CN2938103Y

CN2938103Y - 常温液体粘度－密度－表面张力多参数综合测试仪

Info

Publication number: CN2938103Y
Application number: CN 200620021439
Authority: CN
Inventors: 李大勇; 高桂丽; 石德全; 孙谦
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2016-08-14

Abstract

常温液体粘度－密度－表面张力多参数综合测试仪，目前许多工业生产部门急需一种功能齐全、结构合理、操作方便并能同时实现快速检测常温液体粘度－密度－表面张力多参数新型测试装置。本产品的组成包括：多功能探头(2)及其位于其下方的底座(1)，多功能探头通过支架(3)与驱动机构相连接，多功能探头中具有传感器，底座具有称重传感器(1－2)，多功能探头与微型气泵(4－3)的出气端相连接，传感器的信号输出端和供气单元的控制端均与计算机控制单元(5)相连接。本产品由供气单元提供气源，多功能探头和底座相配合，在计算机控制单元的控制下，能同时快速实现对常温液体粘度、密度、表面张力及温度多参数的测定。

Description

常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪

技术领域：

本实用新型涉及一种综合测定常温液体粘度、密度、表面张力三参数的测试仪。

背景技术：

粘度、密度和表面张力是常温液体的主要物性参数，是石油化工、医药等工业领域检测的重要参数，也是评价液体质量的重要指标。在现代工业生产过程中，如果能准确测得表面张力的大小，就可以更好的控制工艺过程，予以优化并确保质量；已知液体粘度，就可以评价液体产品的质量和性能是否符合标准；液体密度测试被广泛的应用车辆燃油的运输、贮存等管理过程，以及酒类、油类、饮料等产品的分析过程。因此，研究液体粘度、密度、表面张力的快速测试方法和测试仪器具有重要的理论价值和实际意义。

随着计算机技术的发展和对测试速度要求的提高，高水平的单项参数检测仪器都早有商品出售，但既能测试液体表面张力又能测试液体粘度和密度的多功能快速测试仪，目前还未见报道。许多相关行业生产部门及研究机构急需一种功能齐全、结构合理、操作方便的，集粘度、密度和表面张力测试于一体的综合性分析仪器，同时为常温液体性质的理论研究和质量评价提供必要检测手段。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种为石油化工、医药、食品等行业提供一种能测定常温液体粘度、密度、表面张力多项特性的常温液体粘度-密度-表面张力多参数快速测试仪。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其组成包括：多功能探头及其位于其下方的底座，所述的多功能探头通过支架与驱动机构相连接，所述的多功能探头中具有传感器，所述的底座具有称重传感器，所述的多功能探头与微型气泵的出气端相连接，所述的传感器的信号输出端和供气单元的控制端均与计算机控制单元相连接。

这个技术方案有以下有益效果：

1.本产品可在一台机器上同时完成常温液体三种参数的测定，测试装置的性价比高，可通过键盘5-5的操作便可在1分钟内完成常温液体粘度、密度、表面张力的同时测定，并且可根据需要来选择单参数的测定。本产品功能齐全、结构精巧、操作极其方便，智能化程度高。

2.由于多功能探头内部结构紧凑，各元件布局合理，而且多功能探头主体密闭在防干扰的圆形旋转套筒内，并为内部传感器准确采集信号提供了有力的保证，同时减小仪器总体结构尺寸的要求。

3.多功能探头上的温度传感器，可进行被测液体的温度测量。

4.定子与定子连杆可拆卸，一方面便于清洗，另一方面，由于定子有不同型号，扩大了液体粘度测量范围。

5.测试液体密度采用静力称衡法，密度的准确测量取决于称重传感器的正确选择和合理安装，为提高精度，必须采用高精度传感器，此外，还要尽量降低测试装置的成本，本测试仪采用了三个同型号的电阻应变片式称重传感器，成星型分布在同一平面，使得输出信号几乎不受测力点位置的变化影响，在提高测试精度的同时，又节约了成本。

6.旋转套筒的底座安有环形的滚动轴承，使得直流电机在带动旋转套筒转动时更平稳，而且减少旋转套筒与底座的摩擦。

附图说明：

图1是测试装置总体结构主视图。

图2是测试装置总体结构侧视图。

图3是测试装置总体结构俯图。

图4是多功能探头剖面图。

图5是多功能探头主视图。

图6是多功能探头的俯视图。

图7是底座的剖面图。

图8是底座的俯视图。

图9是计算机测控单元的结构示意图。

本实用新型的具体实施方式：

实施例1：

常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其组成包括驱动机构、供气单元4、计算机控制单元5。多功能探头2及其位于其下方的底座1，所述的多功能探头通过支架3-1与驱动机构3相连接，所述的多功能探头中具有传感器，所述的底座具有称重传感器1-2，所述的多功能探头与微型气泵4-3的出气端相连接，所述的传感器的信号输出端和供气单元的控制端均与计算机控制单元5相连接。

实施例2：

实施例1所述的常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，所述的多功能探头包括定子2-1，连杆2-3，扭矩传感器2-5通过连杆与定子2-1连接，温度传感器2-2安装在所述的多功能探头中，所述的多功能探头中具有环形气室，所述的环形气室的下端装有毛细管2-4，所述的环形气室的上部与微压差传感器2-6相连接，所述的温度传感器、所述的微压差传感器的输出端与所述的计算机的控制单元5连接。

