CN107796735A - 一种粘度检测仪 - Google Patents

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徐俊田
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Abstract

本发明提供一种粘度检测仪，包括主机箱体(1)，设置在主机箱体(1)内的控制装置、显示装置、检测装置，所述检测装置包括固定在主机箱体(1)内的检测平台(2)，在检测平台(2)上方设有一注入孔(21)，毛细管(22)设置在检测平台(2)内，毛细管(22)与注入孔(21)通过迷宫通道(23)相连，在检测平台(2)的两侧设有用于检测毛细管内液体粘度的相对的检测孔(24)，在检测平台内部位于毛细管(22)的两侧设有加热装置(25)、制冷装置(26)和温度传感器(27)。本发明所述的一种粘度检测仪，能够实现快速加热、制冷并保温，更加方便合理的进行油液注入，使毛细管内气压更稳定，有效提高了检测精度。

Description

一种粘度检测仪
技术领域
本发明涉及粘度检测设备领域，具体涉及一种可调节温度的，微量取样，快速测量的油液粘度检测仪。
背景技术
油液的运动粘度是其老化和污染状态的集中体现，每一种油液的运动粘度都有严格的定义和控制范围，更为重要的是，运动粘度直接影响了润滑油的油膜厚度，进而影响其润滑性能及润滑状态。因此，运动粘度是各种润滑油液检测内容中最基本的检测项目。通过运动粘度检测，可以对油液的老化、污染、混用等现象进行初步识别。
现有的粘度计分为一下三类：现场粘度计、声波场粘度计和实验室粘度计。现场粘度计通常不具有温度控制，需要溶剂或一次性用品，只能测量绝对粘度，而不是许多应用所需的运动粘度，可能会不准确，并且可能需要用户进行显著的机械动作。声波场粘度计通常以在很多情况下与实验室读数不对应的很高的剪切速率进行操作。这两种类型的粘度计都可以被制造成在极端条件，例如高温和高压下进行操作，并且可以为单个过程正在被监控的目标系统提供值。第三类粘度计是传统的实验室粘度计，分为诸如下列的子类：毛细管粘度计、旋转粘度计、活塞粘度计和孔粘度计。所有这些粘度计都是高成本的，当使用它们时需要非常小心，并且许多可能不适于现场使用。
公开号为CN103415764A公开了一种粘度计，包括带有导轨的第一板，该导轨被配置成通过表面张力将其上的流体限制在其边缘之间。相对的第二板具有通过预定的间隙与导轨分隔开的表面，当导轨倾斜并且重力沿着导轨拉动流体时，该表面通过表面张力将流体限制在该导轨上。根据预定的间隙和流体沿着该导轨流动所花费的时间来确定该流体的运动粘度。使用户可以在现场准确分析油液的运动粘度，整个过程无需溶剂、废弃物少、更加环保。此方法仍存在以下问题：
1.只能实现40℃的粘度测试，无法实现高温油液粘度和低温除冰液等粘度的检测。
2.定量移液器,注入油样操作必须理想匀速，不能太快，不能有气泡，而且必须重复擦拭毛细管和换油液种类后进行毛细管润洗，否则油液就不是仅仅在重力作用下运动，测量精度差，重复性精度仅3％。
3.毛细管内原有的空气，是由于受油液挤压而从开合式毛细管缝中排出的，每次开合缝的闭合松紧程度有微弱不同且不同仪器的缝隙不同，这导致在毛细管内起到阻挡油液运动的作用，导致油液粘度检测受当前空气排出速度影响。不同仪器不同油液种类一致性精度仅2％。
发明内容
为了克服现有技术上的不足，本发明提供了一种粘度检测仪，能够实现快速加热、制冷并保温，更加方便合理的进行油液注入，使毛细管内气压更稳定，有效提高了检测精度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种粘度检测仪，包括主机箱体，设置在主机箱体内的控制装置、显示装置、检测装置，检测装置包括固定在箱体内的检测平台，在检测平台上方设有一注入孔，毛细管设置在检测平台内，毛细管与注入孔通过迷宫通道相连，在检测平台的两侧设有用于检测毛细管内液体粘度的相对的检测孔，在检测平台内部位于毛细管的两侧设有加热装置、制冷装置和温度传感器。
