技術(shù)文章
日本富士FUJI超聲波濃度計(jì)的測(cè)定原理
閱讀:1937 發(fā)布時(shí)間:2019-5-29日本富士FUJI超聲波濃度計(jì)當(dāng)超聲波振動(dòng)子發(fā)出超聲波時(shí),液中的傳播速度(音速)由溶液的密度和體積彈性率決定,根據(jù)溶液濃度、溫度而變化。(右圖)
本器用這個(gè)音速和,熱敏器用高精度測(cè)量溫度。本公司濃度計(jì)以此音速、溫度信息為基礎(chǔ),從內(nèi)置數(shù)據(jù)羅姆中記錄的檢測(cè)線運(yùn)算溶液濃度,進(jìn)行顯示/輸出。
在溶液中放入振動(dòng)體(粘度傳感器)使其振動(dòng)時(shí),由于溶液的粘性抵抗,傳感器的振動(dòng)幅度隨著溶液的粘度變大而控制變小。
本器通過定振幅電路使之增加輸入電流(傳感器驅(qū)動(dòng)電流)勝過這個(gè)被控制的力量(機(jī)械電阻)定振幅驅(qū)動(dòng)著傳感器。
本公司粘度計(jì)測(cè)量傳感器的驅(qū)動(dòng)電流,進(jìn)行運(yùn)算處理,顯示/輸出。圖4
超聲波粘度計(jì)是浸泡在JIS Z8809規(guī)定的粘度計(jì)校正用標(biāo)準(zhǔn)液中校正的。
因此,不管測(cè)量液是否為牛頓液,都與本標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較測(cè)量。
粘度是?
粘度如圖所示,用兩塊板子夾住液體的模型進(jìn)行說明。
當(dāng)一塊板以某種速度水平錯(cuò)位時(shí),兩塊板之間的速度用箭頭表示。
把2塊板的相對(duì)速度除以板間隔的值稱為“滑動(dòng)速度”。
并且,由于兩塊板之間產(chǎn)生的摩擦,板子在水平方向上會(huì)產(chǎn)生抵抗力,這種阻力被稱為“滑動(dòng)應(yīng)力”。
以系數(shù)μ乘以滑動(dòng)應(yīng)力τ滑動(dòng)速度V的關(guān)系式表示。
μ×Vτ
該系數(shù)μ為粘度,成為以滑動(dòng)速度除去滑動(dòng)應(yīng)力的值。
μ=τ/V (粘度=滑動(dòng)應(yīng)力/滑動(dòng)速度)
圖5
牛頓流體與非牛頓流體
牛頓流體滑動(dòng)速度與滑動(dòng)應(yīng)力成比例關(guān)系,即不管滑動(dòng)速度或滑動(dòng)應(yīng)力如何,粘度是一定的流體。
另一方面,無比例關(guān)系的流體是非牛頓流體,滑動(dòng)速度和滑動(dòng)應(yīng)力的關(guān)系有以下幾種,根據(jù)滑動(dòng)速度的不同粘度也不同。
圖6
粘度的測(cè)量方式
在日本工業(yè)規(guī)格中,液體粘度的測(cè)量方法(規(guī)格號(hào)碼JISZ8803)被以下的6個(gè)分類。
1.細(xì)管粘度計(jì)
2.落球粘度計(jì)
3.共軸雙圓筒型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)
4.單圓筒型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)
5.圓錐-平板型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)
6.振動(dòng)粘度計(jì)
其他測(cè)量方式采用杯式粘度計(jì)。
在各自的方式中,細(xì)管式測(cè)量動(dòng)粘度(=粘度/密度),落球式和旋轉(zhuǎn)式測(cè)量粘度。
本公司的粘度計(jì)相當(dāng)于振動(dòng)粘度計(jì),原理上測(cè)定的值是粘度×密度。
振動(dòng)式粘度計(jì)的特點(diǎn)是,響應(yīng)速度快,連續(xù)測(cè)量,即使在有流動(dòng)的狀態(tài)下也可以進(jìn)行內(nèi)聯(lián)化,易于清洗等操作、測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
如有需求,請(qǐng)見: 日本富士FUJI超聲波濃度計(jì)