CN212622068U - 一种振动式粘度在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及粘度检测技术领域，具体公开了一种振动式粘度在线检测装置，包括控制单元、振动粘度检测组件；控制单元与振动粘度检测组件电性连接；振动粘度检测组件包括检测控制部、支撑导向部、防护罩筒、能量传递杆和振动传感器；支撑导向部固定连接于检测控制部下端；支撑导向部包括第一连接法兰、第一支撑套筒和第二支撑套筒；能量传递杆上端自第一支撑套筒和第二支撑套筒内穿出至检测控制部内固定；振动传感器固定设置于能量传递杆下端，并接受能量传递杆振动能量或反馈振动能量至能量传递杆。本实用新型设计合理新颖，结构紧凑，适用范围广、抗干扰性能好、安全性能好，有效提高了流体介质粘度的检测精度和稳定性。

Description

一种振动式粘度在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及粘度检测技术领域，具体涉及一种振动式粘度在线检测装置。

背景技术

在冶金、石油化工、实验室等场所，经常需要使用粘度计测量待测流体介质的粘度。现有测量粘度的装置主要有流变仪、毛细管粘度计和运动粘度计，流变仪适用于已知剪切率的流体介质粘度的测量，该种装置可测的流体介质的真实粘度，但该装置造价昂贵，且不适用于在线检测；毛细管粘度计能够用于对流体介质的表观粘度和真实粘度的检测，但用于真实粘度的检测所需的时间成本和设备成本是巨大的，因其结构决定其适用于实验室对流体介质的粘度检测；运动粘度计主要包括旋转粘度计和振动粘度计，适用于对流体介质的表观粘度进行检测，通过对流体介质的剪切以获取液体的变形率从而获得表观粘度，通常需要标定获取表观粘度和真实粘度的关系，以计算获得真实粘度。现有的振动粘度计适用于相对大体积的液体试样的粘度测定，该种检测方式通常是静态的、间断的，然而在生产过程中，流体介质通常是扰动的，且部分场合如废旧润滑油的回收再利用中，废旧润滑油存在较多的金属颗粒等杂质，对振动粘度计粘度检测产生较大干扰，甚至损伤检测探头，进而影响对流体介质测定精度和稳定性；此外，常规设置的振动粘度计在进行粘度与流体介质温度关系的研究中，受流体介质扰动影响，不能很好的解决粘度检测和温度检测的配合问题，导致研究结果的精准度不足，不能反映真实的粘度与温度的关系。因此，需要一种粘度检测装置，以克服上述问题的发生。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种振动式粘度在线检测装置，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种振动式粘度在线检测装置，所述的粘度在线检测装置包括控制单元、振动粘度检测组件；

所述的控制单元通过传输线缆与振动粘度检测组件电性连接；

所述的振动粘度检测组件包括检测控制部、支撑导向部、防护罩筒、能量传递杆和振动传感器；

其中，所述的检测控制部内部设置有检测电路，所述的检测电路用于接受控制单元下达的检测指令，并将粘度检测数值反馈至控制单元；

所述的支撑导向部固定连接于所述的检测控制部下端；所述的支撑导向部包括第一连接法兰，所述的第一连接法兰下端同轴线固定连接有第一支撑套筒和第二支撑套筒，所述的第一支撑套筒和第二支撑套筒交界处外圆周上固定套装有第二连接法兰；

所述的能量传递杆上端自第一支撑套筒和第二支撑套筒内穿出至检测控制部内固定；

所述的振动传感器固定设置于能量传递杆下端，并接受能量传递杆振动能量或反馈振动能量至能量传递杆；

所述的防护罩筒对应第二连接法兰固定连接于第一支撑套筒下端。

进一步，所述的检测控制部包括控制部壳体，控制部壳体内部设置有安装腔体，且安装腔体有水平设置的分隔板分割成上下两部分；所述的安装腔体下部对应能量传递杆两侧分设有第一激励线圈和第一永磁体、第二激励线圈和第二永磁体。

进一步，所述的控制部壳体下端开口并向内收缩形成喇叭口，且喇叭口设置有内螺纹；所述的第一连接法兰内设置有内螺纹，所述的控制部壳体通过密封连接件与第一连接法兰固定连接。

