CN1118437A - 旋转粘度计 - Google Patents

Abstract

一种旋转粘度计，由传感器、电炉、控制系统、微机处理系统组成，其特征在于：传感器为扭矩传感器，用于测定液体粘度，并将其扭力非电量信号转换为电信号输出；电炉为二硅化钼电炉，加热被测液体；控制系统，用于监控各电源连通及液体温度，并将粘度信号和热电偶传输的温度信号放大；微机处理系统用于处理粘度、温度信号，最终输出粘度曲线和温度曲线。该仪器测定速度快、重复性好、精度高，是理想的液体粘度测定仪器。

Description

旋转粘度计

本发明涉及一种根据旋转原理测定液体粘度的仪器。

在玻璃、冶金等工业生产中，自动控制液体粘度，对提高产品质量非常重要。目前，我国测量粘度的仪器已有多种，就其本身结构而言，有的不能快速测定液体粘度；有的利用微机处理实现粘度快速测定，但不能随机堆确测定某温度下的粘度，如中国专利公报1989年10月18日公开的实用新型专利：新型工业旋转粘度计，申请人：成都仪器厂，申请日：88年3月5日，申请号：88203782，是由转子、测量弹簧、上光电盘、下光电盘、光电元件和微处理机组成，测定速度快，实现了液体粘度的自动控制。但该旋转粘度计的最主要问题是：上光电盘和下光电盘仅靠一根细钢丝连接，稳定性差，测量小粘度不够准确。

本发明的目的，就在于克服现有技术存在的问题，提供一种测定速度快、重复性好、精度高的液体粘度测定仪器。

为了达到上述目的，本发明包括：

扭矩传感器，用于测定液体粘度，并将其扭力非电量信号转换为电信号；

二硅化钼电炉，耐高温，升温快，用于加热被测液体；

控制系统，用于控制各电源联通及液体温度，并将粘度信号和热电偶传输的温度信号放大，输送到微机处理系统；

微机处理系统，用于将接收到的粘度、温度信号转换成数字信号加以处理，最后输出粘度曲线和温度曲线；

所述的扭矩传感器，由同步电机、测杆、测头组成，其特征在于：同步电机2靠法兰盘3固定，通过立轴6连接圈定到上固定盘7上，并套装在外罩1内，转轴10上端通过连轴器5与同步电机轴4相连，下端通过连轴器11与扭矩器12相连，变换器9固定在转轴1O上，扭矩器测杆18下端连接测头19，冷却套8套装在变换器9与扭矩器12外圈，靠下固定盘15连接固定。

所述的二硅化钼电炉26，固定在测杆15街下方的一定位置。使得测杆15能插入炉内液体。

所述的扭矩器12，由弹簧片13、摆环14、上顶针20、下顶针16、定位块21组成。上顶针20固定在摆环14上，上端与弹簧片13相连，上、下顶针分别顶在定位块21的上下孔内，摆环14在定位块21外面。

所述的变换器，由变压器B₁、整流滤波电路、稳压电路、调压滤波电路、电桥组成，其特征在于；整流滤波电路由整流二极管D₁、D₂和电解电容C₁组成，稳压电路由金属膜电阻R₁、R₂、R₃和稳压二极管D₃、D₄、D₅组成，调压滤波电路由电流表CB₃、电解电容C₂和线绕电位器W₁组成，电桥由线绕电阻R₅、R₆、R₇、R₈、调零电阻R₀和线绕电位器W₂组成，其中R₆为敏感电阻，与弹簧片13相联。

所述的控制系统，由同步电机控制电路、电器控制箱、千式变压器22、温度控制仪23、温度显示仪24和热电偶25组成，其特征在于：同步电机控制电路由开关K₆、电压表CB₂、纸介电容器C₃组成，干式变压器22通过温度控制仪24以导线相连。

所述的电气控制箱由放大器27、电源变压器B2和一组用来监控总电源、同步电机电源、二硅化钼电炉电源、变换器电源是否连通的指示灯ZD₁、ZD₂、ZD₃、ZD₄及开关K₁、K₂、K₃、K₄组成。

所述的微机处理系统由A\D转换器28、主机29、显示器30、  打印机31组成，其特征在于：主机29通过导线分别与输入端A\D转换器28、输出端显示器30、打印机31相连。

工作原理是：二硅化钼电炉固定在扭矩传感器下方的一定位置，使测杆能插入炉内液体一定深度。当接通电源时，同步电机带动测杆、测头转动，在被测液体粘滞力的作用下，使测头与液体发生摩擦产生了扭矩，这便是扭短传感器的设计原理。扭矩传感器将液体粘度的机械弹性模量输出到变换器，由变换器转换成微弱电信号，经控制系统将信号放大后，传送到微机处理系统；同时热电偶测得的液体温度信号经控制系统放大后输入到微机处理系统；微机处理系统将接收到的粘度、温度电信号转换成数字信号进行处理，最后输出温度曲线和粘度曲线。

本发明旋转粘度计与现有技术相比，具有如下优点：可在高温下同时测定液体的温度和粘度，在测量过程中，速度快、重复性好、精度高，实现了液体粘度的自动随机测定。由于传感器本身几乎无摩擦，因此对于小粘度的测量非常精确，粘度测量误差仅为＜±4％；测量范圈宽，温度测量900℃～1800℃，粘度测量范围0.1～500Pa.S，可用于连续或随机测定液体粘度，是当今较为完善的液体粘度测定仪器。

