CN201218795Y - 粘度在线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种粘度在线测量装置，包括由电机带动的主动轴，其特征在于主动轴上设有弹簧，该弹簧与套筒相连，套筒一侧通过轴承固定在主动轴上，套筒另一侧与从动轴相连，从动轴与置于被测物中的转子相连。可将被测物中的转子所受到的阻力反映在从动轴上，形成了从动轴与主动轴之间的扭矩差，再通过旋转编码器转换为角度差，从而实现粘度的在线测量，为煮糖过程的自动控制提供反馈信号，本实用新型结构简单，使用方便，测量精度高，成本低，工作效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种粘度在线测量装置，属于测控技术领域。
背景技术
目前，在甘蔗制糖工艺中，煮糖工段是一个重要的过程，该过程的主要装置是煮糖罐，其中装满了糖膏。糖膏是结晶糖和母液的混合物，它是一种浓度很高，粘性很大的固体与液体的混合物，属于非牛顿流体的两相流体。糖膏的粘度控制，不仅影响煮糖过程的结晶速率，而且直接影响糖的晶体质量。在对糖膏粘度实施控制时，首先就要对糖膏进行粘度测量，现有的测量方法有：①用差动变压器测量弹性扭力管受扭矩作用而产生的微小扭力角；②电容或电位器测量弹簧游丝受转矩产生的偏转角；③测量转动电机因受转矩而产生电流变化。对于在线测量方法，有关文献资料报导甚少。由于对非牛顿流体的研究还不广泛，目前存在的问题是：一方面，对糖膏非牛顿流体的流变特性的实验研究相当缺乏；另一方面，测量转子形状如何避免一些非牛顿流体现象来提高传感精度和如何提高小扭矩的检测精度等问题。
煮糖早已实现了连续化和自动化生产。但目前国内一些糖厂的煮糖只有真空计、温度计，煮糖师傅凭借经验操作，没有使用科学的仪器来控制，只是依靠采样观察糖浆的粘度、观察糖膏在玻璃板上的流动和结晶的情况来决定如何操作，这样的人为主观判断和经验操作所带来的直接影响是产品质量不稳定。因此，有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为克服现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种在线粘度测量装置，以实时检测灌内糖膏的粘度，并将数据传给计算机进行分析处理，输出信号去控制进料阀和进水阀，用于调整粘度。
本实用新型通过下列技术方案完成：一种在线粘度测量装置，包括由电机带动的主动轴，其特征在于主动轴上设有弹簧，该弹簧与套筒相连，套筒一侧通过轴承固定在主动轴上，套筒另一侧与从动轴相连，从动轴与置于被测物中的转子相连。以便在电机带动下，使主动轴和其上的弹簧带动套筒、从动轴及转子转动，因转子受被测物的阻力影响，使主、从动两轴产生不同的扭矩，从而造成主动轴与从动轴之间存在转角差，根据该转角差即可得出被测物的粘度值。
所述主动轴和从动轴上分别设置现有技术中的旋转编码器，以便通过旋转编码器将主动轴、从动轴的扭矩变化值转换为角度偏差输出。
所述主动轴上的弹簧为弹簧片，对称设置在主动轴上，弹簧片的外端固定在套筒上，用于带动套筒一起转动。
所述套筒为圆柱或者圆盘或者方柱或者盘，其内侧底部设有轴承，主动轴的轴端置于轴承内，以便套筒在主动轴上转动。
所述主动轴上设有限矩杆，限矩杆的外端置于套筒壁上的条形通槽内，以防止弹簧片过度弯曲而变形。
所述与从动轴相连的转子由转轴和轴端的转筒构成，转筒的轴向外侧中部设有凹槽，当转筒转动时便在凹槽内聚集气泡，有效减少转筒的摩擦力矩。
本实用新型具有下列优点和效果：采用上述方案，可将被测物中的转子所受到的阻力反映在从动轴上，形成了从动轴与主动轴之间的扭矩差，再通过旋转编码器转换为角度差，从而实现粘度的在线测量，为煮糖过程的自动控制提供反馈信号，本实用新型结构简单，使用方便，测量精度高，成本低，工作效率高。
附图说明
图1为本实用新型之结构示意图；
图2为图1的局部俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
如图1、图2，本实用新型提供的在线粘度测量装置，包括由电机1带动的主动轴2，其中主动轴2上设有弹簧4，弹簧4为对称设置的弹簧片，弹簧片的外端固定在套筒7的内壁上，套筒7为一圆柱体，其内侧底部设有轴承8，主动轴2的轴端置于轴承8内，套筒7外侧与从动轴10相连，从动轴10通过联轴器11与转子相连，转子由转轴13和该轴端的转筒14构成，转子的转轴13通过轴承15安装在容器壁16上，使转筒14置于容器内的被测物中，转筒的轴向外侧中部设有凹槽17，当转筒14转动时便在凹槽17内聚集气泡，从而减少转筒14的摩擦力矩，主动轴2和从动轴10上分别设置现有技术中的旋转编码器3和9，旋转编码器3和9通过导线与控制器电连接，以便通过旋转编码器将主动轴、从动轴的扭矩变化值转换为角度偏差值输送给控制器，从而得出粘度值，为防止弹簧片4过度弯曲而变形，主动轴2上设有限矩杆5，限矩杆5的外端置于套筒7壁上的条形通槽12内，套筒7上设有安装用水准器6。
测量时，主动轴2由电机1驱动慢速旋转，并带动弹簧片4一起旋转，在弹簧力的作用下，弹簧片4通过套筒7带动从动轴10一起旋转，因转子14受到糖膏阻力的影响，使两轴2、10的扭矩不同，造成主动轴2与从动轴10转过的角度不相同，即存在一个角度差，该差值与糖膏的粘度和弹簧片的弹性力有关，弹簧片4选定后，在弹性限度内，糖膏粘度越大，差值也随之增大，通过旋转编码器3、9把这个差值变换成电信号，送入控制器进行分析和处理后，即得到粘度值。
Claims (6)
1、一种在线粘度测量装置，包括由电机带动的主动轴，其特征在于主动轴上设有弹簧，该弹簧与套筒相连，套筒一侧通过轴承固定在主动轴上，套筒另一侧与从动轴相连，从动轴与置于被测物中的转子相连。
2、根据权利要求1所述的在线粘度测量装置，其特征在于所述主动轴和从动轴上分别设置旋转编码器。
3、根据权利要求1所述的在线粘度测量装置，其特征在于所述主动轴上的弹簧为弹簧片，对称设置在主动轴上，弹簧片的外端固定在套筒上。
4、根据权利要求1所述的在线粘度测量装置，其特征在于所述套筒为圆柱或者圆盘或者方柱或者盘，其内侧底部设有轴承，主动轴的轴端置于轴承内。
5、根据权利要求1所述的在线粘度测量装置，其特征在于所述主动轴上设有限矩杆，限矩杆的外端置于套筒壁上的条形通槽内。
6、根据权利要求1所述的在线粘度测量装置，其特征在于所述与从动轴相连的转子由转轴和轴端的转筒构成，转筒的轴向外侧中部设有凹槽。
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