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【原创】一款低成本的在线监测低粘度液体传感器和测量装置介绍

szxianbo

2007/12/31

粘度计/流变仪

在实际工程和工业生产中，经常需要在线监测一些高水基流体介质如浆液的浓度和粘度,以保证最佳的过程运行环境与产品质量,从而提高生产效益。通过在线测量生产过程中的液体浓度和粘度，可以得到液体流变行为的数据，对于预测产品工艺过程的工艺控制，输送性以及产品在使用时的操作性有着重要的指导价值。液体的特性往往与产品的其他特性如颜色，密度，稳定性，固体成分含量和分子量的改变有关系，而检测这些特性的最方便和灵敏的方法就是在线检测液体的浓度和粘度。在生产过程中，根据工艺要求的范围进行在线浓度和粘度检测，可以最大限度的减少产品的报废率和生产线的停工期。
作为高水基流体介质其共同特性就是粘度比较低,一般在0---50个CP之间,目前在线检测的仪器主要是旋转粘度计和光通量浓度计，超声波浓度计以及微波浓度测试仪器等
光通量浓度计，光纤浓度传感仪是利用溶液折射率和浓度的关系测量浓度的，由于浆液温度的变化以及浆料沉积在测量棱镜上和浆液在工业生产过程中的其它遗留杂物—如纺织浆沙浆液中常遗留的纤维都对折射率的影响比较大。为避免测量误差棱镜需要用蒸汽按一定周期冲洗。
超声波浓度计以及微波浓度测试仪器都存在着，成本高结构复杂等问题而且超声测量方法需要有强大数字信号处理能力和硬件支持，传感器的安装方式也比较复杂。应用上受到限制。
目前在国际纺织界较成熟的浓度检测均是采用光学折射仪测量浆液浓度，也仅是在进口设备上有应用，国内设备和其他测试方法的应用未见报道

旋转粘度在线测量方法由于测矩转子结构复杂，成本高，采取的粘度信号不稳定，测控稳定性差，更主要的是测矩转子的机械结构上使其在线难以随时调节和保持零点，特别是对微粘浆液-如浆纱浆液粘度的变化感知不敏感，且测试的粘度和浓度之间没有相关关系，因此不适合用于在线生产检测。

国内纺织业界主要是现场人工测定浆液的粘度，或是专人负责用遮光仪对浆液浓度经常测定并做相应调节。或采用人工-漏斗法。既由工人定时用漏斗法测量浆液流完所需的时间，以时间表征浆液粘度。时间用秒表测定，以肉眼观察浆液的出流和结束时间。这些方法中，肉眼观察精度不高，人对测量结果的影响较大。不能有效的保证浆纱质量且生产效率低下。在线监测浆液浓度和粘度装置未见报道和使用。

本产品是利用先波科技的专利技术，提供一种基于敏感器件的在线监测浆液浓度和粘度传感器。本传感器能够同时测量浆液的浓度和粘度变化，主要是对微粘的液体具有较高的灵敏度。测试范围0—50CP. 而且可以根据实际工况，单独作为测量浆液浓度或粘度的传感器使用，本发明提出的传感器体积小，价格低，分辨率高，使用方便，并根据实际应用环境进行温度补偿和设置预警信号，主要应用在高水基流体介质的测量中，也可以应用在包括具有各种成分组成的液体如溶液，生物体液以及各种化工合成液体的测量中。不仅应用于纺织领域，在造纸，蔗糖，石油煤炭以及农业等领域有着很广泛的应用。

FWS-2A在线检测液体粘度传感器
技术参数
测量方式: 在线实时测量.:
测量参数：浆液粘度,和浓度
粘度范围：0 - 10cP
（可以标定成其它粘度单位）
测量分辨率： 0.5cP
输出信号：直流电压(0---5V)，
响应时间: 小于2 秒
工作温度: -10℃ -120℃
输入电压; 直流12V, 1.A

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