專利名稱：毛細(xì)管運動粘度自動測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種毛細(xì)管運動粘度自動測試儀。
技術(shù)背景公知的，毛細(xì)管運動粘度計廣泛應(yīng)用于測量液體的運動粘度。現(xiàn)有的毛細(xì) 管運動粘度計有多種結(jié)構(gòu)形式，如烏氏粘度計、芬氏粘度計、品氏粘度計、逆 流粘度計。實際應(yīng)用中，通常將粘度計與傳感裝置和控制裝置結(jié)合，構(gòu)成自動 測試裝置，其工作原理是在某一恒定的溫度下，通過測定液體在重力下流過毛 細(xì)管運動粘度計的時間，來計算該溫度下液體的運動粘度。如圖1所示的，是一種現(xiàn)有的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，其包括一公知的烏氏粘度計、兩個光電傳感裝置14、以及控制裝置(圖中未示出)。烏氏粘度 計由底部互相連通的三根管子組成，其具體結(jié)構(gòu)包括上端開口的加液管11， 在其下部形成有儲液球狀部111;上端開口的測試管12，其上部形成有測試球 狀部121、下部形成有下球狀部122，測試球狀部121與下球狀部122通過毛細(xì) 管123連通，下球狀部122的底部與加液管11的儲液球狀部111的底部通過彎 管連通；以及上端開口的氣壓平衡管13，其下端與測試管12的下球狀部122連 通。兩個光電傳感裝置14，沿高度方向分別設(shè)置在與測試管12的測試球狀部 121的上下兩個測試點對應(yīng)處?？刂蒲b置，與兩個光電傳感裝置14連接，通常 包括微處理器單元和相應(yīng)外圍單元。其測試方法如下將烏氏粘度計放置在恒 溫浴中、并保持粘度計的各管處于垂直狀態(tài)。從加液管ll加入待測的液體，堵
住氣壓平衡管13使之不通氣，利用吸氣裝置將液體從儲液球狀部111經(jīng)過下球 狀部122抽吸到測試球狀部121上方，接著打開氣壓平衡管13使之與大氣連同， 由于氣壓作用下球狀部122內(nèi)的液體回流到儲液球狀部111，使毛細(xì)管以上的液 體懸空，即形成氣承懸置的液柱，該液柱在重力作用下下落，當(dāng)液面降至測試 球狀部121的上測試點時，與之對應(yīng)的一個光電傳感裝置14輸出開關(guān)信號，當(dāng) 液面降至測試球狀部121的下測試點時，另一個光電傳感裝置14輸出開關(guān)信號。 控制裝置根據(jù)兩個光電傳感裝置14的輸出開關(guān)信號，計算出液體流經(jīng)測試球狀 部121的上下兩個測試點的時間。重復(fù)操作多次并計算平均值，將該平均值與 標(biāo)準(zhǔn)液體流經(jīng)該測試球狀部121的上下兩個測試點的時間相比，再乘以標(biāo)準(zhǔn)液 體的粘度，即可測量出試樣的粘度。采用傳統(tǒng)的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀進(jìn)行測試時，必須正確的選擇粘度 計毛細(xì)管管徑，以使液體試樣在毛細(xì)管內(nèi)流動時間不能少于200秒。這是因為 若流速過快，液體在毛細(xì)管內(nèi)流動時會變成湍流而不適用于伯努力方程 (Poiseuille)，造成計算的偏差。另一方面，流速過快也會影響傳感器測量的精 度。因此，在正式測試前要對待測液體的粘度值進(jìn)行人工估計，來選擇具有合 適管徑的毛細(xì)管的粘度計。但是人工估計準(zhǔn)確性差，經(jīng)常造成毛細(xì)管管徑選擇 的偏差，從而導(dǎo)致了以下結(jié)果如果選擇的毛細(xì)管管徑太小，流速過慢，造成 測試時間不必要地延長，降低工作效率；如果選擇的毛細(xì)管管徑太大，流速過 快導(dǎo)致測試失敗，需更換粘度計重新測試，同樣會降低工作效率。不僅如此，由于測試不同粘度值的液體必須使用不同毛細(xì)管管徑的粘度計， 才能獲得高的精度和效率，因此，為了適應(yīng)粘度范圍很廣的液體的測試要求， 需要配備具有不同毛細(xì)管管徑的多種粘度計，并且在測試時根據(jù)需要頻繁的進(jìn) 行更換。例如，要測試粘度范圍為2-25000 mm2/s的液體，使測試時間保持在200-600秒內(nèi)，必須使用毛細(xì)管管徑0.25-4mm的多種粘度計。由此產(chǎn)生了以下 問題其一，帶來購置多種粘度計的負(fù)擔(dān)，增加花費；其二，更換粘度計后須 矯正其安裝垂直度，費時費工，帶來了麻煩，同時也難于完全避免更換后由于 垂直度不同引起的誤差；其三，更換粘度計時，易造成粘度計損壞，造成損失。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種毛細(xì)管運動粘度自 動測試儀。