一种超声悬浮式液体粘度的测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超声悬浮和液体物性测量领域，尤其涉及一种超声悬浮式液体粘度的测量方法及装置。本发明专利技术实施例涉及的方法包括：控制液滴状态为悬浮并绕轴旋转，所述液滴状态由扇涡环形相控阵换能器形成的驻波场控制实现；测量液滴转动角速度和长短半轴用于计算液滴的转动惯量；根据上述转动惯量及已知参数求解声辐射转矩；根据液滴声辐射转矩求解液滴的声衰减系数；根据声衰减系数求解液滴粘度。本发明专利技术实施例涉及的装置包括：超声发生器、一对超声换能器或者超声换能器和反射面、高速摄影机、计算机、其特征在于，所述超声换能器为扇涡环形相控阵换能器，用于驱动待测液滴悬浮并绕轴旋转。该方法及装置操作方便，精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种超声悬浮式液体粘度的测量方法及装置
本专利技术属于超声悬浮和液体物性测量领域，具体涉及一种超声悬浮式液体粘度的测量方法及装置。
技术介绍
粘度是液体一个重要的物性参数，其准确测量对其在工程中的有效应用和相关学科的深入理解至关重要。传统的方法需要将测量仪器与待测液体接触进行测量。然而，在生物医药、国防工业等领域的某些特殊而重要的场景中，待测样品可能为高活性、放射性或高温熔融态物质，难以用常规方法在有容器的条件下进行处理或测量。无容器技术通过借助悬浮力场使被处理(或测量)材料不与容器壁(或测量仪器)接触，避免了器壁污染和材料对容器的作用，因而无需考虑容器的耐温、耐蚀、化学活性、表面状态等性能，可用于处理高纯、高活性、放射性和高熔点材料的高温测量和处理。本专利技术提出的超声悬浮式液体粘度的测量方法及装置可以实现液体粘度的非接触式测量。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种非接触式适用范围宽泛的测量液滴物性参数的方法和装置为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声悬浮式液体粘度的测量方法，该方法包括：/n控制液滴状态为悬浮并绕轴旋转，所述液滴状态由扇涡环形相控阵换能器形成的驻波场控制产生；/n测量液滴的转动角速度和长短半轴用于计算液滴的转动惯量；/n根据上述的转动惯量及已知参数求解液滴的声辐射转矩；/n根据液滴声辐射转矩求解液滴的声衰减系数；/n根据声衰减系数求解液滴粘度。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声悬浮式液体粘度的测量方法，该方法包括：
控制液滴状态为悬浮并绕轴旋转，所述液滴状态由扇涡环形相控阵换能器形成的驻波场控制产生；
测量液滴的转动角速度和长短半轴用于计算液滴的转动惯量；
根据上述的转动惯量及已知参数求解液滴的声辐射转矩；
根据液滴声辐射转矩求解液滴的声衰减系数；
根据声衰减系数求解液滴粘度。


2.根据权利要求1所述一种超声悬浮式液体粘度的测量方法，其特征在于，所述驻波场可为Bessel驻波场。


3.根据权利要求1所述一种超声悬浮式液体粘度的测量方法，其特征在于，所述液滴的转动角速度和长短半轴大小可由高速摄影机观测及计算机分析得出。


4.根据权利要求1所述一种超声悬浮式液体粘度的测量方法，其特征在于，所述计算液滴的声辐射转矩包括：
利用液滴长短轴大小和密度求解液滴绕轴转动时的转动惯量；
利用液滴的转动惯量、转动角速度和空气粘度求解液滴受到的声辐射转矩，其中
N＝8πb3η0Jωst
式中，N为声辐射转矩，b为液滴长半轴长，η0为周围空气的粘度，J为液滴转动惯量，ωst为液滴转动角速度。


5.根据权利要求1所述一种超声悬浮式液体粘度的测量方法，其特征在于，所述根据液滴声辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧雨宸，林伟军，吴鹏飞，徐德龙，苏畅，高金彪，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11