技術領域

本發明涉及計量技術領域，尤其涉及一種浮子式密度計刻度標定裝置及其標定方法。

背景技術

浮子式密度計基于浮力阿基米德原理制成的，由于物體在流體內受到的浮力與流體密度有關，流體密度越大則浮力越大。如果規定被測樣品的溫度(例如規定25℃)，則儀器也可以用比重數值作為刻度值，來讀取被測流體的密度。這類儀器中最簡單的是目測浮子式玻璃比重計。

近年來，隨著技術的發展，出現的密度計種類非常多，例如數顯電子密度計、靜壓式密度計、振動式密度計和放射性同位素密度計等。但這些密度計均由于結構復雜，測量成本高昂等原因，難以大規模推廣應用；它們始終無法取代浮子式密度計的地位。

浮子式密度計雖然具有結構原理簡單、測量方便等優點，但它也有一定缺陷，尤其表現在刻度標定和計量讀取方面；這在浮子式密度計標準制造上問題尤其突出。設定一個標準浮子式密度計后，按照此標準浮子式密度計制造的密度計無論是體積還是質量均與標準不同，因此需要對比此標準浮子式密度計刻度對新制造的密度計標定刻度，但是，目前的刻度標定需要肉眼進行觀察劃線，極容易造成誤差；

在計量讀取方面，其過程是，在一個容器內裝入標準比重的液體，緩慢放入密度計，待密度計穩定后，讀出密度計與液體水平面上的刻線示值，經過示值與標準液體的比較，得出其差值；整個過程，人眼要平視密度計，且密度計不能浮動；由于不同比重的液體表面張力不同，在密度計的刻線上會有弧線，人眼觀察會有視覺誤差，這樣會與實際值有差別。

由于浮子式密度計的測定過程中，刻度讀取和標定還需要人眼參與，自動化程度很低，極易導致測量誤差；這在日常物質交接時有重要意義，以石油密度計為量，一支密度計的測量示值相差0.01g，若接收1萬噸油，則可相差非常巨大，因此對密度計示值的讀取和標定有著非常重要的意義。

因此，如何有效降低浮子式密度計的測定過程中的標定讀取誤差，提高密度計標定的自動化和智能化水平，對生產標準化的浮子式密度計還是測量實際都具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種浮子式密度計刻度標定裝置及其標定方法，它采用攝像機代替人眼，用控制裝置將圖像處理后得到密度計的示值，準確方便，無人為誤差，對計量準確性傳遞有著非常重要的意義。

本發明是這樣實現的，它包括容器、被標定測密度計和標準密度計，其特征在于，它還包括用于夾持被標定測密度計和標準密度計的緊固夾具、控制裝置、攝像機以及與攝像機相連的攝像機位置調節裝置，攝像機與攝像機位置調節裝置均連接于控制裝置；所述被標定測密度計和標準密度計均漂浮在容器內的標準密度液中；所述緊固夾具通過控制裝置電動控制。

所述控制裝置具有通過攝像機拍攝的畫面識別液體平面線和刻度線的識別模塊，還包括計算上述線條距離的計算模塊。

所述緊固夾具包括光電測距裝置、導向滑塊、彈性夾、彈性墊塊、橫拉板、縱連接板、步進電機以及連接在步進電機輸出端的傳動絲桿，所述兩塊并行的橫拉板通過位于其端部的導向滑塊與縱連接板滑動連接，兩塊橫拉板的相對位置上分別固定有用于測量兩塊橫拉板起始距離的光電測距裝置，兩塊橫拉板內側面的相對位置上分別固定有若干個彈性夾，位于其中一個橫拉板上的彈性夾內側設有彈性墊塊；步進電機通過傳動絲桿與橫拉板螺紋傳動。

優選的是：所述步進電機和光電測距裝置均與控制裝置相連。所述彈性夾的夾持面為V字形結構，所述彈性墊塊位于V字形結構內。

一種浮子式密度計刻度標定方法，它包括以下步驟：

(1)將標準密度計和若干個被標定測密度計一起放到盛有標準密度液的容器中，使標準密度計和被標定測密度計處于靜止漂浮狀態；

(2)控制裝置控制攝像機位置調節裝置調節攝像機的位置，使得攝像機與液體平面線平齊，此時攝像機拍攝到的液體平面線圖像經過控制裝置記錄存儲；

(3)通過緊固夾具夾持被標定測密度計和標準密度計，并旋轉使被標定測密度計和標準密度計上的刻度線正對攝像機，然后通過控制裝置控制緊固夾具緩緩松開，此時被標定測密度計和標準密度計應不發生旋轉；

(4)調節攝像機的位置，使攝像機的鏡頭從標準密度計和被標定測密度計的刻度線下側拍攝，在拍攝時，攝像機的鏡頭水平線與刻度線水平線的夾角為1～8度；通過控制裝置控制攝像機位置調節裝置，依次拍攝標準密度計和被標定測密度計的刻度線圖像，并將拍攝到的刻度線圖像經過控制裝置記錄存儲；