專(zhuān)利名稱(chēng)：粘度在線測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粘度在線測(cè)量裝置，屬于測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前，在甘蔗制糖工藝中，煮糖工段是一個(gè)重要的過(guò)程，該過(guò)程的主要 裝置是煮糖罐，其中裝滿(mǎn)了糖膏。糖膏是結(jié)晶糖和母液的混合物，它是一種 濃度很高，粘性很大的固體與液體的混合物，屬于非牛頓流體的兩相流體。 糖膏的粘度控制，不僅影響煮糖過(guò)程的結(jié)晶速率，而且直接影響糖的晶體質(zhì) 量。在對(duì)糖膏粘度實(shí)施控制時(shí)，首先就要對(duì)糖膏進(jìn)行粘度測(cè)量，現(xiàn)有的測(cè)量 方法有①用差動(dòng)變壓器測(cè)量彈性扭力管受扭矩作用而產(chǎn)生的微小扭力角； ②電容或電位器測(cè)量彈簧游絲受轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角；③測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)因受轉(zhuǎn) 矩而產(chǎn)生電流變化。對(duì)于在線測(cè)量方法，有關(guān)文獻(xiàn)資料報(bào)導(dǎo)甚少。由于對(duì)非 牛頓流體的研究還不廣泛，目前存在的問(wèn)題是 一方面，對(duì)糖膏非牛頓流體 的流變特性的實(shí)驗(yàn)研究相當(dāng)缺乏；另一方面，測(cè)量轉(zhuǎn)子形狀如何避免一些非 牛頓流體現(xiàn)象來(lái)提高傳感精度和如何提高小扭矩的檢測(cè)精度等問(wèn)題。煮糖早已實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)。但目前國(guó)內(nèi) 一些糖廠的煮糖只有 真空計(jì)、溫度計(jì)，煮糖師傅憑借經(jīng)驗(yàn)操作，沒(méi)有使用科學(xué)的儀器來(lái)控制，只 是依靠采樣觀察糖漿的粘度、觀察糖膏在玻璃板上的流動(dòng)和結(jié)晶的情況來(lái)決 定如何操作，這樣的人為主觀判斷和經(jīng)驗(yàn)操作所帶來(lái)的直接影響是產(chǎn)品質(zhì)量 不穩(wěn)定。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型提供一種在線粘度測(cè)量裝 置，以實(shí)時(shí)檢測(cè)灌內(nèi)糖膏的粘度，并將數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，輸出 信號(hào)去控制進(jìn)料閥和進(jìn)水閥，用于調(diào)整粘度。本實(shí)用新型通過(guò)下列技術(shù)方案完成 一種在線粘度測(cè)量裝置，包括由電 機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)軸，其特征在于主動(dòng)軸上設(shè)有彈簧，該彈簧與套筒相連，套筒 一側(cè)通過(guò)軸承固定在主動(dòng)軸上，套筒另一側(cè)與從動(dòng)軸相連，從動(dòng)軸與置于被 測(cè)物中的轉(zhuǎn)子相連。以便在電機(jī)帶動(dòng)下，使主動(dòng)軸和其上的彈簧帶動(dòng)套筒、 從動(dòng)軸及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，因轉(zhuǎn)子受被測(cè)物的阻力影響，使主、從動(dòng)兩軸產(chǎn)生不同 的扭矩，從而造成主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間存在轉(zhuǎn)角差，根據(jù)該轉(zhuǎn)角差即可得出 被測(cè)物的粘度值。所述主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上分別設(shè)置現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)編碼器，以便通過(guò)旋 轉(zhuǎn)編碼器將主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的扭矩變化值轉(zhuǎn)換為角度偏差輸出。所述主動(dòng)軸上的彈簧為彈簧片，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在主動(dòng)軸上，彈簧片的外端固 定在套筒上，用于帶動(dòng)套筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述套筒為圓柱或者圓盤(pán)或者方柱或者盤(pán)，其內(nèi)側(cè)底部設(shè)有軸承，主動(dòng)軸的軸端置于軸承內(nèi)，以便套筒在主動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)。所述主動(dòng)軸上設(shè)有限矩桿，限矩桿的外端置于套筒壁上的條形通槽內(nèi)， 以防止彈簧片過(guò)度彎曲而變形。所述與從動(dòng)軸相連的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸和軸端的轉(zhuǎn)筒構(gòu)成，轉(zhuǎn)筒的軸向外側(cè)中 部設(shè)有凹槽，當(dāng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便在凹槽內(nèi)聚集氣泡，有效減少轉(zhuǎn)筒的摩擦力矩。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，可將被測(cè)物中的轉(zhuǎn)子 所受到的阻力反映在從動(dòng)軸上，形成了從動(dòng)軸與主動(dòng)軸之間的扭矩差，再通 過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)換為角度差，從而實(shí)現(xiàn)粘度的在線測(cè)量，為煮糖過(guò)程的自動(dòng) 控制提供反饋信號(hào)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)量精度高，成本低， 工作效率高。


