CN212844843U - 一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业检测领域，特别涉及一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，包括机壳，机壳上开设有吸液口和排液口，机壳中设有储液盒、温度调节单元、循环泵和控制器，吸液口、循环泵、储液盒和排液口依次通过管路一连接，储液盒与循环泵之间设有回流管，温度调节单元通过管路二与储液盒连接，储液盒连接有粘度‑密度传感器、超声波模块和称重模块，所述粘度‑密度传感器、超声波模块、称重模块、温度调节单元和循环泵均和控制器电连接。与现有技术相比，本实用新型通过比较粘度‑密度传感器和各温度传感器的温度值，可以判定温度场的稳定程度，通过超声波模块可以很好的均匀液体，恒温速度快，适用温度范围宽，精密度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业检测领域，特别涉及一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置。
背景技术
实验室测定密度、粘度等物理性能时，要求被测介质要在很稳定的精密的温度场中，温度梯度不大于0.1℃。为了达到这种温度控制精密度要求，一般会使用热浴或者冷浴，同时备测液体也要在容器中放入热浴或者冷浴中恒温30分钟以上，这种温度控制方法，在实验室中是有效的，但是在便携式或者现场检测时，热浴或者冷浴设备沉重，而且恒温时间长，导致使用效率下降。
在目前的便携式或者现场恒温控制设备中，精密温度控制，多采用液体槽内加入加热或者制冷片，通过液槽内液体对流、传导和辐射方式控温，控温部件笨重，而且同样存在控温时间长，受环境温度影响大等缺点。
实用新型内容
基于以上技术问题，本实用新型提供一种恒温速度快，适用温度范围宽，不需要恒温液体介质，易于携带，精密度高的高效节能的基于微型回流循环式黏度和密度测量装置。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，关键在于：包括机壳，所述机壳上开设有吸液口和排液口，所述机壳中设有储液盒、温度调节单元、循环泵和控制器，所述吸液口、循环泵、储液盒和排液口依次通过管路一连接，所述储液盒与循环泵之间设有回流管，所述温度调节单元通过管路二与储液盒连接，所述储液盒连接有粘度-密度传感器、超声波模块和称重模块，所述粘度- 密度传感器、超声波模块、称重模块、温度调节单元和循环泵均和控制器电连接。
优选的，所述管路一上设有截止阀一、三通阀一和三通阀二，所述回流管上设有截止阀二，所述截止阀一位于循环泵与吸液口之间，所述三通阀一位于循环泵与储液盒之间，所述三通阀二位于储液盒与排液口之间，所述管路二的两端分别与所述三通阀一和三通阀二连通。
优选的，所述温度调节单元包括通过管道串联的加热油盒和冷却油盒，所述加热油盒和冷却油盒的进油管和出油管通过比例阀与所述管路二连通，所述加热油盒和冷却油盒的出油管与所述管路二直接连通，所述比例阀与控制器电连接。
优选的，所述加热油盒中设有陶瓷加热片，所述冷却油盒中设有制冷片，陶瓷加热片和制冷片均与控制器电连接。
优选的，所述管路二上设有微量流量计，所述微量流量计设置在所述比例阀与三通阀一之间。
优选的，所述管路二上设有涡流均质混合器，所述涡流均质混合器设置在所述温度调节单元与三通阀二之间。
优选的，所述回流管中设有温度传感器一，所述加热油盒和冷却油盒的出油管上分别设有温度传感器二和温度传感器三，所述管路二上设有温度传感器四，所述温度传感器四设在所述涡流均质混合器和三通阀二之间。
优选的，所述超声波模块包括设置在所述储液盒外壁的超声波发生器和设置在所述储液盒中的超声波探头，所述超声波探头与所述超声波发生器电连接。
优选的，所述称重模块为小型高精度电子秤。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置具有恒温速度快，适用温度范围宽，不需要恒温液体介质，易于携带，精密度高的特点。通过比较粘度-密度传感器和各温度传感的温度值，可以判定温度场的稳定程度，通过超声波模块可以很好的均匀液体，确保液体均匀，粘度和密度各向均匀，可用于便携式试验设备的液体精密温度控制，也可以用于在线液体样品取样及精密温度控制等。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
