基于電磁感應(yīng)的液體粘度測(cè)量方法研究.pdf

1、粘度是表征流體性質(zhì)的一個(gè)重要物理量,是液體的重要物理性質(zhì)和技術(shù)指標(biāo)之一。目前,在工業(yè)上的許多領(lǐng)域中都需要進(jìn)行液體粘度的測(cè)量。因此,液體粘度的測(cè)量具有十分重要的意義。雖然國(guó)內(nèi)外目前有許多粘度測(cè)量方法,但是其在線測(cè)量與抗干擾能力都不甚理想。
　　 論文基于電磁感應(yīng)原理,采用了一種新型的液體粘度測(cè)量方法-基于電磁感應(yīng)的液體粘度測(cè)量方法。其基本原理是利用兩個(gè)電磁線圈交替通電來(lái)控制柱狀永磁鐵活塞在兩個(gè)電磁線圈之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),活塞周圍充滿被

2、測(cè)液體,活塞的運(yùn)動(dòng)就會(huì)受到液體粘性阻力的影響,測(cè)量活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,便可根據(jù)液體的粘度與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的關(guān)系計(jì)算出被測(cè)液體的粘度。
　　 論文對(duì)液體粘度相關(guān)知識(shí)以及測(cè)量方案中需要用到的相關(guān)原理進(jìn)行了大量的理論分析。基于以上原理和相關(guān)理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一套基于電磁感應(yīng)的液體粘度測(cè)量系統(tǒng),并搭建了測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。然后,針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)推導(dǎo)出了被測(cè)液體粘度與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的數(shù)學(xué)模型。
　　 利用測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)基

3、于電磁感應(yīng)的液體粘度測(cè)量方案進(jìn)行了可行性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。首先,對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試實(shí)驗(yàn),并通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)對(duì)被測(cè)液體粘度與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了標(biāo)定。然后,進(jìn)行了測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性測(cè)量實(shí)驗(yàn)、測(cè)量誤差分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)量實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)線性度分析等。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性最大偏差大約為1 mPa·s,穩(wěn)定性最大偏差為0.6831 mPa·s,最大非線性誤差為0.007474 mPa·s。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,

4、測(cè)得的數(shù)據(jù)與液體粘度具有良好的相關(guān)性,反映了液體的粘度,并且測(cè)量系統(tǒng)具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性以及極高的線性度。
　　 通過(guò)以上各方面的工作,完成了對(duì)基于電磁感應(yīng)的液體粘度測(cè)量方案的可行性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果屬于在測(cè)量方案探索階段的正常范圍內(nèi),為液體粘度測(cè)量提供了一種新方法。
　　 測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),由一對(duì)電磁線圈控制磁性活塞在液體中往復(fù)運(yùn)動(dòng),通過(guò)測(cè)量活塞的運(yùn)動(dòng)時(shí)間來(lái)獲取液體粘度。其整個(gè)系統(tǒng)沒有任何附加的傳感器,完