ND便攜式粘度計

ND便攜式粘度計在石油石化，硅油硅膠，樹脂，食品，化纖，油墨，塑料，油漆，涂料，光纖，乳膠，溶劑，塑料，玻璃，各種制膠行業(yè)應(yīng)用。 

一、 概述

ND便攜式粘度計測量原理是物體在流體中做扭轉(zhuǎn)振動時，由于受到粘性力矩的作用，物體振幅會衰減，衰減的程度與物體所受到的粘性力矩有著對應(yīng)關(guān)系，由外界來提供由于粘性阻尼所消耗的能量，使物體的運動狀態(tài)維持在衰減前的狀態(tài)，則此時流體的粘度與外界提供的能量有如下對應(yīng)關(guān)系： η∝ρE 式中η為待測流體的粘度ρ為待測流體的密度 振動粘度計主要由傳感器和儀表電路兩部分組成。

傳感器是個雙向傳感器，可以實現(xiàn)機械量和電信號的互相轉(zhuǎn)換，將復(fù)雜的機械系統(tǒng)變成便于分析的電路系統(tǒng)，同時利用電流和電壓相對機械量而言更加容易測量的優(yōu)勢，能對后續(xù)的理論分析和實驗起到重大影響作用。傳感器設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖所示，可以等效為一個單自由度的二階系統(tǒng)，主要由敏感元件，接觸探頭、主軸、傳動機構(gòu)、電磁機構(gòu)和驅(qū)動電路、扭振機構(gòu)、橫桿、放大敏感元件在共振頻率下的振幅、彈性扭管、差動線圈、振幅測量機構(gòu)等組成。激勵電流驅(qū)動扭振機構(gòu)產(chǎn)生共振，帶動主軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動振動通過主軸這一傳動機構(gòu)傳達到敏感元件上，使敏感元件、主軸以及橫桿同步振動，將粘度的變化轉(zhuǎn)化成敏感元件剪應(yīng)力矩的變化，敏感元件的運動振幅也會隨之變化，并且會將振幅的變化反饋到橫桿上橫桿通過機械構(gòu)造，放大敏感元件的振幅，微機通過差動變壓器式位移傳感器來測量出橫桿振幅的大小，通過振幅的變化來進一步反饋控制激勵電流的增加和減少，以此來控制敏感元件的振幅，使得敏感元件的振動維持在恒定的共振頻率以及振幅，微機通過測量激勵電流的變化就能獲取補償功率的大小，而補償?shù)墓β实钠椒脚c流體的動力粘度成正比關(guān)系，根據(jù)一定的關(guān)系式就能計算出被測物體。

當圓筒、球、圓環(huán)等物體在流體中作自由旋轉(zhuǎn)振動時，其振幅將受粘性力矩的作用而衰減，衰減系數(shù)與流體粘度有關(guān)，選流體振動體為筒體 ，粘度的計算公式為:

μ=f/4πh/(1/R12 -1/R22),其中

μ：流體粘度

f：流體力阻

h：圓筒的高度

R1：圓筒的外徑

R2：圓筒的內(nèi)徑

對儀器上述公式可簡化為：μ=λδ

λ：儀器系數(shù)，由標定液得出

δ：振動衰減系數(shù)

HYND利用電磁振蕩波形衰減法測試粘度，原始信號正比于λδ。通過微處理器計算后輸出線性信號。

HYND是一套高精度的流程粘度計，幾乎能適用于任何液體和量程

HYND一般用SS316不銹鋼制作，也可以選用特殊材料。有適用于不同壓力溫度范圍的設(shè)計。也可以提供從罐中或管道中抽出的結(jié)構(gòu)。

HYND系列粘度計能滿足各種在線粘度測試的要求。可用于牛頓和非牛頓流體。在

非牛頓流體中精度會有所下降，但仍能保持很高的重復(fù)精度，一致地反映生產(chǎn)過程粘度變化。

牛頓流體（觸變性）流變曲線

非牛頓流體（觸變性）流變曲線圖：      

由上圖可看出，在低剪切率下粘度值斜率越大，越容易體現(xiàn)粘度的變化區(qū)間，而在高剪切率下則粘度測量值變化較大，即斜率變化大。振動式測量在線粘度計可以參考實驗粘度計標準下物料粘度值作比對，由此得出的數(shù)據(jù)，在其他工藝條件發(fā)生變化時物料的粘度值變化時，能準確的反映出粘度來。  以保證穩(wěn)定的測量。

