CN108072593A - 一种在线测量物料粘度值的系统及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线测量物料粘度值的系统及其测量方法，待测装置和周转装置，还包括进料机构、储料机构、出料机构和检测机构，进料机构的一端与待测装置连通，进料机构的另一端与储料机构的上方一侧相连通，出料机构的一端与储料机构的下方相连通，出料机构的一端与周转装置连通，检测机构设于储料机构的顶部，用以测量储料机构内部物料的粘度值。本发明能够实时准确地反应出物料粘度值，且无需作业人员频繁取样或处理废料。

Description

一种在线测量物料粘度值的系统及其测量方法

技术领域

本发明涉及煤焦油深加工领域，更具体地说，涉及一种在线测量物料粘度值的系统及其测量方法。

背景技术

粘度是物料的一种物理属性，是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力，是判断流体输送难易程度的重要指标，尤其在工业上，对选择什么类型及规格的输送机械或需要多少物料温度，起着重要的判断依据。迄今为止，测定粘度的装置有很多。如公开号为92232017.9以及专利号为

U.S.Pat.No.3，707等公开了一种落球式粘度计，其能测定高温高压下物料的粘度，但比较局限，不适用于低粘度的物料，且操作复杂，也不能与其他仪器联用，成为多功能测定仪。另外，又如公开号为CN94215865.2，和专利号为200520048234.X都公开的一种高温高压落柱粘度计及高温高压旋转粘度计，前者不适合用来测量煤焦油及其裂化产物等热稳定性变化大的物料粘度，最大测定温度不超过300℃，且其内置感应器易受液体腐蚀，损坏设备；而后者不能测量物料开始固化时那点温度的粘度。同时，在化工领域所测物料粘度都有毒有害，频繁取样及测量完毕后的后续工作大大增加了工作量，且测量时重新融化样品，使得部分轻组分挥发，导致所测物料粘度偏高于实际值，大大降低了测量的准确度，给工艺调准带来极大影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种在线测量物料粘度值的系统及其测量方法，能够实时准确地反应出物料粘度值，且无需作业人员频繁取样或处理废料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种在线测量物料粘度值的系统，待测装置和周转装置，还包括进料机构、储料机构、出料机构和检测机构，进料机构的一端与待测装置连通，进料机构的另一端与储料机构的上方一侧相连通，出料机构的一端与储料机构的下方相连通，出料机构的一端与周转装置连通，检测机构设于储料机构的顶部，用以测量储料机构内部物料的粘度值；

所述进料机构包括第一进料管、进料阀、节流孔网和第二进料管，第一进料管与待测装置相连通，进料阀设于第一进料管上，用以开启或闭合第一进料管，节流孔网的一端与第一进料管连通，另一端与第二进料管的一端连通，第二进料管的另一端与储料机构连通；

所述储料机构包括储料罐，储料罐的上方设有上限位警报，储料罐的下方设有下限位警报，储料罐的一侧还连通设有溢流管；

所述检测机构包括控制器、调速电机、升降台和转子，转子设于储料罐的内部，且设于储料罐的中心轴线上，转子的上端与升降台的下端相连，升降台设于储料罐的顶部，升降台的上端通过连接轴与调速电机相连，调速电机与控制器电相连，通过操作控制器实现转子的上升或下降，以及显示测量出的粘度值；

所述出料机构包括出料管和放空阀，出料管的一端与储料罐的下方连通，放空阀设于出料管上，用以开启或闭合出料管，出料管的另一端与周转装置连通。

所述的节流孔网与第一进料管连通的一端为小口端，与第二进料管连通的一端为大口端，使节流孔网整体呈喇叭形状。

所述的溢流管一端与储料罐连通，另一端与出料机构连通。

所述的转子的上端通过钛丝与升降台的下端相连。

另一方面，一种在线测量物料粘度值的系统的测量方法，包括连续测量或间隙测量，连续测量包括：

S1.将第一进料管与待测装置连接上，出料管与周转装置连接上，控制器控制升降台将转子上升至上限位报警位置；

S2.将进料阀打开，使物料通过进料机构进入至储料罐内，等15～30分钟后，控制器控制升降台将转子下降至下限位警报位置，使转子进入至物料中，并开始测量物料的粘度值，再打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中；

