[發明專利]流體流變特性和粘度測量儀

無效

• 申請號: 200810041858.7
• 申請日: 2008-08-19
• 公開（公告）號: CN101655438A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 李俊峰;周洪
• 申請（專利權）人: 上海尼潤智能科技有限公司
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及一種測量儀，尤其涉及一種流體流變特性和粘度測量儀。

背景技術

流體流變特性和粘度測量儀是一種測量各種流體流變特性的測量儀器，包括測量牛頓流體、非牛頓流體的表觀粘度、假塑性流體、塑性流體、膨脹性流體等非牛頓液體的流變特性曲線。

流體流變特性和粘度測量是研究物質流體特性行為的一種方法。它是一種直接可獲得的流體性質，產品研發人員可以根據這些流體性質做產品現象與行為的預測評估，并得出流變數據和產品行為關系。

目前，國內測量粘度的儀器已有多種，就其儀器本身結構而言，旋轉粘度計測量原理基本一致，包含粘度測量傳動裝置、扭矩檢測裝置、數據處理裝置，但現有旋轉粘度計在測量精確性、功能上還有待完善。

由圖1可見：(圖中：1：同步電機2：減速齒輪3：刻度盤4：彈簧5：寶石軸承6：藕合器7：護架8：轉子9：試液杯10：浸入標志11：指針12：手柄)同步電機經變速齒輪減速帶動刻度盤、彈簧、指針、轉軸、轉筒一起做恒速旋轉，試液的粘性力矩使彈簧偏轉，轉子及指針滯后于刻度盤一定的角度并與其同速旋轉。試液的粘度越大，粘性力矩使轉子、指針滯后于刻度盤的角度越大，通過讀取刻度盤上的偏轉角度可以線性換算得到試液的表觀粘度值。此種設計方案存在諸多不足之處，第一：采用同步電機驅動，此種電機靠交流電源供電，交流電源頻率會影響同步電機的旋轉速度，如50HZ的同步電機，在交流電源頻率為60HZ的情況下，旋轉速度的精度誤差為16.67％，而表觀粘度精度值跟旋轉速度精度誤差直接成正比。第二：同步電機經過不同的齒輪減速，變換成不同的最終旋轉速度。機械齒輪傳動機構復雜、可靠性差、長時間使用，容易磨損，從而影響粘度測量精度。第三：同步電機經過齒輪變換旋轉速度，齒輪傳動機構只能在幾個固定轉速下測定試驗參數，不能無級變速，對于流體流變性質的測量，要求更多的剪切速率變換，此種結構略顯不足。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種流體流變特性和粘度測量儀，旨在解決上述的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：一個安裝板；在所述的安裝板上安置一個中心連接機構；在安裝板的下方、中心連接機構上依次是寶石軸承機構和轉子；還包括：在安裝板上方、中心連接機構上依次是扭矩傳感器、扭矩位移調整機構以及軸承機構；所述的軸承機構連接一個由高細分步進電機驅動電路驅動的步進電機；在所述的扭矩傳感器的側旁安置一個與電腦處理器控制系統相接的無接觸光電傳感器。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：采用了高細分驅動步進電機作為傳動機構，省卻了齒輪傳動機構，直接通過軸承機構、中心連接機構帶動彈簧和轉子旋轉，結構更簡單、無噪聲、變速方便、可靠性好；采用直流電源供電，交流電壓頻率變化不影響轉速精確性，保證了測量粘度的準確性；無接觸方式遙控儀器操作，保證儀器水平狀態盡可能少受人為因素影響，保證測量準確性。

附圖說明

圖1是現有技術中流體流變特性和粘度測量儀結構示意圖；

圖2是本發明結構示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

由圖2可見：本發明包括：一個安裝板600；在所述的安裝板600上安置一個中心連接機構700；在安裝板600的下方、中心連接機構700上依次是寶石軸承機構800和轉子900；還包括：在安裝板600上方、中心連接機構700上依次是扭矩傳感器500、扭矩位移調整機構400以及軸承機構200；所述的軸承機構200連接一個由高細分步進電機驅動電路300驅動的步進電機100；在所述的扭矩傳感器500的側旁安置一個與電腦處理器控制系統120相接的無接觸光電傳感器140；

所述的高細分步進電機驅動電路300的控制是通過一個電腦處理器控制系統120來控制；電腦處理器控制系統通過一個遙控器來控制實現的；

所述的電腦處理器控制系統120與液晶顯示130和通訊接口110相接；通訊接口110外接微型打印機或者個人電腦。

本發明中軸承機構、中心連接機構帶動扭矩傳感器、寶石軸承機構和轉子旋轉，如果轉子未受到流體的阻力，扭矩傳感器與扭矩位移調整裝置在同一位置；反之，如果轉子受到流體的粘滯阻力，扭矩傳感器產生扭矩與粘滯阻力抗衡，最后達到平衡，這時分別通過無接觸光電傳感器部分檢測扭矩信號給16位微電腦處理器控制系統進行數據處理，最后在帶夜視功能液晶屏幕上)顯示流體流變特性相關數據。