具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选发明，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的发明一起用于阐释本发明的原理。

为了便于描述，这里诸如“在...之下”、“在...下方”、“下面”、“在...之上”、“上方”等的空间相对术语可用来描述附图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应理解，除了附图中描绘的取向之外，空间相对术语旨在包含装置在使用或操作中的不同取向。例如，当附图中的装置翻转时，描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将取向为在其他元件或特征“之上”。因此，示例性术语“在...下方”可包括之上和之下两种取向，装置可以其他方式取向。

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。应进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在用于本说明书中时表明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

一种金属容器内液体的检测装置，如图1、图2所示，包括加温模块和测温模块；加温模块用于对金属容器进行加热，使金属容器内的液体形成一个具有温度梯度的温度场；测温模块包括多个测温点，每个测温点与加温模块的距离均不相同，通过测量距离加温模块不同位置的液体的温度值，得到各测温点间的温差值。

本发明基于不同性质液体导热系数的差异实现液体性质的检测。热的传导通常是由一个高温物体传向一个低温物体，通过测量位于加温模块1不同位置的液体温度值与各测温点间的温差值，可推算液体的导热系数，从而测量出不同性质的液体，由于采用的多温度点温差测量法，与单点加温曲线测量法相比，排除了环境温度或液体初始温度的影响。很好的解决了环境温度和液体温度对导热系数对测试结果造成的影响，提高了测试结果的准确度，同时提高了抗干扰能力。

示例性的，测温模块2包括第一测温点201和第二测温点202，第一测温点201和第二测温点202与加温模块1的距离不同，第一测温点201和第二测温点202通过测量位于加温模块1不同位置的液体温度值，得到各测温点间的温差值。

为了便于计算加温模块1与多个测温点之间的距离，优选的，加温模块1和多个测温点在一条直线上。

检测装置还包括金属探测模块4、微处理器模块3和报警显示模块5。金属探测模块4用于探测检测区域内是否有金属容器，微处理器模块3主要实现信号的采集、运算、处理数据及外部模块的控制。金属探测模块4探测到金属容器后，将状态信息发送至微处理器模块3，微处理器模块3控制加温模块1对金属容器进行加热。同时微处理器模块3控制测温模块2检测加温模块1附近的几个测温点的温度值；根据各测温点温度计算液体的导热系数，处理得到液体的性质；通过控制报警显示模块5汇报测试结果。

优选的，加温模块1包括加热电阻和弹性件。为了解决现有技术中加热膜的使用寿命有限，容易损坏的问题，本发明中的加温模块1采用硬质的加热电阻，不易损坏，从而提高加温模块1的使用寿命。

为了避免硬质加热电阻与金属容器表面不贴合，优选的，加热电阻设置有多个，多个较小的加热电阻拼接成较大的形状。多个加热电阻设置在弹性件的一个面上，弹性件用于对多个加热电阻进行支撑，且弹性件可与金属容器表面形状匹配；使用时，弹性件设置有加热电阻的面与金属容器接触，从而使加热电阻与金属容器表面贴合。

加温模块1还包括电子开关，电子开关由微处理器模块3控制其是否为被测液体的金属容器加温。

测温模块2包括温度传感器和信号放大器，每个测温点对应设置1个温度传感器和1个信号放大器。温度传感器为热敏电阻或铂电阻；信号放大器将温度传感器的变化量转换为微处理器模块3可检测的电压信号。

现有技术中，通常使用热电偶进行测温，受检测结构体积的限制，热电偶未制作保护外壳，通过接触面积较小的裸露电极直接进行测温，防水能力弱；本申请温度传感器为热敏电阻或铂电阻，体积非常小，可在制作的结构上可以对温度传感器外部包裹一层导热胶进行防尘防水处理，解决了现有设备防尘防水性能差的问题。

