CN109916776A - 一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置 - Google Patents
一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109916776A CN109916776A CN201910235315.7A CN201910235315A CN109916776A CN 109916776 A CN109916776 A CN 109916776A CN 201910235315 A CN201910235315 A CN 201910235315A CN 109916776 A CN109916776 A CN 109916776A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radial
- coil
- axial
- bearing
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
本发明是基于旋转法的原理来测量液体粘度,包括电机、下机罩、联轴器、圆锥滚子轴承、轴承支架、驱动筒、弧面塞、上机罩、径向永磁体、径向线圈、线圈支架、轴向线圈、轴向永磁体、顶盖、调整螺钉、顶架、扭丝、刻度盘、刻度指针、扶正轴和阻尼筒。径向永磁体和径向线圈组成径向磁悬浮轴承,以保证扶正轴和阻尼筒处于中心位置。轴向永磁体和轴向线圈组成轴向磁悬浮轴承,以平衡扶正轴、径向永磁体和阻尼筒的重力,避免扭丝受到过大拉力而影响测量精度。本发明解决了现有旋转法粘度测量装置存在的振动、静摩擦力和读数误差问题,一定程度上提高了测量精度。
Description
技术领域
本发明属于测量工程领域,具体来说是一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置。
背景技术
粘度是液体的重要参数,研究液体性质时,需要对液体粘度进行定量,而液体粘度往往与温度有关,温度对于液体粘度的影响较大,因此需要在环境温度下对液体粘度进行测量。目前,粘度测量方法主要有毛细管法、旋转法、重力法、平动法、振动法和光干涉法。其中,旋转法具有测量方便的特点,常常应用于现场测量。
目前,旋转法测量液体粘度精度较低,主要存在以下缺陷:一、中心旋转单元振动;二、中心旋转单元往往与轴承连接,达到稳态后,轴承对于转轴有静摩擦力,而静摩擦力往往不可定量;三、扭丝扭转角度小,读数误差大。这三个问题的解决对于提高测量精度有明显的效果。
发明内容
针对旋转法测量液体粘度精度低的问题,本发明公开了一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置,解决了现有测量装置存在的振动、静摩擦力和读数误差问题,一定程度上提高了测量精度。
本发明所采用的技术方案是:
本发明包括电机、下机罩、联轴器、圆锥滚子轴承、轴承支架、驱动筒、弧面塞、上机罩、径向永磁体、径向线圈、线圈支架、轴向线圈、轴向永磁体、顶盖、调整螺钉、顶架、扭丝、刻度盘、刻度指针、扶正轴和阻尼筒。电机通过螺栓连接固定在下机罩上,下机罩通过螺钉固定在轴承支架外圈。圆锥滚子轴承安装在轴承支架内圈。驱动筒安装在圆锥滚子轴承上,并通过联轴器与电机轴相连。驱动筒上开有定量溢流孔,定量溢流孔中安装弧面塞。线圈支架通过螺钉固定在上机罩中,径向线圈和轴向线圈均安装在线圈支架上。顶盖通过螺钉固定在上机罩上端,顶架通过螺钉固定在顶盖上。调整螺钉安装在顶架上。扭丝上端固定在调整螺钉上,下端与扶正轴上部相连。扶正轴从上往下依次安装刻度指针、轴向永磁体、径向永磁体、阻尼筒。刻度盘固定在上机罩内,且在刻度指针下方,刻度指针和刻度盘之间有微小间隙。
径向永磁体和径向线圈组成径向磁悬浮轴承,以保证扶正轴和阻尼筒处于中心位置。轴向永磁体和轴向线圈组成轴向磁悬浮轴承,以平衡扶正轴、径向永磁体和阻尼筒的重力,避免扭丝受到过大拉力而影响测量精度。
本发明是基于旋转法的原理来测量液体粘度。电机旋转带动驱动筒旋转,驱动筒内的被测液体随着驱动筒旋转。阻尼筒处于被测液体中的部分受到液体粘性力作用,受到与驱动筒旋转方向相同方向的扭矩,扭丝产生一个与驱动筒旋转方向相反的扭矩以保持阻尼筒处于力平衡状态。通过刻度指针和刻度盘可以读取扭丝旋转的角度,从而计算出扭丝所受的扭矩,进而由液体粘性力公式计算出液体粘度。
与现有粘度测量装置相比,本发明具有以下优点:
1、径向永磁体和径向线圈组成径向磁悬浮轴承,保证扶正轴和阻尼筒处于中心位置,减小了测量过程中阻尼筒的振动,减少了阻尼筒达到稳态的时间;且径向永磁体与径向线圈不接触,当装置达到稳定状态时,扶正轴不受静摩擦力作用,提高了测量精度。
2、轴向永磁体和轴向线圈组成轴向磁悬浮轴承,以平衡扶正轴、径向永磁体和阻尼筒的重力,避免扭丝收到过大拉力而影响其抗扭系数,进而提高装置的测量精度。
3、刻度盘采用差分原理,角度测量精度可精确到0.05°。
4、测量在封闭空间内进行,避免了空气扰动对于测量结果的影响。
附图说明
图1是本发明一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置的结构示意图。
图2是本发明刻度盘位置的局部示意图
图3是刻度盘原点附近的局部放大示意图
图4是弧面塞示意图
图中:1.电机、2.下机罩、3.联轴器、4.圆锥滚子轴承、5.轴承支架、6.驱动筒、7.弧面塞、8.上机罩、9.径向永磁体、10.径向线圈、11.线圈支架、12.轴向线圈、13.轴向永磁体、14.顶盖、15.调整螺钉、16.顶架、17.扭丝、18.刻度盘、19.刻度指针、20.扶正轴、21.阻尼筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示,本发明一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置,包括电机1、下机罩2、联轴器3、圆锥滚子轴承4、轴承支架5、驱动筒6、弧面塞7、上机罩8、径向永磁体9、径向线圈10、线圈支架11、轴向线圈12、轴向永磁体13、顶盖14、调整螺钉15、顶架16、扭丝17、刻度盘18、刻度指针19、扶正轴20和阻尼筒21。
