专利名称：一种用于粘度测量台的粘度测量方法
技术领域：
本发明涉及一种粘度测量方法，特别是一种用于粘度测量台的粘度测量方法。
背景技术：
智能粘度测量台(简称IVS300)是针对牛顿液体的流体特性，采用乌氏毛细粘度管通过单片机控制的机械、光学部件和先进数字电子电路测量和计算粘度及衍生物理量的装置。与精密水浴槽/IVS300测试主机和粘度测量软件ViscoBee —起，组成IVS300粘度测量系统。完成乌氏粘度测量法下的被测液体流经上下光纤组间时间的计时及运动粘度的计算，进而求得更多粘度衍生参数。在化工行业的如聚酯PET、聚氯乙烯PVC、聚丙烯酰胺 PAM、尼龙PA、有机硅等；生化行业的如多聚糖、质酸、聚丙交酯和酶活性等的运动粘度、特性粘度、粘均分子量、聚合度等多种参数的在线和验收测试。粘度测量台包括单片机，单片机上连接有存储器、液晶显示器、RS485端口、气泵、电磁阀、电源、红外发射模块和程控放大模块，程控放大模块上设有红外接收模块。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于粘度测量台的粘度测量方法。它可以使粘度测量台对粘度测量的控制，从而实现粘度和其它衍生物理量的测量。本发明的技术方案一种用于粘度测量台的粘度测量方法，其特点是，包括以下步骤A、对粘度测量台的EEPROM内的数据进行格式和边界检查(格式如填写的信息是数字还是字母，可输入的位数是多少.边界即界限，如输入的是什么范围的数字)；对光强信号进行调整，得出调整结果；B、出现粘度测量台无法初始化的情形，按照规定格式进行EEPROM数据重置(即初始化)并重新回到A步骤；C、初始化正常则载入EEPROM相应数据到RAM.并调节发射光强，以得到适合范围的接收光强值；如产生无法达成的情形，记录下错误状态的类型进入通讯状态；D、在通讯状态下，按照通讯协议的规定，粘度测量台与上位机粘度测试软件进行数据交互，上位机(PC机)根据粘度测量台当前状态(包括自检中/待机中/测试中/放空中/自检失败等状态)执行不同的命令；E、粘度测量台收到命令后，根据通讯协议响应执行相应操作，并回复相应数据流；F、粘度测量台与上位机一直处于通讯状态，根据命令和光强信号的变化进行相应动作。上述的用于粘度测量台的粘度测量方法中，所述E步骤中执行如相操作按照时间、当前的数据和端口状态(端口 这里指单片机的口线电平)进行其中时间基准通过定时中断给出，端口电平变化根据当前状态给出；寄存器和EEPROM数据变化根据当前状态进行处理。上述的用于粘度测量台的粘度测量方法中，所述相应操作的基础计时流程包括①泵升阶段，粘度测量台收到上位机的设置参数命令和启动命令，设置相应的电磁阀状态，以设置泵速推升乌氏管内液体，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为500秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；②Tl阶段，在液体推升至上光位时开始，按参数设定的Tl值继续泵升，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为500秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；③保持阶段，停止泵升，关闭相应的电磁阀.液体悬停在Tl阶段结束时的状态，用以消除泵升阶段可能产生的气泡，通常情况下该选项设置为0，表示跳过本阶段，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为500秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；④准备计时状态，设置相应的电磁阀状态，液体开始下降，直到液体液面流经上光位开始计时，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为1000秒) 未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；⑤测试计时阶段，液体继续下降，在流经上下两个光位的时候，开始和结束计时.用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为1000秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；⑥T2阶段，液体继续下降直至回到自然状态，以便于下次测试的开始，在本阶段可查询测试的时间值，用停止命令终止测试进入强制放空状态；⑦复位状态，本次测试完毕，处置相应阀状态以等待下一次测试。前述的用于粘度测量台的粘度测量方法中，粘度测量台对光强数据的采集是通过定时对两路10位AD采集端口的数据读取，并将获得数据保存在一个数据队列内，由另一个受时间控制的检查模块对数据的内容进行运算和判断。前述的用于粘度测量台的粘度测量方法中，所述光强数据的采集采用多重数据间隔采集方法，即按照周期1/4/64毫秒分别采集数据存放于不同队列分别用作短/中/长趋势(为了保证测试的精度，需要计时以I毫秒为单位计时，是为短趋势，因无法直接用来判断其所表征的液体流经状况，故引进间隔4毫秒和64毫秒的数据)判断的依据。前述的用于粘度测量台的粘度测量方法中，所述A步骤中的EEPROM按照顺序分为①.加密区，本区域的数据需要通过密码校验才可访问，用于存放重要运行参数/ 硬件信息和密码；②.运行参数区，存放运行时加载的可设置的参数，在程序开始后就自动载入到对应寄存器内；③.结果数据区，单次测试的结果数据，连同当时的测试参数，在单次测试完成后循环保存，可在数据查询时显示，且不可修改.④.存储器容量标志，为了确保数据的地址计算/存取正确，设置在存储器最大地址的测试位。