一种适用于流体黏度和密度同时测量的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于流体黏度和密度同时测量的方法及装置。根据浸没于流体中的振动音叉的物理模型，建立了一组基于双音叉的黏度、密度测量方程；其中的密度测量式与以往采用的经验关联式相比，在不影响测量精度的同时，具有实际物理意义——式中各参数均由音叉的结构、尺寸、材质决定，对于音叉的设计和选型具有参考作用。基于所提出的方法，提供了一种流体黏度、密度同时测量的装置，具有体积小、操作方便、应用场景广等优点，可用于测量高温高压流体的黏度和密度。压流体的黏度和密度。压流体的黏度和密度。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于流体黏度和密度同时测量的方法及装置


[0001]本专利技术涉及流体热物理性质测量
，具体涉及一种同时测量流体黏度和密度的方法及装置。

技术介绍

[0002]黏度和密度是流体的基本热物理性质。在科学研究中，黏度和密度是研究热力学、传热学、流体力学等学科以及开发与利用新能源、设计新材料等专业领域的数据基础；在工程设计和工业生产中，准确的黏度、密度数据是化工装备设计、生产流程控制、设备安全检测、产品质量评定的重要依据，在石油化工、生物医药、能源环保以及国防建设等领域具有广泛应用。因此，流体的黏度和密度是不可或缺的热物性参数。
[0003]目前，有关流体黏度、密度同时测量装置的研究报道很少。中国专利CN 112748046A提供了一种集成了毛细管黏度计和振动管密度计的管路系统，利用两种测量仪器分别测量流体的黏度和密度，测量精度高，但其系统较为复杂，体积较大，整体成本也较高。美国专利US 2003041653 A公开了一种利用压电石英音叉同时测量流体黏度和密度的方法，通过从音叉在流体中的共振频率和阻抗、品质因子等电气参数中提取黏度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于流体黏度和密度同时测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在真空中，利用压电材料的逆压电效应驱动双音叉结构体产生振动，同时利用各音叉中另一压电体的压电效应来检测音叉的共振频率f
1,vac
、f
2,vac
；2)在恒温恒压条件下，将双音叉依次浸没于若干种已知黏度η、密度ρ的流体，驱动音叉在流体中振动，分别测量得到两音叉的共振频率f
1,liq
、f
2,liq
；3)根据测量数据集(η,ρ,f
1,liq
,f
2,liq
)并结合已标定常数f
1,vac
、f
2,vac
，以f
1,liq
为自变量，以ρ为因变量，按照式进行拟合得到标定系数B1；以f
2,liq
和ρ为自变量，以η为因变量，按照式拟合得到标定系数A2、B2，4)测量未知流体时，将双音叉浸没于待测流体中，测量得到两音叉的共振频率f
1,liq
和f
2,liq
，代入以下方程即可求出流体的黏度和密度值：式中，下标1、2分别对应于双音叉中的密度敏感音叉和黏密度敏感音叉。2.根据权利要求1所述的一种适用于流体黏度和密度同时测量的方法，其特征在于，标定系数A
i
、B
i
(i＝1,2)为各音叉的黏密度敏感特性参数，可按照式(i＝1,2)为各音叉的黏密度敏感特性参数，可按照式进行估算，并作为实验标定的参考值，其中ρ
m
为音叉材质密度，w、t为音叉叉臂的宽度和厚度；反之，也可以在音叉设计时根据需求按照公式相应地设置材质和尺寸参数。3.根据权利要求1所述的一种适用于流体黏度和密度同时测量的方法，其特征在于，测量方程组中两方程的适用性不同，故采用下标1、2区分：其中密度测量方程适用于密度敏感音叉，对应参数下标1，即流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，张恒飞，宿禹祺，何茂刚，吴伟烽，刘向阳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：