專利名稱：粘度在線測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種粘度在線測量裝置，屬于測控技術領域。
技術背景目前，在甘蔗制糖工藝中，煮糖工段是一個重要的過程，該過程的主要 裝置是煮糖罐，其中裝滿了糖膏。糖膏是結晶糖和母液的混合物，它是一種 濃度很高，粘性很大的固體與液體的混合物，屬于非牛頓流體的兩相流體。 糖膏的粘度控制，不僅影響煮糖過程的結晶速率，而且直接影響糖的晶體質 量。在對糖膏粘度實施控制時，首先就要對糖膏進行粘度測量，現有的測量 方法有①用差動變壓器測量彈性扭力管受扭矩作用而產生的微小扭力角； ②電容或電位器測量彈簧游絲受轉矩產生的偏轉角；③測量轉動電機因受轉 矩而產生電流變化。對于在線測量方法，有關文獻資料報導甚少。由于對非 牛頓流體的研究還不廣泛，目前存在的問題是 一方面，對糖膏非牛頓流體 的流變特性的實驗研究相當缺乏；另一方面，測量轉子形狀如何避免一些非 牛頓流體現象來提高傳感精度和如何提高小扭矩的檢測精度等問題。煮糖早已實現了連續(xù)化和自動化生產。但目前國內 一些糖廠的煮糖只有 真空計、溫度計，煮糖師傅憑借經驗操作，沒有使用科學的儀器來控制，只 是依靠采樣觀察糖漿的粘度、觀察糖膏在玻璃板上的流動和結晶的情況來決 定如何操作，這樣的人為主觀判斷和經驗操作所帶來的直接影響是產品質量 不穩(wěn)定。因此，有必要對現有技術加以改進。 發(fā)明內容為克服現有技術存在的上述不足，本實用新型提供一種在線粘度測量裝 置，以實時檢測灌內糖膏的粘度，并將數據傳給計算機進行分析處理，輸出 信號去控制進料閥和進水閥，用于調整粘度。本實用新型通過下列技術方案完成 一種在線粘度測量裝置，包括由電 機帶動的主動軸，其特征在于主動軸上設有彈簧，該彈簧與套筒相連，套筒 一側通過軸承固定在主動軸上，套筒另一側與從動軸相連，從動軸與置于被 測物中的轉子相連。以便在電機帶動下，使主動軸和其上的彈簧帶動套筒、 從動軸及轉子轉動，因轉子受被測物的阻力影響，使主、從動兩軸產生不同 的扭矩，從而造成主動軸與從動軸之間存在轉角差，根據該轉角差即可得出 被測物的粘度值。所述主動軸和從動軸上分別設置現有技術中的旋轉編碼器，以便通過旋 轉編碼器將主動軸、從動軸的扭矩變化值轉換為角度偏差輸出。所述主動軸上的彈簧為彈簧片，對稱設置在主動軸上，彈簧片的外端固 定在套筒上，用于帶動套筒一起轉動。所述套筒為圓柱或者圓盤或者方柱或者盤，其內側底部設有軸承，主動軸的軸端置于軸承內，以便套筒在主動軸上轉動。所述主動軸上設有限矩桿，限矩桿的外端置于套筒壁上的條形通槽內， 以防止彈簧片過度彎曲而變形。所述與從動軸相連的轉子由轉軸和軸端的轉筒構成，轉筒的軸向外側中 部設有凹槽，當轉筒轉動時便在凹槽內聚集氣泡，有效減少轉筒的摩擦力矩。本實用新型具有下列優(yōu)點和效果采用上述方案，可將被測物中的轉子 所受到的阻力反映在從動軸上，形成了從動軸與主動軸之間的扭矩差，再通 過旋轉編碼器轉換為角度差，從而實現粘度的在線測量，為煮糖過程的自動 控制提供反饋信號，本實用新型結構簡單，使用方便，測量精度高，成本低， 工作效率高。


