專利名稱：電磁式粘度測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)定流體粘度的儀器，特別是一種使用電磁原理測(cè)定流體粘度的電磁式粘度測(cè)定儀。
流體的粘度表現(xiàn)在宏觀上就是一種阻力，就是當(dāng)物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體會(huì)受到流體的粘度所體現(xiàn)出的阻力。當(dāng)流體在管道等容器中流動(dòng)時(shí)本身也受到流體粘度所體現(xiàn)的阻力。這個(gè)阻力與流體的粘度成正比關(guān)系。目前應(yīng)用的粘度測(cè)定儀，其原理大都是應(yīng)用物體在流體中運(yùn)動(dòng)或流體在管道容器中流動(dòng)受到的阻力的大小的測(cè)定，也即其運(yùn)動(dòng)或流動(dòng)速度大小的測(cè)定來(lái)制造的。如落球式粘度測(cè)定儀，電磁式粘度測(cè)定儀，是應(yīng)用物體在流體中運(yùn)動(dòng)速度的測(cè)定；超聲波式粘度測(cè)定儀，毛管粘度測(cè)定儀是應(yīng)用流體運(yùn)動(dòng)所受到的阻力的測(cè)定。上述的落球式粘度測(cè)定儀結(jié)構(gòu)是一個(gè)鋼球在充滿被測(cè)流體的容器中，靠重力運(yùn)動(dòng)，流體粘度不同，其運(yùn)動(dòng)速度不同。其缺點(diǎn)是工作時(shí)，需人工反復(fù)倒置儀器，使鋼球來(lái)回運(yùn)動(dòng)，且當(dāng)流體粘度超過(guò)20mPa.s(毫帕秒)時(shí)，儀器即無(wú)法正常工作。超聲波式粘度測(cè)定儀，其測(cè)量精度不理想。毛管粘度測(cè)定儀則只能測(cè)量常壓下的流體樣品，不能測(cè)量壓力超過(guò)大氣壓的流體樣品，且測(cè)量時(shí)，樣品暴露在空氣中，受環(huán)境影響較大。電磁式粘度測(cè)定儀的一般結(jié)構(gòu)，是在一個(gè)圓柱形不導(dǎo)磁的高強(qiáng)度不銹鋼密閉容器中，有一個(gè)導(dǎo)磁介質(zhì)材料制做的圓柱體，密閉容器的兩端，各有一個(gè)環(huán)形電磁線圈。被測(cè)流體充滿密閉容器。一端的電磁線圈作為驅(qū)動(dòng)線圈時(shí)，另一端的線圈為測(cè)量線圈。充滿被測(cè)流體的容器中的圓柱體在電磁力的驅(qū)動(dòng)下，從一端移動(dòng)到另一端。這時(shí)，兩個(gè)線圈的作用交換，圓柱體在另一個(gè)電磁線圈電磁力的驅(qū)動(dòng)下，將回到原來(lái)的一端。圓柱體來(lái)回運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間可以測(cè)定出來(lái)。通過(guò)同一圓柱體在標(biāo)準(zhǔn)粘度流體中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，求出相關(guān)函數(shù)，利用此函數(shù)及未知流體中圓柱體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可求出未知流體的粘度值。因?yàn)榱黧w的粘度和溫度有密切的關(guān)系，所以電磁式粘度測(cè)定儀使用時(shí)，要有一個(gè)溫度傳感器測(cè)量溫度，要用恒溫氣浴作輔助設(shè)備，完成測(cè)量工作。所述的目前常用的電磁式粘度測(cè)定儀，因?yàn)閳A柱體是用一般導(dǎo)磁介質(zhì)制作，所以電磁線圈與圓柱體作用力較小，測(cè)量靈敏度低，測(cè)量范圍小。為使作用力盡可能大，圓柱體的直徑就要盡可能的大，這樣又使圓柱體與密閉容器之間的間隙較小，受流體中雜質(zhì)的影響，對(duì)測(cè)量精度影響較大。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的電磁式粘度測(cè)定儀，使電磁線圈與圓柱體之間的作用力大大增強(qiáng)，從而提高儀器測(cè)量靈敏度和增加測(cè)量范圍，使圓柱體與密閉容器之間的間隙可以加大，以減少樣品中雜質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響，提高儀器的測(cè)量精度。
