什么是粘度测量仪表?

[拼音]：niandu celiang yibiao

[外文]：viscometer

在生产过程中连续测量各种流体物质流动特性的仪表，又称粘度计。粘度是流动物质的一种物理特性。当流体受外力作用而移动时，分子间的阻力或内摩擦力称为粘度。按牛顿流体定律：当流体通过两块具有单位面积和相隔单位距离的平行平板之间时，同时两块平板在一定的剪切速率下相对移动时，必须要有某一种力来克服流体的剪切应力。剪切应力与剪切速率之比即为粘度系数η（泊）：

式中τ（达因/厘米²）为剪切应力,D（1／秒）为剪切速率（或速度梯度dv/dr）。粘度系数η为一常数的流体称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体。生产流程中常用的粘度计有旋转式粘度计、超声波式粘度计和毛细管式粘度计。

一种具有转动测量系统的粘度计。它的种类繁多：按测量参数可分为测转矩式(转速不变)和测转速式（转矩不变）；按装置结构不同可分为同轴圆筒式和锥板式。图1为同轴圆筒结构的测转矩式粘度计。当外筒以一定转速旋转时，测量内筒轴所受的扭转力矩，即可表示粘度。它可测绝对粘度，适用于高温高压，常用于化学纤维、造纸、树脂聚合物等工业生产。

由超声波检测元件和电子仪器组成（图2）。当电子仪器输出脉冲电流，激励浸入被测液体中的铁钴钒弹片，由于磁致伸缩效应（见压磁式传感器），产生了随时间衰减的机械振动。由测量电路测定弹片在液体中的衰减速度即可表示液体的粘度。检测元件耐温达 300℃，还耐高压和耐腐蚀。适用于化工、石油、造纸、橡胶、塑料、油漆和重油燃烧炉控制等。

采用毛细管测量流体粘度的仪表。流体流过毛细管的行为由泊肃叶方程描述：

式中η为粘度系数,r为毛细管半径,l为毛细管长度，P为毛细管两端的压力差,v为流过液体的体积,t为流过时间。这种粘度计的测量方法有多种，可以测量一定体积的液体在一定压差下流过毛细管的时间，也可以测量单位时间内在一定压差下流出液体的体积，还可以规定一定的流量测量毛细管两端的压差。图3中的粘度计由计量泵将被测液体按一定流量通过毛细管，再由差压计测量毛细管两端的压差，即可表示出粘度值。毛细管粘度计的测量范围较宽、精度较高、简单易维护,可用于高压,但对被测液体清洁度要求高。适于测量润滑油、燃料油等。

参考书目

施工等编：《工业自动化仪表与过程控制》，电子工业出版社，北京，1984。