專利名稱：粘度傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種將流體粘度這一非電量轉(zhuǎn)換為電量的粘度傳感器，它可廣泛應用于石油、化工、紡織、印染、輕工等行業(yè)。
現(xiàn)有的粘度測量裝置多采用旋轉(zhuǎn)粘度計或錐管粘度計，由于其本身結構、測量方法、應力諸因素的影響，使得測量探頭反應速度慢，精度低，重現(xiàn)性、一致性差。雖然旋轉(zhuǎn)粘度計有采用數(shù)字顯示和計算機分析處理的，但其采樣方法仍沒有發(fā)生根本變化。目前，許多需對流體粘度進行有動測控的場合，無法實現(xiàn)流體粘度數(shù)據(jù)的隨機采集，無法在生產(chǎn)中實現(xiàn)對流體粘度的自動控制，只能采用間接控制法，從而制約了同粘度相關的技術和質(zhì)量水平的提高。例如石油行業(yè)輸送原油，長期以來采用控制加熱爐溫度的方法決定原油粘度，方法不科學，且造成能源的極大浪費；在棉紡行業(yè)，漿料處理通過供給熱蒸汽量及其時間確定漿料粘度，漿紗質(zhì)量問題長期得不到解決，主要就是因為無法隨機采集漿紗粘度數(shù)據(jù)。同樣，在造紙、機械液壓系統(tǒng)等行業(yè)都存在此類問題。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處，而提供一種可隨機采集牛頓流體及非牛頓流體粘度、反應快、精度高的粘度傳感器。
本實用新型的設計方案如下一種粘度傳感器，由測頭1和測體3組成，測頭1外部為保護套5，內(nèi)部設有彈片6，保護套5上設有均布的透孔2。測體3外部為支撐體10，其中心設有磁滯伸縮彈片13，靠近測頭1的一端設有凹形傳遞件8，磁滯伸縮彈片13與彈片6對焊于傳遞件8的凹部兩測。磁滯伸縮彈片13的外部設有線圈骨架11，其上繞有線圈，線圈由激勵線圈14和接收線圈12組成，線圈與支撐體10之間設有磁路阻件9。保護套5與支撐體10通過螺紋連接。
本實用新型的線圈骨架11上可先繞制激勵線圈14，再繞制接收線圈12。
本實用新型的線圈骨架11上也可先繞制接收線圈12，再繞制激勵線圈14。
本實用新型的附圖圖面說明如下

圖1為本實用新型外形結構示意圖。
圖2為本實用新型結構示意圖。
下面將結合附圖對本實用新型作進一步描述本實用新型設計原理是激勵裝置16產(chǎn)生的脈沖電流信號作用于粘度傳感器的線圈上，產(chǎn)生一強磁場，激勵磁滯伸縮彈片13縱向振動，彈片6與磁滯伸縮彈片13尺寸形狀相同，對焊于凹形傳遞件8的凹部兩側(cè)，由于該凹部僅是一薄隔膜，所以當流體粘度發(fā)生變化時，由于阻尼作用，磁滯伸縮彈片13的振幅衰減系數(shù)α將發(fā)生變化，線圈上感生的電壓信號也將發(fā)生變化，根據(jù)流動力學原理，其數(shù)學表達式為u＝V0e－dtsin(2πft)其中，V0－－u的直流分量；f－－磁滯伸縮彈片自振頻率；α－－磁滯伸縮彈片振幅衰減系數(shù)。
在純粘牛頓流體時
其中，α0－－磁滯伸縮彈片固有阻尼；β－－磁滯伸縮彈片常數(shù)；η－－流體粘度；P－－流體密度。
將這些變化的數(shù)據(jù)信號與基準電信號比較后，送入計算機分析處理，即可得到流體粘度的變化規(guī)律，實現(xiàn)對流體粘度進行隨機采集、并將其轉(zhuǎn)換成利于控制的電信號。
