[发明专利]一种液体粘度测量装置

说明书

本发明提供一种液体粘度测量装置，包括：激励单元、检测单元、采集单元以及处理单元；激励单元通过引线与检测单元连接；激励单元用于输出高频交流电激励检测单元；检测单元用于检测标准球形颗粒，并产生电容信号或电感信号；采集单元用于采集电容信号或电感信号，并将信号时间差输送至处理单元；处理单元用于通过信号时间差获得标准球形颗粒在微流道中的加速度及在检测单元的速度信息，计算得到待测液体的粘度数据。本发明利用相对介电常数原理及电磁感应原理检测通过检测单元的脉冲信号，设计多个传感模块并通过算法处理确定待测液体中标准球形颗粒的加速度，实时测量待测液体粘度，大程度消除测量误差，规避液体粘度测量过程中的人为影响。

技术领域

本发明涉及液体粘度测量技术领域，具体而言，尤其涉及一种液体粘度测量装置。

背景技术

流体粘度是流体流动过程中流层间由于相对运动产生内摩擦而对流动产生阻力的性质，是表征流体流动状态的参数。粘度测量在石油、化工等工业领域以及生物、医学等领域具有重要意义。例如在机械液压、润滑等系统中，油液粘度随系统中油温变化，且受系统中污染物属性、浓度等性质影响。粘度是流体的重要物理性质，是判断油液质量的重要参考指标，是油液运行劣化的重要警示指标。

当油液粘度过小时，由于油膜强度下降，机械表面形成边界摩擦，设备表面间磨损加剧；当油液粘度过大时，设备表面间摩擦阻力增大，使得摩擦副磨损加剧，同时标志油品过度氧化衰变，添加剂逐渐失效。通过对油液粘度的测量，可直接监测油液状态，进而判断系统运行状况，实现对重大事故的预判，避免重大经济损失。因此，液体粘度测量对工业经济发展具有重大意义。

当前，该领域对液体粘度测量的常用方法有落球法、转筒法以及毛细管法等。其中，落球法需使用停表等仪器，人为影响因素大，目前也有应用激光对准球体通过感光记录球体下落一定距离的时间，但难以对激光进行调节使其对准实验中大尺寸通道中的小尺寸球体，实验成功率低；转筒法匀速段不易确定，使得实验数据误差较大；当毛细管直径很小而测量的液体样品粘度过大时，测定结果则会产生较大误差。

发明内容

根据上述现有技术的粘度测量过程人为影响大、抗干扰性较弱、实验数据误差大、系统设计复杂且无法实时检测的技术问题，提供一种液体粘度测量装置。本发明主要利用相对介电常数原理，检测通过多个电容传感模块的电容脉冲信号或检测通过多个电感传感模块的电感脉冲信号，设计多个传感模块并通过算法处理确定待测液体中标准球形颗粒的加速度，实时测量待测液体粘度，大程度消除测量误差，规避液体粘度测量过程中的人为影响。

本发明采用的技术手段如下：

一种液体粘度测量装置，包括：激励单元、检测单元、采集单元以及处理单元；激励单元通过引线与检测单元连接；

所述激励单元用于输出高频交流电激励检测单元；

所述检测单元用于检测标准球形颗粒，并产生电容信号或电感信号；

所述采集单元用于采集电容信号或电感信号，并将信号时间差输送至处理单元；

所述处理单元用于通过信号时间差获得标准球形颗粒在微流道中的加速度及在检测单元的速度信息，计算得到待测液体的粘度数据。

进一步地，所述检测单元通过模塑法嵌于芯片基体中；芯片基体包括：液体入口、液体出口、连通液体入口和液体出口的微流道；液体入口后方的微流道上还连通有标准球形颗粒添加口，液体出口前方的微流道上还连通有储液区。

进一步地，所述检测单元包括电容传感模块和电感传感模块；电容传感模块和电感传感模块分别设置在所述标准球形颗粒添加口与所述储液区之间。