[发明专利]用于牛顿流体和非牛顿流体的粘度计

权利要求书

1.一种粘度计，包括：

第一毛细管，具有第一直径D₁和第一管长度L_Tot1；

第一差分压力变换器，跨越所述第一毛细管的第一测量长度L₁操作以感测第一差分压力ΔP₁，所述第一测量长度L₁沿所述第一毛细管上被配置为产生稳态层状流的光滑的、直的且不受阻碍的部分延伸；

第二毛细管，流动地串连在所述第一毛细管之后，并且具有第二直径D₂和第二管长度L_Tot2，D₂≠D₁；

第二差分压力变送器，跨越所述第二毛细管的第二测量长度L₂操作以感测第二差分压力ΔP₂，所述第二测量长度L₂沿所述第二毛细管上被配置为产生稳态层状流的光滑的、直的且不受阻碍的部分延伸；

质量流量计，流动地串连在所述第二毛细管之后，并且能够感测流体密度ρ和流体质量流量m；以及

处理器，与所述质量流量计进行数据通信，并且能够使用非牛顿流体模型，基于D₁、D₂、L₁、L₂、ΔP₁、ΔP₂、ρ和m，计算流经所述第一毛细管、所述第二毛细管和所述质量流量计的流体的粘度参数。

2.根据权利要求1所述的粘度计，其中所述处理器还能够基于D₁、D₂、L₁、L₂、ΔP₁、ΔP₂、ρ和m计算流经所述第一毛细管、所述第二毛细管和所述质量流量计的流体的牛顿粘度。

3.根据权利要求1所述的粘度计，其中所述第一管长度L_Tot1大于或等于L₁+0.07 D₁[Re]₁，并且L_Tot2大于或等于L₂+0.07 D₂[Re]₂，其中[Re]₁是流经所述第一毛细管的流体的Reynolds数，而[Re]₂是流经所述第二毛细管的流体的Reynolds数。

4.根据权利要求1所述的粘度计，其中所述处理器配置为将所述流体作为Bingham塑料进行建模，并且所计算的粘度参数是表观粘度μ_A和临界剪切应力τ₀。

5.根据权利要求1所述的粘度计，其中所述处理器配置为将所述流体作为Ostwald-de Waele流体进行建模，并且所计算的粘度参数是表观粘度μ_A和相对于牛顿行为的指数偏离程度n。

6.根据权利要求1所述的粘度计，还包括：

第三毛细管，流动地串连在所述第一毛细管和所述第二毛细管之后，并且具有第三直径D₃和第三管长度L_Tot3，D₃≠D₁或D₂；以及

第三差分压力变送器，跨越所述第三毛细管的第三测量长度L₃操作以感测第三差分压力ΔP₃，所述第三测量长度L₃沿所述第三毛细管上被配置为产生稳态层状流的光滑的、直的且不受阻碍的部分延伸；以及

其中所述处理器除了基于D₁、D₂、L₁、L₂、ΔP₁、ΔP₂、ρ和m之外，还基于D₃、L₃和ΔP₃，来计算粘度参数。

7.根据权利要求6所述的粘度计，其中所述处理器配置为将所述流体作为Ellis流体进行建模，并且所计算的粘度参数是Ellis流体等式中的α、和