專利名稱：毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀。
技術(shù)背景公知的，毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量液體的運(yùn)動(dòng)粘度?，F(xiàn)有的毛細(xì) 管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)有多種結(jié)構(gòu)形式，如烏氏粘度計(jì)、芬氏粘度計(jì)、品氏粘度計(jì)、逆 流粘度計(jì)。實(shí)際應(yīng)用中，通常將粘度計(jì)與傳感裝置和控制裝置結(jié)合，構(gòu)成自動(dòng) 測(cè)試裝置，其工作原理是在某一恒定的溫度下，通過測(cè)定液體在重力下流過毛 細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)的時(shí)間，來計(jì)算該溫度下液體的運(yùn)動(dòng)粘度。如圖1所示的，是一種現(xiàn)有的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，其包括一公知的烏氏粘度計(jì)、兩個(gè)光電傳感裝置14、以及控制裝置(圖中未示出)。烏氏粘度 計(jì)由底部互相連通的三根管子組成，其具體結(jié)構(gòu)包括上端開口的加液管11， 在其下部形成有儲(chǔ)液球狀部111;上端開口的測(cè)試管12，其上部形成有測(cè)試球 狀部121、下部形成有下球狀部122，測(cè)試球狀部121與下球狀部122通過毛細(xì) 管123連通，下球狀部122的底部與加液管11的儲(chǔ)液球狀部111的底部通過彎 管連通；以及上端開口的氣壓平衡管13，其下端與測(cè)試管12的下球狀部122連 通。兩個(gè)光電傳感裝置14，沿高度方向分別設(shè)置在與測(cè)試管12的測(cè)試球狀部 121的上下兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)處?？刂蒲b置，與兩個(gè)光電傳感裝置14連接，通常 包括微處理器單元和相應(yīng)外圍單元。其測(cè)試方法如下將烏氏粘度計(jì)放置在恒 溫浴中、并保持粘度計(jì)的各管處于垂直狀態(tài)。從加液管ll加入待測(cè)的液體，堵
住氣壓平衡管13使之不通氣，利用吸氣裝置將液體從儲(chǔ)液球狀部111經(jīng)過下球 狀部122抽吸到測(cè)試球狀部121上方，接著打開氣壓平衡管13使之與大氣連同， 由于氣壓作用下球狀部122內(nèi)的液體回流到儲(chǔ)液球狀部111，使毛細(xì)管以上的液 體懸空，即形成氣承懸置的液柱，該液柱在重力作用下下落，當(dāng)液面降至測(cè)試 球狀部121的上測(cè)試點(diǎn)時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)光電傳感裝置14輸出開關(guān)信號(hào)，當(dāng) 液面降至測(cè)試球狀部121的下測(cè)試點(diǎn)時(shí)，另一個(gè)光電傳感裝置14輸出開關(guān)信號(hào)。 控制裝置根據(jù)兩個(gè)光電傳感裝置14的輸出開關(guān)信號(hào)，計(jì)算出液體流經(jīng)測(cè)試球狀 部121的上下兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間。重復(fù)操作多次并計(jì)算平均值，將該平均值與 標(biāo)準(zhǔn)液體流經(jīng)該測(cè)試球狀部121的上下兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間相比，再乘以標(biāo)準(zhǔn)液 體的粘度，即可測(cè)量出試樣的粘度。采用傳統(tǒng)的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)，必須正確的選擇粘度 計(jì)毛細(xì)管管徑，以使液體試樣在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)間不能少于200秒。這是因?yàn)?若流速過快，液體在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)變成湍流而不適用于伯努力方程 (Poiseuille)，造成計(jì)算的偏差。另一方面，流速過快也會(huì)影響傳感器測(cè)量的精 度。因此，在正式測(cè)試前要對(duì)待測(cè)液體的粘度值進(jìn)行人工估計(jì)，來選擇具有合 適管徑的毛細(xì)管的粘度計(jì)。