為此，本實用新型提供的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，其特征是包括毛 細(xì)管運動粘度計，具有測試管，所述測試管沿高度方向形成有多個測試球狀部，所述多個測試球狀部通過毛細(xì)管上下連通；多個傳感裝置，設(shè)置在所述多個測 試球狀部對應(yīng)的測試點處，以檢測液體的液面通過各測試點；以及控制裝置， 與多個所述傳感裝置電連接，其包括可在抽樣過程中根據(jù)液體流經(jīng)底部的測試 球狀部的時間估算出液體的粘度值、并根據(jù)估算液體粘度值確定用于測試的測 試球狀部數(shù)量、以及可在測試過程中根據(jù)液體流經(jīng)選定的測試球狀部的時間計 算出液體粘度的微處理器單元。最好的，所述毛細(xì)管運動粘度計為烏氏粘度計。最好的，所述傳感裝置為光電傳感裝置。最好的，還具有與所述控制裝置連接、且受所述控制裝置的指令控制以完 成吸液操作和氣壓平衡管開、閉操作的執(zhí)行裝置。利用本實用新型提供的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀進(jìn)行液體運動粘度測試的方法，包括抽樣步驟和測試步驟在抽樣步驟中，將液體抽吸到位于最底部的測試球狀部上方，通過位于該 測試球狀部的上下兩測試點處的傳感裝置，檢測液體流經(jīng)該兩測試點的時間， 微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測試點的時間來估算液體的粘度值，并確定用幾個 測試球狀部來進(jìn)行測試。在測試步驟中，將液體抽吸到選定的多個測試球狀部上方，通過位于選定 的上部測試球狀部的上測試點處和最底部的測試球狀部的下兩測試點處的傳感 裝置，檢測液體流經(jīng)該兩個測試點的時間，微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測試點 的時間計算液體的粘度值。與傳統(tǒng)的測試儀器和方法相比，本實用新型的有益效果在于1) 由于測試儀具有多個測試球狀部和多個傳感器，并且通過微處理器的控 制可根據(jù)液體粘度值選定用于測試的測試球狀部數(shù)量，僅用一臺儀器即可滿足對不同粘度值的液體測試要求，使測試時間都200-600秒范圍內(nèi)。2) 通過抽樣過程和微處理器自動估算液體粘度值，避免因人工估算粘度值 的偏差造成重復(fù)測試和測量時間過長，提高了工作效率。3) 測量不同粘度的液體時無須更換粘度計，避免了因更換粘度計需矯正垂 直度所帶來的麻煩、以及因垂直度不同所引起的誤差，提高了測試精度，測量 誤差從原來的StP/。減小為^fc0.5y。，4) 真正實現(xiàn)測量過程的全自動化，提高了測量速度。5) —次安裝永久使用，提高了儀器的可靠性，避免因更換時不當(dāng)操作造成 粘度計損壞。以下，通過具體實施例對本實用新型提供的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀的 結(jié)構(gòu)和有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是現(xiàn)有的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀的示意圖。圖2是本實用新型提供的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀的示意圖。 最佳實施方式參照圖2，本實用新型提供的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，包括毛細(xì)管運動 粘度計、傳感裝置3、控制裝置(圖中未視出)。毛細(xì)管運動粘度計，最好是三管式烏氏粘度計。但并不限于此，其他種類 的毛細(xì)管運動粘度計也可以適用。三管式烏氏粘度計包括上端開口的加液管21，在其下部形成有儲液球狀部211;上端開口的測試管22，形成有沿高度方 向排列的五個測試球狀部221、以及下球狀部222，五個測試球狀部221之間、 以及測試球狀部221與下球狀部222通過毛細(xì)管223連通，下球狀部222的底 部與加液管21的儲液球狀部211的底部通過彎管連通；以及上端開口的氣壓平 衡管23，其下端與測試管22的下球狀部222連通。傳感裝置3，包括為六個傳感器，沿高度方向設(shè)置與測試管22的五個測試 球狀部221的上下兩個測試點對應(yīng)處。傳感器最好采用光電傳感器，公知的每 個光電傳感器包括一對光電管。控制裝置，與傳感裝置3電連接連接。該裝置包括微處理器單元，用于完 成控制、計算等操作，該單元還包含應(yīng)用程序。