[發(fā)明專利]一種非牛頓液體流變特性的過(guò)程檢測(cè)裝置及其計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910342005.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110082263B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯慶鏑;楊杰;黃海鴻;尚松柏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N11/14
• 分類號(hào): G01N11/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開(kāi)了一種非牛頓液體流變特性的過(guò)程檢測(cè)裝置,包括有反應(yīng)釜，反應(yīng)釜的端蓋上設(shè)有液體注入口，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有過(guò)程檢測(cè)室，過(guò)程檢測(cè)室的進(jìn)出口處分別安裝有壓力傳感部分，過(guò)程檢測(cè)室中分別設(shè)有粘度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，粘度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括有外罩、檢測(cè)桶外罩、檢測(cè)桶，檢測(cè)桶內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸上安裝有滑套模塊，滑套模塊的圓周位置分布有與撥叉配合的插孔，撥叉位于檢測(cè)桶的內(nèi)側(cè)壁上，滑套模塊的底端設(shè)有外齒花鍵軸，外齒花鍵軸與其下方的內(nèi)齒花鍵套配合傳動(dòng)，傳動(dòng)軸的底端部安裝有法蘭盤(pán)式扭矩傳感器。本發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)非牛頓液體在整個(gè)可改變場(chǎng)域中流變特性的變化，具有更換方便，可操作性高，測(cè)量范圍廣，造價(jià)低，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及非牛頓液體流變特性檢測(cè)領(lǐng)域，主要涉及一種非牛頓液體流變特性的過(guò)程檢測(cè)裝置及其計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

粘度是流體粘滯性的一種量度，流體粘度在許多工業(yè)過(guò)程中是很重要的參數(shù)，在一定程度上，粘度反映了流體的流變特性。非牛頓液體廣泛存在于生活、生產(chǎn)和大自然之中，因此研究非牛頓液體的粘度及流變特性是一個(gè)具有經(jīng)濟(jì)意義的項(xiàng)目。

傳統(tǒng)研究非牛頓液體的粘度的方法有很多，相應(yīng)的儀器更是數(shù)不勝數(shù)，其中應(yīng)用最為廣泛的主要有旋轉(zhuǎn)法、毛細(xì)管法、落體法以及振動(dòng)法等幾種。毛細(xì)管中殘留物料對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響比較大，所以每次測(cè)量完都需要進(jìn)行徹底清洗和干燥，測(cè)量耗時(shí)較長(zhǎng)，還要注意保養(yǎng)；落體法由于受落體比重的影響，它只能測(cè)量較低剪切速率下的粘度，不能模擬實(shí)際情況中高剪切速率的情況；采用振動(dòng)法制造的粘度計(jì)不太適用于非牛頓流體的粘度測(cè)定，而且粘度的測(cè)量范圍較小；旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)只適用于測(cè)低剪切速率下的流體，對(duì)電機(jī)和機(jī)械要求較高，支撐部分結(jié)構(gòu)容易損壞，重復(fù)性較差。

上述描述的方式條件場(chǎng)域固定且單一，均不能較好的描述非牛頓液體的流變特性。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種非牛頓液體流變特性的過(guò)程檢測(cè)裝置及其計(jì)算方法，從而快速評(píng)估非牛頓液體在不同場(chǎng)域的流變特性。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種非牛頓液體流變特性的過(guò)程檢測(cè)裝置,包括有反應(yīng)釜，其特征在于：所述反應(yīng)釜外設(shè)有保溫壁，所述保溫壁內(nèi)安裝有加熱裝置，所述反應(yīng)釜的端蓋上設(shè)有液體注入口，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有過(guò)程檢測(cè)室，所述過(guò)程檢測(cè)室為模塊化設(shè)計(jì)，其可按照監(jiān)測(cè)需求疊加安裝，所述過(guò)程檢測(cè)室的進(jìn)出口處分別安裝有壓力傳感部分，所述過(guò)程檢測(cè)室中分別設(shè)有粘度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述粘度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括有外罩，所述外罩內(nèi)設(shè)有通過(guò)外罩支撐板安裝的檢測(cè)桶外罩，所述檢測(cè)桶外罩內(nèi)安裝有檢測(cè)桶，所述檢測(cè)桶內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)軸，所述檢測(cè)桶外罩通過(guò)其底端的外罩支撐板固定在傳動(dòng)軸上，所述傳動(dòng)軸上安裝有滑套模塊，所述滑套模塊的圓周位置分布有與撥叉配合的插孔，所述撥叉位于檢測(cè)桶的內(nèi)側(cè)壁上，其通過(guò)復(fù)位彈簧和電磁鐵配合安裝，所述滑套模塊的底端設(shè)有外齒花鍵軸，所述外齒花鍵軸與其下方的內(nèi)齒花鍵套配合傳動(dòng)，所述內(nèi)齒花鍵軸套通過(guò)固定架安裝在檢測(cè)桶外罩內(nèi)壁上，所述傳動(dòng)軸的底端部安裝有法蘭盤(pán)式扭矩傳感器，所述法蘭盤(pán)式扭矩傳感器驅(qū)動(dòng)端與傳動(dòng)軸通過(guò)法蘭聯(lián)軸器連接在一起，其傳感器的基座固連在檢測(cè)桶內(nèi)壁上，所述法蘭盤(pán)式扭矩傳感器的負(fù)載端與外罩支撐板固連在一起。

所述的加熱裝置為電加熱管，且電加熱管與保溫壁之間填充有保溫物料，所述保溫物料為發(fā)泡劑保溫物料，所選發(fā)泡劑為聚氨酯發(fā)泡劑，且電加熱管的加熱溫度通過(guò)溫度表顯示。

所述的壓力傳感部分分別包括有壓力泵、壓力傳感器、壓力表，所述液體注入口與過(guò)程監(jiān)測(cè)室連通，且過(guò)程監(jiān)測(cè)室的入口及出口管道上分別安裝有壓力泵及壓力控制閥，控制其進(jìn)出口壓力大小，同時(shí)旁邊設(shè)有壓力傳感器，與控制閥連接在一起，每個(gè)過(guò)程監(jiān)測(cè)室上均有壓力傳感器，用于獲取流場(chǎng)壓力數(shù)據(jù)。

所述的保溫壁和外罩均為不銹鋼材質(zhì)構(gòu)成，且外罩與過(guò)程檢測(cè)室的支撐板之間采用螺釘連接。

所述的檢測(cè)桶外罩與過(guò)程檢測(cè)室內(nèi)的流場(chǎng)上部貼合，且檢測(cè)桶外罩與外罩支撐板連接在一起，且外罩支撐板的上下端分別設(shè)有密封圈。