但是人工估計(jì)準(zhǔn)確性差，經(jīng)常造成毛細(xì)管管徑選擇 的偏差，從而導(dǎo)致了以下結(jié)果如果選擇的毛細(xì)管管徑太小，流速過慢，造成 測(cè)試時(shí)間不必要地延長(zhǎng)，降低工作效率；如果選擇的毛細(xì)管管徑太大，流速過 快導(dǎo)致測(cè)試失敗，需更換粘度計(jì)重新測(cè)試，同樣會(huì)降低工作效率。不僅如此，由于測(cè)試不同粘度值的液體必須使用不同毛細(xì)管管徑的粘度計(jì)， 才能獲得高的精度和效率，因此，為了適應(yīng)粘度范圍很廣的液體的測(cè)試要求， 需要配備具有不同毛細(xì)管管徑的多種粘度計(jì)，并且在測(cè)試時(shí)根據(jù)需要頻繁的進(jìn) 行更換。例如，要測(cè)試粘度范圍為2-25000 mm2/s的液體，使測(cè)試時(shí)間保持在200-600秒內(nèi)，必須使用毛細(xì)管管徑0.25-4mm的多種粘度計(jì)。由此產(chǎn)生了以下 問題其一，帶來購置多種粘度計(jì)的負(fù)擔(dān)，增加花費(fèi)；其二，更換粘度計(jì)后須 矯正其安裝垂直度，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，帶來了麻煩，同時(shí)也難于完全避免更換后由于 垂直度不同引起的誤差；其三，更換粘度計(jì)時(shí)，易造成粘度計(jì)損壞，造成損失。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自 動(dòng)測(cè)試儀。為此，本實(shí)用新型提供的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是包括毛 細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)，具有測(cè)試管，所述測(cè)試管沿高度方向形成有多個(gè)測(cè)試球狀部，所述多個(gè)測(cè)試球狀部通過毛細(xì)管上下連通；多個(gè)傳感裝置，設(shè)置在所述多個(gè)測(cè) 試球狀部對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)處，以檢測(cè)液體的液面通過各測(cè)試點(diǎn)；以及控制裝置， 與多個(gè)所述傳感裝置電連接，其包括可在抽樣過程中根據(jù)液體流經(jīng)底部的測(cè)試 球狀部的時(shí)間估算出液體的粘度值、并根據(jù)估算液體粘度值確定用于測(cè)試的測(cè) 試球狀部數(shù)量、以及可在測(cè)試過程中根據(jù)液體流經(jīng)選定的測(cè)試球狀部的時(shí)間計(jì) 算出液體粘度的微處理器單元。最好的，所述毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)為烏氏粘度計(jì)。最好的，所述傳感裝置為光電傳感裝置。最好的，還具有與所述控制裝置連接、且受所述控制裝置的指令控制以完 成吸液操作和氣壓平衡管開、閉操作的執(zhí)行裝置。利用本實(shí)用新型提供的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀進(jìn)行液體運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)試的方法，包括抽樣步驟和測(cè)試步驟在抽樣步驟中，將液體抽吸到位于最底部的測(cè)試球狀部上方，通過位于該 測(cè)試球狀部的上下兩測(cè)試點(diǎn)處的傳感裝置，檢測(cè)液體流經(jīng)該兩測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間， 微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間來估算液體的粘度值，并確定用幾個(gè) 測(cè)試球狀部來進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試步驟中，將液體抽吸到選定的多個(gè)測(cè)試球狀部上方，通過位于選定 的上部測(cè)試球狀部的上測(cè)試點(diǎn)處和最底部的測(cè)試球狀部的下兩測(cè)試點(diǎn)處的傳感 裝置，檢測(cè)液體流經(jīng)該兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間，微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測(cè)試點(diǎn) 的時(shí)間計(jì)算液體的粘度值。與傳統(tǒng)的測(cè)試儀器和方法相比，本實(shí)用新型的有益效果在于1) 由于測(cè)試儀具有多個(gè)測(cè)試球狀部和多個(gè)傳感器，并且通過微處理器的控 制可根據(jù)液體粘度值選定用于測(cè)試的測(cè)試球狀部數(shù)量，僅用一臺(tái)儀器即可滿足對(duì)不同粘度值的液體測(cè)試要求，使測(cè)試時(shí)間都200-600秒范圍內(nèi)。