本實(shí)用新型是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種電磁式粘度測(cè)定儀，由控制測(cè)量電路、密閉容器、兩個(gè)環(huán)形電磁線圈、高精度溫度傳感器組成，其中所述密閉容器為柱狀不導(dǎo)磁的高強(qiáng)度不銹鋼密閉容器，且密閉容器中設(shè)置有一個(gè)永磁體，該永磁體為圓柱形高剩磁耐高溫永久磁鐵，在柱狀不銹鋼密閉容器兩端有兩個(gè)環(huán)形加熱線圈。
本實(shí)用新型提供的電磁式粘度測(cè)定儀，主要用于測(cè)量流體的粘度參數(shù)，其測(cè)量范圍可達(dá)0-30000mpa.s；正常工作溫度為室溫-150℃；工作壓力為0-70Mpa；測(cè)量精度優(yōu)于1％；分辨率為0.01mPpa.s。因?yàn)樵陔姶啪€圈驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)的圓柱體是一個(gè)圓柱形高剩磁耐高溫永久磁鐵，因此，大大增強(qiáng)了圓柱體與電磁線圈之間的電磁力，擴(kuò)大了測(cè)量范圍，提高了測(cè)量靈敏度。而對(duì)磁鐵進(jìn)行清洗時(shí)，也只需卸開(kāi)密閉容器的一端，用鐵棒吸引則可方便地取出即可清潔。另外，在更換不同尺寸的永久磁鐵時(shí)，無(wú)需對(duì)電路部分進(jìn)行調(diào)試，只需在粘度時(shí)利用相應(yīng)的粘度-時(shí)間相關(guān)函數(shù)即可。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所達(dá)到的功效作更詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為是本實(shí)用新型電磁式粘度測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下1-保溫層2-環(huán)形加熱線圈3-樣品進(jìn)出口4-環(huán)形電磁線圈5-密閉容器 6-永久磁鐵7-溫度傳感器8-環(huán)形電磁線圈9-樣品進(jìn)出口 10-環(huán)形加熱線圈請(qǐng)參閱圖1，圖中所示一種電磁式粘度測(cè)定儀，外層為保溫層1，保溫層內(nèi)裝設(shè)有控制測(cè)量電路、密閉容器5、兩個(gè)環(huán)形電磁線圈4、8、高精度溫度傳感器7，環(huán)形電磁線圈設(shè)置于密閉容器5外側(cè)，所述的密閉容器5為一個(gè)圓柱形不導(dǎo)磁的高強(qiáng)度不銹鋼材料制作的密閉容器，其兩端分別設(shè)有樣品進(jìn)出口3、9，并且在密閉容器5中有一個(gè)圓柱形高剩磁耐高溫的永久磁鐵6，在密閉容器5兩端另設(shè)有兩個(gè)環(huán)形加熱線圈2、10，本實(shí)施例中的控制測(cè)量電路為已有技術(shù)，在此不再贅述。
測(cè)量時(shí)，被測(cè)流體從樣品進(jìn)出口3和9進(jìn)入圓柱形不導(dǎo)磁的高強(qiáng)度不銹鋼密閉容器5，當(dāng)被測(cè)流體充滿后，將樣品進(jìn)出口3和9關(guān)閉。這時(shí)，由環(huán)形加熱線圈2和10，高精度溫度傳感器7及控溫電路，使樣品達(dá)到和保持測(cè)量所要求的溫度。當(dāng)永久磁鐵6在樣品進(jìn)出口3端時(shí)，環(huán)形電磁線圈4為驅(qū)動(dòng)線圈，環(huán)形電磁線圈8為測(cè)量線圈，永久磁鐵6在環(huán)形電磁線圈4的電磁力的驅(qū)動(dòng)下，向樣品進(jìn)出口9端運(yùn)動(dòng)。