[發(fā)明專利]基于旋轉(zhuǎn)法測量高壓油液粘度的新型粘度測量裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810445148.4
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108344665A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冷建興;劉童祺;鄭淑;許晨光;田永強(qiáng);王豪
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)法測量高壓油液粘度的新型粘度測量裝置。本粘度測量裝置主要包括測量機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)、動力機(jī)構(gòu)和整體機(jī)架。本粘度測量裝置采用旋轉(zhuǎn)法，動力機(jī)構(gòu)通過帶動測量機(jī)構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并通過檢測機(jī)構(gòu)對油液作用于內(nèi)芯的粘性力矩進(jìn)行測量，最后根據(jù)轉(zhuǎn)換公式計(jì)算得出油液粘度。該粘度測量裝置可有效克服高壓環(huán)境影響，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。本裝置將油液封閉在耐高壓容腔內(nèi)，滿足高壓油液粘度測量需求，而且整個測量裝置可以浸泡在冰水中，保證測量環(huán)境低溫常溫，滿足深海環(huán)境下油液粘度的測量要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油液的粘度測量裝置，尤其涉及深海環(huán)境下的新型油液粘度測量裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)高壓環(huán)境以及低溫環(huán)境下的油液粘度測量功能，尤其適用于深海液壓裝備油液粘度特性的檢測。

背景技術(shù)

粘度作為液體的重要技術(shù)指標(biāo)和重要物理性質(zhì)，它的準(zhǔn)確測量在目前的工業(yè)領(lǐng)域中有著十分重大的意義，它的測量在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、石油、運(yùn)輸業(yè)、化工和服務(wù)業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著不可或缺的作用。針對于深海液壓設(shè)備，由于結(jié)構(gòu)外部環(huán)境壓力極高，環(huán)境變化將導(dǎo)致油液介質(zhì)粘度的大幅度變化，而油液粘度的變化會引起變量泵容積效率和系統(tǒng)阻尼比等特性的變化，這直接影響了液壓系統(tǒng)的控制特性和輸出特性，影響系統(tǒng)正常作業(yè)。為避免因油液粘度變化導(dǎo)致的系統(tǒng)特性的影響，這就要求對深海環(huán)境下的油液粘度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。傳統(tǒng)的粘度測量方法主要包括毛細(xì)管法、振動法、旋轉(zhuǎn)法和落球法等。其中旋轉(zhuǎn)法原理簡單，測量方便，應(yīng)用范圍廣，但傳統(tǒng)的粘度測量儀器僅針對于常壓環(huán)境，無法滿足深海高壓條件下的粘度測量。發(fā)展新型可適用于深海高壓環(huán)境下的油液粘度測量裝置顯得極為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)粘度測量儀器僅適用于常壓環(huán)境的不足，提供了基于旋轉(zhuǎn)法測量高壓油液粘度的新型粘度測量裝置。該裝置是針對目前高壓環(huán)境下油液粘度測量裝置的短缺而提出的一套全新的模擬深海高壓環(huán)境下測量油液粘度的機(jī)構(gòu)，并且本機(jī)構(gòu)自身提供動力機(jī)構(gòu)，可對油液提供高壓低溫的環(huán)境，可獨(dú)立完成油液粘度的測量，測量方便，適用范圍廣，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于旋轉(zhuǎn)法測量高壓油液粘度的新型粘度測量裝置，包括整體機(jī)架、測量機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)及動力機(jī)構(gòu)；測量機(jī)構(gòu)及動力機(jī)構(gòu)均固定于整體機(jī)架上，檢測機(jī)構(gòu)固定于測量機(jī)構(gòu)頂部；

測量機(jī)構(gòu)包括：由上殼體、中間殼體、下殼體和外殼底從上到下依次同軸固連形成的殼體，置于殼體內(nèi)的內(nèi)芯、旋轉(zhuǎn)筒及傳動軸，以及置于殼體下端的被動同步帶輪；

檢測機(jī)構(gòu)包括磁耦合聯(lián)軸器；

內(nèi)芯及傳動軸分別同軸設(shè)于殼體內(nèi)上部和下部，旋轉(zhuǎn)筒套在內(nèi)芯外側(cè)并與傳動軸配合相連，旋轉(zhuǎn)筒與內(nèi)芯的間隙內(nèi)充滿高壓油液，傳動軸穿出外殼底與被動同步帶輪相連，磁耦合聯(lián)軸器穿過上殼體頂部，下端與內(nèi)芯頂端固定，上端向檢測機(jī)構(gòu)傳遞內(nèi)芯扭矩；檢測機(jī)構(gòu)檢測該內(nèi)芯扭矩；

動力機(jī)構(gòu)與被動同步帶輪相連用于驅(qū)動被動同步帶輪轉(zhuǎn)動。

上述技術(shù)方案中，所述的檢測機(jī)構(gòu)還可以包括扭矩傳感器、傳感器連接盤、傳感器支撐套，所述的磁耦合聯(lián)軸器上端與傳感器連接盤固定，扭矩傳感器下部固定于傳感器連接盤上，上部與傳感器支撐套固定，傳感器支撐套與上殼體固定。

所述的動力機(jī)構(gòu)可以包含伺服電機(jī)、主動同步帶輪，主動同步帶輪與被動同步帶輪通過同步帶相連，伺服電機(jī)驅(qū)動主動同步帶輪轉(zhuǎn)動從而帶動被動同步帶輪轉(zhuǎn)動。

所述的傳動軸可以通過止推軸承和深溝球軸承與殼體連接。

所述的旋轉(zhuǎn)筒外還套有軸承擋圈，通過深溝球軸承與殼體連接實(shí)現(xiàn)其橫向固定。

旋轉(zhuǎn)筒與傳動軸可以通過過盈配合相互連接。

上殼體、中間殼體、下殼體以及外殼底均互相通過內(nèi)六角螺栓連接；在傳動軸與下殼體之間，尤其是在傳動軸與外殼底之間設(shè)置動密封圈。