2) 通過抽樣過程和微處理器自動(dòng)估算液體粘度值，避免因人工估算粘度值 的偏差造成重復(fù)測(cè)試和測(cè)量時(shí)間過長(zhǎng)，提高了工作效率。3) 測(cè)量不同粘度的液體時(shí)無須更換粘度計(jì)，避免了因更換粘度計(jì)需矯正垂 直度所帶來的麻煩、以及因垂直度不同所引起的誤差，提高了測(cè)試精度，測(cè)量 誤差從原來的StP/。減小為^fc0.5y。，4) 真正實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程的全自動(dòng)化，提高了測(cè)量速度。5) —次安裝永久使用，提高了儀器的可靠性，避免因更換時(shí)不當(dāng)操作造成 粘度計(jì)損壞。以下，通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀的 結(jié)構(gòu)和有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是現(xiàn)有的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀的示意圖。圖2是本實(shí)用新型提供的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀的示意圖。 最佳實(shí)施方式參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型提供的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，包括毛細(xì)管運(yùn)動(dòng) 粘度計(jì)、傳感裝置3、控制裝置(圖中未視出)。毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)，最好是三管式烏氏粘度計(jì)。但并不限于此，其他種類 的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)也可以適用。三管式烏氏粘度計(jì)包括上端開口的加液管21，在其下部形成有儲(chǔ)液球狀部211;上端開口的測(cè)試管22，形成有沿高度方 向排列的五個(gè)測(cè)試球狀部221、以及下球狀部222，五個(gè)測(cè)試球狀部221之間、 以及測(cè)試球狀部221與下球狀部222通過毛細(xì)管223連通，下球狀部222的底 部與加液管21的儲(chǔ)液球狀部211的底部通過彎管連通；以及上端開口的氣壓平 衡管23，其下端與測(cè)試管22的下球狀部222連通。傳感裝置3，包括為六個(gè)傳感器，沿高度方向設(shè)置與測(cè)試管22的五個(gè)測(cè)試 球狀部221的上下兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)對(duì)應(yīng)處。傳感器最好采用光電傳感器，公知的每 個(gè)光電傳感器包括一對(duì)光電管?？刂蒲b置，與傳感裝置3電連接連接。該裝置包括微處理器單元，用于完 成控制、計(jì)算等操作，該單元還包含應(yīng)用程序。進(jìn)一步的，控制裝置還包括與 微處理器單元連接的存儲(chǔ)器和顯示單元，顯示單元用于顯示工作狀態(tài)及計(jì)算的 時(shí)間、粘度值，存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)。還可包括與微處理器單元連接的按 鍵單元，以輸入相應(yīng)操作。更進(jìn)一步的，包括與微處理器單元連接的通信單元， 以實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀的測(cè)試方法如下將粘度計(jì)放置在恒溫浴中、 并保持粘度計(jì)的各管處于垂直狀態(tài)，從加液管21加入待測(cè)液體。先進(jìn)行抽樣測(cè) 試步驟，關(guān)閉氣壓平衡管23使之不通氣，通過吸氣裝置將液體從儲(chǔ)液球狀部211 經(jīng)過下球狀部222抽吸到位于最底部的一個(gè)測(cè)試球狀部221上方，接著打開氣 壓平衡管23使之與大氣連通，液體在重力作用下下落，通過位于最底部的測(cè)試 球狀部221的上下兩測(cè)試點(diǎn)處的兩個(gè)傳感器檢測(cè)液體流經(jīng)該兩測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間， 微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間來估算液體的粘度值，并確定用幾個(gè) 側(cè)試球狀部來進(jìn)行測(cè)試。