用於牛頓流體和非牛頓流體的粘度計的製作方法

2023-07-27 06:37:26 2

專利名稱：用於牛頓流體和非牛頓流體的粘度計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及粘度測量，更具體地講，涉及既能夠處理牛頓流體也能夠處理非牛頓流體的粘度計。
背景技術：
流體粘度在許多工業過程中是關鍵的普遍測量的參數。各種各樣的粘度通常是通過從主過程流體路徑中分出少量過程流體流經與主過程流體路徑並行連接的粘度計這樣的過程中使用。相反，一些嵌入(in-line)設計允許粘度計直接位於主流體路徑中，不需要分出過程流體。大多數傳統的工業粘度計利用與過程流體接觸的旋轉部件，並且因此需要軸承和密封以防止流體洩露。在涉及粗糙的、腐蝕性的或造成磨蝕的流體的應用中，這種粘度計可能需要頻繁的維護。傳統的工業過程粘度計非常適合於測量牛頓流體(其中粘度是恆定的)。然而，各種各樣的工業應用處理泥漿、漿糊、和塑料，它們的行為是非牛頓方式，並且不適合用傳統粘度計進行測量。這種工業應用包括油田鑽探(例如，處理鑽出的泥漿)、漿糊或塑料製造(例如，處理化妝品或聚合體、或者諸如油漆、石膏或灰泥之類的建築產品)、煉油(例如，處理潤滑油或者燃料油)以及食品處理。庫愛特(粘度計)中的牛頓流體(即，在彼此相對移動的兩個平行的板之間流動)的粘度由下式來描述:
權利要求1.一種粘度計，包括: 具有第一直徑D1和第一管長度LTtl的第一毛細管； 跨越所述第一毛細管的第一測量長度L1操作以感測第一差分壓力AP1的第一差分壓力變換器，所述第一測量長度L1沿所述第一毛細管上被配置為產生穩態層狀流的光滑的、直的且不受阻礙的部分延伸； 流動地串連在所述第一毛細管之後，並且具有第二直徑D2和第二管長度LT(rt2的第二毛細管，其中D2 ^D1 ； 跨越所述第二毛細管的第二測量長度L2操作以感測第二差分壓力AP2的第二差分壓力變送器，所述第二測量長度L2沿所述第二毛細管上被配置為產生穩態層狀流的光滑的、直的且不受阻礙的部分延伸； 流動地串連在所述第二毛細管之後，並且能夠感測流體密度P和流體質量流量m的質量流量計；以及 連接到所述質量流量計、所述第一差分壓力變換器、和所述第二差分壓力變送器的處理器。
2.根據權利要求1所述的粘度計，還包括: 流動地串連在所述第一毛細管和所述第二毛細管之後，並且具有第三直徑D3和第三管長度LT(rt3的第三毛細管，其中D3古D1或D2 ;以及 跨越所述第三毛細管的第三測量長度L3操作以感測第三差分壓力AP3的第三差分壓力變送器，所述第三測量長·度L3沿所述第三毛細管上被配置為產生穩態層狀流的光滑的、直的且不受阻礙的部分延伸。
3.根據權利要求1所述的粘度計，其中所述質量流量計是科裡奧利效應質量流量計。
4.根據權利要求3所述的粘度計，其中所述第一毛細管和所述第二毛細管之一被合併到所述科裡奧利效應質量流量計中。
5.一種粘度計，包括: 耦合到第一差分壓力傳感器的第一毛細管，所述第一差分壓力傳感器配置為感測跨越所述第一毛細管的穩態區域的第一差分壓力； 與所述第一毛細管流動地串連，並且耦合到第二差分壓力傳感器的第二毛細管，所述第二差分壓力傳感器配置為感測跨越所述第二毛細管的穩態區域的第二差分壓力； 與所述第一毛細管和所述第二毛細管流動地串連，並且能夠感測流體質量流量和流體密度的傳感器設備；以及 連接到所述第一差分壓力傳感器、所述第二差分壓力傳感器、和所述傳感器設備的數據處理器。
專利摘要一種用於牛頓流體和非牛頓流體的粘度計，包括與質量流量計串聯連接的多個毛細管。所述毛細管是光滑的、直的、且不受阻礙的，並且均具有不同的已知恆定直徑。差分壓力變換器感測跨越每個毛細管的測量長度的差分壓力，並且質量流量計感測流體質量流量和流體密度。與質量流量計和差分壓力變換器連接的數據處理器使用非牛頓流體模型，基於每個毛細管的已知恆定直徑和測量長度、感測到的跨越每個測量長度的差分壓力、流體質量流量以及流體密度，計算流經粘度計的流體的粘度參數。
文檔編號G01N11/08GK203132951SQ20122065157
公開日2013年8月14日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年6月29日
發明者羅格·肯尼斯·皮赫拉亞 申請人:羅斯蒙德公司