一种粘度监测调节装置、系统和方法与流程

本说明书的实施例涉及液体粘度监测领域，尤其涉及一种粘度监测调节装置、系统和方法。

背景技术：

1、粘度是用来表征流体在外力作用下流动时，因分子间内聚力的存在而沿其界面产生内摩擦力大小的物理量。在制造业中，特别是化工、食品、制药、石油和涂料等行业，粘度是评估产品质量和性能的关键指标之一，监测和控制流体的粘度对于材料性能评估、配方设计和工艺参数的优化等过程都至关重要。粘度值不能直接测量得到，现有做法一般通过测量与其相关的物理量，再基于相关物理量和有关方程计算得到。目前检测粘度的装置大致分为毛细血管式、旋转式和振动式三种，在涂料界使用最为广泛的是在细血管式粘度装置上改进得到的流出型粘度装置，例如流出杯、粘度杯、流出漏斗等；检测时将被测液体从这些装置的上方流入，记录液体从装置下方流出所需的时间，即可计算得到液体的粘度。但该操作过程需要对液体进行转移，操作较为不便，且等待液体流动的时间较长，无法在生产过程中实现实时的粘度监测，液体流动时也容易因挂壁问题导致记录的液体流出时间存在误差，进而对粘度计算结果的精确性产生影响。

技术实现思路

1、本说明书的实施例提供了一种粘度监测调节装置、系统和方法，旨在解决上述问题以及其他潜在的问题中的一个或多个。

2、为实现上述目的，提供以下技术方案：

3、根据本说明书的第一方面，提供了一种粘度监测调节装置，包括测量单元、控制单元和调节单元；所述测量单元包括活塞外壳、能配合插入所述活塞外壳做活塞运动的活塞杆、与所述控制单元连接的传感器和驱动器；所述活塞外壳浸没在被测液体中，所述驱动器驱动所述活塞杆末端插入所述活塞外壳中时，所述活塞外壳中的被测液体被排出；所述传感器用于检测所述活塞杆离开所述活塞外壳的时间和所述活塞杆移动到所述活塞外壳底部的时间；所述控制单元基于所述传感器检测的时间计算被测液体的粘度，并基于计算结果控制所述调节单元调整被测液体的粘度。

4、本公开实施例的粘度监测调节装置，活塞外壳直接浸没在被测液体中，无需对被测液体进行转移，操作更加灵活便捷；所述活塞杆在所述活塞外壳中进行连续的活塞运动时，能实现对被测液体粘度的持续监测，监测实时性较强。且浸没在被测液体中使得排出所述活塞外壳的被测液体体积是固定的，不受液体挂壁、液体流出不完全等因素的影响，检测到的粘度精度更高。另外，被测液体的排出速度取决于所述活塞杆插入所述活塞外壳过程中所受到的力，以及所述活塞杆和所述活塞外壳之间缝隙的大小，相比流出杯等粘度计被测液体的排出的速度更快，节省整个粘度监测过程的时间。

5、在一些实施例中，所述测量单元还包括活动杆，所述活动杆末端固定所述活塞外壳，所述驱动器还驱动所述活动杆移动。

6、在一些实施例中，所述测量单元还包括固定架，所述活塞杆和所述活动杆均活动连接在所述固定架上。

7、在一些实施例中，所述活塞杆在所述活塞外壳中沿重力方向移动。

8、在一些实施例中，所述调节单元包括稀释腔和溶质腔，所述稀释腔上设有与所述控制单元连接的稀释阀门，所述溶质腔上设有与所述控制单元连接的溶质阀门，所述稀释阀门打开时所述稀释腔内的稀释液体流入被测液体中，所述溶质阀门打开时所述稀释腔内的溶质流入被测液体中。

9、根据本说明书的第二方面，公开了一种粘度监测调节系统，系统包括显示装置和上述的粘度监测调节装置；所述显示装置上设有用于显示被测液体粘度监测情况的显示屏和用于远程控制所述粘度监测调节装置的操作面板。

