基于柔性铰链的液体粘度测量方法研究.pdf

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1、第28卷第3期传感技术学报Vol_28No．3CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．20152015年3月StudyontheMeasurementMethodofLiquidViscosityBasedonFlexibleHingeL／UCong，ZHAOMeirong，MAJinyu(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianfinUniversity，Tianfin300072，China)A

2、bstract：Aimingattheproblemofon—linemeasurementoftheliquidviscosity，amethodbasedonthestyleofflexiblehingewasproposedtomeasuretheviscosityoftheliquid．Drivenbyelectromagnetic，thehingeprobemovedbackandforthinthemeasuredliquid．Withspecialelectromagneticcoildrivercircuit，s

3、ignalconditioningcircuitandmulti—channelsignalcollectedsynchronouslyanddisplayedinrealtimeandprocessingsoftware，basedontheadvan-tageofparallelogramstructureoftheflexiblehinge，bymeasuringthevibrationcharacteristicsofthehingeprobeinthemeasuredliquid，thecorrespondingmov

4、ementdampingfactorwasobtainedtocomputetheviscosityoftheliquid．Vibrationcharacteristicsofhingemovementcanbemeasuredinrealtime，collectedandprocessedpreciselythroughexperiments，systemcalibration，dampingfactorandliquidviscositymathematicalmodelwereaccomplished．Finally，th

5、eeficiencyofthemeasurementmethodwasprovedbycomparativestudywithastandardviscometer．Keywords：liquidviscositymeasurement；flexiblehinge；electromagneticinduction；dampingfactorEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．O3．002基于柔性铰链的液体粘度测量方法研究刘聪，赵美蓉，马金玉(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实

6、验室，天津300072)摘要：针对液体粘度的在线测量问题，提出了一种基于柔性铰链的液体粘度测量方法。采用电磁驱动，使柔性铰链探头在被测液体中进行往复运动；结合专用的电磁线圈驱动电路、信号调理电路以及多路信号同步采集与实时显示、处理软件，基于柔性铰链的平行四边形结构优势，通过检测铰链探头在被测液体中的振动特性，获取相应运动的阻尼因数，从而推算出被测液体的粘度。通过实验研究，实现了对铰链运动振动特性的实时测量、高精度采集和处理，并进行了测量系统标定，建立了阻尼因数与液体粘度的数学模型，最终，通过与标准粘度计的测量结果进行比对，验证了

7、该测量方法的有效性。关键词：液体粘度测量；柔性铰链；电磁感应；阻尼因数中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1004-1699(2015)03-0310-05粘度是指液体流动时分子间产生的摩擦阻力的实验结果带来计时误差；旋转法主要是通过测量流大小，是进行过程检测的重要物理参数。提高液体作用于物体的粘性力矩或物体的转速来确定液体体粘度测量的精确性能够创造更高的经济价值和社的粘度，但采用指针式读数的方式，使稳定性和读数会价值。例如，油液的粘度值是油气运移、聚集和油精度受到一定程度的限制；毛细管法虽作为一种很气田开发等环节的关键

8、参考指标之一，油液粘度的实用的粘度}贝0量方法，但因其结构的限制，容易被小微小变化会导致其流动特性发生很大改变，产品百颗粒物堵塞，且清洗干燥非常麻烦。近年来，随着分之一的粘度误差会导致每加仑产品增加1美分的电磁学、声学、光学、传感器技术、微纳制造技术以及成本。另