CN213364518U

CN213364518U - 一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计

Info

Publication number: CN213364518U
Application number: CN202021847394.1U
Authority: CN
Inventors: 尹小根; 孙连忠; 许先广
Original assignee: Jiangsu Weunite Fine Chemical Co ltd
Current assignee: Jiangsu Weunite Fine Chemical Co ltd
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2030-08-26

Abstract

一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，包括粘度计主体、控制系统，所述粘度计主体与控制系统连接；所述粘度计主体包括外壳、步进电机、游丝、测量转子，所述步进电机、游丝、测量转子的下部安装在外壳内部并且步进电机、游丝、测量转子从下至上依次连接，所述测量转子的下部安装有转矩传感器、转速传感器；所述测量转子的上部伸出所述外壳顶部，所述测量转子的上部外侧设置有外筒，在所述外筒与测量转子之间加入被测液体，所述外筒壁面内部设置有加热装置。本实用新型所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，保证了在预定的温度下进行测量，避免了温度产生的误差，智能化程度高，提高了百菌清悬浮剂粘度的测量精度，应用前景广泛。

Description

一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计

技术领域

本实用新型涉及粘度计技术领域，具体涉及一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计。

背景技术

百菌清，化学名为四氯间苯二甲腈，是一种高效、广谱杀菌剂，具有保护作用，对弱酸、弱碱及光热稳定，无腐蚀作用，在植物表面易粘着，耐雨水冲刷，残效期一般7-10天，主要用于果树、蔬菜上锈病、炭疽病、白粉病、霜霉病的防治。百菌清悬浮剂是将水不溶的农药固体活性成分加工成微细颗粒，一般平均粒径小于5微米，依靠加入表面活性剂如润湿剂和分散剂及添加剂分散悬浮在水中，形成稳定的悬浮液体制剂。高品质的百菌清悬浮剂，一般应具有小的粒径，通常为1-3微米，平均粒径小于5微米才能有高的悬浮率。

粘度是百菌清悬浮剂生产中重点控制的参数，合格的粘度既能在一定时间内保证产品质量的稳定性，又能充分发挥药效，因而粘度的检测以及控制至关重要。目前，粘度测量正在向高精度、自动化、实时在线的方向发展。传统的旋转式粘度计都是机械式的，无法感知被测物质在测量中的温度变化，而且由于温度对有些物质的粘度有非常大的影响，即温度微小的变化，物质的粘度就会发生巨大变化。因此在测量过程中需要保证是在预定的温度下测量粘度。所以传统的旋转式粘度计已难以满足在某些领域中实际要求。因此，为了解决上述问题，需要研发出一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，智能化程度高，消除温度的误差，提高精度。

中国专利申请号为CN201120375428.6公开了一种旋转式粘度计，包括：中空壳体，所述中空壳体呈圆筒状；进料口和出料口，分别处于所述中空壳体上；空心管，设置于所述中空壳体的中心处；以及扭力杆，可旋转地置于所述空心管之内，所述扭力杆的底部安装有一内筒，没有保证是在预定的温度下测量粘度，消除温度的误差，提高精度。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，结构设计合理，操作方便，保证了在预定的温度下进行测量，避免了温度产生的误差，智能化程度高，提高了百菌清悬浮剂粘度的测量精度，应用前景广泛。

技术方案：一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，包括粘度计主体、控制系统，所述粘度计主体与控制系统连接；所述粘度计主体包括外壳、步进电机、游丝、测量转子，所述步进电机、游丝、测量转子的下部安装在外壳内部并且步进电机、游丝、测量转子从下至上依次连接，所述测量转子的下部安装有转矩传感器、转速传感器；所述测量转子的上部伸出所述外壳顶部，所述测量转子的上部外侧设置有外筒，在所述外筒与测量转子之间加入被测液体，所述外筒壁面内部设置有加热装置，所述外筒内壁面上设置有若干个温度传感器；所述步进电机、转矩传感器、转速传感器、加热装置、温度传感器分别与控制系统连接。

本实用新型所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，结构设计合理，操作方便，保证了在预定的温度下进行测量，避免了温度产生的误差，智能化程度高，提高了百菌清悬浮剂粘度的测量精度，应用前景广泛。

