CN103884627A

CN103884627A - 一种智能型恩氏粘度计

Info

Publication number: CN103884627A
Application number: CN201410134702.9A
Authority: CN
Inventors: 王璐; 洪洁; 郑凯旋; 谢能刚
Original assignee: Anhui University of Technology AHUT
Current assignee: Anhui University of Technology AHUT
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明公开了一种用于测定石油产品恩氏粘度的智能型恩氏粘度计，属于测试设备技术领域。该粘度计包括插孔、塞子、搅拌器、接受瓶、流出孔、球面形体、金属三脚架、内容器、外容器、加热电阻以及转动支架。与常规型恩氏粘度计相比，本发明粘度计增加了以下部件：用于自动启闭塞子的电磁铁、检测试样温度用的温度传感器Ⅰ及检测水浴温度的温度传感器Ⅱ、用于图像采集的摄像头、以及用于图像采集处理及试样恒温控制处理等自动检测的控制装置。与现有技术相比，本发明智能型恩氏粘度计检测试样恩氏粘度具有检测精度高、重复性好、检测数据不受人为因素干扰等显著优点。

Description

一种智能型恩氏粘度计

技术领域

本发明属于测试设备技术领域，具体涉及一种粘度计，特别涉及一种测定石油产品恩氏粘度的智能型粘度计。

背景技术

恩氏粘度计是用于测定石油产品恩氏粘度的仪器。恩氏粘度是试样在某种温度从恩氏粘度计流出200mL所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需的时间（s）（即粘度计的水值）之比。

常规恩氏粘度计由中国石油化工总公司的石油化工科学技术研究院起草制定的国家标准：GB266—88《石油产品恩氏粘度测定法》加以规范化。

其主要特点是规范了人工测定的方法：采用符合GB514中恩氏粘度用温度计进行目测温度测量，采用秒表进行手动计时。导致被检测试样实际温度与规定温度出现偏差，以及手动拔取木塞与手动秒表计时无法精确同步，从而使粘度测试值产生偏差、不准确。

科学技术的进步使得智能化测定法成为可能，并且是克服上述缺陷的根本性解决办法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能化的恩氏粘度计。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明一种智能型恩氏粘度计，包括插孔、塞子、搅拌器、接受瓶、流出孔、球面形体、金属三脚架、内容器、外容器、加热电阻以及转动支架，还包括电磁铁、摄像头、测控装置、温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ；所述内容器的底部为球面形体且带有被塞子堵塞的流出孔，顶部凸盖有两个孔口：一个为可插入塞子的插孔、另一个为安装有测试试样温度的温度传感器Ⅰ的孔口；所述的外容器中装有内容器、搅拌器、加热电阻及用于测试水浴温度的温度传感器Ⅱ；所述的测控装置用导线分别与电磁铁、加热电阻和温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ以及摄像头相联接；所述的摄像头位于铁三脚架外，其中心线与接受瓶的200mL环形标线相重合，接受瓶位于金属三脚架内以及试样流出孔的正下方；所述金属三脚架顶部外围盘处装有外容器以及转动支架，转动支架（16）上装有电磁铁，电磁铁置于塞子的正上方并通过转动支架实现圆周回转运动，从而使得电磁铁可以从塞子的正上方移出。

进一步的，所述的测控装置为PC。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、采用本发明结构的恩氏粘度计，可实现试样温度恒温控制、试样流出时间精确计时、恩氏粘度值自动计算、显示、打印输出等功能，使常规型恩氏粘度计升级为智能型恩氏粘度计；

2、本发明智能型恩氏粘度计具有检测精度高、重复性好、检测数据不受人为因素干扰等显著优点。

附图说明

图1为本发明智能型恩氏粘度计的结构示意图。

图中：1、插孔；2、电磁铁；3、塞子；4、搅拌器；5、接受瓶；6、摄像头；7、测控装置；8、流出孔；9、球面形体；10、金属三脚架；11、内容器；12、温度传感器Ⅰ；13、外容器；14、加热电阻；15、温度传感器Ⅱ；16、转动支架。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的技术内容，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。

如附图所示，本发明一种智能型恩氏粘度计，包括装试样的内容器11、用于水浴（或油浴）的外容器13、堵塞流出管用的塞子3、金属三脚架10和进行自动计时、图像采集处理及试样恒温控制处理等自动测控的测控装置7。所述的盛试样的内容器11的底部为球面形体9且带有被塞子3堵塞的流出孔8，顶部凸盖有两个孔口：一个为可插入塞子3的插孔1、另一个为安装有测试试样温度的温度传感器Ⅰ12的孔口，温度传感器Ⅰ12的下端深入到被检测试样中。所述的塞子3用硬木制成，顶端拧入木螺钉，其整体形状尺寸应符合GB266—88之规定；其顶端亦可制作成铁制品用其它牢固联接方式与木制本体联接。所述的外容器13中装有内容器11、搅拌器4、加热电阻14及与之保持适宜间距的用于测试水浴液温度的温度传感器Ⅱ15。所述的金属三脚架10顶部外围盘处装有外容器13以及固定有转动支架16，转动支架16装有电磁铁2，电磁铁2置于塞子3的正上方并留有适当的间隙；刻有200mL环形标线的接受瓶5位于金属三脚架10范围内以及试样流出孔8的正下方。所述的测控装置7用导线分别与电磁铁2、加热电阻14和温度传感器Ⅰ12、温度传感器Ⅱ15以及摄像头6相联接。所述的摄像头6位于铁三脚架10外适当处，其中心线与接受瓶5的200mL环形标线相重合。