进一步，所述的能量传递杆包括杆体，所述的杆体顶端固定连接有固定端盖，杆体和固定端盖轴心设置有中央通孔。

进一步，所述的振动传感器包括固定框体，固定框体下端固定连接有振动锥头；所述的振动锥头上位于固定框体内设置有感应膜片。

进一步，所述的固定框体内侧顶部对应能量传递杆的中央通孔还设置有温度传感器，且温度传感器通过传输线缆与检测电路电性连接。

进一步，所述的防护罩筒包括对应第二连接法兰设置的第三连接法兰，第三连接法兰下端固定连接有圆筒状的孔状金属网罩。

进一步，所述的控制单元包括主控模块以及与之连接的电源模块、显示模块、通信模块和触控模块。

进一步，所述的电源模块为通过电源保护电路与主控模块电联的外接电源或电池模块。

进一步，所述的触控模块包括与主控模块电联的磁控模块，且磁控模块对应设置有控制面板。

本实用新型的有益效果为：

1、采用分离式控制单元和振动粘度检测组件，便于布局和安装，控制单元置于反应器外，大大降低其密封性能的要求；

2、振动粘度检测组件结构紧凑，使用便捷，检测范围广、抗干扰性能好，提高了流体介质粘度的检测精度和稳定性；满足客户对流体介质温度和粘度关系的研究需求；安全性能好，提升了振动粘度检测组件使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例中反应釜粘度在线检测装置结构示意图；

图2为本实施例图1中检测探头组件结构示意图；

图3为本实施例图2中检测探头组件部分剖面结构示意图；

图4为本实施例图2中检测探头结构示意图；

图5为本实施例图4中支撑导向部结构示意图；

图6为本实施例图2中防护罩筒结构示意图；

图7为本实施例图4中振动传感器结构示意图；

图8为本实施例图1中控制单元部件连接示意图。

图中：

100、粘度在线检测装置；

200、控制单元；210、主控模块；220、电源保护电路；230、电池模块；240、电池；250、显示模块；260、通信模块；270、磁控模块；280、控制面板；

300、传输线缆

400、振动粘度检测组件；410、检测控制部；411、控制部壳体；412、接线端头；413、检测电路；414、安装腔体；415、分隔板；416、绝磁隔离圈；417、第一激励线圈；418第一永磁体；419、第二激励线圈；4110、第二永磁体；4111、密封连接件；420、支撑导向部；421、第一连接法兰；422、第一支撑套筒；423、第二连接法兰；424、第二支撑套筒；425、传递杆通孔；430、防护罩筒；431、第三连接法兰；432、孔状金属网罩；433、开放端口；440、能量传递杆；441、杆体；442、固定端盖；443、中央通孔；450、振动传感器；451、固定框体；452、感应膜片；453、振动锥头；460、温度传感器；

500、反应釜。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

参见图1-8，本实用新型实施例公开了一种振动式粘度在线检测装置，粘度在线检测装置100包括控制单元200、振动粘度检测组件400；

控制单元200通过传输线缆300与振动粘度检测组件400电性连接；控制单元200可向振动粘度检测组件400下达检测命令并接受振动传感器450和温度传感器460反馈的实时粘度和温度信息。

振动粘度检测组件400包括检测控制部410、支撑导向部420、防护罩筒430、能量传递杆440和振动传感器450；

其中，检测控制部410内部设置有检测电路413，检测电路413用于接受控制单元200下达的检测指令，并将振动传感器450检测的粘度数值反馈至控制单元200；

支撑导向部420固定连接于检测控制部410下端；支撑导向部420包括第一连接法兰421，第一连接法兰421下端同轴线固定连接有第一支撑套筒422和第二支撑套筒424，第一支撑套筒422和第二支撑套筒424交界处外圆周上固定套装有第二连接法兰423；本实施例中，第二支撑套筒424直径小于第一支撑套筒422，并向内形成阶梯。图1给出的是本实施例应用于反应釜500案例，支撑导向部420上的第一连接法兰421用于实现与反应釜500上的固定法兰的固定连接；支撑导向部420作用在于使振动粘度检测组件400满足不同尺寸反应器的需求，其第一支撑套筒422的长度可进行调整，第二支撑套筒424长度相对固定，位于第二支撑套筒424内设置有供能量传递杆440穿过的传递杆通孔425，且传递杆通孔425直径略大于能量传递杆440直径，并对能量传递杆440形成有效支撑。