电机1通过螺栓连接固定在下机罩2上,下机罩2通过螺钉固定在轴承支架5外圈。圆锥滚子轴承4安装在轴承支架5内圈。驱动筒6安装在圆锥滚子轴承4上,并通过联轴器3与电机1轴相连。驱动筒6上开有定量溢流孔,定量溢流孔中安装弧面塞7。线圈支架11通过螺钉固定在上机罩8中,径向线圈10和轴向线圈12均安装在线圈支架11上。顶盖14通过螺钉固定在上机罩8上端,顶架16通过螺钉固定在顶盖14上。调整螺钉15安装在顶架16上。扭丝17上端固定在调整螺钉15上,下端与扶正轴20上部相连。扶正轴20从上往下依次安装刻度指19针、轴向永磁体13、径向永磁体10、阻尼筒21。刻度盘18固定在上机罩8内,且在刻度指针19下方,刻度指针19和刻度盘18之间有微小间隙。
径向线圈10通电后,径向永磁体9和径向线圈10组成径向磁悬浮轴承,以保证扶正轴20和阻尼筒21处于中心位置,减小阻尼筒21的振动。轴向线圈12通电后与轴向永磁体13组成轴向磁悬浮轴承,以平衡扶正轴20、径向永磁体9和阻尼筒21的重力,避免扭丝17受到过大拉力而影响测量精度。
测量前,先对装置进行定标,在驱动筒6中加入纯水,测量在环境温度下扭丝17转动的角度,进而计算出在此温度时扭丝17的抗扭系数。
使用装置时,微调调整螺钉15,以保证扭丝17不受扭矩时刻度指针19处于刻度盘18零刻度位置。加待测液体前,调整装置位置,以保证装置处于水平位置。加入待测液体,直至液体流出定量溢流孔为止,待液面稳定后,塞入弧面塞7,弧面塞7弧面需与驱动筒6内周相接,减小驱动筒6转动时弧面塞7对驱动筒6内液体流态的影响。启动装置,给线圈和电机1通电,观察刻度指针19状态,待刻度指针19稳定后,读取扭丝17旋转角度,进而根据液体粘性力公式计算液体粘度。
调整径向线圈10、径向永磁体9、轴向线圈12和轴向永磁体13位置,从而改变装置结构与连接关系,这种更改应视为在本发明的技术方案内。
Claims (2)
1.一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置,包括电机(1)、下机罩(2)、联轴器(3)、圆锥滚子轴承(4)、轴承支架(5)、驱动筒(6)、弧面塞(7)、上机罩(8)、径向永磁体(9)、径向线圈(10)、线圈支架(11)、轴向线圈(12)、轴向永磁体(13)、顶盖(14)、调整螺钉(15)、顶架(16)、扭丝(17)、刻度盘(18)、刻度指针(19)、扶正轴(20)和阻尼筒(21);其特征在于:电机通过螺栓连接固定在下机罩上,下机罩通过螺钉固定在轴承支架外圈;圆锥滚子轴承安装在轴承支架内圈;驱动筒安装在圆锥滚子轴承上,并通过联轴器与电机轴相连;驱动筒上开有定量溢流孔,定量溢流孔中安装弧面塞;线圈支架通过螺钉固定在上机罩中,径向线圈和轴向线圈均安装在线圈支架上;顶盖通过螺钉固定在上机罩上端,顶架通过螺钉固定在顶盖上;调整螺钉安装在顶架上,扭丝上端固定在调整螺钉上,下端与扶正轴上部相连;扶正轴从上往下依次安装刻度指针、轴向永磁体、径向永磁体、阻尼筒;刻度盘固定在上机罩内,且在刻度指针下方,刻度指针和刻度盘之间有微小间隙。
2.如权利要求1所述的一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置,其特征在于:所述的径向永磁体和径向线圈组成径向磁悬浮轴承,以保证扶正轴和阻尼筒处于中心位置;轴向永磁体和轴向线圈组成轴向磁悬浮轴承,以平衡扶正轴、径向永磁体和阻尼筒的重力,避免扭丝受到过大拉力而影响测量精度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910235315.7A CN109916776B (zh) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910235315.7A CN109916776B (zh) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109916776A true CN109916776A (zh) | 2019-06-21 |
CN109916776B CN109916776B (zh) | 2021-07-09 |
Family
ID=66966910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910235315.7A Expired - Fee Related CN109916776B (zh) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109916776B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111965076A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-20 | 吉林大学 | 一种应用磁悬浮法测量流体粘度的装置和测量方法 |
CN113945488A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-18 | 山东电力研究院 | 润滑油运动粘度测试装置及方法 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030084708A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-08 | Abnett Albert C | Free rotor viscometer |
WO2004111601A2 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Schlumberger Canada Limited | Couette device and method to study solids deposition from flowing fluids |
WO2006021808A2 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Kernow Instrument Technology Limited | A system for determining the displacement of a movable member |
