自动计时装置和自动计时毛细管黏度测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于测量和计量科学领域，涉及一种自动计时装置和自动计时毛细管黏度测量装置。该自动计时装置包括计时装置(10)、触发装置(20)和纵向位移装置(30)，其中，计时装置(10)包括计时钟(11)；触发装置(20)包括第一光电开关(21)、第二光电开关(22)、第一开关限位夹(23)和第二开关限位夹(24)；纵向位移装置(30)包括第一定位旋钮(31)、第二定位旋钮(32)和连接杆(33)。本发明专利技术采用光电开关发射的红外线感应液体样品凹液面流到上、下计时刻度线的时间，实现自动测量流出时间，测量准确性高，操作简便；采用纵向位移装置实现了上下两个光电开关之间的位置可自由调整，从而自动计时装置可适用于不同尺寸的毛细管黏度计。

Automatic timing device and automatic timing capillary viscosity measuring device

The present invention belongs to the field of measurement and measurement science, and relates to an automatic timing device and an automatic timing capillary viscosity measuring device. The automatic timing device comprises a timing device (10), triggering device (20) and longitudinal displacement device (30), wherein the timing device (10) comprises a clock (11); the trigger device (20) comprises a first photoelectric switch (21), second (22), the first photoelectric switch (switch limiting clamp 23) and the second switch limiting clamp (24); the longitudinal displacement device (30) comprises a first positioning knob (31), second (32) positioning knob and a connecting rod (33). The invention adopts photoelectric switch emission of infrared liquid sample to the upper and lower concave surface flow meter of line moment of time, realize the automatic measurement of flow time, high measuring accuracy, convenient operation; the device realizes between the upper and lower two photoelectric switch position can be adjusted to the longitudinal displacement, automatic timing device can be applied to capillary viscosity of different size meter.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测量和计量科学领域，更具体而言，涉及一种用于黏度毛细管法测量和黏度计校准的自动计时装置和包括该自动计时装置的自动计时毛细管黏度测量装置。
技术介绍
黏度表征了液体的内部摩擦力状态，与在外力作用下液体发生运动的趋势关系密切，是一项重要的物理化学参数，在军工国防、石油化工、医疗卫生等诸多领域均涉及到黏度测量。黏度测量根据原理不同可分为毛细管法、旋转法、流出杯法和落球法等等，其中，测量不确定度最小，应用最为普遍的是毛细管法。全球所有建立了独立黏度量值传递体系的国家无一例外的均采用毛细管黏度计作为黏度量值的计量基准和计量标准装置。目前，毛细管法黏度测量和黏度计校准过程中的计时仍多为测量人员持电子秒表手动完成，耗费相关从业人员巨大精力且不能同时进行多组实验，效率提高受限。长时间凭肉眼隔着浴槽壁观察液体凹液面，费眼，对实验人员的视力造成较大影响，且在判断时存在误差。美国Cannon公司生产的CAV系列全自动毛细管黏度计上配套使用的自动计时装置是一种热敏开关，将探头预埋在毛细管计时刻度线上，测量重复性较好，但该装置的最大问题是不能推广，只能用于Cannon的自动黏度计，覆盖面不到1％。