[实用新型]一种粘度测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体物性测量技术领域，具体涉及一种粘度测试装置。

背景技术

粘度是表征流体性质的一项重要参数，直接反映不同流体的特性，粘度测量被广泛应用于多种社会生产领域。流体的流动是在重力或其他外力作用下的连续变形过程，如我们常见的当流体在管道中流动时，管中心轴处的流速最快，越靠近管壁流速越慢，这说明流体流动时内部各部分的速度是不相同的，流层间存在着速度差，而且流体的运动在逐层传递，这种速度差运动的传递就是由于流体具有粘性，这也是流体与固体的最重要区别一一流体的粘性实质上是流体分子微观作用的宏观表现，是由于分子力所致，因此直接反映不同流体的特性，粘度是粘性的程度，也称动力粘度、粘滞系数或为内摩擦系数，不同物质粘度不同。

近年来，随着科学的进步发展及工业管理的现代化，粘度的测量日趋重要，流体粘度的测量在用于流体性质的界定和流体处理过程中间参数测定的需求正一步步提高，随着今后工业的发展，粘度测定的应用范围还将会逐渐扩大，工业上粘度测量的要求也越来越趋于多样化，工业粘度测量正处于一个全面展开应用于社会实践的阶段。

粘度测量的方法很多，可分为毛细管法、旋转法、平板法、落球法、振动法等，其测量原理各不相同，如落球法是将标准球投入待测液体中作自由落体运动，通过测量其落下的时间来推算粘度；振动法通过使物体在流体中振动，测量物体受到粘性阻力来测定粘度等。

落球法是利用液体对球的阻力和重力的合力会对球造成向下的加速度，但是粘度太小的液体对球的阻力也很小，这时候阻力和重力之间的比例相差过大，造成结果误差很大，球落速太快也使得计算非常不便。

振动法常用于低粘度液体的粘度测量，多数熔体粘度测量采用这种方法。振动法具有振动周期和衰减测量方便、样品用量少、控温方便的优点，但没有公认的理想粘度计算公式。

因此，需要进行改进，找出普适性更好的粘度测量方法，准确度更高，操作更简便的方法。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是针对上述问题，提供一种粘度测试装置，本实用新型的装置简单灵敏度高，操作方便简单，本实用新型装置的测试方法适用性强，适用于各范围粘度的液体的粘度测试。

本实用新型提供的技术方案为：

一种粘度测试装置，包括：压力传感系统、升降系统、基座、外罩、测量杯、PLC控制系统、输入键、显示器；

所述PLC控制系统通过线路与压力传感系统、升降系统、输入键、显示器连接同时连接电源；所述PLC控制系统、显示器、输入键设在基座中；

所述压力传感系统包括压力传感器、金属球、连接绳以及挂钩，所压力传感器通过挂钩、连接绳与金属球连接，所述压力传感器固定设置在外罩上端；其中所述金属球可以是任何金属材料制成的，金属球材料不限定，金属球为规则圆球，可测出金属球体积，连接绳可以为任何材料，优选塑料等不易被腐蚀的材料制成，如聚四氟乙烯、聚氯乙烯等；

所述升降系统包括升降台、升降电机以及升降控制器；所述升降控制器通过控制升降电机来控制升降台运动的速度以及运动距离；所述升降台平行设置在基座上，所述升降控制器设置在基座一侧，所述PLC控制系统控制升降系统；

本实用新型装置的工作原理是在升降台的升降作用下，使金属球浸没在测试粘度样品液中，浸没在测量杯里连接着压力传感器系统的连接绳和金属球受到所测量液体相对往下匀速运动的粘滞力(测量样品粘度引起的力)，样品的粘度值就可以通过压力传感器所测量到的粘滞力值反映出来，加以标准粘度液测试粘度因子k，可以测量任何液体的粘度值；根据受力平衡：T+f＝G+F，其中，F为金属球受到样品液的粘滞力，f为金属球浮力，G为金属球重力，T为连接绳拉力，F＝μ·A·v，f＝ρgV，G＝mg，ρ为样品密度，μ为粘度，A为金属球表面积，v为升降台运动的速度，V为金属球体积，m为金属球质量，g为重力加速度，令k＝A·v，k＝(T+pgV-G)/μ，μ＝(T+pgV-G)/k，本实用新型中涉及到的金属球的体积、表面积和重力，在不变更金属球的情况下都为固定值(V、A、G不变)，因此可采用标准粘度液测试拉力T，由于标准粘度液的粘度μ已知，可计算得出k，k为粘度因子，再测试其他未知粘度的样品，升降台速度不变，通过测试连接绳拉力T，即可计算出样品粘度。