微压差传感器2-6的检测信号输出端连接的模拟电路信号输入端，温度传感器2-2固定在金属管下端口，温度传感器2-2信号检测输出端连接的模拟电路信号输入端，定子2-1通过连杆2-3与扭矩传感器2-5的检测端连接，扭矩传感器2-5信号检测输出端与计算机控制单元5的模拟电路信号输入端连接。所述的环型气室的毛细管内径为φ1.8mm～φ2.2mm。

实施例3：

实施例1或2所述的常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，所述的底座1包括直流电机1-1，安装在所述的底座上的所述的称重传感器1-2，与所述的直流电机的输出端相连的旋转套筒1-3，所述的旋转套桶内装有定容积量杯1-4。所述的安装在底座上的称重传感器是由三个同型号的称重传感器相互成120°夹角构成，所述的称重传感器分布并固定在在同一圆周上的机构平板上。称重传感器1-2固定端与机构平板连接，称重传感器1-2以及1-2a和1-2b的受力端与旋转套筒1-3底部的垫片连接，称重传感器检测信号输出端连接计算机控制单元5的模拟电路信号输入端，

所述的旋转套筒1-3中心与直流电机1-1输出轴同轴相连，在所述的旋转套筒底部垫片上安有滚动轴承1-5，所述的旋转套筒中放有定容积量杯，所述的旋转套筒与定容积量杯1-4同步转动。

实施例4：

以上实施例中，供气单元4包括：微型气泵4-3出气端与电磁换向阀4-1进气端连接，电磁换向阀测量毛细管径的出气端口通过三通管与气室连通，电磁换向阀测液体表面张力的端口连接节流阀4-2，节流阀通过三通管与气室连通，微型气泵4-3的受控端连接。

计算机控制单元包括：5-1开关，5-2固态继电器、5-3LED显示器、5-4微型打印机、5-5键盘。计算机控制单元5的数据显示信号输出端连接LED显示器5-3的信号输入端，计算机控制单元5打印数据输出端连接微型打印机5-4数据输入端，键盘5-5电路控制信号输出端连接计算机控制单元5控制电路信号输入端，在计算机控制单元的控制下，可在1分钟内同时测得常温液体的粘度、密度、表面张力及温度，也可在数秒钟内测得粘度、密度或表面张力等单一参数。

所述微压差传感器2-6选用的型号是LCY-1000，扭矩传感器2-5的型号是MD201B，称重传感器选用的型号是YZ108PL，温度传感器选用的型号是AD590，计算机测控单元5的单片机选用的型号是80C196KC，微型打印机5-4选用的型号是μP-16A.，本产品中定子通过连杆与扭矩传感器相连，定子与连杆是可拆卸连接。

具体工作过程：

通过控制升降机构，使多功能探头的毛细管、定子和温度传感器同时浸入被测液体的固定深度，按下键盘上的功能键(可选“粘度”、“表面张力”、“密度”和“综合测试”键)。此时若由于误操作等原因没有拉下多功能探头，系统将自动报警；否则，在单片机控制下，完成相应参数的测试。如果按下的是“综合测试”键，系统将先由称重传感器感知被测液体的重量并存储，启动气泵，气流经电磁换向阀和浮子流量向多功能探头的毛细管连续吹气，气泡在被测液体中不断生成，气泡内的压力变化通过多功能探头内的微压差传感器实时监测并记录相应曲线，大约5秒后，系统关闭气泵，停止吹气。同时，启动直流电机，带动旋转套筒使装有被测液体的容器以恒定角速度旋转，由于被测液体粘滞力的作用使定子产生一定扭矩，其值由扭矩传感器测得。随后，由温度传感器测得液体的温度值。最后，由单片机调用机内预存的数学模型和相应计算公式分别求得粘度、密度和表面张力。所有测试结果可通过LED显示，并由微型打印机打印输出。该测试装置在测试综合参数时，测试周期不超过1分钟，而单参数的测量可在数秒内完成，不仅实现了快速测量的目的，而且精度也可达到工业所需的要求。

Claims

1.常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其组成包括：多功能探头及其位于其下方的底座，其特征是：所述的多功能探头通过支架与驱动机构相连接，所述的多功能探头中具有传感器，所述的底座具有称重传感器，所述的多功能探头与微型气泵的出气端相连接，所述的传感器的信号输出端和供气单元的控制端均与计算机控制单元相连接。

2.根据权利要求1所述的常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其特征是：所述的多功能探头包括定子，扭矩传感器通过连杆与定子连接，温度传感器安装在所述的多功能探头中，所述的多功能探头中具有环形气室，所述的环形气室的下端装有毛细管，所述的环形气室的上端与微压差传感器相连接，所述的温度传感器、所述的扭矩传感器和所述的微压差传感器的输出端与所述的计算机的控制单元连接。

3.根据权利要求2所述的常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其特征是：所述的环型气室的毛细管内径为φ1.8mm～φ2.2mm。

4.根据权利要求1所述的常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其特征是：所述的底座包括直流电机，安装在所述的底座上的所述的称重传感器，与所述的直流电机的输出端相连的旋转套筒，所述的安装在底座上的称重传感器是由三个同型号的称重传感器相互成120°夹角构成，所述的称重传感器分布并固定在在同一圆周上的机构平板上，受力端与旋转套筒底部垫片相连。

5.根据权利要求4所述的常温液体粘度-密度-表面张力多参数综合测试仪，其特征是：在所述的旋转套筒底部垫片上安有滚动轴承，所述的旋转套筒中放有定容积量杯。