另外一条实现黏度测量自动计时的路线是在黏度计计时刻度线正前方安装一台高速照相机，当检测到样品凹液面与计时刻度线相切时触发计时，该装置的缺点是高速照相机位置相对固定，不同尺寸的黏度计测量时可能由于仰视和俯视的角度问题导致测量结果出现偏差。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种能对所有在用毛细管黏度计进行全覆盖的、测量准确性高且使用方便的自动计时装置。本专利技术的另一目的在于提供一种包括上述自动计时装置的毛细管黏度测量装置。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供的自动计时装置包括计时装置10、触发装置20和纵向位移装置30，其中：所述计时装置10包括计时钟11；所述触发装置20包括第一光电开关21、第二光电开关22、第一开关限位夹23和第二开关限位夹24；所述纵向位移装置30包括第一定位旋钮31、第二定位旋钮32和连接杆33；第一光电开关21和第二光电开关22与计时钟11电连接；第一光电开关21和第二光电开关22分别通过第一定位旋钮31和第二定位旋钮32可调节地固定在连接杆33上；第一开关限位夹23用于固定第一光电开关21使得第一光电开关21的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管，第二开关限位夹24用于固定第二光电开关22使得第二光电开关22的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供的自动计时毛细管黏度测量装置包括毛细管黏度计和上述自动计时装置。本专利技术的自动计时装置相对于现有技术，优点在于：(1)本专利技术采用上、下两个光电开关发射的红外线感应液体样品凹液面流到上、下计时刻度线的时间，实现自动测量流出时间，测量准确性高。(2)本专利技术采用纵向位移装置30实现了上下两个光电开关之间的位置可根据毛细管黏度计尺寸的不同自由调整，将自动计时装置的应用范围扩大到所有厂家生产的毛细管黏度计，切实地将相关从业人员从繁琐的观察揿表等重复劳动中解放出来，使得可以同时开展的黏度测量实验数量明显增加，大大提高实验室工作效率。(3)本专利技术采用开关限位夹23、24用于光电开关的固定，实现了光电开关的定位，使得红外线能够准确对穿毛细管，对液体样品在黏度计中的流动进行准确监控，避免出现误读和漏读的情况，使得自动计时装置测量结果的可信度和重复性大大提高。(4)采用本专利技术的自动计时装置测量黏度时，操作人员可以在实验开始前将光电开关准确对准计时刻度线，避免了用高速照相机拍照再进行图像分析时，因为黏度计尺寸不同而引起的仰角俯角问题，测量准确度得到明显优化。附图说明图1是本专利技术的用于黏度毛细管法测量和黏度计校准的自动计时装置的结构示意图，其中计时装置包括计时钟；图2是本专利技术的用于黏度毛细管法测量和黏度计校准的自动计时装置的结构示意图，其中计时装置包括计时钟和显示器；图3是用聚四氟乙烯封装的U型光电开关；图4示出光电开关发射点A与接收点B连线的中点O与开关限位夹圆形夹头的中心O’的连线OO’与二者间的连接杆的平行关系；图5是本专利技术一种实施方式的自动计时毛细管黏度测量装置，其中毛细管黏度计为平氏黏度计；图6是本专利技术另一种实施方式的自动计时毛细管黏度测量装置，其中毛细管黏度计为逆流黏度计；以及图7是采用本专利技术的自动计时装置进行毛细管黏度计校准示意图，其中毛细管黏度计为乌氏黏度计。附图标记说明：计时装置10触发装置20纵向位移装置30计时钟11显示器12第一光电开关21第二光电开关22第一开关限位夹23第二开关限位夹24连接杆25连接杆26连接杆27连接杆28第一定位旋钮31第二定位旋钮32连接杆33具体实施方式下面结合附图更详细地描述本专利技术。根据本专利技术的一个方面，如图1所示，本专利技术提供的自动计时装置包括计时装置10、触发装置20和纵向位移装置30，其中：所述计时装置10包括计时钟11；所述触发装置20包括第一光电开关21、第二光电开关22、第一开关限位夹23和第二开关限位夹24；所述纵向位移装置30包括第一定位旋钮31、第二定位旋钮32和连接杆33；第一光电开关21和第二光电开关22与计时钟11电连接；第一光电开关21和第二光电开关22分别通过第一定位旋钮31和第二定位旋钮32可调节地固定在连接杆33上；第一开关限位夹23用于固定第一光电开关21使得第一光电开关21的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管，第二开关限位夹24用于固定第二光电开关22使得第二光电开关22的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管。在本专利技术中，所述计时装置10包括计时钟11，在测量黏度时，它们放置于恒温浴槽外面。计时钟11分别与第一光电开关21和第二光电开关22电连接，用于记录毛细管黏度计中的液体样品凹液面由玻璃毛细管黏度计上计时刻度线流到下计时刻度线所用的时间。