進(jìn)一步的，控制裝置還包括與 微處理器單元連接的存儲器和顯示單元，顯示單元用于顯示工作狀態(tài)及計算的 時間、粘度值，存儲器用于存儲相關(guān)數(shù)據(jù)。還可包括與微處理器單元連接的按 鍵單元，以輸入相應(yīng)操作。更進(jìn)一步的，包括與微處理器單元連接的通信單元， 以實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。毛細(xì)管運動粘度自動測試儀的測試方法如下將粘度計放置在恒溫浴中、 并保持粘度計的各管處于垂直狀態(tài)，從加液管21加入待測液體。先進(jìn)行抽樣測 試步驟，關(guān)閉氣壓平衡管23使之不通氣，通過吸氣裝置將液體從儲液球狀部211 經(jīng)過下球狀部222抽吸到位于最底部的一個測試球狀部221上方，接著打開氣 壓平衡管23使之與大氣連通，液體在重力作用下下落，通過位于最底部的測試 球狀部221的上下兩測試點處的兩個傳感器檢測液體流經(jīng)該兩測試點的時間， 微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測試點的時間來估算液體的粘度值，并確定用幾個 側(cè)試球狀部來進(jìn)行測試。再進(jìn)行正式測試步驟中，按照上述操作將液體抽吸到確定參與測試的多個 測試球狀部上方，通過位于最上部的一個測試球狀部的上測試點處和位于最底 部的一個測試球狀部的下兩測試點處的兩個傳感器檢測液體流經(jīng)該兩個測試點 的時間，微處理器根據(jù)液體流經(jīng)該兩測試點的時間計算液體的粘度值。在測試時，當(dāng)粘度值越小確定參與測試的測試球狀部越多，采用這種方法 后測試不同粘度的液體，均可使測試時間控制在200-600秒范圍內(nèi)。上述測試操作中，吸氣裝置的動作及氣壓平衡管23的開、閉由受控制裝置 的指令控制的執(zhí)行裝置(圖中未示出)自動完成。執(zhí)行裝置包括設(shè)置粘度計的 測試管22上端開口處的電控閥裝置和設(shè)置氣壓平衡管23上端開口處的電控閥 裝置，電控閥裝置與控制裝置連接、以接收控制裝置的指令控制進(jìn)行相應(yīng)動作。以上結(jié)合了實施例對本實用新型進(jìn)行了說明，但這并不構(gòu)成對本實用新型 的限制。任何在同樣的構(gòu)思下所作出的修改和變化，也均屬于本實用新型保護(hù) 的范圍。
權(quán)利要求1、毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，其特征是包括毛細(xì)管運動粘度計，具有測試管，所述測試管沿高度方向形成有多個測試球狀部，所述多個測試球狀部通過毛細(xì)管上下連通；多個傳感裝置，設(shè)置在所述多個測試球狀部對應(yīng)的測試點處，以檢測液體的液面通過各測試點；以及控制裝置，與多個所述傳感裝置電連接，其包括可在抽樣過程中根據(jù)液體流經(jīng)底部的測試球狀部的時間估算出液體的粘度值、并根據(jù)估算液體粘度值確定用于測試的測試球狀部數(shù)量、以及可在測試過程中根據(jù)液體流經(jīng)選定的測試球狀部的時間計算出液體粘度的微處理器單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，其特征是所述毛 細(xì)管運動粘度計為烏氏粘度計。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，其特征是所述傳感裝置為光電傳感裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，其特征是還具有 與所述控制裝置連接、且受所述控制裝置的指令控制以完成吸液操作和氣壓平 衡管開、閉操作的執(zhí)行裝置。
專利摘要毛細(xì)管運動粘度自動測試儀，包括毛細(xì)管運動粘度計，具有測試管，所述測試管沿高度方向形成有多個測試球狀部，所述多個測試球狀部通過毛細(xì)管上下連通；多個傳感裝置，設(shè)置在所述多個測試球狀部對應(yīng)的測試點處，以檢測液體的液面通過各測試點；以及控制裝置，與多個所述傳感裝置電連接?？刂蒲b置在抽樣過程中根據(jù)液體流經(jīng)底部的測試球狀部的時間估算出液體的粘度值、并根據(jù)估算液體粘度值確定用于測試的測試球狀部數(shù)量，在測試過程中根據(jù)液體流經(jīng)選定的測試球狀部的時間計算液體粘度?？蓾M足對不同粘度值的液體測試要求，可提高工作效率測試精度。
文檔編號G01N11/06GK201034905SQ20072000678
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者洪泉益, 馬宏平, 高時兵 申請人:泉州市鐵通電子設(shè)備有限公司