日本富士工業(yè)液體濃度計(jì)的檢測(cè)原理分析

發(fā)布時(shí)間：2024-10-14　點(diǎn)擊量：979

日本富士工業(yè)液體濃度計(jì)的檢測(cè)原理分析

測(cè)量原理（密度計(jì)）

當(dāng)從超聲波換能器發(fā)射超聲波時(shí)，液體中的傳播速度（聲速）由溶液的密度和體積模量決定，并根據(jù)溶液濃度和溫度而變化。（右圖）　　

該裝置通過(guò)熱敏電阻高精度測(cè)量聲速和溫度。　　
根據(jù)該聲速和溫度信息，我們的濃度計(jì)根據(jù)內(nèi)置數(shù)據(jù)ROM中記錄的校準(zhǔn)曲線計(jì)算溶液濃度并顯示/輸出。

如左圖所示，確定每種溶液相對(duì)于濃度的溫度和聲速特性，并根據(jù)這些特性來(lái)確定是否可以測(cè)量，并確定精度。

測(cè)量原理（粘度計(jì)）

當(dāng)振動(dòng)體（粘度傳感器）放入溶液中并振動(dòng)時(shí)，由于溶液的粘性阻力，傳感器的振動(dòng)幅度受到控制，并且隨著溶液粘度的增加而變小。　　

該裝置使用恒幅電路來(lái)增加輸入電流（傳感器驅(qū)動(dòng)電流）來(lái)克服這種受控力（機(jī)械阻力）并以恒幅驅(qū)動(dòng)傳感器。　　

我們的粘度計(jì)測(cè)量傳感器驅(qū)動(dòng)電流，進(jìn)行計(jì)算處理，并顯示/輸出它。　　

超聲波粘度計(jì)的校準(zhǔn)方法是將其浸入JIS Z8809中規(guī)定的粘度計(jì)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)溶液中。　
因此，無(wú)論測(cè)量液體是否為牛頓液體，都會(huì)與該標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行對(duì)比測(cè)量。

什么是粘度？

如圖所示，使用液體夾在兩塊板之間的模型來(lái)解釋粘度。　　
當(dāng)一個(gè)板以一定的速度水平移動(dòng)時(shí)，兩個(gè)板之間的速度用箭頭表示。　　
將兩個(gè)板的相對(duì)速度除以板之間的距離獲得的值稱為“剪切速率"。　　
兩塊板之間發(fā)生的摩擦?xí)?dǎo)致作用在板上的水平阻力，這種阻力稱為“剪切應(yīng)力"。　　
剪切應(yīng)力τ由剪切速度V乘以系數(shù)μ的關(guān)系式表示。　　
τ=μ×V 　　
該系數(shù)μ是粘度，是剪切應(yīng)力除以剪切速率得到的值。
μ= τ/V（粘度=剪切應(yīng)力/剪切速率）

牛頓流體和非牛頓流體

牛頓流體是剪切速率和剪切應(yīng)力成正比的流體，即無(wú)論剪切速率或剪切應(yīng)力如何，粘度都是恒定的。　　
另一方面，沒有比例關(guān)系的流體是非牛頓流體，剪切速率和剪切應(yīng)力之間存在不同關(guān)系的各種類型的流體，如下所示，并且粘度根據(jù)剪切速率而變化。

關(guān)于粘度測(cè)量方法

根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，液體粘度的測(cè)量方法（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)JISZ8803）分為以下六類。

1.毛細(xì)管粘度計(jì) 　　　
2.落球粘度計(jì) 　　　
3.同軸雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 　　　
4.單筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 　　　
5.錐平板旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 　　　
6.振動(dòng)粘度計(jì) 　　

其他測(cè)量方法還有杯式粘度計(jì)。
對(duì)于每種方法，毛細(xì)管法測(cè)量運(yùn)動(dòng)粘度（=粘度/密度），落球法和旋轉(zhuǎn)法測(cè)量粘度。
我們的粘度計(jì)是振蕩粘度計(jì)，原則上測(cè)量值是粘度x密度。
振動(dòng)粘度計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)速度快，可以進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，可以在線使用，因?yàn)榧词褂辛髁恳部梢詼y(cè)量，并且易于操作和測(cè)量，例如容易清潔。