根据黏度测量基本原理，在黏度测量过程中，当液体样品凹液面流到上、下计时刻度线时分别被红外线光电开关探测到向计时钟发出信号，记录两个信号之间的时间作为样品在黏度计中的流出时间，与黏度计常数的乘积即为样品的运动黏度。黏度计校准过程与之类似，不同的是计算标准液运动黏度与流出时间的比值作为黏度计常数。更进一步地，计时装置10可以还包括显示器12(如图2所示)，显示器12与计时钟11电连接，用于记录和显示测量的时间信息。在本专利技术中，所述触发装置20包括第一光电开关21、第二光电开关22、第一开关限位夹23和第二开关限位夹24；所述纵向位移装置30包括第一定位旋钮31、第二定位旋钮32和连接杆33。第一光电开关21和第二光电开关22为U型光电开关，该U型光电开关的发射点A与接收点B相对设置。本专利技术采用的U型光电开关光源波长范围覆盖红外光区和可见光区，其中红外光用于感应毛细管中液体的位置，可避免日光和灯光干扰造成的误记和漏记；可见光则用于帮助实验人员将发射点A和接收点B点与计时刻度线对准。在黏度毛细管法测量时，第一光电开关21和第二光电开关22要随毛细管黏度计浸没在恒温浴槽中，因此，所述第一光电开关21和所述第二光电开关22用金属或塑料等材料封装上以防水或防油，如图3所示，例如，第一光电开关21和第二光电开关2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动计时装置，其特征是，该自动计时装置包括计时装置(10)、触发装置(20)和纵向位移装置(30)，其中：所述计时装置(10)包括计时钟(11)；所述触发装置(20)包括第一光电开关(21)、第二光电开关(22)、第一开关限位夹(23)和第二开关限位夹(24)；所述纵向位移装置(30)包括第一定位旋钮(31)、第二定位旋钮(32)和连接杆(33)；第一光电开关(21)和第二光电开关(22)与计时钟(11)电连接；第一光电开关(21)和第二光电开关(22)分别通过第一定位旋钮(31)和第二定位旋钮(32)可调节地固定在连接杆(33)上；第一开关限位夹(23)用于固定第一光电开关(21)使得第一光电开关(21)的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管，第二开关限位夹(24)用于固定第二光电开关(22)使得第二光电开关(22)的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管。

【技术特征摘要】
1.一种自动计时装置，其特征是，该自动计时装置包括计时装置(10)、触发装置(20)和纵向位移装置(30)，其中：所述计时装置(10)包括计时钟(11)；所述触发装置(20)包括第一光电开关(21)、第二光电开关(22)、第一开关限位夹(23)和第二开关限位夹(24)；所述纵向位移装置(30)包括第一定位旋钮(31)、第二定位旋钮(32)和连接杆(33)；第一光电开关(21)和第二光电开关(22)与计时钟(11)电连接；第一光电开关(21)和第二光电开关(22)分别通过第一定位旋钮(31)和第二定位旋钮(32)可调节地固定在连接杆(33)上；第一开关限位夹(23)用于固定第一光电开关(21)使得第一光电开关(21)的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管，第二开关限位夹(24)用于固定第二光电开关(22)使得第二光电开关(22)的光路在黏度毛细管法测量时对穿毛细管。2.如权利要求1所述的自动计时装置，其特征是，所述计时装置(10)还包括显示器(12)，显示器(12)与计时钟(11)电连接。3.如权利要求1所述的自动计时装置，其特征是，所述第一光电开关(21)和第二光电开关(22)均为U型光电开关，该U型光电开关的发射点(A)与接收点(B)相对设置，且该U型光电开关光源波长范围覆盖红外光区和可见光区。4.如权利要求3所述的自动计时装置，其特征是，所述第一光电开关(21)和所述第二光电开关(22)是用金属或塑料封装的U型光电开关，例如是采用聚四氟乙烯封装的U型光电开关，该U型光电开关的发射点(A)与接收点(B)相对设置。5.如权利要求1所述的自动计时装置，其特征是，所述连接杆(33)为带标尺的连接杆。6.如权利要求1所述的自动计时装置，其特征是，所述第一开关限位夹(23)和所述第二开关限位夹(24)为圆形夹头的夹子，圆形夹头带有两个尾翼，通过两个尾翼来调节圆形夹头的大小。7.如权利要求1所述的自动计时装置，其特征是，所述第一光电开关(21)通过连接杆(25)连接在第一定位旋钮(31)上，第二光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正东，牙昌凡，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，中检联科北京检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11