能量传递杆440上端自第一支撑套筒422和第二支撑套筒424内穿出至检测控制部410内固定；能量传递杆440作用在于接受检测控制部410能量传输形成振动并传递至振动传感器450；振动传感器450接受振动能量后在流体介质振动频率作用下形成新的振动能量，并通过能量传递杆440将其振动能量传递至检测控制部410。

振动传感器450固定设置于能量传递杆440下端，并接受能量传递杆440振动能量或反馈振动能量至能量传递杆440；

防护罩筒430对应第二连接法兰423固定连接于第一支撑套筒422下端；防护罩筒430作用在于振动传感器450和温度传感器460形成保护，尤其适用于流体介质含有较多杂质或工作状况复杂等情况。

参照图2和图3，检测控制部410包括控制部壳体411，控制部壳体411内部设置有安装腔体414，且安装腔体414有水平设置的分隔板415分割成上下两部分；安装腔体414下部对应能量传递杆440两侧分设有第一激励线圈417和第一永磁体418、第二激励线圈419和第二永磁体4110；第一激励线圈417和第二激励线圈419外围还设置有绝磁隔离圈416，第一永磁体418和第二永磁体4110对应固定于绝磁隔离圈416的下端。检测电路413固定设置于安装腔体414上部，并且对应检测电路413位于控制部壳体411顶部设置有接线端头412；第一激励线圈417和第二激励线圈419均于检测电路413电联，并通过控制单元200下达命令；第一激励线圈417和第一永磁体418接受命令并接通电源，形成磁极震荡作用于能量传递杆440，能量传递杆440将振动能量传递至振动传感器450；第二激励线圈419和第二永磁体4110用于将振动传感器450的动能转换为电信号并通过检测电路413传递至控制单元200。

参照图3，控制部壳体411下端开口并向内收缩形成喇叭口，且喇叭口设置有内螺纹；第一连接法兰421内环上设置有内螺纹，控制部壳体411通过密封连接件4111与第一连接法兰421固定连接；密封连接件4111为圆柱形，其外圆周上配合设置外螺纹，位于密封连接件4111中央设置有供能量传递杆440穿过的通孔。该种连接方式检测控制部410和支撑导向部420可便捷的进行拆卸或安装，且两者的密封性能得到大大提升。

参照图3，能量传递杆440包括杆体441，杆体441顶端固定连接有固定端盖442，杆体441和固定端盖442轴心设置有中央通孔443；固定端盖442扣装与第一激励线圈417和第二激励线圈419之间；该能量传递杆440可高效的实现能量的传输，从而提升本实用新型装置的检测范围和检测精度。

参照图7，振动传感器450包括固定框体451，固定框体451下端固定连接有振动锥头453；振动锥头453上位于固定框体451内设置有感应膜片452；感应膜片452用于感知流体介质的振动频率，振动锥头453用于强化感应膜片452振动，进一步强化振动传感器450感知能力，提高振动传感器450的敏感性和精确度。

本实施例中，固定框体451内侧顶部对应能量传递杆440的中央通孔443还设置有温度传感器460，且温度传感器460通过传输线缆与检测电路413电性连接；该种温度传感器460可以与振动传感器450同步检测流体介质的温度，可避免因为流体介质均一性影响粘度和温度的对应关系，便于实现流体介质粘度和温度的研究；且该温度传感器460是微型的，对能量传递杆440的影响微乎其微。

参照图6，防护罩筒430包括对应第二连接法兰423设置的第三连接法兰431，第三连接法兰431下端固定连接有圆筒状的孔状金属网罩432，孔状金属网罩432上下均为开放端口433，防护罩筒430套装于振动传感器450和温度传感器460外，对其进行保护避免机械损伤，同时降低流体介质涡流对粘度结果产生不利影响。

参照图8，控制单元200包括主控模块210以及与之连接的电源模块、显示模块250、通信模块260和触控模块。

本实施例中，主控模块210可采用单片机实现对粘度的在线检测控制；显示模块250为液显屏，用于实时显示测的流体介质的粘度数据；通信模块260可采用蓝牙模块或无线传输模块，可便捷的接受中控室检测命令或将待测流体介质粘度数据反馈至中控室；电源模块为通过电源保护电路220与主控模块210电联的外接电源或电池模块230，外接电源电压可以是220V或360V，电池模块230可以是多组电池240组成的模块，电池240可优选使用能效高的锂电池。

