基于旋转法粘度测量系统的研究

发布时间：2017-11-03 13:34

本文关键词：基于旋转法粘度测量系统的研究

【摘要】：粘度是用来表征流体性质的一项非常重要的参数,流体粘度的测量对于鉴定流体质量以及确定其使用方向都具有十分重要的意义。旋转式粘度计是目前应用比较广泛的一类粘度计,它不仅能够进行不同牛顿流体的动力粘度测量还可以在不同的剪切速率下对同种流体进行测量,因此也被广泛应用于测量非牛顿流体的表观粘度以及流变特性。而传统的旋转式粘度计的力矩测量元件难以保证精确而稳定的粘度测量结果,并且单独的温控加热装置增加了装置的复杂程度,传统的测量方法也使得装置的自动化程度较低,因此本文研究了一种基于旋转法的新型液体粘度测量系统。该系统与传统的旋转式粘度计相比较而言有三方面的改进:首先,采用了动态扭矩传感器作为扭矩测量元件,提高了测量的精确度以及可靠性;其次,设计了与外圆筒一体的温度测控系统,通过PID调节使其能够满足室温至200℃范围内任意设定温度下粘度测量的要求;除此之外,本文基于Labview编写了扭矩测量部分、转速测量部分和温度测控部分的测量、控制程序,构建了系统的操作及显示界面,使测量系统的自动化程度更高。在完成粘度测量系统的设计及构建之后,本文对粘度测量过程中可能的误差源进行了分析,揭示了主要误差源对测量结果的影响规律,并提出了相应的误差控制办法,在此基础上完成了系统附加阻力矩与仪器常数的标定,确定系统附加阻力矩为3.01 mN·m,仪器常数为0.70×103。完成标定之后选择四组粘性流体样本,用本文设计的粘度测量系统对其进行粘度测量,并与传统毛细管式粘度计的测量结果进行对比,试验表明对于四个粘性流体样本,两种测量方法之间的测量误差相对较小并保持在10%以内:证明本文研究的粘度测量系统具有一定的可行性及可靠性。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH836

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 段翔兮;佃松宜;向国菲;王延博;刘飞佚;;采用动态扭矩传感器的双电机同步性能检测系统[J];测控技术;2016年01期

2 姜碧莹;惠绍楠;程祥瑞;;工作毛细管粘度计粘度常数测量结果不确定度评定[J];科技展望;2015年06期

3 肖文涛;张国忠;刘坤;刘京;王健;;同轴圆筒旋转粘度计测量误差的分析与修正[J];现代科学仪器;2012年02期

4 石延平;周庆贵;臧勇;;环形差动压磁式非接触动态扭矩传感器的研究与设计[J];中国机械工程;2011年17期

5 王岩;储江伟;;扭矩测量方法现状及发展趋势[J];林业机械与木工设备;2010年11期

6 吴阳平;滕召胜;林海军;迟海;;基于电容传感器的毛细管粘度计液位自动检测方法[J];传感技术学报;2009年07期

7 陈峗;张红胜;;光电轴角编码器的编码方式及其发展趋势[J];中国光学与应用光学;2009年02期

8 刘晓明;艾志久;黄俭波;陶云;熊昕;;非牛顿流体与牛顿流体在旋流器内的流场分析[J];石油机械;2009年03期

9 贾达;邹益民;;基于虚拟仪器技术的自由旋转粘度计[J];计算机工程与设计;2009年03期

10 詹昊;李万平;方秦汉;李龙安;;不同雷诺数下圆柱绕流仿真计算[J];武汉理工大学学报;2008年12期