[實用新型]一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置

有效

• 申請號: 202022305724.0
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN212780368U
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 臧雨宸;林偉軍;吳鵬飛;徐德龍;蘇暢;高金彪
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

本實用新型實施例涉及超聲懸浮和液體物性測量領域，尤其涉及一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置，該裝置包括：超聲發生器，用于輸出同頻大功率信號以驅動超聲換能器；一對超聲換能器或者超聲換能器和反射面，通過超聲發生器調節一對超聲換能器的相位或者通過調節超聲換能器與反射面之間的距離產生波場從而控制液滴狀態；所述一對超聲換能器相對設置或者超聲換能器和反射面相對設置；所述超聲換能器為扇渦環形相控陣換能器，用于驅動待測液滴懸浮并繞軸旋轉；高速攝影機，用于觀察、拍攝液滴并輸送信息給計算機及觀測液滴的角速度，設置于駐波場的一側；計算機，用于控制高速攝影機及保存照片并分析計算液滴短、長半軸長。該裝置操作方便，精度高。

技術領域

本實用新型涉及超聲懸浮和液體物性測量分析領域，尤其涉及一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置。

背景技術

粘度是液體一個重要的物性參數，其準確測量對其在工程中的有效應用和相關學科的深入理解至關重要。傳統的方法需要將測量儀器與待測液體接觸進行測量。然而，在生物醫藥、國防工業等領域的某些特殊而重要的場景中，待測樣品可能為高活性、放射性或高溫熔融態物質，難以用常規方法在有容器的條件下進行處理或測量。無容器技術通過借助懸浮力場使被處理(或測量)材料不與容器壁(或測量儀器)接觸，避免了器壁污染和材料對容器的作用，因而無需考慮容器的耐溫、耐蝕、化學活性、表面狀態等性能，可用于處理高純、高活性、放射性和高熔點材料的高溫測量和處理。本實用新型提出的超聲懸浮式液體粘度的裝置可以實現液體粘度的非接觸式測量。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的是實現非接觸式液體粘度的測量。

為實現上述目的，本實用新型實施例提供了一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置，該裝置包括：

超聲發生器，用于輸出同頻大功率信號以驅動超聲換能器；

一對超聲換能器或者超聲換能器和反射面，通過超聲發生器調節一對超聲換能器的相位或者通過調節超聲換能器與反射面之間的距離產生波場從而控制液滴狀態；所述一對超聲換能器相對設置或者超聲換能器和反射面相對設置；所述超聲換能器為扇渦環形相控陣換能器，用于驅動待測液滴懸浮并繞軸旋轉

高速攝影機，用于觀察、拍攝液滴并輸送信息給計算機及觀測液滴的角速度，設置于駐波場的一側；

計算機，用于控制高速攝影機及保存照片并分析計算液滴短、長半軸長。

在一個可能的實施方式中，所述裝置還包括：輔助光源，用于照射待測液滴以便于高速攝影機觀察拍攝。

在一個可能的實施方式中，所述超聲發生器還包括匹配箱，用于通過調節匹配參數使其可與不同頻率超聲換能器搭配使用。

本實用新型實施例通過超聲發生器驅動扇渦環形相控陣換能器工作產生聲場使待測液滴懸浮并旋轉，經高速攝影機及計算機以及計算獲得了液滴的粘度，實現了無接觸測量，此裝置精度易操作，相比常規的接觸性測量物性參數的裝置擴大了可測量物質的范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置的一種結構的示意圖；

圖2為本實用新型一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置的另一種結構的示意圖；

圖3為本實用新型超聲換能器扇渦環形相陣的結構示意圖；

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

圖1為本實用新型實施例一種超聲懸浮式液體粘度的測量裝置的一種結構的示意圖。如圖1所示，該懸浮式液體粘度的測量裝置包括超聲發生器1、一對超聲換能器2、高速攝影機4和計算機5。