[发明专利]一种磁悬流体在线检测仪

说明书

本发明涉及一种磁悬流体在线检测仪，包括磁悬转子电机、传感圆筒、角速度测量模块、距离测量模块以及控制模块；所述传感圆筒连接至所述磁悬转子电机的转子，部分或全部浸入待测流体内，在所述磁悬转子电机的驱动下转动；所述控制模块基于所述传感圆筒的旋转角速度、浸入待测液体中的高度以及所述磁悬转子电机的转动力矩计算液体动力粘度并输出。本发明在力传动方面，摒弃了以往传统的轴加轴承的传动方法，采用磁悬系统替代轴承，从根本上解决了因摩擦力引起环境温度变化的影响，造成的测量误差，提高了测量精度。本发明的只有传感圆筒和连杆裸露在电机壳体外部，因此可以直接放置在罐体内、化工反应釜或管道上进行测量，适用范围广，通用性好。

技术领域

本发明涉及流体检测技术领域，尤其涉及一种磁悬流体在线检测仪。

背景技术

磁悬流体在线检测仪是一款检测流体介质特性的传感器，旨在通过本传感器，根据不同要求，可以同时检测流体流速，黏度，密度的一款多功能检测仪器。

现有市场的同类产品，有采用电机带动传动轴旋转或者用振动的原理通过传动轴的转动(振动)带动一定横截面积的柱型体，对流体介质的流速，黏度，密度等值进行检测，因受环境温度热胀冷缩的原理，造成传动轴的受力也发生变化，这样一来，检测到的信号就是多方面的，不是真正的测量值；因而，给产品生产过程中的监控带来了不利因素，从而给企业增加了大量的运维成本。现有市场的同类产品普遍存在问题就是摩擦力随温度高低变化而带来的测量误差，因测量误差无法把控，造成产品质量不稳定。

另外，目前市场所用的在线流体检测仪都是采用小型低速减速电机带动两个重合安装的圆盘，由弹簧或油丝构成粘度计量装置。当电机转动时，在电机转动力及标定粘度液作用下致使两个圆盘产生转动角差，其角差就是粘度值，根据标定粘度液的值与转盘角差，标定为计量粘度值。缺点是限于它的结构特点不能安装到工业化工现场，例如：管道内或反应釜内及罐体内。

发明内容

针对摩擦力引起的测量误差，本发明提供一种磁悬流体在线检测仪，采用磁悬系统，传动轴悬空于轴承中间，避免产生摩擦力，从根本上解决了轴与轴承之间受环境影响的问题，大大的提升产品的品质。

为达到上述目的，本发明提供了一种磁悬流体在线检测仪，包括磁悬转子电机、传感圆筒、角速度测量模块、距离测量模块以及控制模块；

所述磁悬转子电机的转子通过磁力作用悬浮转动；

所述传感圆筒连接至所述磁悬转子电机的转子，部分或全部浸入待测流体内，在所述磁悬转子电机的驱动下转动；

所述角速度测量模块检测所述传感圆筒的旋转角速度并发送给所述控制模块；

所述距离测量模块测量所述传感圆筒浸入待测流体中的高度；

所述控制模块基于所述传感圆筒的旋转角速度、浸入待测流体中的高度以及所述磁悬转子电机的输出力矩计算粘度并输出。

进一步地，所述控制模块计算粘度η包括：

其中h为所述传感圆筒浸入待测流体中的高度，ω为所述传感圆筒的旋转角速度，R_f为传感圆筒半径，R_a为待测流体容器半径，M为磁悬转子电机输出力矩。

进一步地，所述圆筒半径小于待测液体容器半径的1/10，所述控制模块计算粘度η包括：

其中h为所述传感圆筒浸入待测流体中的高度，ω为所述传感圆筒的旋转角速度，R_f为圆筒半径，M为磁悬转子电机输出力矩。

进一步地，所述角速度测量模块采用绝对值编码器，测量转子的旋转角速度获得所述传感圆筒的旋转角速度。