[发明专利]驱动非牛顿流体的自动感应出液控制系统及其制作方法

说明书

本发明涉及一种驱动非牛顿流体的自动感应出液控制系统及其制作方法，通过数学模型描述宾汉塑性流体的特性，计算泵送非牛顿流体的粘滞流动值；利用市场主流洗护沐产品的年至流动值范围，计算所需泵送功率；通过损失函数，计算非牛顿流体流转损失；结合非牛顿流体的特性与泵的性能参数，确定自动感应出液装置；根据确定的自动感应出液装置同时设计泵的尺寸，完成制作。本发明通过泵体功率的计算和结构的设计，适应宽粘度范围的非牛顿流体。使得装置在不同粘度的非牛顿流体，不同温度下有稳定的液体输出量。考虑了管壁、材料等摩擦系数的影响，具有低功耗，长待机的特性。

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种驱动非牛顿流体的 自动感应出液控制系统及其制作方法。

背景技术

非牛顿流体，是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力 与剪切应变率之间不是线性关系的流体。具有射流胀大、爬杆效应、 无管缸吸特性、湍流减阻(也称Toms效应)、拔丝性、剪切变稀、连 滴效应等多种奇妙特性。

非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。在日常生活和 工业生产中，常遇到的各种高分子溶液、熔体、膏体、凝胶、交联体 系、悬浮体系等复杂性质的流体，差不多都是非牛顿流体。如洗发露、 护发素、沐浴露、洗面奶、洗洁精等液体都属于非牛顿流体。

洗洁精的主要成分是烷基磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、泡沫剂、增 溶剂、香精、水、色素和防腐剂等。烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠都 是阴离子表面活性剂，是石化产品，用以去污油渍。洗发露的主要以 三乙醇胺与氢氧化胺的混合盐、十二酸异丙醇酰胺、甲醛、聚氧乙烯、 羊毛脂、香料、色料和水作为原料。沐浴露的主要成分表面活性剂、 增泡剂、pH调节剂、黏度调节剂、香精、特殊添加剂(各种润肤剂、 天然提取物、杀菌剂等)等。

粘度是衡量洗洁精、沐浴露等的产品质量和使用性能的重要技术 指标。这些清洁溶液对粘度均有一定的要求，以确保产品具有合理的 流动速度，既不因为粘度过低导致流淌过快，在手中提留时间过短， 造成产品浪费；也不因粘度过高而导致产品不易被挤出。由于溶剂的 pH值的变化，表面活性剂的种类、用量及配比，增稠剂的种类及配方， 其他助剂，搅拌工艺过程中的搅拌速度及时间，甚至各类物料的投料 顺序等因素会影响最终产品的粘度大小，以及产品“冬稠夏稀”粘度 对温度的敏感性。

因此，市面上常见以手动按压式为主的手动出液装置，此类装置 费力，且无定量以及存在交叉细菌感染等诸多缺点；同时，现有市面 上驱动此类非牛顿液体的自动出液装置一般由于结构设计，或者材料 选择等原因，造成无法更好的驱动此类液体，造成断流、堵塞、无法 驱动等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种驱动非牛顿流体的自动 感应出液控制系统及其制作方法，用于解决现有市面上驱动此类非牛 顿液体的自动感应出液装置一般由于结构设计，或者材料选择等原因， 造成无法更好的驱动此类液体，造成断流、堵塞、无法驱动等问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明公开了一种驱动非牛顿流体的自动感应出液控 制系统的制作方法，包括以下步骤：

S1通过数学模型描述宾汉塑性流体的特性，计算泵送非牛顿流体 的粘滞流动值；

S2利用市场主流洗护沐产品的年至流动值范围，计算所需泵送功 率；

S3通过损失函数，计算非牛顿流体流转损失；

S4结合非牛顿流体的特性与泵的性能参数，确定自动感应出液装 置；

S5根据S4中确定的自动感应出液装置同时设计泵的尺寸，完成制 作。

更进一步的，所述方法中，计算泵送非牛顿流体的粘滞流动值的 数学模型表达为：

τ＝κγⁿ+τ