CN109765145A - 一种圆盘旋转式液体粘度测定仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆盘旋转式液体粘度测定仪，属于检测仪器技术领域，解决了现有的多种液体粘度测量方法适用的液体粘度范围较小的问题，其技术要点是：包括上横梁、步进电机、上旋转圆盘、下旋转圆盘和角编码器，所述上横梁两端连接上可滑动固定块，上可滑动固定块安装在导轨上，步进电机安装在上横梁上，步进电机通过上转接轴连接上旋转圆盘，上旋转圆盘下方设有相互平行的下旋转圆盘，下旋转圆盘与角编码器同轴相连；在液体粘度测定方面，本发明具有显著的优势，适用于透明和不透明液体，简单易操作且更节省液体用量。
Description
技术领域
本发明涉及检测仪器技术领域，具体是涉及一种圆盘旋转式液体粘度测定仪。
背景技术
液体粘度关系到工业生产、管道运输、医疗和科学研究等方面，液体粘度的测量是一个重要问题。目前人们已经发展出多种液体粘度测量方法，如管流法、奥氏粘度计法、旋转圆筒法和落球法等。虽然这些方法具有各自的优点，但是也有各自的缺点，例如测量装置复杂，测量时间较长，适用的液体粘度范围较小，仅适用于透光液体，液体用量大等。
为了便于对各类液体进行粘度测量，包括牛顿液体和非牛顿液体、透明液体和非透明液体、单一液体、溶液、乳化液和悬浊液，因此，需要提供一种圆盘旋转式液体粘度测定仪，旨在解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种圆盘旋转式液体粘度测定仪，其适用于透光和不透光的各种液体，适用于各种单一液体，以及溶液、乳化液和悬浊液等，简单易操作，测量快捷，更节省液体用量，仪器不易堵塞，装拆清洗方便，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种圆盘旋转式液体粘度测定仪，包括上横梁、步进电机、上旋转圆盘、下旋转圆盘和角编码器，所述上横梁两端连接上可滑动固定块，上可滑动固定块安装在导轨上，步进电机安装在上横梁上，步进电机通过上转接轴连接上旋转圆盘，上旋转圆盘下方设有相互平行的下旋转圆盘，下旋转圆盘与角编码器同轴相连。
作为本发明进一步的方案，所述上横梁通过螺钉安装在导轨上，上横梁与上可滑动固定块通过螺栓连接，上横梁水平放置。
作为本发明进一步的方案，所述上横梁开有若干螺钉孔，所述步进电机通过螺钉拧入螺钉孔内将其固定在上横梁上。
作为本发明进一步的方案，所述步进电机通过上联轴器与上转接轴相连，所述上转接轴通过上法兰跟上旋转圆盘中心轴相连。
作为本发明进一步的方案，所述下旋转圆盘通过下法兰跟下转接轴相连，所述下转接轴通过下联轴器与角编码器同轴相连，角编码器与下横梁上的圆孔通过螺钉连接固定。
作为本发明进一步的方案，所述下横梁通过螺钉固定在下可滑动固定块上，所述下可滑动固定块安装在导轨上。
作为本发明进一步的方案，所述下旋转圆盘具有边沿。
作为本发明进一步的方案，所述上横梁和下横梁两端设置的两个导轨相互平行设置，导轨均固定在支架上且与支架平行重合设置，所述支架底部与底座垂直固定在一起，底座之间连接有固定螺杆。
作为本发明进一步的方案，所述上旋转圆盘和下旋转圆盘为亚克力圆盘。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
在液体粘度测定方面，本发明具有显著的优势，适用于透明和不透明液体，简单易操作且更节省液体用量；
各类液体，包括牛顿液体和非牛顿液体、透明液体和非透明液体、单一液体、溶液、乳化液和悬浊液，都能被测量。测量速度快，液体用量少，两个圆盘间距容易调整，也容易拆下，方便清洗，通过电脑程序处理，即可显示液体粘度值。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为发明的结构示意图。
图2为发明的装配示意图的主视图。
图3为发明的装配示意图的左视图。
图4为发明的装配示意图的俯视图。
附图标记：1-底座、2-固定螺杆、3-支架、4-导轨、5-上可滑动固定块、6-上横梁、7-步进电机、8-上联轴器、9-上转接轴、10-上法兰、11-上旋转圆盘、12-下旋转圆盘、13-下法兰、14-下转接轴、15-下联轴器、16-角编码器、17-下横梁、18-下可滑动固定块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参见图1～图4，一种圆盘旋转式液体粘度测定仪，包括底座1、固定螺杆2、支架3、导轨4、上可滑动固定块5、上横梁6、步进电机7、上联轴器8、上转接轴9、上法兰10、上旋转圆盘11、下旋转圆盘12、下法兰13、下转接轴14、下联轴器15、角编码器16、下横梁17和下可滑动固定块18。
所述上横梁6两端连接上可滑动固定块5，上可滑动固定块5安装在导轨4上，通过螺钉实现在导轨4上的固定或者松开，所述上横梁6与上可滑动固定块5通过螺栓连接，所述上横梁6水平放置；
所述上横梁6开有若干螺钉孔，所述步进电机7通过螺钉拧入螺钉孔内将其固定在上横梁6上，所述步进电机7通过上联轴器8与上转接轴9相连，所述上转接轴9通过上法兰10跟上旋转圆盘11中心轴相连；
所述上旋转圆盘11下方设有相互平行的下旋转圆盘12，下旋转圆盘12通过下法兰13跟下转接轴14相连，所述下转接轴14通过下联轴器15与角编码器16同轴相连，所述角编码器16与下横梁17上的圆孔通过螺钉连接固定；
