專利名稱：一種利用彎曲振動測量動態(tài)流體粘度的方法
一種利用彎曲振動測量動態(tài)流體粘度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘度的檢測方法，尤其涉及一種檢測動態(tài)流體粘度的檢測方法。背景技術(shù)：
粘度及其測量在國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域都有著較廣泛的應(yīng)用，例如在石油、化工、交通、國防、輕工、食品、建材、煤炭、冶金、航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域中。粘度測量是控制生產(chǎn)流程、保證安全生產(chǎn)、控制與評定產(chǎn)品質(zhì)量、醫(yī)學(xué)診斷及科學(xué)研究的重要手段。生產(chǎn)流程中常用的粘度計有毛細(xì)管式粘度計、旋轉(zhuǎn)式粘度計和振動式粘度計。毛細(xì)管式粘度計利用的是哈根泊肅葉定律，通過記錄流體在毛細(xì)管內(nèi)的下落時間，計算出流體的粘度，它的缺點(diǎn)是難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的實(shí)時在線粘度測量，例如中國專利 200610041820. 0。旋轉(zhuǎn)式粘度計主要是利用由一臺同步微型電動機(jī)帶動轉(zhuǎn)筒以一定的速率在被測流體中旋轉(zhuǎn)，由于受到流體粘滯力的作用，轉(zhuǎn)筒會產(chǎn)生滯后，與轉(zhuǎn)筒連接的彈性元件則會在旋轉(zhuǎn)的反方向上產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)，通過測量扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的大小就可以計算得到流體的粘度值。但是該方法的缺點(diǎn)是所需硬件設(shè)備較多，流體中需侵入特殊裝置，不能實(shí)時在線測量。 例如中國專利 96109032. 4,01241517. 0。振動式粘度計主要是利用特制物體深入所測量流體中，通過測量特制物體受到流體粘滯力的作用，造成的能量衰減來實(shí)現(xiàn)粘度的測量，這種方法與旋轉(zhuǎn)式粘度計都有同樣一個缺點(diǎn)，就是必須有外界物體侵入流體中，而且設(shè)計復(fù)雜。在中國專利200710018494. 6中提出了一種靜態(tài)的流體粘度測量方法，該方法的實(shí)現(xiàn)裝置簡單，而且不需要有外界物體進(jìn)入到流體中，減少了后期測量過程的一些不便。但同時由于這是一種靜態(tài)的流體粘度測量方法，而工業(yè)生產(chǎn)中的流體往往都是流動的，是一種動態(tài)的測量，所以該方法不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)上的實(shí)時在線測量功能。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供動態(tài)檢測，且結(jié)果準(zhǔn)確的一種利用彎曲振動測量動態(tài)流體粘度的方法。本發(fā)明所述的方法使用了與液體流動管道相連通的振動管，控制振動管振動的控制器，分別設(shè)置在振動管兩端處的流量檢測裝置，和解算裝置；并且該方法包括以下步驟①向振動管中連續(xù)地注入空氣并使之內(nèi)部充滿空氣，控制器控制振動管進(jìn)行恒幅的彎曲振動，測量振動管振動時控制器的輸出功率Ptl和振動管的諧振頻率fo ；②向振動管中連續(xù)地注入已知動力粘度Il1的流體并使之內(nèi)部充滿該流體，并使管中流體不具有沿管道方向的軸向流速，控制器控制振動管進(jìn)行恒幅的彎曲振動，測量控制器的輸出功率P1和振動管的諧振頻率fi ；③計算流體粘滯力因子Ks ；
權(quán)利要求
1.一種利用彎曲振動測量動態(tài)流體粘度的方法，該方法使用了與液體流動管道相連通的振動管，控制振動管振動的控制器，分別設(shè)置在振動管兩端處的流量檢測裝置，和解算裝置；其特征在于該方法包括以下步驟①向振動管中連續(xù)地注入空氣并使之內(nèi)部充滿空氣，控制器控制振動管進(jìn)行恒幅的彎曲振動，保證在通入同種液體的情況下，每次測量的驅(qū)動通過控制測量振動管振動時控制器的輸出功率Ptl和振動管的諧振頻率fo ；②向振動管中連續(xù)地注入已知動力粘度Il1的流體并使之內(nèi)部充滿該流體，并使管中流體不具有沿管道方向的軸向流速，控制器控制振動管進(jìn)行恒幅的彎曲振動，測量控制器的輸出功率P1和振動管的諧振頻率fi ；③計算流體粘滯力因子Ks;K — ^八 一 /\fo >④向振動管中連續(xù)地注入已知質(zhì)量流量A的流體并使之內(nèi)部充滿該流體，控制器控制振動管進(jìn)行恒幅的彎曲振動，測量控制器的輸出功率P2和振動管的諧振頻率f2，并計算該流體的科氏力能耗因子K。，c QJ2 Λ Λ⑤向振動管中連續(xù)地注入待測流體并使之內(nèi)部充滿該待測流體，控制器控制振動管進(jìn)行恒幅的彎曲振動，測量此時控制器的輸出功率ρ和振動管的諧振頻率f，同時流量檢測裝置測量出此時的實(shí)時質(zhì)量流量Q ；⑥計算該待測流體的粘度，η = ^(--^-)-KcQf f /o ^其中，步驟①、②、④和⑤中振動管的振幅均相同。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于振動管入口和出口還分別設(shè)有一個電磁閥， 在進(jìn)行步驟②所述的測量前，關(guān)閉電磁閥，使管中流體不具有沿管道方向的軸向流速。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粘度的檢測方法，尤其涉及一種檢測動態(tài)流體粘度的檢測方法。該方法使用了與液體流動管道相連通的振動管，控制振動管振動的控制器，分別設(shè)置在振動管兩端處的流量檢測裝置和解算裝置；由于科里奧利質(zhì)量流量計本身可以直接測量流體的質(zhì)量流量，因此本發(fā)明可以很方便的計算出流速補(bǔ)償后的動力粘度測量結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)流體粘度實(shí)時在線測量。而且由于科里奧利質(zhì)量流量計可以測量管內(nèi)流體的密度，則可以同時得到管內(nèi)流體的實(shí)時運(yùn)動粘度。
文檔編號G01N11/00GK102156086SQ20101059267
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者任建新, 劉景峰, 張忠洋, 張鵬, 高百順 申請人:西安東風(fēng)機(jī)電有限公司