如图1中所示，一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，包括机壳 (1)，所述机壳(1)上开设有吸液口(2)和排液口(3)，所述机壳(1)中设有储液盒(4)、温度调节单元(5)、循环泵(6)和控制器，所述吸液口(2)、循环泵(6)、储液盒(4)和排液口(3)通过管路一(7)依次连接，所述管路一(7)上设有截止阀一(71)、三通阀一(72)和三通阀二(73)，所述截止阀一(71)位于循环泵(6)与吸液口(2)之间，所述三通阀一(72)位于循环泵(6)与储液盒(4)之间，所述三通阀二(73)位于储液盒(4)与排液口(3)之间，所述储液盒(4)与循环泵(6)之间设有回流管(8)，所述回流管(8)上设有截止阀二(81)，所述回流管(8)中设有温度传感器一(82)，所述温度调节单元(5)通过管路二(9)与储液盒(4)连接，所述管路二(9) 的两端分别与所述三通阀一(72)和三通阀二(73)连通，所述管路二(9)上设有微量流量计(13)和涡流均质混合器(14)，所述微量流量计(13)设置在所述比例阀(53)与三通阀一(72)之间，所述涡流均质混合器(14)设置在所述温度调节单元(5)与三通阀二(73)之间，所述管路二(9)上设有温度传感器四(91)，所述温度传感器四(91)设在所述涡流均质混合器(14) 和三通阀二(73)之间，所述储液盒(4)连接有粘度-密度传感器(10)、超声波模块(11)和称重模块(12)，所述粘度-密度传感器(10)、超声波模块(11)、称重模块(12)、温度调节单元(5)、循环泵(6)、截止阀一(71)、三通阀一(72)、三通阀二(73)和截止阀二(81)均和控制器电连接；
所述温度调节单元(5)包括通过管道串联的加热油盒(51)和冷却油盒(52)，所述加热油盒(51)中设有陶瓷加热片，所述冷却油盒(52)中设有制冷片，陶瓷加热片和制冷片均与控制器电连接，所述加热油盒(51)和冷却油盒(52) 的进油管和出油管通过比例阀(53)与所述管路二(9)连通，所述加热油盒(51) 和冷却油盒(52)的出油管与所述管路二(9)直接连通，所述加热油盒(51) 和冷却油盒(52)的出油管上分别设有温度传感器二(511)和温度传感器三 (521)，温度传感器二(511)、温度传感器三(521)和所述比例阀(53)与控制器电连接；
所述超声波模块(11)包括设置在所述储液盒(4)外壁的超声波发生器和设置在所述储液盒(4)中的超声波探头，所述超声波探头与所述超声波发生器电连接，所述称重模块(12)为小型高精度电子秤。
工作原理：
1、测试前，程序自检储液盒(4)中是否有油样，报告温度，粘度，密度等，如果没有油样，程序自检，是否需要清洗，如果不需要清洗，程序自检，确定粘度-密度传感器(10)状态，提示是否需要用标准液校准；
2、自检完成后，将吸液口(2)插入样品，控制器打开截止阀一(71)，关闭截止阀二(81)，控制三通阀一(72)，启动循环泵(6)，将样品吸入储液盒(4)，设定测定项目及设定温度，系统测得储液盒(4)中样品重量，温度，密度，自动计算需要升温还是降温，计算需要的换热量，确定比例阀(53)是向加热油盒(51)全开，还是向冷却油盒(52)全开，并计算全流量下需要陶瓷加热片或者制冷片的电流；
3、控制器关闭截止阀一(71)，打开截止阀二(81)，控制三通阀一(72) 和三通阀二(73)，启动循环泵(6)，使样品在储液盒(4)和温度调节单元 (5)之间循环流动，当样品温度接近设定温度95％时，通过多个温度传感器，流量计和称重模块(12)的数据，计算并调整电流；当温度接近设定温度99.5 时，控制比例阀(53)，对相反的陶瓷加热片或者制冷片的电流给出1％，抑制温度冲高，通过温度传感器二(511)、温度传感器三(521)、温度传感器四(91)和温度传感器一(82)的数据，回归计算最佳的比例阀53打开比例，以及陶瓷加热片或者制冷片的电流，并进行微调，尽快达到稳定的温度，并控值恒定；
4、启动超声波模块(11)，均质除去储液盒(4)中的可能气泡，均匀储液盒(4)中温度场升温过程，自动测定密度和粘度，寻找温度、粘度与密度变化趋势；
5、根据温度传感器四(91)、温度传感器一(82)和粘度-密度传感器(10) 上的温度传感器输出温度偏差在仪器误差范围内，判定温度均匀，制冷片或者加热片无电流输出，关闭超声波模块(11)，输出对应的温度和粘度值；
6、测量完毕，关闭截止阀一(71)，开启截止阀二(81)，控制三通阀二(73)选择排液口方向，排空液体，液体排空后，提示是否需要清洗，清洗系统后关机。