所述下横梁17通过螺钉固定在下可滑动固定块18上，所述下可滑动固定块18安装在导轨4上，通过螺钉实现下可滑动固定块18在导轨4上的固定或者松开，所述上可滑动固定块5和下可滑动固定块18之间的距离可以调整，从而可以调整上旋转圆盘11、下旋转圆盘12的间距和平行程度。
所述下旋转圆盘1具有边沿，可以盛放待测液体，防止液体流出，所述下横梁17上的圆孔大于电机固定螺栓的直径，通过调整电机和角编码器16的位置，可以实现上旋转圆盘11、下旋转圆盘12的轴线共线。
所述上横梁6和下横梁17两端设置的两个导轨4相互平行设置，导轨4均固定在支架3上且与支架3平行重合设置，所述支架3底部与底座1垂直固定在一起，底座1之间连接有固定螺杆2。
在本发明实施例中，所述步进电机7通过驱动电路和串口或者USB接口与电脑连接，角编码器16跟电脑之间通过串口或者USB接口与电脑连接。
在本发明实施例中，优选的，所述上旋转圆盘11和下旋转圆盘12为亚克力圆盘。
工作原理：通过调整上可滑动固定块5和下可滑动固定块18在导轨4上的位置，移动上旋转圆盘11和下旋转圆盘12，使两者平行，并且两个圆盘具有合适间距，将待测液体注入上旋转圆盘11和下旋转圆盘12之间，液体注入量合适，使两个圆盘之间不出现气泡，且液体不溢出下旋转圆盘12的边沿，将上旋转圆盘11和下旋转圆盘12靠近后边缘并留有缝隙，使得上旋转圆盘11和下旋转圆盘12都能够接触到液体，通过给上旋转圆盘11设置合适的角速度，启动步进电机7，步进电机7运行参数于使用前设置完毕，上旋转圆盘11会按照设定速度转动并带动与之紧密贴合的液体转动，由于液体粘度的关系产生的粘滞力矩作为下旋转圆盘12的驱动力矩，在力矩的作用下，下旋转圆盘12以小于等于上旋转圆盘11的不同转速转动，从而使上旋转圆盘11的转动会带动下旋转圆盘12转动，通过圆盘的差速运动，实现对液体粘度的测量，通过角编码器16获取上旋转圆盘11和下旋转圆盘12的转动角速度，测量盘间距、测量上下圆盘的半径，通过获取的上旋转圆盘11和下旋转圆盘12的转速、上旋转圆盘11和下旋转圆盘12之间的间距、上旋转圆盘11和下旋转圆盘12的半径等量计算得出液体的粘滞系数得到液体粘度值，从而得到液体的粘滞系数。
在液体粘度测定方面，本发明具有显著的优势，适用于透明和不透明液体，简单易操作且更节省液体用量。
本发明液体粘度测定仪的优点是：各类液体，包括牛顿液体和非牛顿液体、透明液体和非透明液体、单一液体、溶液、乳化液和悬浊液，都能被测量。测量速度快，液体用量少。两个圆盘间距容易调整，也容易拆下，方便清洗。通过电脑程序处理，显示液体粘度值。
本发明可用作高等院校、大中专院校以及高等中学的物理实验课教学仪器，用于研究测量液体的粘度，也可以用作商业化的液体粘度测量仪器。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种圆盘旋转式液体粘度测定仪，包括上横梁(6)、步进电机(7)、上旋转圆盘(11)、下旋转圆盘(12)和角编码器(16)，其特征在于，所述上横梁(6)两端连接上可滑动固定块(5)，上可滑动固定块(5)安装在导轨(4)上，步进电机(7)安装在上横梁(6)上，步进电机(7)通过上转接轴(9)连接上旋转圆盘(11)，上旋转圆盘(11)下方设有相互平行的下旋转圆盘(12)，下旋转圆盘(12)与角编码器(16)同轴相连。
2.根据权利要求1所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述上横梁(6)通过螺钉安装在导轨(4)上，上横梁(6)与上可滑动固定块(5)通过螺栓连接，上横梁(6)水平放置。
3.根据权利要求2所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述上横梁(6)开有若干螺钉孔，所述步进电机(7)通过螺钉拧入螺钉孔内将其固定在上横梁(6)上。
4.根据权利要求3所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述步进电机(7)通过上联轴器(8)与上转接轴(9)相连，所述上转接轴(9)通过上法兰(10)跟上旋转圆盘(11)中心轴相连。
5.根据权利要求4所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述下旋转圆盘(12)通过下法兰(13)跟下转接轴(14)相连，所述下转接轴(14)通过下联轴器(15)与角编码器(16)同轴相连，角编码器(16)与下横梁(17)上的圆孔通过螺钉连接固定。
6.根据权利要求5所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述下横梁(17)通过螺钉固定在下可滑动固定块(18)上，所述下可滑动固定块(18)安装在导轨(4)上。
7.根据权利要求1-6任一所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述下旋转圆盘(1)具有边沿。
8.根据权利要求5所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述上横梁(6)和下横梁(17)两端设置的两个导轨(4)相互平行设置，导轨(4)均固定在支架(3)上且与支架(3)平行重合设置，所述支架(3)底部与底座(1)垂直固定在一起，底座(1)之间连接有固定螺杆(2)。
9.根据权利要求1所述的圆盘旋转式液体粘度测定仪，其特征在于，所述上旋转圆盘(11)和下旋转圆盘(12)为亚克力圆盘。
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