海港水密度測(cè)量?jī)x制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種海港水密度測(cè)量?jī)x。目前的儀器對(duì)使用環(huán)境要求高，自身制作成本較高。本發(fā)明專利技術(shù)中的超聲波發(fā)射模塊的輸出端與置于海水中的一個(gè)超聲波探頭連接，、輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；超聲波接收模塊的輸入端通過(guò)另一個(gè)超聲波探頭獲取經(jīng)過(guò)量杯底部返回的超聲波信號(hào)，其輸出端與單片機(jī)控制模塊輸入端信號(hào)連接，所述的量杯內(nèi)盛有待測(cè)的海水；同時(shí)，溫度補(bǔ)償模塊接收置于海水中的防水型DS18B20數(shù)字溫度傳感器輸出溫度信號(hào)，溫度補(bǔ)償模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊連接。本發(fā)明專利技術(shù)使用超聲波原理測(cè)量實(shí)時(shí)海港水密度的變化，可以在惡劣的環(huán)境下工作，提高了我國(guó)海港水密度的測(cè)量精度，而且具有便攜的特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于測(cè)試計(jì)量
，涉及一種海港水密度測(cè)量?jī)x。
技術(shù)介紹
海港地區(qū)是徑流與海水混合交匯地區(qū)，因流域地理環(huán)境不同導(dǎo)致徑流性質(zhì)不同，海港水與海水性質(zhì)在物理化學(xué)性質(zhì)上有很大不同。海港水是一種非常復(fù)雜的多組分水溶液，鹽度、水溫、壓力、洋流、泥沙等因素都會(huì)對(duì)海港水密度的測(cè)量有很大影響。對(duì)于海港水這種復(fù)雜的溶液，高效、精確地測(cè)量其密度早已成為各國(guó)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜已芯康恼n題。海港水密度是港口海洋科學(xué)的基礎(chǔ)性研究?jī)?nèi)容，準(zhǔn)確的測(cè)量海港水密度不僅是船舶載重計(jì)量的基礎(chǔ)，與船舶制造業(yè)息息相關(guān)，而且為生態(tài)研究提供了科學(xué)數(shù)據(jù)，及時(shí)監(jiān)測(cè)海港的水質(zhì)狀況。 以船舶制造業(yè)為例，對(duì)于一定噸位的貨輪，海港水密度的微弱變化將對(duì)船舶停靠、航行過(guò)程中的吃水量產(chǎn)生巨大影響。因此，海港水密度詳細(xì)信息的采集，直接影響到大型船舶的制作與設(shè)計(jì)，海港水密度測(cè)量精度的提高會(huì)使船舶制造行業(yè)的總體水平上升一個(gè)等級(jí)。目前的各種測(cè)量液體密度的方法雖然各自具有自身的優(yōu)點(diǎn)，但是普遍存在的問(wèn)題是儀器對(duì)使用環(huán)境的要求高，自身制作成本較高，一些測(cè)量方法涉及的相關(guān)儀器只能工作在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，無(wú)法應(yīng)用于室外環(huán)境下海港水密度的測(cè)量。因此，研制一種新型的、便攜的、高效的海港水密度測(cè)量?jī)x是十分必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種海港水密度測(cè)量?jī)x。本專利技術(shù)解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為 海港水密度測(cè)量?jī)x包括超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、電源模塊、單片機(jī)控制模塊、液晶顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊、串口通信模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤輸入模塊。