粘度是流体重要的物理参数之一,粘度测定在能源化工、生物医疗、食品等工业生产和科学研究领域中不可缺少。传统的粘度测量方法包括毛细管法、落球法、旋转法等。然而,这些方法都存在一定的缺陷,如结构复杂、测试时间长、难以在线监测等,应用场合存在很大的局限性。我们提出一种利用新型压电陶瓷扭转振动元件测量流体粘度的方法,通过灵活的振动激励、耦合和感应测量系统的设计,以实现针对不同应用需求的在线粘度测定,同时具有结构简单、体积小、成本低、测量速度快、范围大、准确度高等优点。本项目开展基于压电扭转振动的微型流体粘度计的研究;通过分析不同振动激励、耦合和感应方式,研究实现粘度测量的机理和设计;建立合适的系统理论模型,分析不同测量方法下振动参数与流体特性的关系;探索提高粘度测量性能的方法,优化振动耦合方式,提高粘度测量灵敏度和范围,分析系统自身可靠性和温度特性及其对性能的影响,研究误差补偿的措施。
英文主题词Viscosity measurement;Piezoelectric elements;Torsional vibrations;Helical/spiral electrodes;Equivalent circuits