10、在一些实施例中，所述控制单元连接有用于充分混合被测液体搅拌器。

11、在一些实施例中，所述控制单元连接有用于加热被测液体的加热器。

12、根据本说明书的第三方面，公开了一种粘度监测调节方法，方法基于上述粘度监测调节系统实现，包括：

13、初始化所述粘度监测调节系统中各个部件的位置，使所述活塞杆末端位于所述活塞外壳内部；

14、所述驱动器控制所述活塞杆退出所述活塞外壳，当所述活塞杆末端超出所述传感器的检测范围时，所述活塞杆停止移动，所述传感器记录第一时间并发送给所述控制单元；

15、所述驱动器控制所述活塞杆停止移动一段时间后，再次插入所述活塞外壳，当所述传感器检测到所述活塞杆与所述活塞外壳底部接触时，所述活塞杆停止移动，所述传感器记录第二时间并发送给所述控制单元；

16、所述控制单元基于所述第一时间、所述第二时间以及所述活塞杆的停留时间计算被测液体粘度，当所述控制单元判断被测液体粘度超出正常粘度范围时，向所述调节单元发送调节指令控制所述调节单元进行粘度调节。

17、在一些实施例中，当所述控制单元判断被测液体粘度超出正常粘度范围且达到警报值时，向所述显示装置发送报警指令控制所述显示装置报警。

技术特征：

1.一种粘度监测调节装置，其特征在于，包括测量单元、控制单元和调节单元；所述测量单元包括活塞外壳（11）、能配合插入所述活塞外壳（11）做活塞运动的活塞杆（12）、与所述控制单元连接的传感器（13）和驱动器（14）；所述活塞外壳（11）浸没在被测液体中，所述驱动器（14）驱动所述活塞杆（12）末端插入所述活塞外壳（11）中时，所述活塞外壳（11）中的被测液体被排出；所述传感器（13）用于检测所述活塞杆（12）离开所述活塞外壳（11）的时间和所述活塞杆（12）移动到所述活塞外壳（11）底部的时间；所述控制单元基于所述传感器（13）检测的时间计算被测液体的粘度，并基于计算结果控制所述调节单元调整被测液体的粘度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量单元还包括活动杆（15），所述活动杆（15）末端固定所述活塞外壳（11），所述驱动器（14）还驱动所述活动杆（15）移动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测量单元还包括固定架（16），所述活塞杆（12）和所述活动杆（15）均活动连接在所述固定架（16）上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述活塞杆（12）在所述活塞外壳（11）中沿重力方向移动。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节单元包括稀释腔和溶质腔，所述稀释腔上设有与所述控制单元连接的稀释阀门，所述溶质腔上设有与所述控制单元连接的溶质阀门，所述稀释阀门打开时所述稀释腔内的稀释液体流入被测液体中，所述溶质阀门打开时所述稀释腔内的溶质流入被测液体中。

6.一种粘度监测调节系统，其特征在于，包括显示装置和权利要求1所述的粘度监测调节装置；所述显示装置上设有用于显示被测液体粘度监测情况的显示屏和用于远程控制所述粘度监测调节装置的操作面板。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制单元连接有用于充分混合被测液体搅拌器。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制单元连接有用于加热被测液体的加热器。

9.一种粘度监测调节方法，方法基于权利要求6所述的粘度监测调节系统实现，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述控制单元判断被测液体粘度超出正常粘度范围且达到警报值时，向所述显示装置发送报警指令控制所述显示装置报警。

技术总结本说明书涉及液体粘度监测领域，涉及一种粘度监测调节装置、系统和方法。装置包括测量单元、控制单元和调节单元；测量单元包括活塞杆、活塞外壳、传感器和驱动器；活塞外壳浸没在被测液体中，活塞杆末端插入活塞外壳中时其中的被测液体被排出；传感器用于检测活塞杆离开活塞外壳的时间和活塞杆移动到活塞外壳底部的时间；控制单元基于传感器发送的时间计算被测液体的粘度，并基于计算结果控制调节单元进行粘度调整；系统包括显示装置上述粘度监测调节装置；方法包括记录活塞杆超出传感器检测范围时的第一时间，记录活塞杆插入活塞外壳并与活塞外壳底部接触时的第二时间，控制单元基于所述第一时间、所述第二时间计算被测液体粘度。技术研发人员：何伟,方乐,胡超,王云英,黄伟成,诸晓磊受保护的技术使用者：杭州中粮制罐有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6