超聲波發(fā)射模塊的輸出端與置于海水中的一個(gè)超聲波探頭連接，激發(fā)控制超聲波探頭，輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；超聲波接收模塊的輸入端通過(guò)另一個(gè)超聲波探頭獲取經(jīng)過(guò)量杯底部返回的超聲波信號(hào)，其輸出端與單片機(jī)控制模塊輸入端信號(hào)連接，所述的量杯內(nèi)盛有待測(cè)的海水；同時(shí)，溫度補(bǔ)償模塊接收置于海水中的防水型DS18B20數(shù)字溫度傳感器輸出溫度信號(hào)，溫度補(bǔ)償模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊連接；液晶顯示模塊的輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；鍵盤輸入模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；串口通信模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；存儲(chǔ)模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；電源模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊的輸入端連接。所述的海港水密度測(cè)量?jī)x超聲波發(fā)射模塊包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R4、第四電阻R5、第一電容Cl、第一變壓器中周Tl、第一三極管Q1、第一插槽P2。第一電阻Rl的一端連接第一變壓器中周Tl的第四管腳，并接地，另一端連接第一變壓器中周Tl的第三管腳、第一插槽P2的2腳；第二電阻R2的一端接+12V電源，另一端連接第一變壓器中周Tl的第一管腳、第一電容Cl的正極；第三電阻R4的一端接地，另一端連接第一三極管Ql集電極，同時(shí)接第四電阻R5的一端；第四電阻R5的另一端連接單片機(jī)控制模塊的輸入端IN ;第一電容Cl的負(fù)極接地；第一變壓器中周Tl的第二管腳接第一三極管Ql的基極，第一三極管Ql的發(fā)射極接地；第一插槽P2的I腳接地，第一插槽P2的I腳外接超聲波探頭的正端，第一插槽P2的2腳外接超聲波探頭的負(fù)端；所述的第一三極管Ql的型號(hào)為S8050。所述的海港水密度測(cè)量?jī)x超聲波接收模塊包括第五電阻R3、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第^^一電容C11、第十二電容C12、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第二插槽P5、第一芯片U5。第二插槽P5的I腳接第五電阻R3的一端，2腳接地；第五電阻R3的另一端與第二電容C2的一端連接,第二電容C2的另一端與第一二極管Dl的負(fù)極、第六電阻R6的一端以及第二三極管Q2的發(fā)射極連接；第一二極管Dl的正極接地；第六電阻R6的另一端接第·二三極管Q2的基極、第三電容C3的一端、第十電阻RlO的一端；第二三極管Q2的集電極與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端接地連接；第三電容C3的另一端連接第八電阻R8的一端；第八電阻R8的另一端連接第九電阻R9的一端、第七電容C7的一端、第六電容C6的一端；第九電阻R9的另一端接地；第六電容C6的另一端接第十四電阻R14的一端、第一芯片U5的第六腳；第七電容C7的另一端接第十四電阻R14的另一端、第一芯片U5的第七腳、第八電容C8的一端；第八電容C8的另一端連接第十五電阻R15的一端；第十五電阻R15的另一端連接第十六電阻R16的一端、第九電容C9的一端、第十電容ClO的一端；第十六電阻R16的另一端接地；第九電容C9的另一端接第一芯片U5的第二腳、第十七電阻R17的一端；第十七電阻R17的另一端接第十電容ClO的另一端、第^ 電容Cll的一端、第一芯片U5的第一腳；第十一電容Cll的另一端接第二二極管D2的負(fù)極、第三二極管D3的正極；第二二極管D2的正極接第十二電容C12的一端，并接地；第三二極管D3的負(fù)極接第十二電容C12的另一端、第十八電阻R18的一端；第十八電阻R18的另一端接第三三極管Q3的集電極；第三三極管Q3的發(fā)射極接地，基極接第十九電阻R19的一端、單片機(jī)控制模塊的INT端口 ；第十九電阻R19的另一端接+5V電源；第十電阻RlO的另一端接第四電容C4的正端、第^ 電阻Rll的一端；第四電容C4的負(fù)端接地；第^ 電阻Rll的另一端、第十二電阻R12的一端接+5V電源；第十二電阻R12的另一端接第十三電阻R13的一端、第五電容C5的正端；第十三電阻R13的另一端接第一芯片U5的第三腳、第五腳；第五電容C5的負(fù)端接地；第一芯片U5的第四腳接地，第八腳接+5V電源；第二插槽P5的I腳外接另一個(gè)超聲波探頭的正端，第二插槽P5的2腳接該超聲波探頭的負(fù)端，所述的第一芯片U5型號(hào)為NE5532ap。