加温模块1和测温模块2设置位置较低，以保证检测金属容器内的液体时，加温模块1和测温模块2位于液面6下方。

报警显示模块5包括指示灯、蜂鸣器和液晶显示器，用于显示检测装置工作中的多种状态、液体性质是否有危险。

示例性的，检测装置包括检测就绪状态、正在检测状态和检测结果显示状态，指示灯通过不同颜色指示当前的检测流程的状态。在检测结果显示状态中可以显示液体为安全或危险，此时，蜂鸣器会发出安全或危险提示音，同时液晶显示安全或危险提示。

一种金属容器内液体的检测方法，包括以下步骤：

将金属容器放入检测区域，金属探测模块4探测到金属容器后将状态信号发送给微处理器模块3；

微处理器模块3控制加温模块1对金属容器进行加热；

测温模块2检测测量位于加温模块1不同距离的液体的温度值，并将温度信号发送至微处理器模块3；

微处理器模块3通过计算不同测量位置间的温差值，算出不同环境温度或被测液体初始温度下的导热系数，判断液体的性质。

需要说明的是，为了便于计算加温模块1与多个测温点之间的距离，加温模块1和多个测温点在一条直线上。

导热系数的计算方法如下：

加温模块1与第一测温点201、第二测温点202在一条直线上，如图3所示，加温模块1距第一测温点201距离为L1，加温模块1距第二测温点202距离为L2。经过时间t的加热后，加温模块1温度为T0，第一测温点201测得的温度为T1，第二测温点202测得的温度为T2，且T0>T1>T2。

根据傅里叶定律，单位时间内通过给定截面的热量，正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。

在一维稳定导热情况下，傅里叶定律可表示为如下形式：

式中，表示为每秒通过Δs所传输的热量，是与热流方向一致的温度梯度，负号表示热量沿温度减小的方向传递，比例系数k就是材料的导热系数。Δs在理想状态下为一个距离加温模块1半径为L1到L2之间的一个近似球面面积，由于L1与L2与加温模块1的距离是固定值，所以Δs为一个常数。

同一种被测液体，加热时间为t，对公式(1)两侧求积分，在第一测温点201和第二测温点202得：

(T1-T0)*t*k*Δs＝-L1*Q (2)

(T2-T0)*t*k*Δs＝-L2*Q (3)公式(2)(3)求差得：

(T2-T1)*t*k*Δs＝-(L2-L1)*Q (4)

测试中，加热功率、时间恒定，测温点之间的距离不变，可知，对于不同的液体，两个测温点之间温差与液体的热导率成反比。温差越大，液体的热导率越小，温差越小，液体的热导率越大。如表1所示，水或者近似水的溶液的热导率均高于其他常见危险液体，水的导热系数约为0.6W/mK。根据水的导热系数设定阈值，并将金属容器内的被测液体导热系数与阈值进行比较，当被测液体导热系数低于阈值时，判断被测液体为危险，蜂鸣器发出危险提示音，同时液晶显示危险提示；当被测液体导热系数在阈值以上时，判断为安全液体，蜂鸣器发出安全提示音，同时液晶显示安全提示。示例性的，阈值设置为0.5W/mK。

由公式(4)可知，该方法与环境温度无关，仅与加热后两个测温点之间的温差相关，因此很好的解决了环境温度对测试结果的影响。

表1几种常见液体的导热系数

常见金属容器为铝制、铁制；根据国标中可检测金属容器最大壁厚要求，铁制≥0.2mm，铝制≥0.3mm。铝制容器罐身通常采用3004铝，其热导率约为163W/mK；铁制容器罐身通常采用马口铁，其热导率约为80W/mK；水是所有液体中热导率最高的，约为0.6W/mK。可见，常见金属包装的热导率远高于水，且金属容器壁较薄，在实际测试中，容器壁对液体的影响可忽略不计。

若被检测金属容器壁厚超过国标要求较多时，壁厚会影响温度的传导，造成测温点间的温度差值减小，影响测试精度，优选的，增加第三测温点，第三测温点与第一测温点201之间的距离更大，能检测到更大的温差值，此时能更准确的计算液体热导率，此时第二测温点202的温度值做为辅助参考。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。