CN101699753A (zh) * | 2009-10-28 | 2010-04-28 | 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 | 轴向磁通磁悬浮电机 |
CN101699754A (zh) * | 2009-10-28 | 2010-04-28 | 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 | 磁悬浮飞轮电池装置 |
CN101963567A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-02-02 | 中国兵器工业第五二研究所 | 一种磁性液体磁化粘度测试方法与装置 |
CN102221066A (zh) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | 北京京西重工有限公司 | 带有永磁偏磁场的磁流变装置 |
CN202273889U (zh) * | 2011-10-13 | 2012-06-13 | 山东科技大学 | 一种磁悬浮飞轮离心式鼓风机 |
CN102601473A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-25 | 哈尔滨工业大学 | 基于磁悬浮伺服驱动的微小孔电火花加工的主轴装置 |
WO2015084822A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Videojet Technologies Inc. | Viscometer |
CN204572785U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-19 | 南京艾凌节能技术有限公司 | 一种永磁磁悬浮轴承的组合结构 |
CN104895922A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-09 | 山东大学 | 应用于离心式人工心脏泵的单端轴向分离式磁悬浮轴承 |
US20160187300A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-06-30 | Concentric Meter Corporation | Electromagnetic transducer |
CN106338454A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-18 | 上海大学 | 磁悬浮转筒流体阻尼测量仪 |
CN207318286U (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-04 | 青岛创梦仪器有限公司 | 一种粘度计 |
CN207623192U (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-17 | 北京探矿工程研究所 | 一种高温高压和低温高压流变仪 |
CN108679234A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-10-19 | 清华大学 | 适用磁性液体流变特性的旋转流变仪测量系统 |
-
2019
- 2019-03-27 CN CN201910235315.7A patent/CN109916776B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030084708A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-08 | Abnett Albert C | Free rotor viscometer |
WO2004111601A2 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Schlumberger Canada Limited | Couette device and method to study solids deposition from flowing fluids |
WO2006021808A2 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Kernow Instrument Technology Limited | A system for determining the displacement of a movable member |
CN101699753A (zh) * | 2009-10-28 | 2010-04-28 | 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 | 轴向磁通磁悬浮电机 |
CN101699754A (zh) * | 2009-10-28 | 2010-04-28 | 中国船舶重工集团公司第七一○研究所 | 磁悬浮飞轮电池装置 |
CN102221066A (zh) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | 北京京西重工有限公司 | 带有永磁偏磁场的磁流变装置 |
CN101963567A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-02-02 | 中国兵器工业第五二研究所 | 一种磁性液体磁化粘度测试方法与装置 |
CN202273889U (zh) * | 2011-10-13 | 2012-06-13 | 山东科技大学 | 一种磁悬浮飞轮离心式鼓风机 |
CN102601473A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-25 | 哈尔滨工业大学 | 基于磁悬浮伺服驱动的微小孔电火花加工的主轴装置 |
WO2015084822A1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | Videojet Technologies Inc. | Viscometer |