二、主要技術(shù)參數(shù)：

粘度范圍： 0—10000CP

精確度： ±0.5%

重復(fù)性： ±0.3%

溫度測量范圍：0-100℃

溫度精度：0.5%

傳感器壓力范圍：常壓 

傳感器耐溫范圍<120℃

開機信號響應(yīng)時間：60s

材料： 316 不銹鋼(標配);

可選其他材料

處理： 標準:高度磨光

加鐵氟龍涂層

環(huán)境級別：IP68

電源： 鋰電池供電12V DC

待機時間：24小時

連電腦可進行歷史數(shù)據(jù)記錄

現(xiàn)場粘度傳感器通訊接口： RS485

顯示方式：液晶屏

顯示范圍：0～9999(粘度、溫度)

三、尺寸圖

四、現(xiàn)場應(yīng)用

1、硬件

a、粘度傳感器，

b、充電通訊連接器，

c、電腦和傳感器連接，

d、電源線。

2、應(yīng)用說明

a、測量前充電2小時以上。

b、測量前開電查看零點，若不在零點上，應(yīng)連接電腦，打開界面調(diào)增益使信號電壓為3400±50，

c、打開探頭保護罩，將探頭浸沒在被測介質(zhì)內(nèi)，讀取測量數(shù)據(jù)。若連續(xù)測量并記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)連接電腦。（參考軟件操作）

五、軟件操作：

1、軟件支持win7，win10，xp，

1)  將USB轉(zhuǎn)485連接器插入計算機USB接口。另一端插入連接器，計算機界面軟件和驅(qū)動軟件

2)  Win10安裝：   控件注冊簡要說明

     NTGraph.ocx控件預(yù)先 拷貝放到C盤里   

     驅(qū)動和1.9.1軟件可以放到D盤

     第1步，打開cmd

2、以管理員身份運行cmd

3、此界面后 輸入regsvr32 NTGraph.ocx   NTGraph.ocx控件事先拷貝放到C盤里（如下圖）

注冊成功界面  （注意不用把控件放在中文路徑）

刪除控件界面

1、安裝驅(qū)動文件，驅(qū)動程序里的舊版本、新版本的應(yīng)用程序都要安裝下。

2、安裝1.9.1軟件 用管理員身份運行。

3、間隔是軟件運行的時間   一般默認2S  可以修改。站址 默認是1.可根據(jù)粘度計數(shù)量和表頭顯示數(shù)字為準。 串口就是485接口的COM號（1......），后打開，點擊開始。

4、測量：就是實時讀取的實值。

5、標定：此畫面是軟件自帶數(shù)據(jù)，需要點擊讀取，才是主板里的實時數(shù)據(jù)。（需設(shè)備正常連接的情況下讀?。?/p>

6、再讀取實時數(shù)據(jù)后，可以修改溫度的上下限 后點擊寫入。運行時就是修改的數(shù)據(jù)。

7、一般設(shè)備安裝好后，通電啟動正常顯示數(shù)據(jù)后，在未進料前要設(shè)置零點。

   就是配置打√ 輸入增加或者減少數(shù)字 來看測量程序里的電壓MV顯示和數(shù)顯表頭的粘度值，正常電壓是在3400左右。表頭顯示是0左右。

8、粘度的上下限也可和溫度設(shè)定值一樣，輸入后寫入。

9、頻率就是設(shè)備的運行共振數(shù)據(jù)，常規(guī)在2200-2500之間。這個數(shù)據(jù)出廠都已經(jīng)標定。

記錄歷史數(shù)據(jù)窗口，只有在通訊時才能顯示

按下 配置窗口，出現(xiàn)下面標準畫面

讀?。鹤x取界面設(shè)定的所有參數(shù)