在这里读取OAAH表示存储器工作正常；前述的用于粘度测量台的粘度测量方法中，由于EEPROM是低速存取设备，采用寄存器作为所述EEPROM的临时计算周转，所有的EEPROM参数都有对应的寄存器镜像，EEPROM 和寄存器中的数据进行同步刷新。与现有技术相比，本发明可实现智能粘度测量台对粘度和其它衍生物理量的测量。本发明的方法不仅可以自动检查硬件存储器内容和格式，可自动初始化，而且对粘度测量台内部的数据存储更加安全可靠，可防止数据错乱。且可解决智能粘度测量台中单片机的寄存器数量有限，且无法在短时内处理较多数据的计算的问题。本发明的基础计时方式可提高上位机命令和响应的相应操作的时间精度，从而提升粘度测量的精确度。本发明可通过通讯命令对测量台的存储器的读写，实现了测量台的软编号，即使用通讯工具修改测量台的编号。对未编号的测量台则自动设定编号，通过在通讯命令里声明的测量台号，实现通讯台的识别；可把测量台的通讯方式确定为RS485半双工方式，考虑到RS232方式在主从结构的硬件条件下的广播式传输可靠性不高，且RS485作为工业上常用的总线方式，在抗干扰/传输距离等方面更具优势。本发明可自动检测并调整光强在适合测试的范围，如无法达成本条件则保存状态信息待上位机访问时告知。测量光强的变化对测量精度影响很大，太强的光强导致触发阀值(检定光强)不准确，而产生错误的触发时间限；太弱的光强因分辨率太小无法得到准确的触发时间.在每次测试前对光强重新调整，可避免粘度管清洁度/颜色/光路本身的透过率的影响，实现测量精度的最大化，也大大提升了光纤的使用寿命。


图I是本发明的方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。实施例。一种用于粘度测量台的粘度测量方法，如图I所示，包括以下步骤对粘度测量台的EEPROM内的数据进行格式和边界检查；对光强信号进行调整，得出调整结果；出现粘度测量台无法初始化的情形，按照规定格式则进行EEPROM数据重置 (即初始化)并重新回到A步骤；初始化正常则载入EEPROM相应数据到RAM.并调节发射光强，以得到适合范围的接收光强值；如产生无法达成的情形，记录下错误状态的类型进入通讯状态；在通讯状态下，按照通讯协议的规定，粘度测量台与上位机粘度测试软件进行数据交互，上位机(PC机)根据粘度测量台当前的状态执行不同的命令。粘度测量台收到命令后，根据通讯协议响应执行相应操作，并回复相应数据流；粘度测量台与上位机一直处于通讯状态，根据命令和光强信号的变化进行相应动作。执行相操作时按照时间、当前的数据和端口状态进行其中时间基准通过定时断给出，端口电平变化根据当前状态给出；寄存器和EEPROM非易失存储器的数据变化根据当前状态进行处理。相应操作的基础计时流程包括①泵升阶段，粘度测量台收到上位机的设置参数命令和启动命令，设置相应的电磁阀状态，以设置泵速推升乌氏管内液体，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一
6定时间(通常设置为500秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；②Tl阶段，在液体推升至上光位时开始，按参数设定的Tl值继续泵升，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为500秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；③保持阶段，停止泵升，关闭相应的电磁阀.液体悬停在Tl阶段结束时的状态，用以消除泵升阶段可能产生的气泡，通常情况下该选项设置为0，表示跳过本阶段.用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为500秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；④准备计时状态，设置相应的电磁阀状态，液体开始下降，直到液体液面流经上光位开始计时，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为1000秒) 未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；⑤测试计时阶段，液体继续下降，在流经上下两个光位的时候，开始和结束计时.用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间(通常设置为1000秒)未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；⑥T2阶段，液体继续下降直至回到自然状态，以便于下次测试的开始，在本阶段可查询测试的时间值，用停止命令终止测试进入强制放空状态；⑦复位状态，本次测试完毕，处置相应阀状态以等待下一次测试。粘度测量台对光强数据的采集是通过定时对两路10位AD采集端口的数据读取， 并将获得数据保存在一个数据队列内，由另一个受时间控制的检查模块对数据的内容进行运算和判断。所述光强数据的采集采用多重数据间隔采集方法，即按照周期1/4/64毫秒分别采集数据存放于不同队列分别用作短/中/长趋势判断的依据。可解决智能粘度测量台中单片机的寄存器数量有限，且无法在短时内处理较多数据的计算的问题。EEPROM是非易失性存储器，作为本方法中的重要信息载体，参数和结果保存于内， 测量台软件即是实现将其内容通过通讯和上位机软件实现互通实现测量的。智能粘度测量台中EEPROM按照顺序分为①.加密区，本区域的数据需要通过密码校验才可访问，用于存放重要运行参数/ 硬件信息和密码；②.运行参数区，存放运行时加载的可设置的参数，在程序开始后就自动载入到对应寄存器内；③.结果数据区，单次测试的结果数据，连同当时的测试参数，在单次测试完成后循环保存，可在数据查询时显示，且不可修改.④.存储器容量标志，为了确保数据的地址计算/存取正确，设置在存储器最大地址的测试位，以适应使用不同容量存储器； 由于EEPROM是低速存取设备，采用寄存器作为所述EEPROM的临时计算周转，所有的EEPROM参数都有对应的寄存器镜像，EEPROM和寄存器中的数据进行同步刷新。
