【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于性能测量设备，尤其涉及一种阻尼粘度计及其制备方法和应用。
技术介绍
1、特定液体的粘度在特定压力和温度下有一个独特的值，该粘度值影响液体的多种物理与化学性能，在现实工业生产中存在广泛的检测需求。此外，人体中一些体液的粘度变化还可以反映出人体的健康状况，对于健康管理、疾病诊断具有重要意义。
2、现有商业化粘度计主要包括旋转粘度计和谐振式粘度计。旋转粘度计通过让圆柱体在待检测液体中旋转，检测旋转圆柱体与流体之间产生的剪切和阻力之间的关系来评估粘度，其体积大，质量也较大，价格贵，对于样品的需求大，输出准确稳定的粘度结果需要的检测时间长。谐振式粘度计则是通过检测频率改变来计算出粘度大小，该粘度计检测范围大，工作频率很高(mhz范围)，需要精密昂贵的频率检测设备以获得准确频率数值；而工作频率小的，检测范围太小，仅为0-2mpa·s，不能满足使用需要，此外，该种装置制造复杂，成本也相对较高。并且，上述两种装置都存在金属部件，限制了在酸性及碱性条件下的使用。
3、因此，需要设计一种检测范围较大、使用限制较小、制备简单且成本较低的粘度计。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种阻尼粘度计。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种上述阻尼粘度计的制备方法。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种粘度的测量方法。
4、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
5、本专利
6、其中，信号收集器用于接收柔性振荡器产生的信号。所述柔性振荡器为永磁材料和弹性材料的复合材料。
7、本专利技术的专利技术构思为：永磁材料和弹性材料复合可以制备成一种可磁化的柔性振荡器，其中，磁化后的永磁材料可以充当永磁体，其振荡后会在外部的固定磁场中引起磁通量变化，在该位置设置信号收集器，可以收集到由于振荡引起的电动势。而在具有一定粘度中的液体中进行振荡，由于阻尼效应，将在信号收集器中产生衰减的感应电流，并且液体粘度越高，粘性阻力越大，振荡信号衰减得越快，通过衰减率可以得到阻尼因子，进而计算液体的粘度。由于本专利技术是利用电磁感应原理进行粘度传感，信号收集器和进行测量的柔性振荡器可以分离，使得数据收集操作方式更方便，并且避免了信号收集器与待测液体的接触，实现了较好的化学稳定性。
8、优选地，所述柔性振荡器中，所述永磁材料包括钕铁硼永磁材料、铝镍钴永磁合金、铁铬钴永磁合金、永磁铁氧体或稀土钴永磁材料中的至少一种；进一步优选地，所述永磁材料选自钕铁硼永磁材料。
9、优选地，所述柔性振荡器中，所述弹性材料包括有机硅化合物、铂金硅胶或热塑性弹性体中的至少一种；进一步优选地，所述弹性材料包括有机硅化合物、铂金硅胶或其组合。
10、优选地，所述弹性材料中，所述有机硅化合物选自聚硅氧烷；在本专利技术的具体实施方式中，所述有机硅化合物选自聚二甲基硅氧烷。
11、在本专利技术的具体实施方式中，所述弹性材料由有机硅化合物和铂金硅胶组成。
12、在本专利技术的具体实施方式中，所述弹性材料的物质形态为液体。
13、在本专利技术的具体实施方式中，所述柔性振荡器的制备原料还包括固化剂；在本专利技术的具体实施例中，所述固化剂选自硅烷交联剂；在本专利技术的一些示例中，所述硅烷交联剂包括甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷或其组合。
14、本专利技术所述的硅烷交联剂为含有活性硅烷基成分的有机硅化合物。
15、在本专利技术的具体实施方式中，所述固化剂与有机硅化合物的质量比为(0.05～0.2)：1。
16、优选地，所述弹性材料包括质量比为1：(0.3～3)的有机硅化合物和铂金硅胶；进一步优选为1：(0.5～2)；更进一步优选为1：(0.8～1.5)。
17、相比于有机硅化合物，铂金硅胶的模量更小，所以有机硅化合物的比例越高，柔性振荡器的弹性模量就越大。对于模量较小的柔性振荡器(铂金硅胶比例较多)，振荡频率较低，而周围液体的阻尼效应会更加明显，使得测量范围减小；而模量越大的柔性振荡器(有机硅化合物比例较多)，振荡速度越快，频率越高，这将导致信号衰减更快，使得在高粘度条件下难以提取有效信号，进而导致测量范围变窄。因此，在本专利技术的具体实施方式中，当有机硅化合物和铂金硅胶的质量比为1：(0.3～3)时，能获得较大的粘度测量范围。
18、优选地，所述柔性振荡器中，所述永磁材料和弹性材料的质量比为(0.8～3)：1；进一步优选为(0.9～2.5)：1；更进一步优选为(1～2)：1。
19、由于永磁材料含量越多，在振荡过程中磁通量的变化会更大，有利于提高信号的可读性，因此可以提高电信号的可读取数量；而永磁材料含量增加也会导致更高的弹性模量，从而产生更快的电信号衰减。因此，永磁材料质量比较低时，会由于电信号很难被提取为阻尼因子而使得液体粘度的可测量范围较窄；永磁材料质量比较高时，会由于弹性模量过大，电信号衰减过快使得液体粘度的可测量范围较窄。在本专利技术的具体实施方式中，当永磁材料和弹性材料的质量比为(0.8～3)：1时，能获得较大的粘度测量范围。
