振動式粘度計具有以下優點:響應快,對安裝及測量環境要求低,精度好、適用面廣、可靠性強,在高溫高壓下也能測量,安裝及清洗也方便,適合于在線測量。
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振動式粘度計工作原理:是通過儀器上的物體在容器的流體中做有規律的運動,由于振動片受到流體粘性阻尼的作用,振動片的振幅會衰減。通過補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,這部分補充的能量與流體的粘度和密度有密切的關系,因而我們可以計算出粘度值。粘度值的計算公式為:
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振動粘度計粘度值計算公式
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式中的粘度值η是我們待測樣本的流體粘度,p是待測流體的密度。在前面的文章中,我們講解過如果粘度值η是常數,那么這個流體是牛頓流體,如果不是常數,那么這種流體是非牛頓流體。
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振動式粘度計一般來說由敏感探頭、主傳動軸、電磁和動力(扭振機構)、橫桿(相當于振幅增強器)、彈性扭管、差動變壓器(振幅測量)等組成。
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振動式粘度計工作過程:電流驅動扭振電機產生共振,帶動主軸產生扭轉振動,傳達至敏感探頭上,使得敏感探頭、主軸、橫桿同步振動。當測量流體樣本時,敏感探頭元件通過與流體的接觸,將粘度的變化轉化為敏感探頭剪應力矩的變化,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,通過差動變壓器微機的移動傳感器得出橫桿振幅的大小。此時,我們可以通過振幅的變化情況來對電流的大小進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,而微機通過測量電流的變化,能夠獲得補償功率的大小,補償功率的平方與流體的動力粘度值成正比,根據以上的公式,就可以計算出被測量流體的粘度值。
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以上是機械式振動式粘度計的原理及工作流程,根據其工作過程,我們知道振動式粘度計的主要部分是探頭元件,在測量過程中,需要調整電流的大小及等待振動元件振動頻率與振幅的穩定,相對來說還是比較簡單的,重要的是這種
粘度計對測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品應用。