本发明智能型恩氏粘度计与常规型恩氏粘度计相比，增加或改进了下述一些部件：

用于可自动启闭的塞子3和电磁铁2、检测试样温度用的温度传感器Ⅰ12及检测水浴温度的温度传感器Ⅱ15、用于图像采集的摄像头6、以及用于自动计时、图像采集处理及试样恒温控制处理等自动测控的测控装置7。作为一种优化，所述的测控装置7为PC。测控装置7亦可采用单片机来替换，以简化结构、降低造价。

以下结合附图详细介绍本发明恩氏粘度计的具体使用方法。

以测控装置7为PC、测定试样在60℃时的恩氏粘度为例：

1、每次测定粘度前，用滤过的清洁溶剂油仔细洗涤粘度计的内容器11及其接受瓶5，然后用空气吹干。内容器11不得擦拭，只允许用剪齐边缘的滤纸吸去剩下的液滴。

2、测定试样在规定温度的粘度时，先将塞子3严密塞住粘度计的流出孔8，（但不可过分压着塞子，以免塞子很快被磨坏），然后将试样注入内容器11中，这时试样中不应产生气泡。

3、向粘度计的外容器13注入水（测定温度在80℃以下时）或润滑油（测定温度在80～100℃时），直至浸到内容器11的大部分为止。

4、旋转金属三脚架10底部的调整螺钉，调整粘度计的位置，使内容器11中的试样液面保持水平。测试人员可以用安装在外容器13中的搅拌器4搅拌外容器13中的液体。

5、通过PC7设定测量温度为60℃，随后PC7发出控制指令接通加热电阻14，用于加热外容器13中的液体。在加热的过程中，温度传感器Ⅰ12和温度传感器Ⅱ15实时的将试样和外容器13中液体的温度传回PC7，当外容器13中的液体达到60℃时，PC7发出控制指令断开加热电阻14，依此循环检测外容器中液体的温度，从而保证液体的温度保持恒温60℃。当内容器11中的试样和外容器13中液体的温度都等于60℃（在5min内温度差数不超过±0.2℃）时，PC7发出控制指令接通电磁铁2，从而将塞子3吸起，同时PC7开始计时，此时，试样从流出孔8流出到接受瓶5中，PC7通过摄像头6实时检测试样的液面是否到达接受瓶5的200mL环状标线处，当液面达到时PC7将停止计时。

试样在温度t时的恩氏粘度E_t，其单位为条件度，PC7将按下式计算：

E_{t} = \frac{τ_{t}}{K_{20}}

式中：τ_t：试样在试验温度t时从粘度计中流出200mL所需的时间，s；K₂₀：粘度计的水值，s，根据国家标准：GB266—88《石油产品恩氏粘度测定法》,粘度计的水值一般取K₂₀＝51.1s。

6、最后，PC7将显示计算结果并打印检测报告。

Claims

1.一种智能型恩氏粘度计，包括插孔（1）、塞子（3）、搅拌器（4）、接受瓶（5）、流出孔（8）、球面形体（9）、金属三脚架（10）、内容器（11）、外容器（13）、加热电阻（14）以及转动支架（16），其特征在于，还包括电磁铁（2）、摄像头（6）、测控装置（7）、温度传感器Ⅰ（12）、温度传感器Ⅱ（15）；

所述内容器（11）的底部为球面形体（9）且带有被塞子（3）堵塞的流出孔（8），顶部凸盖有两个孔口：一个为可插入塞子的插孔（1）、另一个为安装有测试试样温度的温度传感器Ⅰ（12）的孔口；

所述的外容器（13）中装有内容器（11）、搅拌器（4）、加热电阻（14）及用于测试水浴温度的温度传感器Ⅱ（15）；

所述的测控装置（7）用导线分别与电磁铁（2）、加热电阻（14）和温度传感器Ⅰ（12）、温度传感器Ⅱ（15）以及摄像头（6）相联接；

所述的摄像头（6）位于铁三脚架（10）外，其中心线与接受瓶（5）的200mL环形标线相重合，接受瓶（5）位于金属三脚架（10）内以及试样流出孔（8）的正下方；

所述金属三脚架（10）顶部外围盘处装有外容器（13）以及转动支架（16），转动支架（16）上装有电磁铁（2），电磁铁（2）置于塞子（3）的正上方并通过转动支架（16）实现圆周回转运动。

2.如权利要求1所述的一种智能型恩氏粘度计，其特征在于，所述的测控装置（7）为PC。