圖1為本實用新型之結構示意圖； 圖2為圖1的局部俯視圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步描述。如圖1、圖2，本實用新型提供的在線粘度測量裝置，包括由電機1帶動 的主動軸2，其中主動軸2上設有彈簧4，彈簧4為對稱設置的彈簧片，彈 簧片的外端固定在套筒7的內壁上，套筒7為一圓柱體，其內側底部設有軸 承8，主動軸2的軸端置于軸承8內，套筒7外側與從動軸10相連，從動軸 10通過聯(lián)軸器11與轉子相連，轉子由轉軸13和該軸端的轉筒14構成，轉 子的轉軸13通過軸承15安裝在容器壁16上，使轉筒14置于容器內的被測 物中，轉筒的軸向外側中部設有凹槽17，當轉筒14轉動時便在凹槽17內聚 集氣泡，從而減少轉筒14的摩擦力矩，主動軸2和從動軸10上分別設置現 有技術中的旋轉編碼器3和9，旋轉編碼器3和9通過導線與控制器電連接， 以便通過旋轉編碼器將主動軸、從動軸的扭矩變化值轉換為角度偏差值輸送 給控制器，從而得出粘度值，為防止彈簧片4過度彎曲而變形，主動軸2上 設有限矩桿5，限矩桿5的外端置于套筒7壁上的條形通槽12內，套筒7上 設有安裝用水準器6。測量時，主動軸2由電機l驅動慢速旋轉，并帶動彈簧片4一起旋轉， 在彈簧力的作用下，彈簧片4通過套筒7帶動從動軸10—起旋轉，因轉子 14受到糖膏阻力的影響，使兩軸2、 IO的扭矩不同，造成主動軸2與從動軸 IO轉過的角度不相同，即存在一個角度差，該差值與糖膏的粘度和彈簧片的 彈性力有關，彈簧片4選定后，在彈性限度內，糖膏粘度越大，差值也隨之 增大，通過旋轉編碼器3、 9把這個差值變換成電信號，送入控制器進行分析 和處理后，即得到粘度值。
權利要求1、一種在線粘度測量裝置，包括由電機帶動的主動軸，其特征在于主動軸上設有彈簧，該彈簧與套筒相連，套筒一側通過軸承固定在主動軸上，套筒另一側與從動軸相連，從動軸與置于被測物中的轉子相連。
2、 根據權利要求1所述的在線粘度測量裝置，其特征在于所述主動軸和 從動軸上分別設置旋轉編碼器。
3、 根據權利要求1所述的在線粘度測量裝置，其特征在于所述主動軸上 的彈簧為彈簧片，對稱設置在主動軸上，彈簧片的外端固定在套筒上。
4、 根據權利要求1所述的在線粘度測量裝置，其特征在于所述套筒為圓 柱或者圓盤或者方柱或者盤，其內側底部設有軸承，主動軸的軸端置于軸承 內。
5、 根據權利要求1所述的在線粘度測量裝置，其特征在于所述主動軸上 設有限矩桿，限矩桿的外端置于套筒壁上的條形通槽內。
6、 根據權利要求1所述的在線粘度測量裝置，其特征在于所述與從動軸 相連的轉子由轉軸和軸端的轉筒構成，轉筒的軸向外側中部設有凹槽。
專利摘要本實用新型提供一種粘度在線測量裝置，包括由電機帶動的主動軸，其特征在于主動軸上設有彈簧，該彈簧與套筒相連，套筒一側通過軸承固定在主動軸上，套筒另一側與從動軸相連，從動軸與置于被測物中的轉子相連。可將被測物中的轉子所受到的阻力反映在從動軸上，形成了從動軸與主動軸之間的扭矩差，再通過旋轉編碼器轉換為角度差，從而實現粘度的在線測量，為煮糖過程的自動控制提供反饋信號，本實用新型結構簡單，使用方便，測量精度高，成本低，工作效率高。
文檔編號G01N11/10GK201218795SQ20082008126
公開日2009年4月8日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權日2008年5月27日
發(fā)明者斌 李 申請人:昆明理工大學