S3.在控制器上实时显示出转子检测出物料的粘度值，若粘度值超出合格范围，调整生产物料的工艺参数，直至粘度值合格为止。

所述间隙测量包括：

S1.将第一进料管与待测装置连接上，出料管与周转装置连接上，控制器控制升降台将转子上升至上限位报警位置；

S2.将进料阀打开，使物料通过进料机构进入至储料罐内，等15～30分钟后，将进料阀关闭，控制器控制升降台将转子下降至下限位警报位置，使转子进入至物料中，并开始测量物料的粘度值；

S3.在控制器上显示出转子检测出物料的粘度值，若粘度值在合格范围内，则打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中，送至合格区，若粘度值超出合格范围，也打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中后，送至不合格区，再调整生产物料的工艺参数，直至粘度值合格为止。

在上述的技术方案中，本发明能确保测得的物料粘度值真实有效；由于是在线实时取样，避免了因取样及重新加热或温度不一致等所导致的测量准确度低的问题；装置上的节流孔网提供了一个绝对稳定的测量环境，确保了测量数据的准确性；整个测量过程是在一个相对封闭的环境中进行的，非常环保，且无需作业员频繁取样或处理废料；本发明可连续或间隙测量粘度，适用性更广，检修也方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1所示，本发明所提供的一种在线测量物料粘度值的系统，待测装置1和周转装置2，还包括进料机构、储料机构、出料机构和检测机构，进料机构的一端与待测装置1连通，进料机构的另一端与储料机构的上方一侧相连通，出料机构的一端与储料机构的下方相连通，出料机构的一端与周转装置2连通，检测机构设于储料机构的顶部，用以测量储料机构内部物料的粘度值；

所述进料机构包括第一进料管3、进料阀4、节流孔网5和第二进料管6，第一进料管3与待测装置1相连通，进料阀4设于第一进料管3上，用以开启或闭合第一进料管3，节流孔网5的一端与第一进料管3连通，另一端与第二进料管6的一端连通，第二进料管6的另一端与储料机构连通。

所述储料机构包括储料罐7，储料罐7的上方设有上限位警报8，储料罐8的下方设有下限位警报9，上限位警报8和下限位警报9避免了作业人员误操作所导致的转子14掉落、钛丝16断裂及调速电机12灵敏度损坏等人为问题，储料罐7的一侧还连通设有溢流管10，溢流管10即起到装料时的排气作用，同时确保储料罐7中的物流始终在一定的高度，保证了测量条件的一致性。

所述检测机构包括控制器11、调速电机12、升降台13和转子14，转子14设于储料罐7的内部，且设于储料罐7的中心轴线上，转子14测量储料罐7中心位置上物料的粘度值准确性较高，转子14的上端通过钛丝16与升降台13的下端相连，钛丝16具备记忆功能，一旦受到人为或外力作用时，能及时恢复原状，始终确保转子14处于储料罐轴心处旋转，避免转子14偏心旋转所导致测量粘度值偏离实际值，升降台13设于储料罐7的顶部，升降台13的上端通过连接轴15与调速电机12相连，连接轴15将调速电机12与钛丝16平稳连接，且是软连接，软连接为钛丝16与调试电机12之间用一种塑性材料连接，而不是刚性材料，塑性材料对力的影响比较敏感(易于受力后发生形变)，确保测量结果的精确性。防止旋转过程中发生振动或偏心，调速电机12与控制器11电相连，通过操作控制器11控制升降台13实现转子14的上升或下降，以及显示测量出的粘度值，同时也确保转子14始终干净不被物料所污染，还保证在洗涤或装料时，频繁摆动不损害所连接调速电机12的测量精度，另外，还可以进行间隙测量或连续测量。

所述出料机构包括出料管17和放空阀18，出料管17的一端与储料罐7的下方连通，放空阀18设于出料管17上，用以开启或闭合出料管17，出料管17的另一端与周转装置2连通。

较佳的，所述的节流孔网5与第一进料管3连通的一端为小口端，与第二进料管6连通的一端为大口端，使节流孔网5整体呈喇叭形状，作用在于将管道中高速流动的物料，通过多级节流迅速将其从湍流状态转化成稳流状态，确保在一个绝对稳定的体系下测量物料粘度，大大提高测量的准确度及精度。

较佳的，所述的溢流管10一端与储料罐7连通，另一端与出料机构中的出料管17连通，确保了整个测量系统在密封环境中进行，防止作业人员直接与物料接触，从而影响身体健康，同时避免取样及熔样所导致的测量准确度问题。