所述的電源模塊包括第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15、第四二極管D4、第五二極管D5、電感LI、第二芯片U2、第三芯片U3、插座U4。第四二極管D4的正極連接插座U4的I腳，負(fù)極與第十三電容C13的正端、第二芯片U2的第一腳連接；第十三電容C13的負(fù)端連接插座U4的O腳，并接地；第二芯片U2的第三腳、第五腳接地，第二芯片U2的第二腳接第五二極管D5的負(fù)極、電感LI的一端，第二芯片U2的第四腳接電感LI的另一端、第十四電容C14的正端、第十五電容C15的一端、第三芯片U3的第一腳，并輸出+5V電源；第十四電容C14的負(fù)端接地；第十五電容C15的另一端接地；第三芯片U3的第二腳接地，第三腳輸出+3. 3V電源；第五二極管D5的正極接地；所述的第二芯片U2型號(hào)為L(zhǎng)M2576S-5、第三芯片U3型號(hào)為L(zhǎng)M1117-3. 3，插座U4外接+12V的適配器。所述的單片機(jī)控制模塊包括第四芯片Ul,第十六電容C16，第十七電容C17，第一晶振XI、第二晶振X2、第三插槽Pl。 第四芯片Ul的12腳連接超聲波發(fā)射模塊本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
海港水密度測(cè)量?jī)x，包括超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、電源模塊、單片機(jī)控制模塊、液晶顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊、串口通信模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤輸入模塊，其特征在于：超聲波發(fā)射模塊的輸出端與置于海水中的一個(gè)超聲波探頭連接，激發(fā)控制超聲波探頭，輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；超聲波接收模塊的輸入端通過(guò)另一個(gè)超聲波探頭獲取經(jīng)過(guò)量杯底部返回的超聲波信號(hào)，其輸出端與單片機(jī)控制模塊輸入端信號(hào)連接，所述的量杯內(nèi)盛有待測(cè)的海水；同時(shí)，溫度補(bǔ)償模塊接收置于海水中的防水型DS18B20數(shù)字溫度傳感器輸出溫度信號(hào)，溫度補(bǔ)償模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊連接；液晶顯示模塊的輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；鍵盤輸入模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；串口通信模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；存儲(chǔ)模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；電源模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊的輸入端連接；所述的海港水密度測(cè)量?jī)x超聲波發(fā)射模塊包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R4、第四電阻R5、第一電容C1、第一變壓器中周T1、第一三極管Q1、第一插槽P2；第一電阻R1的一端連接第一變壓器中周T1的第四管腳，并接地，另一端連接第一變壓器中周T1的第三管腳、第一插槽P2的2腳；第二電阻R2的一端接+12V電源，另一端連接第一變壓器中周T1的第一管腳、第一電容C1的正極；第三電阻R4的一端接地，另一端連接第一三極管Q1集電極，同時(shí)接第四電阻R5的一端；第四電阻R5的另一端連接單片機(jī)控制模塊的輸入端IN；第一電容C1的負(fù)極接地；第一變壓器中周T1的第二管腳接第一三極管Q1的基極，第一三極管Q1的發(fā)射極接地；第