圖1為本實(shí)用新型之結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的局部俯視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。如圖1、圖2，本實(shí)用新型提供的在線粘度測(cè)量裝置，包括由電機(jī)1帶動(dòng) 的主動(dòng)軸2，其中主動(dòng)軸2上設(shè)有彈簧4，彈簧4為對(duì)稱(chēng)設(shè)置的彈簧片，彈 簧片的外端固定在套筒7的內(nèi)壁上，套筒7為一圓柱體，其內(nèi)側(cè)底部設(shè)有軸 承8，主動(dòng)軸2的軸端置于軸承8內(nèi)，套筒7外側(cè)與從動(dòng)軸10相連，從動(dòng)軸 10通過(guò)聯(lián)軸器11與轉(zhuǎn)子相連，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸13和該軸端的轉(zhuǎn)筒14構(gòu)成，轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)軸13通過(guò)軸承15安裝在容器壁16上，使轉(zhuǎn)筒14置于容器內(nèi)的被測(cè) 物中，轉(zhuǎn)筒的軸向外側(cè)中部設(shè)有凹槽17，當(dāng)轉(zhuǎn)筒14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便在凹槽17內(nèi)聚 集氣泡，從而減少轉(zhuǎn)筒14的摩擦力矩，主動(dòng)軸2和從動(dòng)軸10上分別設(shè)置現(xiàn) 有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)編碼器3和9，旋轉(zhuǎn)編碼器3和9通過(guò)導(dǎo)線與控制器電連接， 以便通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器將主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的扭矩變化值轉(zhuǎn)換為角度偏差值輸送 給控制器，從而得出粘度值，為防止彈簧片4過(guò)度彎曲而變形，主動(dòng)軸2上 設(shè)有限矩桿5，限矩桿5的外端置于套筒7壁上的條形通槽12內(nèi)，套筒7上 設(shè)有安裝用水準(zhǔn)器6。測(cè)量時(shí)，主動(dòng)軸2由電機(jī)l驅(qū)動(dòng)慢速旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)彈簧片4一起旋轉(zhuǎn)， 在彈簧力的作用下，彈簧片4通過(guò)套筒7帶動(dòng)從動(dòng)軸10—起旋轉(zhuǎn)，因轉(zhuǎn)子 14受到糖膏阻力的影響，使兩軸2、 IO的扭矩不同，造成主動(dòng)軸2與從動(dòng)軸 IO轉(zhuǎn)過(guò)的角度不相同，即存在一個(gè)角度差，該差值與糖膏的粘度和彈簧片的 彈性力有關(guān)，彈簧片4選定后，在彈性限度內(nèi)，糖膏粘度越大，差值也隨之 增大，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器3、 9把這個(gè)差值變換成電信號(hào)，送入控制器進(jìn)行分析 和處理后，即得到粘度值。
權(quán)利要求1、一種在線粘度測(cè)量裝置，包括由電機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)軸，其特征在于主動(dòng)軸上設(shè)有彈簧，該彈簧與套筒相連，套筒一側(cè)通過(guò)軸承固定在主動(dòng)軸上，套筒另一側(cè)與從動(dòng)軸相連，從動(dòng)軸與置于被測(cè)物中的轉(zhuǎn)子相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述主動(dòng)軸和 從動(dòng)軸上分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)編碼器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述主動(dòng)軸上 的彈簧為彈簧片，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在主動(dòng)軸上，彈簧片的外端固定在套筒上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述套筒為圓 柱或者圓盤(pán)或者方柱或者盤(pán)，其內(nèi)側(cè)底部設(shè)有軸承，主動(dòng)軸的軸端置于軸承 內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述主動(dòng)軸上 設(shè)有限矩桿，限矩桿的外端置于套筒壁上的條形通槽內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線粘度測(cè)量裝置，其特征在于所述與從動(dòng)軸 相連的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸和軸端的轉(zhuǎn)筒構(gòu)成，轉(zhuǎn)筒的軸向外側(cè)中部設(shè)有凹槽。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種粘度在線測(cè)量裝置，包括由電機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)軸，其特征在于主動(dòng)軸上設(shè)有彈簧，該彈簧與套筒相連，套筒一側(cè)通過(guò)軸承固定在主動(dòng)軸上，套筒另一側(cè)與從動(dòng)軸相連，從動(dòng)軸與置于被測(cè)物中的轉(zhuǎn)子相連?？蓪⒈粶y(cè)物中的轉(zhuǎn)子所受到的阻力反映在從動(dòng)軸上，形成了從動(dòng)軸與主動(dòng)軸之間的扭矩差，再通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)換為角度差，從而實(shí)現(xiàn)粘度的在線測(cè)量，為煮糖過(guò)程的自動(dòng)控制提供反饋信號(hào)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)量精度高，成本低，工作效率高。
文檔編號(hào)G01N11/10GK201218795SQ20082008126
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者斌 李 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)