[实用新型]压电式倾点粘度分析仪传感器

说明书

本实用新涉及传感器，尤其是一种压电式倾点，粘度分析仪传感器。

压电式倾点，粘度分析仪传感器通常是在线连续测定石油产品倾点自动仪表，以及类似物类需自动分析其倾点，粘度的传感器。

在线倾点分析仪，国内外有振动式，跌落锤式，U型管式，倾斜盘式和运动球式诸种。这些分析仪器所采用的传感器原理均各不相同，如振动式是利用了在介质中作强迫振动的机械振子的振幅与介质流动性有一定对应关系的原理来检测倾点。这种原理的倾点分析仪曾申请过专利，专利号为87102119。而跌落锤式是利用插入测定杯试样中的小锤拨出时，在样品倾点前后所需的拨出力的差异来达到检测的目的。U型管式是用光电检测器来判断慢滴入检测器U型管一端的样品能否从U型管另一端流出来达到检测。目的。倾斜盘式是用光电检测器判断在检测盘中样品液面是否随着检测盘的倾斜而倾斜来达到检测目的。运动球式是利用悬浮在缓慢旋转的测量杯试样中的小球在样品达到倾点时，小球同测量杯一起偏转，用光电检测器所获得的小球偏转信号来达到检测目的。

以上这些倾点分析仪的传感器均存在以下不足：一是对样品的含杂，含水或流量要求严格，实用中往往不易达到；二是检测机构要求复杂，容易出问题，所以可靠性差，维护量大；三是都需样品处理和回收系统，从而增加成本。振动式检测原理虽然有它独特的优点，但由于采用电磁线圈驱动检测振子的振幅，电磁干扰大，激励线圈发热严重，影响对样品的冷却，其结构决定了对脱蜡油不能响应。鉴于上述情况，在现在技术中，尚没在一种结构简单，性能可靠，适用范围广泛的压电式倾点，粘度分析仪传感器。

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种对样品处理要求不严，适应性强，运行稳定可靠，灵敏度高，分析精度高，重复性好，分析周期短的压电式倾点、粘度分析仪传感器。

针对上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案。一种压电式倾点，粘度传感器，包括一个三端压电蜂鸣片，其特殊之处是所述三端压电蜂鸣片的公共片与金属相连，激励振片和检测振片上各焊接有一根引线，该引线穿过三端压电蜂鸣片中部的小孔从金属管中引出，上述金属管内靠近三端压电蜂鸣片处放入已有引线的测温元件，该测温元件的引线从金属管中引出，金属管上连接有一根地线，金属管内用灌封浆料密封。

利用本实用新型在线测定试样的倾点时，先将已做成的传感感器焊接在传感器外壳基板上，并安装在金属材料做成的容器中，传感器中金属管上连接的公共地线与检测振片，激励振片和测温元件的引线一起引出。然后将上述金属容器接入样品管道中。压电蜂鸣片因压电效应的缘故，当给激励端通入电信号时，压电蜂鸣片自身发生膨胀和收缩，产生自由振动，检测端感应出与振幅对应的电势。分析呈周期性，当试样经样品管道充满装有传感器的金属容器后，停止进样，在金属容器外表面有常用的电制冷器将样品的热量带走，使其降温，当达到倾点时，压电蜂鸣片的振幅降低到某一值，即由检测振片将振幅变成信号，输入单片微机，记录此时由测量元件测得的温度即为倾点值，同时由单片微机发出控制信号，以控制三通电磁阀使其通电，重新向传感器容器内进样，将上一周期的样品通过传感器容器上方的出口排入工艺管道而被置换掉，以后继续进行以上的过程，如此周而复始地进行在线分析其倾点。

当用本实用新型检测液体粘度时，将压电式粘度传感器放置在充满液体的容器中，给压电式传感器的激励振片通入电信号，使传感器本身振动，检测振片感应出与样品粘度有关的信号，当流动中的液体粘度发生变化时，传感器的振幅随粘度的改变而发生变化，从而检测振片就得到了与相应温度时液体粘度相关的感应信号，即粘度值。

本实用新型具有如下优点：

一、检测的核心部件一压电蜂鸣片的作用极为可靠，无需用马达和机构传动机构及光电检测器电磁振动等完成检测，从而降低成本，减小维护量。

二、不仅适应于非脱蜡油的倾点(凝点，结晶点)检测，而且还适应于脱腊油(润滑油)及其相应组份有倾点、粘度检测，覆盖范围广泛，体积小，结构紧凑，安装维护方便。

三、对样品的质量要求不严，适应性强，当含水量高达5％和含杂量高达0.5％的精况下，仍可正常工作。

四、稳定性高，能够做到连续运行1000小时，其数据漂移量不大于精确度指标，关且已在某工业现场无帮障运行时间已超过5000小时，比已在技术超过几倍。

五、分析周期短，只需1～12分，比已在技术缩短5～8倍。

六、不作任何条件变化，便可达到测量70℃范围内的准确性数值。

七、不仅可作在线监测，而且特别适应与其它调节仪表或计算机构成各种形式的质量闭环控制系统。