最后需要说明，上述描述仅为本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：包括机壳(1)，所述机壳(1)上开设有吸液口(2)和排液口(3)，所述机壳(1)中设有储液盒(4)、温度调节单元(5)、循环泵(6)和控制器，所述吸液口(2)、循环泵(6)、储液盒(4)和排液口(3)通过管路一(7)依次连接，所述储液盒(4)与循环泵(6)之间设有回流管(8)，所述温度调节单元(5)通过管路二(9)与储液盒(4)连接，所述储液盒(4)连接有粘度-密度传感器(10)、超声波模块(11)和称重模块(12)，所述粘度-密度传感器(10)、超声波模块(11)、称重模块(12)、温度调节单元(5)和循环泵(6)均和控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述管路一(7)上设有截止阀一(71)、三通阀一(72)和三通阀二(73)，所述回流管(8)上设有截止阀二(81)，所述截止阀一(71)位于循环泵(6)与吸液口(2)之间，所述三通阀一(72)位于循环泵(6)与储液盒(4)之间，所述三通阀二(73)位于储液盒(4)与排液口(3)之间，所述管路二(9)的两端分别与所述三通阀一(72)和三通阀二(73)连通。
3.根据权利要求2所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述温度调节单元(5)包括通过管道串联的加热油盒(51)和冷却油盒(52)，所述加热油盒(51)和冷却油盒(52)的进油管和出油管通过比例阀(53)与所述管路二(9)连通，所述加热油盒(51)和冷却油盒(52)的出油管与所述管路二(9)直接连通，所述比例阀(53)与控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述加热油盒(51)中设有陶瓷加热片，所述冷却油盒(52)中设有制冷片，陶瓷加热片和制冷片均与控制器电连接。
5.根据权利要求3所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述管路二(9)上设有微量流量计(13)，所述微量流量计(13)设置在所述比例阀(53)与三通阀一(72)之间。
6.根据权利要求3所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述管路二(9)上设有涡流均质混合器(14)，所述涡流均质混合器(14)设置在所述温度调节单元(5)与三通阀二(73)之间。
7.根据权利要求6所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述回流管(8)中设有温度传感器一(82)，所述加热油盒(51)和冷却油盒(52)的出油管上分别设有温度传感器二(511)和温度传感器三(521)，所述管路二(9)上设有温度传感器四(91)，所述温度传感器四(91)设在所述涡流均质混合器(14)和三通阀二(73)之间。
8.根据权利要求2所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述超声波模块(11)包括设置在所述储液盒(4)外壁的超声波发生器和设置在所述储液盒(4)中的超声波探头，所述超声波探头与所述超声波发生器电连接。
9.根据权利要求2所述的一种基于微型回流循环式黏度和密度测量装置，其特征在于：所述称重模块(12)为小型高精度电子秤。
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| CN114486622A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 山东交通学院 | 一种实时测量液体在不同温度下密度的实验装置及方法 |
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| CN114486622B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-10-20 | 山东交通学院 | 一种实时测量液体在不同温度下密度的实验装置及方法 |
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