有一位朋友想要设计一款自动出酒控制器，需要能自动测量酒精度。
朋友构想的自动出酒控制系统
具有数字信号远传输出的音叉酒度计成本太高。
而常用的酒度计是靠浮力升降的，酒精度越高，密度越低，浮力越小，酒度计位置越低。
通过肉眼读取液面在酒度计的位置来获得酒精度的数值，而没有数字信号输出供程序自动读取。
朋友的想法是采用压力变送器测量容器底部的压强，通过压强计算密度，最终由密度计算酒精度。
对此，我进行了一些理论分析。
计算公式容器内水的密度为
，水的体积为
；
酒精的密度为
，精的体积为
假设体积为V、酒精度为
的液体的密度为
：
有以下关系式：
得到液体的密度和酒精度的关系为：
当酒精度为0时，不含酒精，全部为水，
当酒精度为100%时，不含水，全部为酒精，
如果测得
，则可以通过下述公式算出酒精度：
另外根据液体内部的压强计算公式：
液体压强 公式：
P=ρgH 式中g=9.8N/kg，
H是液体的高度的单位是m ，
ρ的液体的密度，单位是kg/m^3，
压强P的单位是Pa，
如果测出液体的压强以及液面高度，就可以计算出液体的密度；
对于深度为1m的液体，在25℃时，
1度的酒精度变化，即
，
所产生的压强变化
最大压强为：
最小压强为：
需要选择分辨率为20Pa以内，测量范围为7.7-9.8kPa的压力变送器。
可以选择量程为10kPa，4-20mA信号输出的压力变送器。
温度影响酒精在5℃时的密度为802.07 kg/m^3；
在10℃时的密度为797.88 kg/m^3；
在15℃时的密度为793.67 kg/m^3；
在20℃时的密度为789.45 kg/m^3；
在25℃时的密度为785.22 kg/m^3；
在30℃时的密度为780.97 kg/m^3；
在35℃时的密度为776.71 kg/m^3；
在39℃以上的温度沸腾。
由于酒精的密度受温度影响比较大，
需要利用温度变送器测量液体的温度，
在测得压强P利用公式(4)计算酒精度时，根据酒精的密度采用查表或者计算进行修正。
酒精密度-温度关系
采用线性拟合，得到酒精密度与温度T(℃)之间的关系为：
根据公式(4)得到:
在温度为25℃时，为了达到0.5%的测量精度，
温度的测量误差<span class="syl-plugin-formula" data-content="{"url":"https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/7509a1adf29442b8a67fc0310a031fdb","uri":"","width":496,"height":28,"darkImgUrl":"https://p3.toutiaoimg.com/origin/tos-cn-i-qvj2lq49k0/6f9f66d475e4497fa37ca9613d577707","darkImgUri":"","formulaImgStatus":"succeed"}" data-formula="\Delta T 
来源：物联网全栈开发
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