振動(dòng)式粘度計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)快,對(duì)安裝及測(cè)量環(huán)境要求低,精度好、適用面廣、可靠性強(qiáng),在高溫高壓下也能測(cè)量,安裝及清洗也方便,適合于在線測(cè)量。
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振動(dòng)式粘度計(jì)工作原理:是通過儀器上的物體在容器的流體中做有規(guī)律的運(yùn)動(dòng),由于振動(dòng)片受到流體粘性阻尼的作用,振動(dòng)片的振幅會(huì)衰減。通過補(bǔ)充因流體粘性阻尼而損失的能量,使得物體的振幅維持在原有的狀態(tài),這部分補(bǔ)充的能量與流體的粘度和密度有密切的關(guān)系,因而我們可以計(jì)算出粘度值。粘度值的計(jì)算公式為:
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振動(dòng)粘度計(jì)粘度值計(jì)算公式
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式中的粘度值η是我們待測(cè)樣本的流體粘度,p是待測(cè)流體的密度。在前面的文章中,我們講解過如果粘度值η是常數(shù),那么這個(gè)流體是牛頓流體,如果不是常數(shù),那么這種流體是非牛頓流體。
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振動(dòng)式粘度計(jì)一般來說由敏感探頭、主傳動(dòng)軸、電磁和動(dòng)力(扭振機(jī)構(gòu))、橫桿(相當(dāng)于振幅增強(qiáng)器)、彈性扭管、差動(dòng)變壓器(振幅測(cè)量)等組成。
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振動(dòng)式粘度計(jì)工作過程:電流驅(qū)動(dòng)扭振電機(jī)產(chǎn)生共振,帶動(dòng)主軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng),傳達(dá)至敏感探頭上,使得敏感探頭、主軸、橫桿同步振動(dòng)。當(dāng)測(cè)量流體樣本時(shí),敏感探頭元件通過與流體的接觸,將粘度的變化轉(zhuǎn)化為敏感探頭剪應(yīng)力矩的變化,敏感探頭元件的振幅大小也隨之變化,并將這種變化反饋到橫桿上放大,通過差動(dòng)變壓器微機(jī)的移動(dòng)傳感器得出橫桿振幅的大小。此時(shí),我們可以通過振幅的變化情況來對(duì)電流的大小進(jìn)行加大或者減少操作,以此來控制敏感元件的振幅,使得元件維持在恒定不變的頻率及振幅,而微機(jī)通過測(cè)量電流的變化,能夠獲得補(bǔ)償功率的大小,補(bǔ)償功率的平方與流體的動(dòng)力粘度值成正比,根據(jù)以上的公式,就可以計(jì)算出被測(cè)量流體的粘度值。
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以上是機(jī)械式振動(dòng)式粘度計(jì)的原理及工作流程,根據(jù)其工作過程,我們知道振動(dòng)式粘度計(jì)的主要部分是探頭元件,在測(cè)量過程中,需要調(diào)整電流的大小及等待振動(dòng)元件振動(dòng)頻率與振幅的穩(wěn)定,相對(duì)來說還是比較簡單的,重要的是這種
粘度計(jì)對(duì)測(cè)量的流體粘度值沒有太大的要求,適合廣泛的流體粘度值產(chǎn)品應(yīng)用。