检测平台通过检测孔测量经过毛细管的液体的时间差，从而测算出液体粘度。油液注入口采用迷宫流道方式设计，避免油液直接携带加速度进入毛细管。通过加入加热装置、制冷装置和温度传感器使得整个仪器的工作温度变得可调节，实现高温粘度和低温粘度的测量功能。
优选地，控制装置包括安装在主机箱体外表面的电源按钮、控制按钮和交流插座。
优选地，在主机箱体设置有上盖面，显示装置包括安装在上盖面内侧的触摸显示屏。
优选地，在检测平台内部，毛细管、加热装置、制冷装置和温度传感器之间空隙处填充有导热绝缘介质。通过加入导热绝缘介质，加快热传导速率，从而达到快速升温和制冷的目的。
优选地，导热绝缘介质为氧化镁和导热硅脂。导热硅脂俗称散热膏，既具有优异的电绝缘性，又有优异的导热性，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化，在-50℃-+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态，氧化镁作为一种填充剂，与导热硅脂混合胶凝硬化成具有一定物理力学性能的硬化体。
优选地，加热装置为远红外100微米碳纤维夹层。碳纤维"外柔内刚"，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，具有良好的导热性能，电磁屏蔽性好。
优选地，制冷装置为压缩机加3级半导体电子制冷器，并采用高精度全自动智能双向PID功率控制系统。压缩机可以将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。采用高精度全自动智能双向PID功率控制系统，无触点电子控温，变频调节，实时调整输出功率，升降温自动转换，可达到任意温度点的精确恒温，恒温精度0.1摄氏度。
优选地，在检测平台外部设有隔热保温装置。通过加入隔热保温装置，使温度保持相对稳定，有利于测量数据的准确。
优选地，在检测平台下部设有用于排出进入毛细管内的气体空气排出口。设置排气孔之后，保障空气迅速排出，不影响油液自由落体运动。
优选地，检测平台由第一平台和第二平台组成，第一平台一端与第二平台一端通过连接轴连接，第一平台可沿连接轴旋转。检测平台闭合时位于主机箱体内，展开时内部朝上位于主机箱体上表面，在不影响功能的前提下，便于使用后清洁。
油液粘度检测仪的交流电源插座连接AC/DC模块，AC/DC模块正极连接电池正极和电源正极，负极通过二极管连接电池负极和电源负极，使得电流不能流向AC/DC模块的负极，电源正负极连接电路板正负极，为电路板供电，电路板上设有与Card板对应的FFC区域，与发光电管所连接的Card板对应的FFC++区域，与打印机对应的打印机接口区域，与控制按钮对应的启动停止接口以及与显示屏对应的显示屏接口区域。交流电源通过AC/DC模块后，由交流转为直流，可以为电路板供电，同时，也可以为电池蓄电，使得仪器在没有电源的情况下仍然具有较长的续航时间。电路板的设计便于科学简单地实现上述所有功能。
本发明在使用过程中，首先打开设备电源开关；擦拭检测传感器检测区，为检测做好准备；点击屏幕上的“启停”按钮或者面板上的“启停”按键，执行启动操作；系统自动进入“预热”状态，当油道温度达到40±0.5℃时，系统自动进入“注油”状态；当系统进入“注油”状态，系统提示用户“注入油样……”，这时可使用一次性吸管吸取待检测油样，并将油样连续滴入检测池内；等待检测完成；待样品检测完成后，屏幕上会自动显示当前检测的运动粘度值；用户可记录或者打印检测数据，也可进入设置界面进行粘度校正；如需再次检测，需擦拭传感器检测区后，并重新启动检测；检测完成后，擦拭传感器检测区，并关闭设备电源。