寫入：將修改的參數(shù)寫入到在線粘度計板卡內(nèi)

注意：在修改之前一定要先讀取數(shù)據(jù)，以免寫入原始數(shù)據(jù)。

24點折線標定，數(shù)據(jù)來源，將電壓信號值，在0-2500mV之間分為24段，測量不同標準粘度對應(yīng)的電壓信號若干值，擬合出一個曲線，選擇24段端點對應(yīng)的粘度設(shè)入表格內(nèi)，重點測量端設(shè)置密一點，不重要測量端設(shè)置少一點。

如0-10000cp標定曲線

拉開選擇粘度單位

CP：厘泊（動力粘度）(物理單位制CGS)

P：   泊（動力粘度）CGS) (物理單位制CGS) 

mPa.S：毫帕斯卡.秒（動力粘度）（國際單位制SI）

Pa.S：帕斯卡.秒（動力粘度）（國際單位制SI）

mm2/S：二次方毫米每秒（運動粘度）（國際單位制SI）

m2/S：二次方米每秒（運動粘度）（國際單位制SI）

st：斯托克斯（運動粘度）(物理單位制CGS)

cst：厘斯托克斯（運動粘度）(物理單位制CGS)

s：秒

動力粘度和運動粘度換算公式：η=υ.ρ

η：動力粘度

υ：運動粘度

ρ：同溫下的密度

實際溫度：用標準溫度測的某點設(shè)入里面，溫度按設(shè)定后的曲線運行

溫度下限：設(shè)置溫度量程下線，該點對應(yīng)的輸出信號4mA

溫度上限：：設(shè)置溫度量程下線，該點對應(yīng)的輸出信號20mA

粘度下限：設(shè)置粘度量程下線，該點對應(yīng)的輸出信號4mA

粘度上限：設(shè)置粘度量程下線，該點對應(yīng)的輸出信號20mA

設(shè)置站號：MODBUS 多點網(wǎng)絡(luò)用0-255站點

電壓增益：電壓增益是改變在線粘度計電壓信號，一般只在出廠標定用，若用戶或經(jīng)銷商使用，應(yīng)選擇配置電壓增益，拉動增益條，可改變電壓信號，向左減小，向右增大，在線粘度計空載電壓信號3200-3300mV為適宜。調(diào)整寫入后，切記消除配置電壓增益選擇。

舉例:

根據(jù)測量粘度的范圍，選擇粘度上限和粘度下限標準液，根據(jù)附表公式配置五種以上標定點，或采用標準粘度計，測量五種以上標定點，用被標定在線粘度計分別測量標定點的傳感器的電壓值，按照24點曲線擬合粘度和信號電壓變化曲線，設(shè)置24點數(shù)值。

選擇粘度、溫度上下限，確定量程和4-20mA的對應(yīng)關(guān)系。

運行圖

（五）、通訊協(xié)議（modbus-RTU）

一、命令

0x03號讀命令

電腦à儀器 請求

0x01 設(shè)備地址，根據(jù)實際設(shè)備地址填充

儀器à電腦 應(yīng)答

=>成功

=>失敗

CRC H 是前面所有字節(jié)利用附件 中modbus CRC-16算法計算所得的高字節(jié)，CRCL為低字節(jié)

二、寄存器地址表

濾芯1數(shù)據(jù)（0x03讀）

粘度單位取值：

• 0  cP

• 1  P

• 2  mPa.s

• 3  Pa.s

• 4  mm2/s

• 5  m2/s

• 6  st

• 7  cst

• 8  s

• 9  %

• 10  kg/m3

• 11  g/cm3

• 12  s/m

• 13 s/cm

舉例：只讀溫度，粘度，發(fā)送01 03 27 10 00 04 4f 78