工作过程如下：在外筒与测量转子之间加入被测液体，加热装置对其加热使其保持在指定温度，控制系统采集温度传感器传输的信号并处理温度信号，当达到设定温度时，控制系统就按照设定转速控制步进电机准确平稳地运转，通过游丝带动测量转子转动，测量转子就会带动被测液体转动，由于测量转子与被测液体、被测液体与外筒之间的相互作用，将会产生它们之间的内摩擦力，这样在测量转子上将产生转矩，该转矩将传递给测量转子相连的转矩传感器、转速传感器，同时转矩传感器、转速传感器将产生电压信号，经转换并放大后，形成能够被控制系统处理的数字信号，控制系统根据粘度计算公式计算被测液体的粘度值，并通过人机接口及通信模块完成对被测液体测量结果的显示、键盘管理、通信、打印等工作。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，所述外筒壁面内部设置有加热槽，所述加热装置设置在加热槽内。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，所述加热装置为电磁感应线圈，所述温度传感器为热电偶传感器。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，所述控制系统包括单片机、步进电机驱动模块、转矩采集模块、转速采集模块、温度采集模块、温度控制模块；所述单片机、步进电机驱动模块、步进电机依次连接；所述转矩传感器、转矩采集模块、单片机依次连接，所述转速传感器、转速采集模块、单片机依次连接；所述温度传感器、温度采集模块、单片机依次连接；所述单片机、温度控制模块、加热装置依次连接。

本实用新型所述的单片机可以采用STM32F407单片机，步进电机可以采用42BYGHM001步进电机，该步进电机是混合式步进电机，其特点是动态性能良好、步距角小、输出力矩大。单片机通过步进电机驱动模块来控制步进电机的工作，步进电机的运行速度由电脉冲频率来控制，通过对单片机的定时器配置相应的参数即可对控制系统的时钟分出步进电机所需的频率脉冲，即可实现对步进电机运行速度的控制；测量转子与被测液体、被测液体与外筒之间的相互作用，产生了它们之间的内摩擦力，在测量转子上产生了转矩，该转矩将传递给测量转子相连的转矩传感器，转矩传感器将产生微弱的电压信号，经转矩采集模块转换并放大后，形成能够被单片机处理的数字信号，单片机同时采集该转矩下的转速信号，根据粘度计算公式计算得出恒定温度、转速下的粘度值。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，还包括电源模块，所述电源模块分别与粘度计主体、控制系统连接并且粘度计主体、控制系统供电。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，所述单片机通过串口与计算机连接，所述单片机通过USB接口与微型打印机连接。

通过串口与计算机连接、与微型打印机完成对被测液体测量结果的显示、键盘管理、打印等工作。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，所述单片机、液晶显示器、TTS语音模块依次连接。

单片机计算出粘度值后，可以通过液晶显示器以及TTS语音模块显示并播报当前粘度测量结果，提高了智能性。

进一步的，上述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，所述温度采集模块包括IGBT触发控制电路、PID控制器、PWM调制电路，所述温度传感器、IGBT触发控制电路、PID控制器、PWM调制电路、单片机依次连接。

所述温度采集模块的精度高、调节范围宽、控制方式简单，工作原理如下：温度传感器用于外筒内被测液体的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号反馈给IGBT触发控制电路；所述IGBT触发控制电路用于将反馈的电压信号与基准电压进行比较得到偏差信号，所述PID控制器引入所述偏差信号作为其输入，并不断对偏差信号进行修正，得到输出电压，并将该输出电压输入给所述PWM调制电路，PWM调制电路根据所述输出电压的大小进行调节后输入给单片机。当外筒内被测液体的温度达到设定温度时，则单片机通过温度控制模块对加热装置进行调节，使温度保持在设定温度不在上升；当外筒内被测液体的温度低于设定温度时，通过温度控制模块对加热装置进行调节，使温度升高。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，结构设计合理，操作方便，加热装置对被测液体加热使其保持在指定温度，保证了在预定的温度下进行测量，避免了温度产生的误差，智能化程度高，提高了百菌清悬浮剂粘度的测量精度，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计的粘度计主体结构示意图；