图1是本发明旋转粘度计的方框图；

图2是本发明旋转粘度计扭力传感器的结构示意图；

图3是本发明旋转粘度计扭矩嚣的结构示意图；

图4是本发明旋转粘度计的电路图；

图2中：1外罩、2同步电机、3法兰盘、4电机轴、5连轴器、6立柱、7上固定盘、8冷却套、9变换器、10转轴、11连轴器、12扭短器、15下固定盘、17方接头、18测杆、19测头。

图3中：13弹黄片、14摆环、16下顶针、20上顶针、21定位块。

图4中：22千式变压器、23温度控制仪、24温度显示仪、25热电偶、26二硅化钼炉、27放大器、28A\D转换器、29主机、30显示器、31打印机、X₁-X₂电源线、K_l-K₇开关、BX、CB_l、CB₂电压表、CB₃电流表、B₁-B₂变压器、D₁-D₂整流二极管、D₃-D₅稳压二极管、C₁-C₂电解电容、C₃纸介电容、R₁-R₃金属膜电阻、R₅-R₈线绕电阻、R₀调零电阻、W₁多卷电位器、W₂线绕电位器、ZD₁-ZD₄指示灯。

图1～4是本发明最佳实施例，下面结合附图对本发明作进一步说明。

按图1～4制作的本发明旋转粘度计，扭矩传感器由一悬臂固定在空中一定高度，二硅化钼电炉固定在扭矩传感器垂直下方的一定位置，使得测头能插入炉内被测液体一定深度。测定时接通电源，同步电机2转动，同时带动同步电机轴4、测杆18、测头19转动，测定时，测杆18插入液体转动，由于被测液体有一定粘度，因此测头在液体内产生阻力，反应到传感器上，即扭矩器产生扭矩。该扭矩信号通过变换器9转换成电信号，电信号经放大器27放大后，再经A\D转换器28转换成数字信号，传送到主机29进行处理。同时热电隅25将液体温度信号传输到放大器27，经放大后的信号输入A\D转换器28转换成数字信号，然后传输到主机29进行处理，主机29将粘度、温度信号处理后地显示器30、打印机31上输出温度曲线和粘度曲线。

Claims (8)

1.一种旋转粘度计，由传感器、电炉、控制系统、微机处理系统组成，其特征在于：

传感器为扭矩传感器，用于测定液体粘度，并将其扭力非电量信号转换为电信号；

电炉为二硅化钼电炉，用于加热被测液体；

控制系统，用于监控各电源连通及液体温度，并将粘度信号和热电偶传输的温度信号放大，输送到微机处理系统；

微机处理系统，用于将接收到的粘度、温度信号转换成数字信号加以处理，最终输出粘度曲线和温度曲线。

2.如权利要求1所述的扭矩传感器，由同步电机、测杆、测头组成，其特征在于：同步电机(2)靠法兰盘(3)固定，通过立柱(6)连接固定到上固定盘(7)上，并套装在外罩(1)内，转轴(10)上端通过连轴器(5)与同步电机轴(4)相连，下端通过连轴器(11)与扭矩器(12)相连，变换器(9)固定在转轴(10)上，扭矩器测杆(18)下端连接测头(19)，冷却套(8)套装在变换器(9)与扭矩器(12)外围，靠下固定盘(15)连接固定。

3.如权利要求1所述的二硅化钼电炉(26)，固定在测杆(18)垂直下方的一定位置，使得测杆(18)能插入炉内液体。

4.如权利要求2所述的扭矩器，其特征在于扭矩器(12)由弹簧片(13)、摆环(14)、上顶针(20)、下顶针(16)、定位块(21)组成，上顶针(20)固定在摆环(14)上，上端与弹簧片(13)相连，上、下顶针分别顶在定位块(21)的上、下孔内，摆环(14)在定位块(21)外面，产生扭矩时，弹簧片(13)发生形变。

5.如权利要求2所述的变换器，由变压器B₁、整流滤波电路、稳压电路、调压滤波电路、电桥组成，其特征在于：整流滤波电路由整流二极菅D₁、D₂和电解电容C₁组成，稳压电路由金属膜电阻R₁、R₂、R₃和稳压二极管D₃、D₄、D₅组成，调压滤波电路由电流表CB₃、电解电容C₂和线绕电位器W₁组成，电桥由线绕电阻R₅、R₆、R₇、R₈、调零电阻R₀和线绕电位器W₂组成。

6.如权利要求1所述的控制系统，由同步电机控制电路、电气控制箱、干式变压器(22)、温度控制仪(23)、温度显示仪(24)和热电偶(25)组成，其特征在于：同步电机控制电路由开关K₆、电压表CB₂、纸介电容器C₃组成，千式变压器(22)通过温度控制仪(23)与温度显示仪(24)以导线相连。

7.如权利要求5所述的电气控制箱由放大器(27)、电源变压器B₂和一组用来监控总电源、同步电机电源、二硅化钼电炉电源、变换器电源是否连通的指示灯ZD₁、ZD₂、ZD₃、ZD₄及开关K₁、K₂、K₃、K₄组成。

8.如权利要求1所述的微机处理系统由A\D转换器(28)、主机(29)、显示器(30)、打印机(31)组成，其特征在于：主机(29)通过导线分别与输入端A\D转换嚣(28)和输出端显示器(30)、打印机(31)相连。

Images