旋转式粘度计产品分类

近年来，随着旋转式粘度计在工业生产领域的应用日益广泛，国内外研究人员对结构和功能较为单一的旋转式粘度计进行了不同程度的改进。

旋转式粘度计产品分类方法有很多，按照结构形式的不同可分为同轴圆筒式、椎板式和平行板式，按驱动方式的不同可分为同步电机驱动式和伺服电机驱动式。本文从旋转式粘度计的不同工作原理出发，将其分为塞尔原理（SearlePrinciple）式和库埃特原理式（CoutettePrinciple）。

1.塞尔原理式旋转式粘度计：联轴器结构不同的内筒旋转式双圆筒旋转式粘度计和单圆筒旋转式粘度计均基于塞尔原理。该原理由物理学家塞尔命名，他于1912年设计了带有旋转式同心内筒的旋转式粘度计。塞尔原理外圆筒固定，用来盛放被测液体。电机带动内圆筒轴旋转，内圆筒轴的旋转速度是预先设定的，在旋转过程中受到液体粘滞阻力的作用，会给内圆筒轴一个反作用扭矩，使安装于电机壳的弹簧产生一定的扭转角。

当游丝的扭矩与粘滞力平衡时，通过传感器测量的弹簧扭转角即可算出液体粘度。目前，基于塞尔原理的旋转式粘度计应用比较广。然而在实际测量中，针对不同流体，需要更换不同的转子和切换不同的转速，以适应测量转矩的原件（弹簧），并且在测量时，流体因摩擦而温度升高，会带来测量误差。此外，在测试低粘度液体时，由于离心力和惯性的作用，过高的转轴速度可能会导致液体出现湍流现象。

为了解决上述问题，顾海珍提出了一种基于单片机和科大讯飞TTS语音模块的旋转式粘度测量装置，该装置的工作原理是：驱动电机带动惯性轮达到一定的转速ω0后，离合器松开，使电机与惯性轮分离，转子在被测流体中自由旋转，其转速因粘滞阻力的作用而不断衰减，转子转过一定角度所需的时间反比于转子转速衰减的速度。通过光电方式测量编码盘所转过的角度φd所对应的时间差。借助单片机，配合对射式光电传感器，检测编码盘所转过的角度φd所对应的时间——t1、t2、t3，从而算出时间差。

2.库埃特原理式旋转式粘度计：库埃特原理又称外筒旋转式原理，由物理学家库埃特提出。库埃特原理式旋转式粘度计的工作原理是：内圆筒轴静止，电机驱动外圆筒旋转，内圆筒受到两圆筒之间被测流体的粘滞力作用而发生偏转，与之相连的张丝扭转所产生的恢复力矩与粘滞力矩的方向相反，当二者平衡时，通过内圆筒的偏转角的大小即可计算出液体的粘度值。外筒旋转可以降低液体产生湍流的风险，从而保证测量精度，但结构设计要求较高，存在着技术原理和产品应用之间的矛盾，因此目前市面上基于库埃特原理的旋转式粘度计较少。与基于塞尔原理的旋转式粘度计一样，基于库埃特原理的旋转式粘度计同样会面临被测流体温度的变化导致的粘度测量误差，因此实现旋转式粘度计的在线温度校准尤为重要。