[发明专利]一种基于气泡弹性特征的液体场运动粘度系数测量方法

说明书

本发明涉及一种基于气泡弹性特征的液体场运动粘度系数测量方法，所述测量方法包括如下步骤：1)测量系统搭建；2)液体注入；3)气泡释放；4)信号采集处理；5)运动粘度系数计算；6)被测液体回收。本发明设计科学合理，能够快速实现运动粘度系数的测量，且测量系统结构简单，测量方便，测量精度高。

技术领域

本发明属于液体运动粘度系数测量领域，具体涉及一种基于气泡弹性特征的液体场运动粘度系数测量方法。

背景技术

液体运动粘度系数检测在诸多领域起着重要的作用，例如石油产品检测、制冷行业中制冷介质的调制检测、化工产品质量检测等。液体运动粘度系数检测的方法有许多，现有技术中常用的方法有毛细管法、旋转粘度计法、单管落球法及多管落球法。

但是，上述方法存在检测复杂或检测不稳定的缺陷，难以实现液体运动粘度系数的快速检测。因此，本专利提出一种基于气泡弹性特征的液体场运动粘度系数测量方法，可实现液体场下运动粘度系数的快速自动检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于气泡弹性特征的液体场运动粘度系数测量方法，能够快速实现运动粘度系数的测量，且测量系统结构简单，测量方便，测量精度高。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种基于气泡弹性特征的液体场运动粘度系数测量方法，其特征在于：所述测量方法的步骤为：

1)测量系统搭建：所述测量方法使用的测量系统包括液体储存仓及设备仓，所述液体储存仓的顶端对称设置有两个进液口，底端设置有出液口，所述液体储存仓内设置水听器；所述设备仓内设置有气泵、电磁阀、气泡导管、针头、处理系统及信号放大器，所述气泵与电磁阀连接，所述电磁阀与气泡导管连接，所述气泡导管伸入所述液体储存仓并在其端部设置有针头，气泵负责产生稳定气压，用于产生气泡，电磁阀负责控制气泡是否冒出至液体储存仓，处理系统负责控制电磁阀的开关；所述水听器连接至所述信号放大器，所述信号放大器连接至所述处理系统，当气泡冒出后，会产生相应的振动信号，水听器负责监听采集其信号，并对振动信号进行放大处理，形成被放大信号，处理系统负责处理被放大信号；

2)液体注入：将被测液体通过两个进液口注入到液体储存仓中，直至被测液体灌满液体储存仓；

3)气泡释放：开启气泵，当气泵稳定工作时，打开电磁阀使得气体通过气泡导管推进，并通过针头释放气泡至液体储存仓内；

4)信号处理：当气泡释放时，水听器采集液体中的振动信号，该振动信号通过信号放大器进行放大处理，被放大信号由处理系统进行收集，处理系统对被收集信号进行FFT处理，获得信号的频域信息，即可获得信号最大频率；

5)运动粘度系数计算：根据气泡频率公式，计算运动粘度系数，完成测量，运动粘度系数的计算公式为：

其中：σ为液体的表面张力系数；

ρ为液体密度为；

R为气泡平衡半径；

k为气泡的多变系数；

P₀为静压强；

η为液体的运动粘度系数；

由上式变形可得：

所述气泡体积通过气泵进行设置，设其体积为V，根据球的体积公式，气泡的平衡半径记为R可以表示为：

其他参数在已知条件下，可通过频率的测量得到运动粘度系数；

6)被测液体回收；测量结束后，打开出液口上的阀门，回收被测液体，并清洗液体储存仓。