[发明专利]一种液-液隔离式毛细管粘度计

说明书

技术领域

本发明涉及一种液-液隔离式毛细管粘度计。

背景技术

粘度测量在许多工业部门和科学研究领域的重要性是众所周知的，在石油、化工、医学等行业应用非常广泛，例如应用粘度计可以监测合成反应生成物的粘度，自动控制反应终点，某些食品和药物等的生产过程自动控制，各种石油制品和油漆的品质检验等，都需要进行粘度测量，在医学中测量血液及生物液体的粘度有着很重要的临床意义。常用的粘度测量有毛细管粘度计（如奥氏粘度计），用毛细管粘度计测量粘度，采用是比较法（分时比较）。用这种方法测量粘度时，每次测量的条件很难保证相同，所以精度比较低，受温度影响大，操作步骤繁琐，难于实现自动化。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种液-液隔离式毛细管粘度计，本发明采用两个毛细管串联中间设置一个液-液隔离器（这是保证同时测量的关键）同时测量的方案，很好地解决了测量精度低的问题并可以实现自动在线测量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种液-液隔离式毛细管粘度计，包括样品瓶、溶剂瓶、液-液隔离器、毛细管Ⅰ、毛细管Ⅱ、气囊式气动泵、控制系统、气动系统，其中，毛细管Ⅰ、液-液隔离器和毛细管Ⅱ依次管路连接，毛细管Ⅰ的另一端与气囊式气动泵连接；在液-液隔离器和毛细管Ⅱ连接的管路上设有支路，样品瓶和溶剂瓶分别与支路管路连接；

所述毛细管Ⅰ、毛细管Ⅱ的两端分别设有一个压差传感器，压差传感器通过放大电路与控制系统电路连接；

所述支路与毛细管Ⅱ之间的管路上设有气动阀门；

所述毛细管Ⅰ和液-液隔离器之间的管路上设有开关电磁阀；

所述毛细管Ⅱ和气动阀之间的管路上设有开关电磁阀；

所述液-液隔离器两端的霍尔传感器与控制系统电路连接；

所述支路上设有开关电磁阀；

所述样品瓶与支路连接的管路上设有弹性气囊式气动泵，弹性气囊式气动泵两侧的管路上各设有一个单向阀；

所述溶剂瓶与支路连接的管路上设有弹性气囊式气动泵，弹性气囊式气动泵两侧的管路上各设有一个单向阀；

所述气囊式气动泵、弹性气囊式气动泵均通过换向电磁阀与气动系统连接；

所述开关电磁阀和换向电磁阀均通过驱动电路与控制系统电路连接。

所述液-液隔离器包括壳体，壳体两侧各设有一霍尔传感器，霍尔传感器与控制系统电路连接；壳体的一侧设有参比液体进出口，另一侧设有样品液体进出口；壳体内设有柔性隔膜，柔性隔膜中段设有圆片形磁铁。见图3。

所述壳体由通过螺栓连接的左右两部分构成，进一步地，连接处设有密封件。

所述气囊式气动泵包括壳体，壳体内形成一个空腔—-储液腔，空腔内设有气囊(把气体和液体隔离开)，壳体上端设有充气口，充气口与空腔上端连通，壳体的下端设有液体出入口。

所述壳体由通过螺栓连接的上下两部分构成。

所述弹性气囊式气动泵包括壳体，壳体内形成一个空腔——储液腔，空腔内设有弹性气囊，壳体上端设有充气口，充气口与弹性气囊连通，壳体的下端设有液体出入口。弹性气囊式气动泵与气囊式气动泵结构类似，唯一不同之处在于：弹性气囊式气动泵的气囊具有弹性，当气囊内气体压力不大时，可以自行收缩。

所述壳体由通过螺栓连接的上下两部分构成。

所述支路上还设有注液口，注液口处设有单向阀。

所述控制系统、气动系统均是现有技术中的常规技术，对所属领域技术人员而言是容易实现的，本发明对此无改进之处，不再赘述。

工作原理：把两个毛细管串联在一起中间设置一个液-液隔离器，使溶剂液体和样品液体以相同的流速在管路中流动（但不流过压差传感器），同时又不能相混。两个压差传感器分别接在两个毛细管的两端，当两种液体流过两个毛细管时，分别在两个毛细管两端产生压降，由压差传感器测量两个毛细管两端的压力差(压差信号经放大电路放大后送A/D转换器再送入微处理器中，A/D转换器、微处理器是控制系统中的常规部件)，再依据泊肃叶定律（P=KQη），并根据两个毛细管中Q（体积流速）相同，可以推得公式：

η_r=(1/K)(P₂/P₁)；

其中：η_r为相对粘度，P₁为参比毛细管两端的压差，P₂为样品毛细管两端的压差，K为毛细管的几何常数。

微处理器根据公式计算出相对粘度。公式推导如下：

根据泊肃叶定律：(P=KQη)；