再進(jìn)行正式測(cè)試步驟中，按照上述操作將液體抽吸到確定參與測(cè)試的多個(gè) 測(cè)試球狀部上方，通過位于最上部的一個(gè)測(cè)試球狀部的上測(cè)試點(diǎn)處和位于最底 部的一個(gè)測(cè)試球狀部的下兩測(cè)試點(diǎn)處的兩個(gè)傳感器檢測(cè)液體流經(jīng)該兩個(gè)測(cè)試點(diǎn) 的時(shí)間，微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測(cè)試點(diǎn)的時(shí)間計(jì)算液體的粘度值。在測(cè)試時(shí)，當(dāng)粘度值越小確定參與測(cè)試的測(cè)試球狀部越多，采用這種方法 后測(cè)試不同粘度的液體，均可使測(cè)試時(shí)間控制在200-600秒范圍內(nèi)。上述測(cè)試操作中，吸氣裝置的動(dòng)作及氣壓平衡管23的開、閉由受控制裝置 的指令控制的執(zhí)行裝置(圖中未示出)自動(dòng)完成。執(zhí)行裝置包括設(shè)置粘度計(jì)的 測(cè)試管22上端開口處的電控閥裝置和設(shè)置氣壓平衡管23上端開口處的電控閥 裝置，電控閥裝置與控制裝置連接、以接收控制裝置的指令控制進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。以上結(jié)合了實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，但這并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型 的限制。任何在同樣的構(gòu)思下所作出的修改和變化，也均屬于本實(shí)用新型保護(hù) 的范圍。
權(quán)利要求1、毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是包括毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)，具有測(cè)試管，所述測(cè)試管沿高度方向形成有多個(gè)測(cè)試球狀部，所述多個(gè)測(cè)試球狀部通過毛細(xì)管上下連通；多個(gè)傳感裝置，設(shè)置在所述多個(gè)測(cè)試球狀部對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)處，以檢測(cè)液體的液面通過各測(cè)試點(diǎn)；以及控制裝置，與多個(gè)所述傳感裝置電連接，其包括可在抽樣過程中根據(jù)液體流經(jīng)底部的測(cè)試球狀部的時(shí)間估算出液體的粘度值、并根據(jù)估算液體粘度值確定用于測(cè)試的測(cè)試球狀部數(shù)量、以及可在測(cè)試過程中根據(jù)液體流經(jīng)選定的測(cè)試球狀部的時(shí)間計(jì)算出液體粘度的微處理器單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是所述毛 細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)為烏氏粘度計(jì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是所述傳感裝置為光電傳感裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是還具有 與所述控制裝置連接、且受所述控制裝置的指令控制以完成吸液操作和氣壓平 衡管開、閉操作的執(zhí)行裝置。
專利摘要毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度自動(dòng)測(cè)試儀，包括毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)，具有測(cè)試管，所述測(cè)試管沿高度方向形成有多個(gè)測(cè)試球狀部，所述多個(gè)測(cè)試球狀部通過毛細(xì)管上下連通；多個(gè)傳感裝置，設(shè)置在所述多個(gè)測(cè)試球狀部對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)處，以檢測(cè)液體的液面通過各測(cè)試點(diǎn)；以及控制裝置，與多個(gè)所述傳感裝置電連接?？刂蒲b置在抽樣過程中根據(jù)液體流經(jīng)底部的測(cè)試球狀部的時(shí)間估算出液體的粘度值、并根據(jù)估算液體粘度值確定用于測(cè)試的測(cè)試球狀部數(shù)量，在測(cè)試過程中根據(jù)液體流經(jīng)選定的測(cè)試球狀部的時(shí)間計(jì)算液體粘度?？蓾M足對(duì)不同粘度值的液體測(cè)試要求，可提高工作效率測(cè)試精度。
文檔編號(hào)G01N11/06GK201034905SQ20072000678
公開日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者洪泉益, 馬宏平, 高時(shí)兵 申請(qǐng)人:泉州市鐵通電子設(shè)備有限公司