【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种流体黏度测量装置。特别是涉及一种将光纤Bragg光栅测量与扭振式黏度测量相结合的。
技术介绍
流体的黏性是在流体微团间发生相对滑移时产生切向阻力的性质,是流体抵抗剪切变形的能力,且只有在相对运动的情况下才会表现出来。流体的黏度测定在许多工业部门和科学研究领域十分重要,特别是在医药、食品和化工等生产流程中需要准确测量,以提高产品的质量水平。但是,流体的黏度不能直接测量,它们的数值往往是通过测量与其有关的物理量,在进行计算得到的。目前,黏度测量最常用的方法有管流法、落球法、旋转法等, 但是传统的方法存在着离线分析实时性差、在线分析成本高、参数测量单一等缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种围绕流体黏度与光纤Bragg光栅感测振动参量之间的内在关系,通过建立测头感测参量与被测流体黏度关系式的方式,制作适用于传感的光纤Bragg光栅扭振式测量结构的。本专利技术所采用的技术方案是一种光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,包括有测头壳体,位于最下面;从动套,下端垂直的固定在测头壳体的顶端;驱动轴,位于从动套的内部,底端垂直的固定在测头壳体的顶端;固定参考轴,位于驱动轴的内部,一端插入测头壳体的内部;延伸颈,下端连接在从动套的上端;法兰,固定连接在延伸颈的上端;壳体,固定连接在法兰上面,并位于中心部位;所述的位于从动套内部的驱动轴的另一端,依次贯穿延伸颈、法兰和壳体并位于壳体的顶部,所述的位于驱动轴内部的固定参考轴的另一端随驱动轴伸出壳体的顶端,所述的固定参考轴的内部设置有2条光纤,所述两条光纤的一端伸出固定参考轴的顶端与光纤 ...
【技术保护点】
1.一种光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,其特征在于,包括有:测头壳体(1),位于最下面;从动套(3),下端垂直的固定在测头壳体(1)的顶端;驱动轴(10),位于从动套(3)的内部,底端垂直的固定在测头壳体(1)的顶端;固定参考轴(2),位于驱动轴(10)的内部,一端插入测头壳体(1)的内部;延伸颈(4),下端连接在从动套(3)的上端;法兰(5),固定连接在延伸颈(4)的上端;壳体(6),固定连接在法兰(5)上面,并位于中心部位;所述的位于从动套(3)内部的驱动轴(10)的另一端,依次贯穿延伸颈(4)、法兰(5)和壳体(6)并位于壳体(6)的顶部,所述的位于驱动轴(10)内部的固定参考轴(2)的另一端随驱动轴(10)伸出壳体(6)的顶端,所述的固定参考轴(2)的内部设置有2条光纤(8、9),所述两条光纤(8、9)的一端伸出固定参考轴(2)的顶端与光纤Bragg光栅传感解调和信号处理系统连接,另一端伸出固定参考轴(2)的底端连接位于测头壳体(1)内的光纤Bragg光栅传感结构(18),所述的壳体(6)内设置有驱动结构(17)和与光纤Bragg光栅传感解调和信号处理系统连接的驱动线 ...
【技术特征摘要】
1.一种光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,其特征在于,包括有测头壳体(1),位于最下面;从动套(3),下端垂直的固定在测头壳体(1)的顶端;驱动轴(10),位于从动套(3)的内部,底端垂直的固定在测头壳体(1)的顶端;固定参考轴O),位于驱动轴(10)的内部,一端插入测头壳体(1)的内部;延伸颈G),下端连接在从动套(3)的上端;法兰(5),固定连接在延伸颈的上端;壳体(6),固定连接在法兰(5)上面,并位于中心部位;所述的位于从动套(3)内部的驱动轴(10)的另一端,依次贯穿延伸颈、法兰(5)和壳体(6)并位于壳体(6)的顶部,所述的位于驱动轴(10)内部的固定参考轴O)的另一端随驱动轴(10)伸出壳体(6)的顶端,所述的固定参考轴(2)的内部设置有2条光纤(8、9), 所述两条光纤(8、9)的一端伸出固定参考轴( 的顶端与光纤Bragg光栅传感解调和信号处理系统连接,另一端伸出固定参考轴O)的底端连接位于测头壳体(1)内的光纤Bragg 光栅传感结构(18),所述的壳体(6)内设置有驱动结构(17)和与光纤Bragg光栅传感解调和信号处理系统连接的驱动线圈(12)。2.根据权利要求1所述的光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,其特征在于,所述的位于壳体(6)内的驱动结构(17)包括有悬梁(7),中心固定套在内部设置有固定参考轴O)的驱动轴(10)的端部,所述的悬梁(7)两侧对应的4个端面上分别嵌入有磁极片 (11);所述的驱动线圈(12),设置有2对,通过支架固定在壳体(6)内,并与所述的悬梁(7) 上的4个磁极片(11)对应的设置,所述的2对驱动线圈(1 与光纤Bragg光栅传感解调和信号处理系统连接。3.根据权利要求1所述的光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,其特征在于,所述的光纤Bragg光栅传感结构(18),包括有一端大一端小的等强度悬臂梁(13)、第一光纤 Bragg光栅(14)和第二光纤Bragg光栅(15),其中,所述的等强度悬臂梁(13)的大端固定连接在固定参考轴( 上,等强度悬臂梁(1 的小端固定连接在测头壳体(1)的内壁上; 所述的第一光纤Bragg光栅(14)和第二光纤Bragg光栅(1 中的一个固定在等强度悬臂梁(1 上,另一个固定在测头壳体(1)的内壁上,并且,所述的第一光纤Bragg光栅(14) 和第二光纤Bragg光栅(15)分别与所述的伸出固定参考轴(2)底端的2条光纤(8、9)对应相连。4.根据权利要求1所述的光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,其特征在于,所述的光纤Bragg光栅传感解调和信号处理系统,包括有分别与2对驱动线圈(12)相连的线圈驱动单元(16),与光纤Bragg光栅传感结构(18)相连的光纤Bragg光栅解调单元(20), 与光纤Bragg光栅解调单元00)相连的采集处理单元(23),以及与采集处理单元Q3)相连的上位机(22),所述的采集处理单元还分别通过两路电压补偿电路(19、21)连接2 对驱动线圈(12)。5.根据权利要求4所述的光纤Bragg光栅扭振式黏度在线测量装置,其特征在于,所述的线圈驱动单元(16)包括有分别对应连接两对电磁线圈(1 的两路电路,其中一路有 依次串联的反向器X1A、反向器XlB和电阻R5,所述的反向器XlA的输入端连接单片机的信号输出端,所述的电阻R5的另一端连接光电耦合器U4,所述光电耦合器U4依次通过电位器R6、电阻R14、场效应管Ql连接两对电磁线圈(12)中的一对;另一路有依次串连的反向器 XlC和电阻R4,所述的反向器XlC的输入端连接单片机的信号输出端,所述的电阻R4的另一端连接...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋乐,赵美蓉,林玉池,黄银国,齐永岳,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:12
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