[发明专利]油液粘度测量方法及装置

说明书

本发明涉及一种测量液体粘度的方法及用该方法进行测量的装置，尤其涉及一种通过测定小球在流体中的落下速度测量油液运动粘度的方法及装置。

迄今为止用于测量液体粘度的方法有很多种，例如：1）利用流体在毛细管管子和孔洞中流动求得流体粘度，用这种原理制成的粘度汁有：奥斯瓦尔德（Ostwald）粘度计、乌别洛特（Ubbelohde）粘度计、赛波特（Saybolt）粘度计、雷德伍德（Redwood）粘度计、恩格勒（Engler）粘度计、福特杯（Ford    Cup）粘度计、赞恩（Zahn）粘度计等;2）利用物体在流体中旋转而测出流体粘度，如：斯托默（Stormer）粘度计布鲁克菲尔德（Broodfield）粘度计;3）物体在流体中降落时受粘性阻力作用，测定球体下落一定距离所需时间可求得液体的粘度，如落球粘度计;此外还有利用物体在流体中振动测量粘度的振动粘度计、超声波粘度计等等。

而用于测量油液运动粘度最常用的方法是用毛细管进行测量，采用这种方法由于受人为因素的影响，致使测量误差大，测量精度不高，尤其在测量深色油液式被污染油液时更受限制。此外，用玻璃制成的毛细管呈“∪”形，容易断裂，且不便于清洗。在测量未知牌号的油液时，往往需多次试验选出合适的毛细管才能测出合格的粘度数据，因而大大增加了测量的工作量，造成人力、物力很大的浪费。而且仪器体积大，必须有专门实验室，不能在现场直接进行测量。

英国专利文献GB1491865公开了一种利用测定小球在流体中的落下速度测量流体粘度的落球式粘度计，它由粘度计管、装于管内的不锈钢球组成，围绕粘度计管外壁的上部及下部分别装有感应线圈。测量时，粘度计管内充入待测液体当不锈钢球通过上部感应线圈所在位置时感应出第一探测信号，第一显示装置显示出该信号，同时计时装置开始计时，当不锈钢球通过下感应线圈所在位置时感应出第二探测信号，第二显示装置显示出该信号，同时计时停止，从而可求出被测液体的粘度。但是该装置不能直接显示波测液体的粘度值，因此不便于连续测量大批量油样粘度，也不便于对设备工况进行自动监测。

据此，本发明旨在提出一种自动测量粘度的方法，该方法通过球体在被测油液中滚动落下，自动测量球体在油液中的运动速度，然后将该速度转换成相应的粘度，并将所测得的粘度值直接显示出来。

本发明的另一个任务是要提供一种实现上述方法的装置，该装置可将所测出的球体在被测油液中的运动速度经计算转换装置直接转换成粘度显示出来。

实现本发明上述测量方法的步骤是：

1、将待测油液装入一个倾料（或垂直）容器中，在该容器的外侧设有上下两个探测点，将比重大于待测油液比重的球体放入容器中，在球体的重力及流体的粘性阻力的共同作用下，球体沿倾斜（或垂直）容器从顶端自然向底端滚落或自由下落;

2、当球体经过上探测点时，由第传感器（4）发出第一探测信号，将该信号输入脉冲信号转换电路中产生第一标准脉冲信号，并触发自动计数电路，自动计数电路开始计数;

3、当球体经过下方探测点时，第二传感器（B）发出第二探测信号，将该信号输入脉冲信号转换电路中形成第二标准脉冲信号，并触发自动计数电路使自动计数电路停止计数;

4、将自动计数电路路所记载的两脉冲之间的计数值径速度/粘度转换电路及显示电路转换成油液的运动粘度，并将所测得的粘度值直接显示出来。

实施本发明所述方法的装置包括：一个倾斜（或垂直）设置并充有待测油液的容器，装于容器内的球体、球体的比重大于待测油液的比重，两个测量球体滚落至固定位置的传感器、接收由传感器输出的探测信号的脉冲信号转换电路、由脉冲信号转换电路输出的标准脉冲触发的自动计数电路和速度/粘度转换及显示电路。

本发明所述的方法，当上述盛装待测油液的容器垂直设置时，所述的球体形状也可以为非球体。

本发明所述的方法能直接显示粘度值，因而可以连续测量大批量油样粘度，便于对设备的运行工况进行自动监测，而且避免了人为因素对测量值的影响，提高了测量精确度。

下面将结合附图对本发明进行详细描述，其中：

图1为本发明的油液粘度测量原理图;

图2为本发明的油液粘度测量装置框图;

图3为用电传感器进行粘度测量的装置电路图;

图4为磁传感器A₂的电路原理图，传感器B₂的电路部分与传感器A₂完全相同;

图5为光传感器的电路原理图;

图6为速度/粘度转换器电路图。