ND便攜式粘度計(jì)

ND便攜式粘度計(jì)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(jì)測(cè)量原理是物體在流體中做扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，由于受到粘性力矩的作用，物體振幅會(huì)衰減，衰減的程度與物體所受到的粘性力矩有著對(duì)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)維持在衰減前的狀態(tài)，則此時(shí)流體的粘度與外界提供的能量有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系： η∝ρE 式中η為待測(cè)流體的粘度ρ為待測(cè)流體的密度 振動(dòng)粘度計(jì)主要由傳感器和儀表電路兩部分組成。

傳感器是個(gè)雙向傳感器，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械量和電信號(hào)的互相轉(zhuǎn)換，將復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)變成便于分析的電路系統(tǒng)，同時(shí)利用電流和電壓相對(duì)機(jī)械量而言更加容易測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，能對(duì)后續(xù)的理論分析和實(shí)驗(yàn)起到重大影響作用。傳感器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示，可以等效為一個(gè)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(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電路、扭振機(jī)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(dòng)線圈、振幅測(cè)量機(jī)構(gòu)等組成。激勵(lì)電流驅(qū)動(dòng)扭振機(jī)構(gòu)產(chǎn)生共振，帶動(dòng)主軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)振動(dòng)通過主軸這一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳達(dá)到敏感元件上，使敏感元件、主軸以及橫桿同步振動(dòng)，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(yùn)動(dòng)振幅也會(huì)隨之變化，并且會(huì)將振幅的變化反饋到橫桿上橫桿通過機(jī)械構(gòu)造，放大敏感元件的振幅，微機(jī)通過差動(dòng)變壓器式位移傳感器來測(cè)量出橫桿振幅的大小，通過振幅的變化來進(jìn)一步反饋控制激勵(lì)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(dòng)維持在恒定的共振頻率以及振幅，微機(jī)通過測(cè)量激勵(lì)電流的變化就能獲取補(bǔ)償功率的大小，而補(bǔ)償?shù)墓β实钠椒脚c流體的動(dòng)力粘度成正比關(guān)系，根據(jù)一定的關(guān)系式就能計(jì)算出被測(cè)物體。

當(dāng)圓筒、球、圓環(huán)等物體在流體中作自由旋轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，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(dòng)體為筒體 ，粘度的計(jì)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(duì)儀器上述公式可簡(jiǎn)化為：μ=λδ

λ：儀器系數(shù)，由標(biāo)定液得出

δ：振動(dòng)衰減系數(shù)

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

HYND是一套高精度的流程粘度計(jì)，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(jì)。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(jì)能滿足各種在線粘度測(cè)試的要求?？捎糜谂ｎD和非牛頓流體。在

非牛頓流體中精度會(huì)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(cè)量值變化較大，即斜率變化大。振動(dòng)式測(cè)量在線粘度計(jì)可以參考實(shí)驗(yàn)粘度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下物料粘度值作比對(duì)，由此得出的數(shù)據(jù)，在其他工藝條件發(fā)生變化時(shí)物料的粘度值變化時(shí)，能準(zhǔn)確的反映出粘度來。  以保證穩(wěn)定的測(cè)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(cè)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(jī)信號(hào)響應(yīng)時(shí)間：60s

材料： 316 不銹鋼(標(biāo)配);

可選其他材料

處理： 標(biāo)準(zhǔn):高度磨光

加鐵氟龍涂層

環(huán)境級(jí)別：IP68

電源： 鋰電池供電12V DC

待機(jī)時(shí)間：24小時(shí)

連電腦可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄

現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(cè)量前充電2小時(shí)以上。

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

c、打開探頭保護(hù)罩，將探頭浸沒在被測(cè)介質(zhì)內(nèi)，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。若連續(xù)測(cè)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(jì)算機(jī)USB接口。另一端插入連接器，計(jì)算機(jī)界面軟件和驅(qū)動(dòng)軟件

2)  Win10安裝：   控件注冊(cè)簡(jiǎn)要說明

     NTGraph.ocx控件預(yù)先 拷貝放到C盤里   

     驅(qū)動(dòng)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(yùn)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(cè)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(dòng)文件，驅(qū)動(dòng)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(yùn)行。