20、优选地，所述柔性振荡器包括柱状部和顶部，所述顶部与所述柱状部的一个底面相连；所述顶部的形状包括半球体、球体或立方体中的至少一种；进一步优选地，所述顶部的形状选自球体。
21、柔性振荡器的形状会影响信号获取的线性程度，当其顶部的形状为半球体、球体或立方体时，均能获得较大的粘度测量范围和较好的传感线性度；进一步地，在本专利技术的具体实施方式中，当所述柔性振荡器顶部的形状选自球体时，能获得更大的粘度测量范围和更好的传感线性度。
22、优选地，所述柔性振荡器中，所述柱状部的轴向长度为1～5mm；进一步优选为1.5～4.5mm。
23、优选地，所述柔性振荡器中，所述柱状部的底面直径为1～2mm；进一步优选为1.2～1.8mm。
24、优选地，所述柔性振荡器中，所述顶部沿柱状部轴向的长度为1～4mm；进一步优选为1.5～3.5mm。
25、优选地，所述柔性振荡器中，当所述顶部的形状选自半球体时，所述半球体的直径与柱状部的底面直径数值相同。
26、优选地，所述柔性振荡器中，当所述顶部的形状选自球体时，所述球体的直径为2.5～3.5mm。
27、优选地，所述柔性振荡器中，当所述顶部的形状选自立方体时，所述立方体的边长为2.5～3.5mm。
28、优选地，所述柔性振荡器中，所述信号收集器为导电线圈；进一步优选地，所述导电线圈为环形线圈，优选为单层或多层结构，所述层数优选为1～10层。
29、在本专利技术的具体实施方式中，所述导电线圈具有双层结构。
30、在本专利技术的具体实施方式中，每层所述导电线圈的匝数为40～60匝。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻尼粘度计，其特征在于，包括柔性振荡器和信号收集器，所述柔性振荡器包括以下制备原料：永磁材料、弹性材料。
2.根据权利要求1所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述永磁材料包括钕铁硼永磁材料、铝镍钴永磁合金、铁铬钴永磁合金、永磁铁氧体或稀土钴永磁材料中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述柔性振荡器包括柱状部和顶部，所述顶部与所述柱状部的一个底面相连；所述顶部的形状包括棒状、球体或立方体中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述柱状部的轴向长度为1～5mm；
5.根据权利要求1所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述信号收集器为导电线圈。
6.权利要求1～5任一项所述的阻尼粘度计的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将柔性振荡器的各制备原料混合后固化，制得所述的柔性振荡器，得到所述的阻尼粘度计。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述固化在模具中进行，所述模具为镜像对称的模板A和模板B，所述模板A和模板B连接处具有型腔，所述型腔的形状为所述柔性振荡
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为60～100℃；所述固化的时间为20～40min。
9.一种粘度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：对权利要求1～5任一项所述的柔性振荡器进行磁化，得到磁化振荡器，使所述磁化振荡器在待测液体中振荡，采用信号收集器收集该过程中产生的电信号，处理得到所述待测液体的粘度。
10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，所述处理为：从得到的电信号中拟合得到阻尼因子，将所述阻尼因子与粘度进行线性对应，可得到待测液体的粘度。
...【技术特征摘要】
1.一种阻尼粘度计，其特征在于，包括柔性振荡器和信号收集器，所述柔性振荡器包括以下制备原料：永磁材料、弹性材料。
2.根据权利要求1所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述永磁材料包括钕铁硼永磁材料、铝镍钴永磁合金、铁铬钴永磁合金、永磁铁氧体或稀土钴永磁材料中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述柔性振荡器包括柱状部和顶部，所述顶部与所述柱状部的一个底面相连；所述顶部的形状包括棒状、球体或立方体中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述柱状部的轴向长度为1～5mm；
5.根据权利要求1所述的阻尼粘度计，其特征在于，所述信号收集器为导电线圈。
6.权利要求1～5任一项所述的阻尼粘度计的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将柔性振荡器的各制备原料混合...
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