权利要求
1.一种用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于，包括以下步骤A、对粘度测量台的EEPROM内的数据进行格式和边界检查；对光强信号进行调整，得出调整结果；B、出现粘度测量台无法初始化的情形，则进行EEPROM数据重置并重新回到A步骤；C、初始化正常则载入EEPROM相应数据到RAM.并调节发射光强，以得到适合范围的接收光强值；如产生无法达成的情形，记录下错误状态的类型进入通讯状态；D、在通讯状态下，按照通讯协议的规定，粘度测量台与上位机粘度测试软件进行数据交互，上位机根据粘度测量台当前的状态执行不同的命令；E、粘度测量台收到命令后，根据通讯协议响应执行相应操作，并回复相应数据流；F、粘度测量台与上位机一直处于通讯状态，根据命令和光强信号的变化进行相应动作。
2.根据权利要求I所述的用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于，所述E步骤中执行相操作按照时间、当前的数据和端口状态进行其中时间基准通过定时断给出，端口电平变化根据当前状态给出；寄存器和EEPROM的数据变化根据当前状态进行处理。
3.根据权利要求I或2所述的用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于，所述相应操作的基础计时流程包括①泵升阶段，粘度测量台收到上位机的设置参数命令和启动命令，设置相应的电磁阀状态，以设置泵速推升乌氏管内液体，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；②Tl阶段，在液体推升至上光位时开始，按参数设定的Tl值继续泵升，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；③保持阶段，停止泵升，关闭相应的电磁阀，液体悬停在Tl阶段结束时的状态，用以消除泵升阶段可能产生的气泡，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；④准备计时状态，设置相应的电磁阀状态，液体开始下降，直到液体液面流经上光位开始计时，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；⑤测试计时阶段，液体继续下降，在流经上下两个光位的时候，开始和结束计时，用停止命令终止测试进入强制放空状态，超过一定时间未进入下一阶段，自动进入强制放空状态；⑥T2阶段，液体继续下降直至回到自然状态，以便于下次测试的开始，在本阶段可查询测试的时间值，用停止命令终止测试进入强制放空状态；⑦复位状态，本次测试完毕，处置相应阀状态以等待下一次测试。
4.根据权利要求I所述的用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于粘度测量台对光强数据的采集是通过定时对两路10位AD采集端口的数据读取，并将获得数据保存在一个数据队列内，由另一个受时间控制的检查模块对数据的内容进行运算和判断。
5.根据权利要求4所述的用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于所述光强数据的采集采用多重数据间隔采集方法，即按照周期1/4/64毫秒分别采集数据存放于不同队列分别用作短/中/长趋势判断的依据。
6.根据权利要求I所述的用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于，所述A步骤中的EEPROM按照顺序分为①.加密区，本区域的数据需要通过密码校验才可访问，用于存放重要运行参数/硬件息和密码;②.运行参数区，存放运行时加载的可设置的参数，在程序开始后就自动载入到对应寄存器内；③.结果数据区，单次测试的结果数据，连同当时的测试参数，在单次测试完成后循环保存，可在数据查询时显示，且不可修改.④.存储器容量标志，为了确保数据的地址计算/存取正确，设置在存储器最大地址的测试位。
7.根据权利要求6所述的用于粘度测量台的粘度测量方法，其特征在于采用寄存器作为所述EEPROM的临时计算周转，所有的EEPROM参数都有对应的寄存器镜像，EEPROM和寄存器中的数据进行同步刷新。
全文摘要
本发明公开了用于粘度测量台的粘度测量方法。它可以使粘度测量台对粘度测量的控制，从而实现粘度和其它衍生物理量的测量。本发明采用自动调光技术提升了测量的精度，也大大增加了硬件的使用寿命；本发明采用的RS485主从式通讯方式，并可辅以握手和轮询机制提高了通讯的可靠性和安全性。本发明的方法不仅可以自动检查硬件存储器内容和格式，可自动初始化，而且对粘度测量台内部的数据存储更加安全可靠，可防止数据错乱。且可解决智能粘度测量台中单片机的寄存器数量有限，且无法在短时内处理较多数据的计算的问题。本发明的基础计时方式可提高上位机命令和响应的相应操作的时间精度，从而提升粘度测量的精确度。
文档编号G01N11/06GK102590035SQ20121001835
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者朱叶飞, 朱安生, 雒亮 申请人:杭州中旺科技有限公司