图2为本实用新型所述用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计的整体连接示意图；

图3为本实用新型所述用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计的控制系统构架图；

图中：粘度计主体1、外壳11、步进电机12、游丝13、测量转子14、转矩传感器141、转速传感器142、外筒15、加热槽151、加热装置16、温度传感器17、控制系统2、单片机21、步进电机驱动模块22、转矩采集模块23、转速采集模块24、温度采集模块25、IGBT触发控制电路251、PID控制器252、PWM调制电路253、温度控制模块26、液晶显示器27、TTS语音模块28、电源模块3、计算机4、微型打印机5。

具体实施方式

下面结合附图1-3和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

如图1、2所示的上述结构的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，包括粘度计主体1、控制系统2，所述粘度计主体1与控制系统2连接；所述粘度计主体1包括外壳11、步进电机12、游丝13、测量转子14，所述步进电机12、游丝13、测量转子14的下部安装在外壳11内部并且步进电机12、游丝13、测量转子14从下至上依次连接，所述测量转子14的下部安装有转矩传感器141、转速传感器142；所述测量转子14的上部伸出所述外壳11顶部，所述测量转子14的上部外侧设置有外筒15，在所述外筒15与测量转子14之间加入被测液体，所述外筒15壁面内部设置有加热装置16，所述外筒15内壁面上设置有若干个温度传感器17；所述步进电机12、转矩传感器141、转速传感器142、加热装置16、温度传感器17分别与控制系统2连接。

此外，所述外筒15壁面内部设置有加热槽151，所述加热装置16设置在加热槽151内。所述加热装置16为电磁感应线圈，所述温度传感器17为热电偶传感器。

进一步的，如图3所示，所述控制系统2包括单片机21、步进电机驱动模块22、转矩采集模块23、转速采集模块24、温度采集模块25、温度控制模块26；所述单片机21、步进电机驱动模块22、步进电机12依次连接；所述转矩传感器141、转矩采集模块23、单片机21依次连接，所述转速传感器142、转速采集模块24、单片机21依次连接；所述温度传感器17、温度采集模块25、单片机21依次连接；所述单片机21、温度控制模块26、加热装置16依次连接。

此外，还包括电源模块3，所述电源模块3分别与粘度计主体1、控制系统2连接并且粘度计主体1、控制系统2供电。所述单片机21通过串口与计算机4连接，所述单片机21通过USB接口与微型打印机5连接。所述单片机21、液晶显示器27、TTS语音模块28依次连接。

进一步的，所述温度采集模块25包括IGBT触发控制电路251、PID控制器252、PWM调制电路253，所述温度传感器17、IGBT触发控制电路251、PID控制器252、PWM调制电路253、单片机21依次连接。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~3所示。

工作过程如下：在外筒15与测量转子14之间加入被测液体，加热装置16对其加热使其保持在指定温度，控制系统2采集温度传感器17传输的信号并处理温度信号，当达到设定温度时，控制系统2就按照设定转速控制步进电机12准确平稳地运转，通过游丝13带动测量转子14转动，测量转子14就会带动被测液体转动，由于测量转子14与被测液体、被测液体与外筒15之间的相互作用，将会产生它们之间的内摩擦力，这样在测量转子14上将产生转矩，该转矩将传递给测量转子14相连的转矩传感器141、转速传感器142，同时转矩传感器141、转速传感器142将产生电压信号，经转换并放大后，形成能够被控制系统2处理的数字信号，控制系统2根据粘度计算公式计算被测液体的粘度值，并通过人机接口及通信模块完成对被测液体测量结果的显示、键盘管理、通信、打印等工作。

本实用新型所述的单片机21可以采用STM32F407单片机，步进电机12可以采用42BYGHM001步进电机，该步进电机12是混合式步进电机，其特点是动态性能良好、步距角小、输出力矩大。单片机21通过步进电机驱动模块22来控制步进电机12的工作，步进电机12的运行速度由电脉冲频率来控制，通过对单片机21的定时器配置相应的参数即可对控制系统2的时钟分出步进电机12所需的频率脉冲，即可实现对步进电机12运行速度的控制；测量转子14与被测液体、被测液体与外筒15之间的相互作用，产生了它们之间的内摩擦力，在测量转子14上产生了转矩，该转矩将传递给测量转子相连的转矩传感器141，转矩传感器141将产生微弱的电压信号，经转矩采集模块23转换并放大后，形成能够被单片机21处理的数字信号，单片机21同时采集该转矩下的转速信号，根据粘度计算公式计算得出恒定温度、转速下的粘度值。

