[发明专利]一种流体粘度测量装置及其测量方法

摘要

本发明公开了一种流体粘度测量装置及其测量方法，包括电源模块、DSP控制模块、电机驱动模块、电机模块、电流传感器、力矩传感器、编码器和显示器模块。本发明提出的通过测量电流输出量来测量流体粘度的装置，具有结构简单，测量范围宽，测量精度高，测量重复性好，成本低等优点。

主权项

一种流体粘度测量装置的测量方法，其特征在于，所述流体粘度测量装置包括RS232接口、USB接口、网络接口、显示模块、DSP控制模块、电源模块、电流传感器、电机驱动模块、力矩传感器、电机、温度传感器和搅拌模块；所述DSP控制模块分别和RS232接口、USB接口、网络接口、显示模块、电源模块、电流传感器、力矩传感器、温度传感器、电机驱动模块相连；所述电机驱动模块用于接收DSP控制模块的信号，对电机转速进行控制；所述电机的输出端和搅拌模块相连，用于带动搅拌模块转动；所述搅拌模块用于搅动被测流体；所述RS232接口、USB接口、网络接口用于DSP控制模块与上位机之间进行通信；所述电源模块用于供电；所述电流传感器用于采集电机的电流输出量信号，并将其传递给所述DSP控制模块；所述力矩传感器用于采集提供电机的力矩信号，并将其传递给所述DSP控制模块；所述温度传感器与被测流体直接接触，用于采集被测流体的温度，并将其传递给所述DSP控制模块；所述DSP控制模块用于控制电机按照预设的力矩大小带动搅拌模块转动，根据此时电机的电流输出量、被测流体的温度计算出被测流体的粘度，并控制显示模块显示当前时间、被测流体的温度以及被测流体的粘度；所述流体粘度测量装置的测量方法的具体步骤如下：步骤1)，将环境温度调节至预设的最低温度阈值Tmin；步骤2)，控制电机工作，使得其转速等于预设的最低转速阈值ωmin；步骤3)，通过力矩传感器和电流传感器测量电机的力矩值和电流值，并记录此时的环境温度T、电机转速ω、电机力矩值Μ和电机电流值I；步骤4)，按照预设的转速步长增加电机的转速；步骤5)，重复执行步骤3)到步骤4)，直至电机的转速大于等于预设的最高转速阈值ωmax；步骤6)，按照预设的温度步长调高环境温度；步骤7)，重复步骤2)至步骤6)，直至环境温度大于等于预设的最高温度阈值Tmax；步骤8)，根据记录的环境温度、电机转速、电机力矩值和电机电流值建立电机力矩值的计算模型：Μ＝α(I,ω,T)其中，α为在环境温度T下，电机力矩值Μ与电机电流值I、电机转速ω的关系式；步骤9)，根据粘度推导公式和电机力矩值的计算模型获得粘度的计算模型：η=Kα(I,ω,T)ω]]>其中，η为被测流体的粘度，常系数K与粘度测量装置的尺寸以及搅拌模块浸入被测流体的深度有关；步骤10)，对被测流体进行测量时，采用温度传感器获取环境温度，采用力矩传感器和电流传感器测量电机的力矩值和电流值，并将获取的环境温度、电机转速、电机力矩值和电机电流值代入步骤9)中的计算模型，计算出被测流体的粘度。