本实施例中，触控模块包括与主控模块210电联的磁控模块270，且磁控模块270对应设置有控制面板280，磁控模块270对应设置有磁控笔，相应的控制面板280可为印刷有指示标记的薄膜，对应张贴于磁控模块270外即可，该种设置可以大大提高控制单元200的密封性能和操作性能，保证设备在湿度大的生产环境中的安全运行性能。

参照图1，本实施例中，粘度在线检测装置100应用于反应釜500中用于进行流体介质的粘度和温度，并用于研究粘度和温度的关系。需要说明的是该反应釜500仅仅是示例性的，该粘度智能在线检测装置可用于槽、罐、釜等多种反应器。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的粘度在线检测装置(100)包括控制单元(200)、振动粘度检测组件(400)；

所述的控制单元(200)通过传输线缆(300)与振动粘度检测组件(400)电性连接；

所述的振动粘度检测组件(400)包括检测控制部(410)、支撑导向部(420)、防护罩筒(430)、能量传递杆(440)和振动传感器(450)；

其中，所述的检测控制部(410)内部设置有检测电路(413)，所述的检测电路(413)用于接受控制单元(200)下达的检测指令，并将粘度检测数值反馈至控制单元(200)；

所述的支撑导向部(420)固定连接于所述的检测控制部(410)下端；所述的支撑导向部(420)包括第一连接法兰(421)，所述的第一连接法兰(421)下端同轴线固定连接有第一支撑套筒(422)和第二支撑套筒(424)，所述的第一支撑套筒(422)和第二支撑套筒(424)交界处外圆周上固定套装有第二连接法兰(423)；

所述的能量传递杆(440)上端自第一支撑套筒(422)和第二支撑套筒(424)内穿出至检测控制部(410)内固定；

所述的振动传感器(450)固定设置于能量传递杆(440)下端，并接受能量传递杆(440)振动能量或反馈振动能量至能量传递杆(440)；

所述的防护罩筒(430)对应第二连接法兰(423)固定连接于第一支撑套筒(422)下端。

2.根据权利要求1所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的检测控制部(410)包括控制部壳体(411)，控制部壳体(411)内部设置有安装腔体(414)，且安装腔体(414)有水平设置的分隔板(415)分割成上下两部分；所述的安装腔体(414)下部对应能量传递杆(440)两侧分设有第一激励线圈(417)和第一永磁体(418)、第二激励线圈(419)和第二永磁体(4110)。

3.根据权利要求2所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的控制部壳体(411)下端开口并向内收缩形成喇叭口，且喇叭口设置有内螺纹；所述的第一连接法兰(421)内设置有内螺纹，所述的控制部壳体(411)通过密封连接件(4111)与第一连接法兰(421)固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的能量传递杆(440)包括杆体(441)，所述的杆体(441)顶端固定连接有固定端盖(442)，杆体(441)和固定端盖(442)轴心设置有中央通孔(443)。

5.根据权利要求4所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的振动传感器(450)包括固定框体(451)，固定框体(451)下端固定连接有振动锥头(453)；所述的振动锥头(453)上位于固定框体(451)内设置有感应膜片(452)。

6.根据权利要求5所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的固定框体(451)内侧顶部对应能量传递杆(440)的中央通孔(443)还设置有温度传感器(460)，且温度传感器(460)通过传输线缆与检测电路(413)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的防护罩筒(430)包括对应第二连接法兰(423)设置的第三连接法兰(431)，第三连接法兰(431)下端固定连接有圆筒状的孔状金属网罩(432)。

8.根据权利要求1所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的控制单元(200)包括主控模块(210)以及与之连接的电源模块、显示模块(250)、通信模块(260)和触控模块。

9.根据权利要求8所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的电源模块为通过电源保护电路(220)与主控模块(210)电联的外接电源或电池模块(230)。

10.根据权利要求8所述的一种振动式粘度在线检测装置，其特征在于，所述的触控模块包括与主控模块(210)电联的磁控模块(270)，且磁控模块(270)对应设置有控制面板(280)。

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