[发明专利]一种液体粘度测量方法及装置

权利要求书

1.一种液体粘度测量装置，其特征在于：包括液体存储机构，液体存储机构上设有出水口(7)和进水口(9)，出水口(7)与进水口(9)之间连接有管道测量组件；所述管道测量组件包括测量管(12)和延长管(14)，测量管(12)的两端均与延长管(14)连接，延长管(14)分别与出水口(7)、进水口(9)连接，且延长管(14)与出水口(7)之间设有流量计(17)，所述测量管(12)与延长管(14)之间设有整流管道(13)，测量管(12)内连接有悬线(19)，悬线(19)上连接有小球(18)。

2.根据权利要求1所述的液体粘度测量装置，其特征在于：所述液体存储机构包括蓄水池(2)，蓄水池(2)上设有水箱(4)，所述蓄水池(2)与水箱(4)之间设置有液体调节组件，所述出水口(7)设置在水箱(4)上，进水口(9)设置在蓄水池(2)上。

3.根据权利要求2所述的液体粘度测量装置，其特征在于：所述液体调节组件包括抽水泵(1)和调节管(6)，抽水泵(1)设置在蓄水池(2)内，且抽水泵(1)上设有与水箱(4)连接的进水管(3)；调节管(6)设置在水箱(4)的下部并与蓄水池(2)连通；所述水箱(4)的内部设有若干除气泡隔板(5)。

4.根据权利要求1或3所述的液体粘度测量装置，其特征在于：所述出水口(7)与延长管(14)之间设有调节阀(15)，所述调节阀(15)和流量计(17)均与管道(10)连接，管道(10)上设有与延长管(14)连接的转接头(16)；所述出水口(7)与进水口(9)上均设有阀门(8)。

5.根据权利要求4所述的液体粘度测量装置，其特征在于：所述悬线(19)为轻质细线；测量管(12)为透明测量管道。

6.一种如权利要求1～5任一项所述的液体粘度测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：当测量管(12)内的液体进行层流运动，且液体的流速稳定时，悬挂在测量管(12)内的小球(18)位于测量管(12)的中轴线上，通过流量计(17)得到测量管(12)内液体的平均流速为

S2：当液体做层流运动时，测量管(12)中轴线上的液体流速等于液体平均流速的两倍即⑧时，小球(18)相对于初始状态时的偏转角度为θ，步骤S1中的小球(18)在水平方向上受到液体施加的粘滞力f_粘和悬线施加的拉力F_拉的水平分力，小球(18)在竖直方向上受到浮力F_浮、悬线施加的拉力F_拉的竖向分力和小球自身的重力G_球；

S3：小球(18)位于中轴线上且在水平方向及竖直方向上受力平衡，小球(18)达到平衡状态，根据受力平衡公式，计算得到液体的运动粘度。

7.根据权利要求6所述的液体粘度测量装置的测量方法，其特征在于：步骤S2中，根据斯托克斯定律，测量管(12)内小球(18)受到液体施加的粘滞力f_粘：f_粘＝6πη_液v_液r_球 ①

其中，r_球为小球(18)的半径，η_液为液体的运动粘度；

小球(18)受到液体施加的浮力F_浮：

F_浮＝ρ_液V_球g ②

其中，ρ_液为液体的密度，V_球为小球(18)的体积，g为重力加速度；

小球(18)自身的重力G_球：

G_球＝ρ_球V_球g ③

其中，ρ_球为小球(18)的密度。