检测同一样品时，需剔除前2组检测数据，最少取三次检测数据，取其平均值作为最终结构；滴入样品时，保证样品池内的样品没有气泡，否则将会影响检测结果；进行样品检测时，保证设备处于水平状态，以保证检测口所用的传感器处于垂直状态检测；禁止使用能够产生毛屑的纸张擦拭传感器检测区。
本发明的优点在于：
(1)具有加热、制冷和保温装置，可以快速加热、制冷并保温，实现对高温油液粘度和低温除冰液等粘度的检测。
(2)油液注入口采用迷宫流道方式设计，避免油液直接携带加速度进入毛细管，油液注入更方便合理，测量数据更准确。
(3)增加专用空气排出口设计，保障空气迅速排出，不影响油液自由落体运动。
(4)采用毛细管法测定，几乎可检测任何类型油液；采用开合式，不会造成毛细管堵塞。
(5)多点校正，使用标准油液，对一定粘度范围进行校正，以提高对粘度范围的检测精度；检测精度高，测量精度与实验室台式设备保持一致；无需溶剂，无需任何溶剂清洁，只需清洁吸油纸擦拭即可，更加环保；取样量少，只需使用一次性吸管将2～3滴待测油液滴入毛细管内即可完成整个检测过程；操作简单，触摸显示屏界面友好，无需复杂的操作过程即可完成检测；小巧轻便；续航时间较长。
附图说明
图1为一种粘度检测仪的立体图；
图2为一种粘度检测仪的检测平台的立体图；
图3为一种粘度检测仪的检测平台与温度控制装置的位置关系示意图。
附图标记：1、主机箱体；2、检测平台；21、注入孔；22、毛细管；23、迷宫通道；24、检测孔；25、加热装置；26、制冷装置；27、温度传感器；28、导热绝缘介质；29、空气排出口；210、第一平台；211、第二平台；212、连接轴；3、电源按钮；4、控制按钮；5、交流插座；6、上盖面；7、触摸显示屏；8、隔热保温装置；9、打印机。
具体实施方式
实施例1
一种粘度检测仪，包括主机箱体1，设置在主机箱体1内的控制装置、显示装置、检测装置，检测装置包括固定在箱体1内的检测平台2，检测平台2由第一平台210和第二平台211组成，第一平台210一端与第二平台211一端通过连接轴211连接，第一平台210可沿连接轴211旋转，在检测平台2上方设有一注入孔21，毛细管22设置在检测平台2内，毛细管22与注入孔21通过迷宫通道23相连，在检测平台2的侧面设有用于检测毛细管内液体粘度的检测孔24，在检测平台2内部位于毛细管22的两侧设有远红外100微米碳纤维夹层25、压缩机加3级半导体电子制冷器26和温度传感器27。在检测平台2内部，毛细管22、远红外100微米碳纤维夹层25、压缩机加3级半导体电子制冷器26和温度传感器27之间填充有氧化镁和导热硅脂28。在检测平台2外部设有隔热保温装置8。在检测平台2下部设有用于排出进入毛细管内的气体空气排出口29。
控制装置包括安装在主机箱体外表面的电源按钮3、控制按钮4和交流插座5，主机箱体设置有上盖面6，显示装置包括安装在上盖面内侧的触摸显示屏7。
油液粘度检测仪交流电源插座连接AC/DC模块，AC/DC模块正极连接电池正极和电源正极，负极通过二极管连接电池负极和电源负极，使得电流不能流向AC/DC模块的负极，电源正负极连接电路板正负极，为电路板供电，电路板上设有与Card板对应的FFC区域，与发光电管所连接的Card板对应的FFC++区域，与打印机对应的打印机接口区域，与控制按钮对应的启动停止接口以及与显示屏对应的显示屏接口区域。
仪器组装完成后，使用不同的标准油样进行测试，在数据稳定后，记录并保存当前油样的标称值和time2的时间值。校准完成后，在不同时间段测试5种油样，测试的准确度和重复性结果在合格范围内。
本实施例提供的一种粘度检测仪在使用过程中，首先打开设备电源开关；擦拭检测传感器检测区，为检测做好准备；点击屏幕上的“启停”按钮或者面板上的“启停”按键，执行启动操作；系统自动进入“预热”状态，当油道温度达到40±0.5℃时，系统自动进入“注油”状态；当系统进入“注油”状态，系统提示用户“注入油样……”，这时可使用一次性吸管吸取待检测油样，并将油样连续滴入检测池内；等待检测完成；待样品检测完成后，屏幕上会自动显示当前检测的运动粘度值；用户可记录或者打印检测数据，也可进入设置界面进行粘度校正；如需再次检测，需擦拭传感器检测区后，并重新启动检测；检测完成后，擦拭传感器检测区，并关闭设备电源。