由于永久磁鐵6是高剩磁永久磁鐵，其運(yùn)動(dòng)會(huì)在環(huán)形電磁線圈8中產(chǎn)生較強(qiáng)的感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)永久磁鐵6運(yùn)動(dòng)到樣品進(jìn)出口9端時(shí)，由環(huán)形電磁線圈8測(cè)出，同時(shí)將環(huán)形電磁線圈8改為驅(qū)動(dòng)線圈，環(huán)形電磁線圈4改為測(cè)量線圈，永久磁鐵6在環(huán)形電磁線圈8的電磁力驅(qū)動(dòng)下，向樣品進(jìn)出口3端運(yùn)動(dòng)，當(dāng)永久磁鐵6運(yùn)動(dòng)到樣品進(jìn)出口3端時(shí)，由環(huán)形電磁線圈4測(cè)出，同時(shí)記錄永久磁鐵6由樣品進(jìn)出口3端到樣品進(jìn)出口9端到樣品進(jìn)出口3端所需的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。由于通過(guò)環(huán)形電磁線圈4，8的驅(qū)動(dòng)電流為恒流；永久磁鐵6與環(huán)形電磁線圈4,8之間的電磁力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)永久磁鐵6與密閉容器5間的摩擦力，且永久磁鐵6與密閉容器5的接觸面非常光滑，永久磁鐵6與密閉容器5的摩擦力很小可以忽略不計(jì)；永久磁鐵6與密閉容器5的尺寸是固定的；驅(qū)動(dòng)線圈和測(cè)量線圈的變換是由電子開(kāi)關(guān)完成的，其變換時(shí)間與永久磁鐵6由樣品進(jìn)出口端3至樣品進(jìn)出口端9至樣品進(jìn)出口端3所需的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相比，可忽略不計(jì)。所以對(duì)本實(shí)用新型所提供的改進(jìn)型電磁式粘度測(cè)定儀來(lái)說(shuō)，流體的粘度體現(xiàn)在與永久磁鐵6由樣品進(jìn)出口端3至樣品進(jìn)出口端9至樣品進(jìn)出口端3所需的運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比關(guān)系，通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)粘度流體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，求出相關(guān)函數(shù)，利用此函數(shù)及未知流體中永久磁鐵6由樣品進(jìn)出口端3至樣品進(jìn)出口端9至樣品進(jìn)出口端3所需的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可求出未知流體的粘度值。
權(quán)利要求1.一種電磁式粘度測(cè)定儀，由控制測(cè)量電路、密閉容器、兩個(gè)環(huán)形電磁線圈、高精度溫度傳感器組成，所述密閉容器為柱狀不導(dǎo)磁的高強(qiáng)度不銹鋼密閉容器，其特征在于在密閉容器中設(shè)置有一個(gè)永磁體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式粘度測(cè)定儀，其特征在于密閉容器中的永磁體為圓柱形高剩磁耐高溫永久磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式粘度測(cè)定儀，其特征在于在密閉容器兩端設(shè)有兩個(gè)環(huán)形加熱線圈。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電磁式粘度測(cè)定儀，由控制測(cè)量電路、柱狀不銹鋼密閉容器、兩個(gè)環(huán)形電磁線圈、高精度溫度傳感器組成，在柱狀不銹鋼密閉容器中有一個(gè)圓柱形高剩磁耐高溫永久磁鐵。這樣使電磁線圈與圓柱體之間的作用力大大增強(qiáng)，從而提高儀器測(cè)量靈敏度和增加測(cè)量范圍，并能減少樣品中雜質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響，提高儀器的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01N11/00GK2447776SQ0024579
公開(kāi)日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月18日
發(fā)明者王美章 申請(qǐng)人:王美章