一种石英管空管共振频率的检测系统

技术特征：
1.一种石英管空管共振频率的检测系统，包括主控芯片(1)，其特征在于：所述主控芯片(1)的一个输入端信号连接有温度传感器(2)，所述主控芯片(1)的另一个输入端信号连接有屏幕(3)，所述主控芯片(1)的输出端信号连接有石英管(4)；所述石英管(4)为u型振动管，所述石英管(4)包括谐振腔(401)、永磁柱(402)、激振器(403)；所述石英管空管共振频率的检测系统的实现方案包括以下步骤：s1：采用主控芯片(1)来调用温度传感器(2)以获得当前的环境温度；s2：利用主控芯片(1)激发脉宽调制脉冲波在石英管(4)中通过共振产生共振正弦波；s3：通过激振器(403)读取主控芯片(1)在共振时所得的共振正弦波，并比较该正弦波的峰值，继而可以获得所检测到的最大共振幅值下最大共振频率，同时通过改变分频因子可以实现读取的采样速率；s4：对于激发最大共振频率的选择运算：对检测到的最大共振幅值及左右两端次大幅值所对应的激发频率进行软件补偿，进行加权因子运算；s5：将通过上述步骤所得到的共振频率作为密度转换运算公式的参数用于之后的密度转化运算当中；s6：调用传感器所获得的数值通过公式进行密度转换：由谐振理论可知，振动管固有频率是由其弹性系数和振动质量决定的，即：当振动管内有、无液体时的系统固有频率分别为：所以根据上式有：将上述ρ
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公式转换为运算代码供主控芯片(1)进行密度转换，得到实时液体密度；s7：对获得的液体密度值进行实时显示。2.根据权利要求1所述的一种石英管空管共振频率的检测系统，其特征在于：所述温度传感器(2)采用的是热电偶式温度传感器。3.根据权利要求1所述的一种石英管空管共振频率的检测系统，其特征在于：所述主控芯片(1)采用arduino作为主控开发板。4.根据权利要求1所述的一种石英管空管共振频率的检测系统，其特征在于：所述谐振腔(402)的数量为两个，位于右侧的谐振腔(402)与永磁柱(402)吸附粘接，所述永磁柱(402)与激振器(403)安装。5.根据权利要求1所述的一种石英管空管共振频率的检测系统，其特征在于：上述步骤中的读取方法有两种，分别为使用均方根方法以及使用快速傅里叶变换进行离散傅里叶变换间接得到最大幅值方法。6.根据权利要求1所述的一种石英管空管共振频率的检测系统，其特征在于：上述步骤
中的f为振动管的固有振动频率；k为振动管的弹性模量；i为振动管的截面惯性矩；m为振动管的质量；δm振动管内的液体质量；tx为振动管内装满液体后的谐振周期；t0为振动管空振时的谐振周期；c为常数；d为振动管的外径；d为振动管的内径；l为参与振动的有效长度；ρ0为管材密度；ρ
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为液体密度。7.根据权利要求1所述的一种石英管空管共振频率的检测系统，其特征在于：所述屏幕(3)采用0.96寸oled屏幕作为显示数据的显示屏。

技术总结
本发明涉及密度测量技术领域，且公开了一种石英管空管共振频率的检测系统，包括主控芯片，所述主控芯片的一个输入端信号连接有温度传感器，所述主控芯片的另一个输入端信号连接有屏幕，所述主控芯片的输出端信号连接有石英管；所述石英管为U型振动管，所述石英管包括谐振腔、永磁柱、激振器；该石英管空管共振频率的检测系统总体实现方案包括以下步骤：S1：采用主控芯片来调用温度传感器获得当前的环境温度。该石英管空管共振频率的检测系统，通过对不同液体在石英管中的不同共振频率特性与环境温度等作为参数进行数字化实时密度转换，在得到同样密度精度的同时可以缩减经费预算，且使用更加方便，在不同工农业应用场景下具有很好的使用效果。好的使用效果。好的使用效果。


技术研发人员：边旭 李胜树 田璧苑 钟沃楼 张希睿 贺瑞芸 孙衍山
受保护的技术使用者：天津仁爱学院
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/9/13