检测同一样品时，需剔除前2组检测数据，最少取三次检测数据，取其平均值作为最终结构；滴入样品时，保证样品池内的样品没有气泡，否则将会影响检测结果；进行样品检测时，保证设备处于水平状态，以保证传感器处于垂直状态检测；禁止使用能够产生毛屑的纸张擦拭传感器检测区。
本实施例能够实现160℃高温油液温度检测功能，也能够实现-60℃低温油液检测功能。油液取样操作和毛细管擦拭操作不影响检测精度，重复性精度提高到0.5％。检测精度不受毛细管工艺误差的影像，能够将不同仪器不同油液种类一致性精度提高到1％。
上述实施例对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，其目的在于让熟悉此项技术的认识能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员理解，可以作出的任何修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粘度检测仪，其特征在于：包括主机箱体(1)，设置在所述主机箱体(1)内的控制装置、显示装置、检测装置，所述检测装置包括固定在所述主机箱体(1)内的检测平台(2)，在所述检测平台(2)上方设有一注入孔(21)，毛细管(22)设置在所述检测平台(2)内，所述毛细管(22)与所述注入孔(21)通过迷宫通道(23)相连，在所述检测平台(2)的两侧设有用于检测所述毛细管内液体粘度的相对的检测孔(24)，在所述检测平台内部位于所述毛细管(22)的两侧设有加热装置(25)、制冷装置(26)和温度传感器(27)。
2.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：所述控制装置包括安装在所述主机箱体(1)外表面的电源按钮(3)、控制按钮(4)和交流插座(5)。
3.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：在所述主机箱体(1)设置有上盖面(6)，所述显示装置包括安装在所述上盖面(6)内侧的触摸显示屏(7)。
4.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：在所述检测平台(2)内部，所述毛细管(22)、所述加热装置(25)、所述制冷装置(26)和所述温度传感器(27)之间的空隙处填充有导热绝缘介质(28)。
5.根据权利要求4所述的一种粘度检测仪，其特征在于：所述导热绝缘介质(28)为氧化镁和导热硅脂。
6.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：所述加热装置(25)为远红外100微米碳纤维夹层。
7.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：所述制冷装置(26)包括压缩机和三级半导体电子制冷器。
8.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：在所述检测平台(2)外部设有隔热保温装置(8)。
9.根据权利要求1所述的一种粘度检测仪，其特征在于：在所述检测平台(2)下部设有用于排出进入毛细管内的气体空气排出口(29)。
10.根据权利要求1～9其中任意一项所述的一种粘度检测仪，其特征在于：所述检测平台(2)由第一平台(210)和第二平台(211)组成，所述第一平台(210)一端与所述第二平台(211)一端通过连接轴(212)连接，所述第一平台(210)可沿所述连接轴(212)旋转。
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