一插槽P2的1腳接地，第一插槽P2的1腳外接超聲波探頭的正端，第一插槽P2的2腳外接超聲波探頭的負(fù)端；所述的第一三極管Q1的型號(hào)為S8050；所述的海港水密度測(cè)量?jī)x超聲波接收模塊包括第五電阻R3、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第十一電容C11、第十二電容C12、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第二插槽P5、第一芯片U5；第二插槽P5的1腳接第五電阻R3的一端，2腳接地；第五電阻R3的另一端與第二電容C2的一端連接，第二電容C2的另一端與第一二極管D1的負(fù)極、第六電阻R6的一端以及第二三極管Q2的發(fā)射極連接；第一二極管D1的正極接地；第六電阻R6的另一端接第二三極管Q2的基極、第三電容C3的一端、第十電阻R10的一端；第二三極管Q2的集電極與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端接地連接；第三電容C3的另一端連接第八電阻R8的一端；第八電阻R8的另一端連接第九電阻R9的一端、第七電容C7的一端、第六電容C6的一端；第九電阻R9的另一端接地；第六電容C6的另一端接第十四電阻R14的一端、第一芯片U5的第六腳；第七電容C7的另一端接第十四電阻R14的另一端、第一芯片U5的第七腳、第八電容C8的一端；第八電容C8的另一端連接第十五電阻R15的一端；第十五電阻R15的另一端連接第十六電阻R16的一端、第九電容C9的一端、第十電容C10的一端；第十六電阻R16的另一端接地；第九電容C9的另一端接第一芯片U5的第二腳、第十七電阻R17的一端；第十七電阻R17的另一端接第十電容C10的另一端、第十一電容C11的一端、第一芯片U5的第一腳；第十一電容C11的另一端接第二二極管D2的負(fù)極、第三二極管D3的正極；第二二極管D2的正極接第十二電容C12的一端，并接地；第三二極管D3的負(fù)極接第十二電容C12的另一端、第十八電阻R18的一端；第十八電阻R18的另一端接第三三極管Q3的集電極；第三三極管Q3的發(fā)射極接地，基極接第十九電阻R19的一端、單片機(jī)控制模塊的INT端口；第十九電阻R19的另一端接+5V電源；第十電阻R10的另一端接第四電容C4的正端、第十一電阻R11的一端；第四電容C4的負(fù)端接地；第十一電阻R11的另一端、第十二電阻R12的一端接+5V電源；第十二電阻R12的另一端接第十三電阻R13的一端、第五電容C5的正端；第十三電阻R13的另一端接第一芯片U5的第三腳、第五腳；第五電容C5的負(fù)端接地；第一芯片U5的第四腳接地，第八腳接...

【技術(shù)特征摘要】
1.海港水密度測(cè)量?jī)x，包括超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、電源模塊、單片機(jī)控制模塊、液晶顯示模塊、溫度補(bǔ)償模塊、串口通信模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤輸入模塊，其特征在于: 超聲波發(fā)射模塊的輸出端與置于海水中的一個(gè)超聲波探頭連接，激發(fā)控制超聲波探頭，輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；超聲波接收模塊的輸入端通過(guò)另一個(gè)超聲波探頭 獲取經(jīng)過(guò)量杯底部返回的超聲波信號(hào)，其輸出端與單片機(jī)控制模塊輸入端信號(hào)連接，所述的量杯內(nèi)盛有待測(cè)的海水；同時(shí)，溫度補(bǔ)償模塊接收置于海水中的防水型DS18B20數(shù)字溫度傳感器輸出溫度信號(hào)，溫度補(bǔ)償模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊連接；液晶顯示模塊的輸入端與單片機(jī)控制模塊輸出端信號(hào)連接；鍵盤輸入模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；串口通信模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；存儲(chǔ)模塊與單片機(jī)控制模塊信號(hào)連接；電源模塊的輸出端與單片機(jī)控制模塊的輸入端連接； 