3、間隔是軟件運(yùn)行的時(shí)間   一般默認(rèn)2S  可以修改。站址 默認(rèn)是1.可根據(jù)粘度計(jì)數(shù)量和表頭顯示數(shù)字為準(zhǔn)。 串口就是485接口的COM號(hào)（1......），后打開，點(diǎn)擊開始。

4、測(cè)量：就是實(shí)時(shí)讀取的實(shí)值。

5、標(biāo)定：此畫面是軟件自帶數(shù)據(jù)，需要點(diǎn)擊讀取，才是主板里的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。（需設(shè)備正常連接的情況下讀取）

6、再讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，可以修改溫度的上下限 后點(diǎn)擊寫入。運(yùn)行時(shí)就是修改的數(shù)據(jù)。

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

   就是配置打√ 輸入增加或者減少數(shù)字 來看測(cè)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(yùn)行共振數(shù)據(jù)，常規(guī)在2200-2500之間。這個(gè)數(shù)據(jù)出廠都已經(jīng)標(biāo)定。

記錄歷史數(shù)據(jù)窗口，只有在通訊時(shí)才能顯示

按下 配置窗口，出現(xiàn)下面標(biāo)準(zhǔn)畫面

讀取：讀取界面設(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(jì)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(diǎn)折線標(biāo)定，數(shù)據(jù)來源，將電壓信號(hào)值，在0-2500mV之間分為24段，測(cè)量不同標(biāo)準(zhǔn)粘度對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)若干值，擬合出一個(gè)曲線，選擇24段端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度設(shè)入表格內(nèi)，重點(diǎn)測(cè)量端設(shè)置密一點(diǎn)，不重要測(cè)量端設(shè)置少一點(diǎn)。

如0-10000cp標(biāo)定曲線

拉開選擇粘度單位

CP：厘泊（動(dòng)力粘度）(物理單位制CGS)

P：   泊（動(dòng)力粘度）CGS) (物理單位制CGS) 

mPa.S：毫帕斯卡.秒（動(dòng)力粘度）（國際單位制SI）

Pa.S：帕斯卡.秒（動(dòng)力粘度）（國際單位制SI）

mm2/S：二次方毫米每秒（運(yùn)動(dòng)粘度）（國際單位制SI）

m2/S：二次方米每秒（運(yùn)動(dòng)粘度）（國際單位制SI）

st：斯托克斯（運(yùn)動(dòng)粘度）(物理單位制CGS)

cst：厘斯托克斯（運(yùn)動(dòng)粘度）(物理單位制CGS)

s：秒

動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度換算公式：η=υ.ρ

η：動(dòng)力粘度

υ：運(yùn)動(dòng)粘度

ρ：同溫下的密度

實(shí)際溫度：用標(biāo)準(zhǔn)溫度測(cè)的某點(diǎn)設(shè)入里面，溫度按設(shè)定后的曲線運(yùn)行

溫度下限：設(shè)置溫度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)4mA

溫度上限：：設(shè)置溫度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)20mA

粘度下限：設(shè)置粘度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)4mA

粘度上限：設(shè)置粘度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)20mA

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

電壓增益：電壓增益是改變?cè)诰€粘度計(jì)電壓信號(hào)，一般只在出廠標(biāo)定用，若用戶或經(jīng)銷商使用，應(yīng)選擇配置電壓增益，拉動(dòng)增益條，可改變電壓信號(hào)，向左減小，向右增大，在線粘度計(jì)空載電壓信號(hào)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(cè)量粘度的范圍，選擇粘度上限和粘度下限標(biāo)準(zhǔn)液，根據(jù)附表公式配置五種以上標(biāo)定點(diǎn)，或采用標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)，測(cè)量五種以上標(biāo)定點(diǎn)，用被標(biāo)定在線粘度計(jì)分別測(cè)量標(biāo)定點(diǎn)的傳感器的電壓值，按照24點(diǎn)曲線擬合粘度和信號(hào)電壓變化曲線，設(shè)置24點(diǎn)數(shù)值。

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

運(yùn)行圖

（五）、通訊協(xié)議（modbus-RTU）

一、命令

0x03號(hào)讀命令

電腦à儀器 請(qǐng)求

0x01 設(shè)備地址，根據(jù)實(shí)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(jì)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