使用本发明所提供的一种在线测量物料粘度值的系统的测量方法，包括连续测量或间隙测量，连续测量包括：

S1.将第一进料管与待测装置连接上，出料管与周转装置连接上，控制器控制升降台将转子上升至上限位报警位置；

S2.将进料阀打开，使物料通过进料机构进入至储料罐内，等15～30分钟后，控制器控制升降台将转子下降至下限位警报位置，使转子进入至物料中，并开始测量物料的粘度值，再打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中；

S3.在控制器上实时显示出转子检测出物料的粘度值，若粘度值超出合格范围，调整生产物料的工艺参数，直至粘度值合格为止。

所述间隙测量包括：

S1.将第一进料管与待测装置连接上，出料管与周转装置连接上，控制器控制升降台将转子上升至上限位报警位置；

S2.将进料阀打开，使物料通过进料机构进入至储料罐内，等15～30分钟后，将进料阀关闭，控制器控制升降台将转子下降至下限位警报位置，使转子进入至物料中，并开始测量物料的粘度值；

S3.在控制器上显示出转子检测出物料的粘度值，若粘度值在合格范围内，则打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中，送至合格区，若粘度值超出合格范围，也打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中后，送至不合格区，再调整生产物料的工艺参数，直至粘度值合格为止。

综上所述，本发明适用范围广泛，造价便宜，甚至可以自制，另外，操作也简单，又环保，能够真实反应物料粘度，且所测结果重现性、再现性和精度度高。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种在线测量物料粘度值的系统，待测装置和周转装置，其特征在于，还包括进料机构、储料机构、出料机构和检测机构，进料机构的一端与待测装置连通，进料机构的另一端与储料机构的上方一侧相连通，出料机构的一端与储料机构的下方相连通，出料机构的一端与周转装置连通，检测机构设于储料机构的顶部，用以测量储料机构内部物料的粘度值；

所述进料机构包括第一进料管、进料阀、节流孔网和第二进料管，第一进料管与待测装置相连通，进料阀设于第一进料管上，用以开启或闭合第一进料管，节流孔网的一端与第一进料管连通，另一端与第二进料管的一端连通，第二进料管的另一端与储料机构连通；

所述储料机构包括储料罐，储料罐的上方设有上限位警报，储料罐的下方设有下限位警报，储料罐的一侧还连通设有溢流管；

所述检测机构包括控制器、调速电机、升降台和转子，转子设于储料罐的内部，且设于储料罐的中心轴线上，转子的上端与升降台的下端相连，升降台设于储料罐的顶部，升降台的上端通过连接轴与调速电机相连，调速电机与控制器电相连，通过操作控制器实现转子的上升或下降，以及显示测量出的粘度值；

所述出料机构包括出料管和放空阀，出料管的一端与储料罐的下方连通，放空阀设于出料管上，用以开启或闭合出料管，出料管的另一端与周转装置连通。

2.如权利要求1所述的一种在线测量物料粘度值的系统，其特征在于，所述的节流孔网与第一进料管连通的一端为小口端，与第二进料管连通的一端为大口端，使节流孔网整体呈喇叭形状。

3.如权利要求1所述的一种在线测量物料粘度值的系统，其特征在于，所述的溢流管一端与储料罐连通，另一端与出料机构连通。

4.如权利要求1所述的一种在线测量物料粘度值的系统，其特征在于，所述的转子的上端通过钛丝与升降台的下端相连。

5.一种在线测量物料粘度值的系统的测量方法，其特征在于，包括连续测量或间隙测量，连续测量包括：

S1.将第一进料管与待测装置连接上，出料管与周转装置连接上，控制器控制升降台将转子上升至上限位报警位置；

S2.将进料阀打开，使物料通过进料机构进入至储料罐内，等15～30分钟后，控制器控制升降台将转子下降至下限位警报位置，使转子进入至物料中，并开始测量物料的粘度值，再打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中；

S3.在控制器上实时显示出转子检测出物料的粘度值，若粘度值超出合格范围，调整生产物料的工艺参数，直至粘度值合格为止。

所述间隙测量包括：

S1.将第一进料管与待测装置连接上，出料管与周转装置连接上，控制器控制升降台将转子上升至上限位报警位置；

S2.将进料阀打开，使物料通过进料机构进入至储料罐内，等15～30分钟后，将进料阀关闭，控制器控制升降台将转子下降至下限位警报位置，使转子进入至物料中，并开始测量物料的粘度值；

S3.在控制器上显示出转子检测出物料的粘度值，若粘度值在合格范围内，则打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中，送至合格区，若粘度值超出合格范围，也打开放空阀，使物料测量完后流入周转装置中后，送至不合格区，再调整生产物料的工艺参数，直至粘度值合格为止。