[發明專利]一種液-液隔離式毛細管粘度計

無效

• 申請號: 201210214300.0
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102721630A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 萬桂怡;崔建軍;孫曉明;吳明海;劉克敬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N11/08
• 分類號: G01N11/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪

技術領域

本發明涉及一種液-液隔離式毛細管粘度計。

背景技術

粘度測量在許多工業部門和科學研究領域的重要性是眾所周知的，在石油、化工、醫學等行業應用非常廣泛，例如應用粘度計可以監測合成反應生成物的粘度，自動控制反應終點，某些食品和藥物等的生產過程自動控制，各種石油制品和油漆的品質檢驗等，都需要進行粘度測量，在醫學中測量血液及生物液體的粘度有著很重要的臨床意義。常用的粘度測量有毛細管粘度計（如奧氏粘度計），用毛細管粘度計測量粘度，采用是比較法（分時比較）。用這種方法測量粘度時，每次測量的條件很難保證相同，所以精度比較低，受溫度影響大，操作步驟繁瑣，難于實現自動化。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供了一種液-液隔離式毛細管粘度計，本發明采用兩個毛細管串聯中間設置一個液-液隔離器（這是保證同時測量的關鍵）同時測量的方案，很好地解決了測量精度低的問題并可以實現自動在線測量。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種液-液隔離式毛細管粘度計，包括樣品瓶、溶劑瓶、液-液隔離器、毛細管Ⅰ、毛細管Ⅱ、氣囊式氣動泵、控制系統、氣動系統，其中，毛細管Ⅰ、液-液隔離器和毛細管Ⅱ依次管路連接，毛細管Ⅰ的另一端與氣囊式氣動泵連接；在液-液隔離器和毛細管Ⅱ連接的管路上設有支路，樣品瓶和溶劑瓶分別與支路管路連接；

所述毛細管Ⅰ、毛細管Ⅱ的兩端分別設有一個壓差傳感器，壓差傳感器通過放大電路與控制系統電路連接；

所述支路與毛細管Ⅱ之間的管路上設有氣動閥門；

所述毛細管Ⅰ和液-液隔離器之間的管路上設有開關電磁閥；

所述毛細管Ⅱ和氣動閥之間的管路上設有開關電磁閥；

所述液-液隔離器兩端的霍爾傳感器與控制系統電路連接；

所述支路上設有開關電磁閥；

所述樣品瓶與支路連接的管路上設有彈性氣囊式氣動泵，彈性氣囊式氣動泵兩側的管路上各設有一個單向閥；

所述溶劑瓶與支路連接的管路上設有彈性氣囊式氣動泵，彈性氣囊式氣動泵兩側的管路上各設有一個單向閥；

所述氣囊式氣動泵、彈性氣囊式氣動泵均通過換向電磁閥與氣動系統連接；

所述開關電磁閥和換向電磁閥均通過驅動電路與控制系統電路連接。

所述液-液隔離器包括殼體，殼體兩側各設有一霍爾傳感器，霍爾傳感器與控制系統電路連接；殼體的一側設有參比液體進出口，另一側設有樣品液體進出口；殼體內設有柔性隔膜，柔性隔膜中段設有圓片形磁鐵。見圖3。

所述殼體由通過螺栓連接的左右兩部分構成，進一步地，連接處設有密封件。

所述氣囊式氣動泵包括殼體，殼體內形成一個空腔—-儲液腔，空腔內設有氣囊(把氣體和液體隔離開)，殼體上端設有充氣口，充氣口與空腔上端連通，殼體的下端設有液體出入口。

所述殼體由通過螺栓連接的上下兩部分構成。

所述彈性氣囊式氣動泵包括殼體，殼體內形成一個空腔——儲液腔，空腔內設有彈性氣囊，殼體上端設有充氣口，充氣口與彈性氣囊連通，殼體的下端設有液體出入口。彈性氣囊式氣動泵與氣囊式氣動泵結構類似，唯一不同之處在于：彈性氣囊式氣動泵的氣囊具有彈性，當氣囊內氣體壓力不大時，可以自行收縮。

所述殼體由通過螺栓連接的上下兩部分構成。

所述支路上還設有注液口，注液口處設有單向閥。

所述控制系統、氣動系統均是現有技術中的常規技術，對所屬領域技術人員而言是容易實現的，本發明對此無改進之處，不再贅述。

工作原理：把兩個毛細管串聯在一起中間設置一個液-液隔離器，使溶劑液體和樣品液體以相同的流速在管路中流動（但不流過壓差傳感器），同時又不能相混。兩個壓差傳感器分別接在兩個毛細管的兩端，當兩種液體流過兩個毛細管時，分別在兩個毛細管兩端產生壓降，由壓差傳感器測量兩個毛細管兩端的壓力差(壓差信號經放大電路放大后送A/D轉換器再送入微處理器中，A/D轉換器、微處理器是控制系統中的常規部件)，再依據泊肅葉定律（P=KQη），并根據兩個毛細管中Q（體積流速）相同，可以推得公式：

η_r=(1/K)(P₂/P₁)；

其中：η_r為相對粘度，P₁為參比毛細管兩端的壓差，P₂為樣品毛細管兩端的壓差，K為毛細管的幾何常數。

微處理器根據公式計算出相對粘度。公式推導如下：

根據泊肅葉定律：(P=KQη)；