US20160187300A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-06-30 | Concentric Meter Corporation | Electromagnetic transducer |
CN204572785U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-19 | 南京艾凌节能技术有限公司 | 一种永磁磁悬浮轴承的组合结构 |
CN104895922A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-09 | 山东大学 | 应用于离心式人工心脏泵的单端轴向分离式磁悬浮轴承 |
CN106338454A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-01-18 | 上海大学 | 磁悬浮转筒流体阻尼测量仪 |
CN207318286U (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-04 | 青岛创梦仪器有限公司 | 一种粘度计 |
CN207623192U (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-17 | 北京探矿工程研究所 | 一种高温高压和低温高压流变仪 |
CN108679234A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-10-19 | 清华大学 | 适用磁性液体流变特性的旋转流变仪测量系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SUYU WANG: "The man-loading high-temperature superconducting maglev test vehicle", 《APPLIED SUPERCONDUCTIVITY IEEE TRANSACTIONS ON 》 * |
王杰: "磁力平衡悬梁式液体界面张力仪的研制", 《大学物理》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111965076A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-20 | 吉林大学 | 一种应用磁悬浮法测量流体粘度的装置和测量方法 |
CN111965076B (zh) * | 2020-09-23 | 2024-05-14 | 吉林大学 | 一种应用磁悬浮法测量流体粘度的装置和测量方法 |
CN113945488A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-18 | 山东电力研究院 | 润滑油运动粘度测试装置及方法 |
CN113945488B (zh) * | 2021-10-19 | 2023-08-08 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 润滑油运动粘度测试装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109916776B (zh) | 2021-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101487751B (zh) | 轴承在不同轴向负荷、转速下摩擦力矩的测量装置 | |
CN100529699C (zh) | 微型轴承摩擦力矩测量仪 | |
AU2011203092B2 (en) | Measuring device for measuring consistency of cement slurry for a consistometer | |
CN109916776A (zh) | 一种磁悬浮的旋转法液体粘度测量装置 | |
CN1891976B (zh) | 漂锤随机定向浮陀测斜仪 | |
CN108917790B (zh) | 一种惯性仪表电机热态动平衡装置及方法 | |
CN205620125U (zh) | 汽车变速器噪声试验台 | |
CN101769761B (zh) | 一种光纤陀螺径向磁场灵敏度的测试装置 | |
CN101245700B (zh) | 钻孔测斜仪探头 | |
CN104122281A (zh) | 一种中空轴测角仪装置 | |
CN107917807B (zh) | 一种基于转子-轴承系统测试滚动轴承动力特性的装置 | |
CN105823465A (zh) | 地倾斜监测装置 | |
CN106194167B (zh) | 一种旋转状态下标定方位电阻率的装置及方法 | |
KR100392342B1 (ko) | 반경방향으로고정된와이어현가장치를구비한지지시스템 | |
Tao | A Practical One Shot Method to Balance Single-Plane Rotor | |
CN209295877U (zh) | 一种非标轴承接触角的测量装置 | |
CN113237405A (zh) | 转子测圆架及其使用方法 | |
CN208432284U (zh) | 一种高低温环境下角度校准装置 | |
CN111637215A (zh) | 一种具有转速测试功能的齿轮箱 | |
CN201159082Y (zh) | 钻孔测斜仪探头 | |
CN107144381B (zh) | 一种永磁电机齿槽转矩测量方法 | |
CN109186521A (zh) | 一种轴承制造用弧度检测装置及使用方法 | |
CN209043287U (zh) | 一种轴承制造用弧度检测装置 | |
RU2371702C1 (ru) | Вибрационный реометр | |
CN207456597U (zh) | 一种低频响应的光纤光栅振动传感器调节架 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210709 |