液体体积的量器，在化学、物理学、生物学、地质学、医学和计量学等领域内应用十分广泛，在小容量计量领域中有着不可忽视的地位，因此有必要按照国家检定规程对其进行计量检定与校准。玻璃量器的检定与校准看起来似乎很简单，实际上却是一项很复杂的工作。目前玻璃量器检定与校准方法主要是衡量法和容量比较法，而且国内大部分检定部门都采用手动测量方式，这样使得检定人员的工作量大、效率较低、易出现误差。

测量原理是检定和校准的基础，本发明主要实现玻璃量器内液体体积的准确测量。在现有技术中，玻璃量器在测量时主要通过眼睛判断凹液面最低处和刻度线读数，这样只能粗略计算量筒内被测液体的体积，而且读数误差较大，不能使用这用普通测量原理进行检定。如果使用衡量法进行玻璃量器的检定与校准，这种测量原理简单精确，却不容易实现自动化。本发明使用标准金属量器和机器视觉技术，实现高精度自动化测量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种玻璃量器容积测量系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种玻璃量器容积测量系统，所述系统包括用于测量液位高度的十字激光测量系统、用于测定十字激光测量系统精度的标准玻璃量器系统、用于输出定体积液体的标准金属量器系统、用于安装十字激光测量系统的工作平台，以及用于处理液体体积和液位高度、建立容积表的数据处理系统；

所述十字激光测量系统包括玻璃量器、位于玻璃量器的两侧的十字激光器和屏幕、以及采集屏幕图像的摄像头，摄像头与数据处理系统相连；十字激光器向玻璃容器发射激光，在屏幕上得到激光线，摄像头获取屏幕上的激光线，并传输给数据处理系统；数据处理系统根据激光线的长度计算得到液位高度其中，B为激光线的长度,H为十字激光器的高度，C为玻璃量器与屏幕间的距离，D为十字激光器与屏幕间的距离。

进一步地，所述十字激光测量系统还包括水平滑轨，玻璃量器、十字激光器和屏幕均安装在水平滑轨上，水平滑轨位于工作平台上。

进一步地，所述玻璃量器与屏幕间的距离C，十字激光器与屏幕间的距离D通过水平位移测量系统测量得到。

一种玻璃量器容积测量方法，所述方法基于上述测量系统上实现，包括以下步骤：

(1)用标准玻璃量器系统测量十字激光测量系统的精度；

(2)用标准金属量器系统向十字激光测量系统的玻璃量器中输入定体积的液体，十字激光测量系统测量该体积下的液位高度；

(3)重复步骤2，获得一系列体积下对应的液位高度；

(4)数据处理系统获取步骤3获得的一系列体积及对应的液位高度，输出V-h曲线，建立容积表；

(5)向玻璃量器输入待测体积的液体，用十字激光测量系统测量该体积下的液位高度h，根据步骤4建立的容积表得到液体体积的估计值；

(6)根据步骤1测得的精度，以及步骤5得到的体积估计值，得到待测体积的液体的真实体积。

与现有的技术相比，本发明有以下有益效果：

1、本发明主要是针对玻璃量器的容积测量装置，测量原理新颖，精度高，在小容量容积测量领域内是一项新的技术。

2、本发明消除了一般测量时因读取刻度值而带来的视觉误差，提高装置测量的准确性。

3、通过建立液位与容积对应关系的数据库，消除了因玻璃量器内部不规则而带来的测量误差。

4、操作简单，实用性强，能够实现自动化测量，大大提高了测量人员的工作效率。

附图说明

图1为十字激光测量系统的测量原理图；

图2为本发明标准玻璃量器系统示意图；

图3为本发明标准金属量器系统示意图；

图4为本发明水平滑轨和水平位移测量系统示意图；

图5为V-h曲线图；