所述的海港水密度測(cè)量?jī)x超聲波發(fā)射模塊包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R4、第四電阻R5、第一電容Cl、第一變壓器中周Tl、第一三極管Q1、第一插槽P2 ； 第一電阻Rl的一端連接第一變壓器中周Tl的第四管腳，并接地，另一端連接第一變壓器中周Tl的第三管腳、第一插槽P2的2腳；第二電阻R2的一端接+12V電源，另一端連接第一變壓器中周Tl的第一管腳、第一電容Cl的正極；第三電阻R4的一端接地，另一端連接第一三極管Ql集電極，同時(shí)接第四電阻R5的一端；第四電阻R5的另一端連接單片機(jī)控制模塊的輸入端IN ;第一電容Cl的負(fù)極接地；第一變壓器中周Tl的第二管腳接第一三極管Ql的基極，第一三極管Ql的發(fā)射極接地；第一插槽P2的I腳接地，第一插槽P2的I腳外接超聲波探頭的正端，第一插槽P2的2腳外接超聲波探頭的負(fù)端；所述的第一三極管Ql的型號(hào)為S8050 ； 所述的海港水密度測(cè)量?jī)x超聲波接收模塊包括第五電阻R3、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容CIO、第i^一電容CU、第十二電容C12、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第二插槽P5、第一芯片U5 ； 第二插槽P5的I腳接第五電阻R3的一端,2腳接地；第五電阻R3的另一端與第二電容C2的一端連接，第二電容C2的另一端與第一二極管Dl的負(fù)極、第六電阻R6的一端以及第二三極管Q2的發(fā)射極連接；第一二極管Dl的正極接地；第六電阻R6的另一端接第二三極管Q2的基極、第三電容C3的一端、第十電阻RlO的一端；第二三極管Q2的集電極與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端接地連接；第三電容C3的另一端連接第八電阻R8的一端；第八電阻R8的另一端連接第九電阻R9的一端、第七電容C7的一端、第六電容C6的一端；第九電阻R9的另一端接地；第六電容C6的另一端接第十四電阻R14的一端、第一芯片U5的第六腳；第七電容C7的另一端接第十四電阻R14的另一端、第一芯片U5的第七腳、第八電容C8的一端；第八電容C8的另一端連接第十五電阻R15的一端；第十五電阻R15的另一端連接第十六電阻R16的一端、第九電容C9的一端、第十電容ClO的一端；第十六電阻R16的另一端接地；第九電容C9的另一端接第一芯片U5的第二腳、第十七電阻R17的一端；第十七電阻R17的另一端接第十電容ClO的另一端、第十一電容Cll的一端、第一芯片U5的第一腳；第十一電容Cll的另一端接第二二極管D2的負(fù)極、第三二極管D3的正極；第二二極管D2的正極接第十二電容C12的一端，并接地；第三二極管D3的負(fù)極接第十二電容C12的另一端、第十八電阻R18的一端；第十八電阻R18的另一端接第三三極管Q3的集電極；第三三極管Q3的發(fā)射極接地，基極接第十九電阻R19的一端、單片機(jī)控制模塊的INT端口 ；第十九電阻R19的另一端接+5V電源；第十電阻RlO的另一端接第四電容C4的正端、第十一電阻Rll的一端；第四電容C4的負(fù)端接地；第十一電阻Rll的另一端、第十二電阻R12的一端接+5V電源；第十二電阻R12的另一端接第十三電阻R13的一端、第五電容C5的正端；第十三電阻R13的另一端接第一芯片U5的第三腳、第五腳；第五電容C5的負(fù)端接地；第一芯片U5的第四腳接地，第八腳接+5V電源；第二插槽P5的I腳外接另一個(gè)超聲波探頭的正端，第二插槽P5的2腳接該超聲波探頭的負(fù)端，所述的第一芯片U5型號(hào)為NE5532ap ；所述的電源模塊包括第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15、第四二極管D4、第五二極管D5、電感LI、第二芯片U2、第三芯片U3、插座U4 ； 第四二極管D4的正極連接插座U4的I腳，負(fù)極與第十三電容C13的正端、第二芯片U2的第一腳連接；第十三電容C13的負(fù)端連接插座U4的O腳，并接地；第二芯片U2的第三腳、第五腳接地，第二芯片U2的第二腳接第五...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡佳成，徐鵬飛，李加福，尹健龍，金亮冰，郭沖沖，李東升，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)計(jì)量學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：