如圖1、圖2所示，粘度傳感器由測頭1和測體3組成，測頭1的外部為保護套5，主要用于防止流體中的大塊雜質(zhì)的干擾，保護套5上設有均布的透孔2，利于流體通過。保護套5內(nèi)設有彈片6。測體3的外部為支撐體10，其靠近測頭1的一端設有凹形傳遞件8，凹形傳遞件8的凹部是一薄隔膜，用于增加彈片起振靈敏度，其凸部用于增加傳遞件8的強度。彈片6與位于支撐體10中心的磁滯伸縮彈片13對焊于傳遞件8凹部的薄隔膜兩側(cè)。彈片6與磁滯伸縮彈片13的尺寸形狀相同。磁滯伸縮彈片13的外部設有線圈骨架11，線圈骨架11上繞有線圈。繞制線圈時，可先繞激勵線圈14，再繞接收線圈12，也可先繞接收線圈12，再繞激勵線圈14，激勵線圈14與接收線圈12可用同一繞組，亦可分開。線圈與支撐體10之間設有磁路阻件9作為屏蔽層，防止外磁場的干擾。保護套5與支撐體10通過螺紋連接。保護套5螺紋緊固時，壓迫凹形傳遞件8和O形線圈7，使測頭1與測體3內(nèi)外密封、緊固。激勵、接收線圈的引出線4分別與激勵裝置16和接收裝置15相接。
本實施例的保護套5、彈片6、傳遞件8、支撐體10，均采用不銹鋼材料；O形圈采用氟橡膠材料；線圈采用QZ高溫高強度絕緣漆包線；線圈骨架11采用酚醛骨架；磁路阻件采用鐵氧體軟磁材料。
使用時，把粘度傳感器垂直放置到流體中，保證彈片6完全浸入流體中。在激勵裝置16發(fā)出的激勵信號作用下，傳感器即開始工作。
本實用新型和現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1、將非電量流體粘度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，實現(xiàn)了流體粘度的隨機采集，解決了粘度的自動控制問題。
2、反應速度快，精度高，重現(xiàn)性、一致性好。
3、結構簡單，制造使用方便。
4、適用范圍廣?？稍跍囟龋?0℃～300℃、壓力真空～100kgf／cm2，流速小于3m／s的條件下工作。測量范圍0～80000pa·S。
權利要求1.一種粘度傳感器，包括測頭1和測體3，其特征在于所述的測頭1外部為保護套5，保護套5上設有均布的透孔2，保護套5內(nèi)設有彈片6，所述測體3包括支撐體10，其靠近測頭1的一端設有凹形傳遞件8，位于支撐體10中心的磁滯伸縮彈片13與彈片6對焊于傳遞件8的凹部兩側(cè)，所述磁滯伸縮彈片13的外部設有線圈骨架11，線圈骨架11上繞有線圈，所述線圈由激勵線圈14和接收線圈12組成，線圈與支撐體10之間設有磁路阻件9，所述保護套5與支撐體10通過螺紋連接。
2.如權利要求1所述的粘度傳感器，其特征在于所述的線圈骨架11上繞有激勵線圈14，所述激勵線圈14上繞有接收線圈12。
3.如權利要求1所述的粘度傳感器，其特征在于所述的線圈骨架11上繞有接收線圈12，所述接收線圈12上繞有激勵線圈14。
專利摘要一種將流體粘度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕恼扯葌鞲衅?，由測頭和測體組成，測頭外部為保護套，內(nèi)部設有彈片，測體中心設有磁滯伸縮彈片，其與測頭內(nèi)的彈片對焊于凹形傳遞件的凹部兩側(cè)，磁滯伸縮彈片外部設有線圈骨架，其上繞有線圈。保護套與測體外部的支撐體螺紋連接，線圈與支撐體之間設有磁路阻件。本實用新型反應速度快、精度高，解決了流體粘度數(shù)據(jù)的隨機采集問題，使粘度的自動控制成為可能。
文檔編號G01N11/16GK2074016SQ90216028
公開日1991年3月27日 申請日期1990年7月7日 優(yōu)先權日1990年7月7日
發(fā)明者王希 申請人:王希