进一步的，所述温度采集模块25的精度高、调节范围宽、控制方式简单，工作原理如下：温度传感器17用于外筒15内被测液体的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号反馈给IGBT触发控制电路251；所述IGBT触发控制电路251用于将反馈的电压信号与基准电压进行比较得到偏差信号，所述PID控制器252引入所述偏差信号作为其输入，并不断对偏差信号进行修正，得到输出电压，并将该输出电压输入给所述PWM调制电路253，PWM调制电路252根据所述输出电压的大小进行调节后输入给单片机21。当外筒15内被测液体的温度达到设定温度时，则单片机15通过温度控制模块26对加热装置16进行调节，使温度保持在设定温度不在上升；当外筒15内被测液体的温度低于设定温度时，通过温度控制模块26对加热装置16进行调节，使温度升高。

进一步的，通过串口与计算机4连接、与微型打印机5完成对被测液体测量结果的显示、键盘管理、打印等工作。单片机21计算出粘度值后，可以通过液晶显示器27以及TTS语音模块28显示并播报当前粘度测量结果，提高了智能性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，包括粘度计主体（1）、控制系统（2），所述粘度计主体（1）与控制系统（2）连接；所述粘度计主体（1）包括外壳（11）、步进电机（12）、游丝（13）、测量转子（14），所述步进电机（12）、游丝（13）、测量转子（14）的下部安装在外壳（11）内部并且步进电机（12）、游丝（13）、测量转子（14）从下至上依次连接，所述测量转子（14）的下部安装有转矩传感器（141）、转速传感器（142）；所述测量转子（14）的上部伸出所述外壳（11）顶部，所述测量转子（14）的上部外侧设置有外筒（15），在所述外筒（15）与测量转子（14）之间加入被测液体，所述外筒（15）壁面内部设置有加热装置（16），所述外筒（15）内壁面上设置有若干个温度传感器（17）；所述步进电机（12）、转矩传感器（141）、转速传感器（142）、加热装置（16）、温度传感器（17）分别与控制系统（2）连接。

2.根据权利要求1所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，所述外筒（15）壁面内部设置有加热槽（151），所述加热装置（16）设置在加热槽（151）内。

3.根据权利要求2所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，所述加热装置（16）为电磁感应线圈，所述温度传感器（17）为热电偶传感器。

4.根据权利要求3所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，所述控制系统（2）包括单片机（21）、步进电机驱动模块（22）、转矩采集模块（23）、转速采集模块（24）、温度采集模块（25）、温度控制模块（26）；所述单片机（21）、步进电机驱动模块（22）、步进电机（12）依次连接；所述转矩传感器（141）、转矩采集模块（23）、单片机（21）依次连接，所述转速传感器（142）、转速采集模块（24）、单片机（21）依次连接；所述温度传感器（17）、温度采集模块（25）、单片机（21）依次连接；所述单片机（21）、温度控制模块（26）、加热装置（16）依次连接。

5.根据权利要求1所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，还包括电源模块（3），所述电源模块（3）分别与粘度计主体（1）、控制系统（2）连接并且粘度计主体（1）、控制系统（2）供电。

6.根据权利要求4所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，所述单片机（21）通过串口与计算机（4）连接，所述单片机（21）通过USB接口与微型打印机（5）连接。

7.根据权利要求4所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，所述单片机（21）、液晶显示器（27）、TTS语音模块（28）依次连接。

8.根据权利要求4所述的用于百菌清悬浮剂制备的旋转式粘度计，其特征在于，所述温度采集模块（25）包括IGBT触发控制电路（251）、PID控制器（252）、PWM调制电路（253），所述温度传感器（17）、IGBT触发控制电路（251）、PID控制器（252）、PWM调制电路（253）、单片机（21）依次连接。