速开关和二级变速齿轮控制转速，然后齿轮通过转轴带动转子做匀速旋转运动，由于 待测液体具有粘滞力，会在液体中产生扭矩，这个扭矩通过转子反作用于弹簧游丝， 在力矩的作用下，弹簧游丝会旋转一定角度后达到静止[7]，保持平衡状态，游丝所产 生的扭矩与被测样品溶液的分子间内部摩擦力(即粘度)有关,扭矩越大，则样品的粘 度也就越大。和弹簧游丝相连的刻度表盘会产生一个数值，此数值乘上一个粘度系数 就可以得到粘度值。

(3)振动式粘度计 目前所有的震动式粘度计里，利用正弦波来测量是最为常见的一种方法，它的测

量示意如下图 1。2 所示：

图 1-2 震动式粘度计

首先让待测溶液充满整个容器，震动器必须伸入液面以下，当开始测量时，给 电磁驱动线圈通电，线圈受到励磁作用后就会让振动器震动，这种震动会让待测溶液一起震动，振动器里装有传感器碟片，因为碟片的振动幅度与待测样品的粘度和密度 有着直接的关系，所以碟片必须完全放入待测溶液中，并通过机械震荡感应。在密度 已知，粘度不知道的情况下，可以通过测出的振幅数据，反求出待测溶液的粘度数值。

（4）落球式粘度计

如下图 1。3 所示是落球式粘度计的示意图，它是通过受力来进行测量的：

常温下，当固体圆球在静止液体中垂直下落时，小球会受到三个力的作用，即自 身的重力，液体产生的浮力和运动过程中其他的阻力，当重力等于浮力和阻力之和时， 小球会以某速度作匀速运动。这种速度会以某种装置测定出来。由于速度的大小和粘 度有着直接的关系，就可以用测定出的速度反求出液体的粘度。

1。3 国内外发展现状

1。3。1 国内发展现状

1。3。2 国外发展现状

1。4 发展趋势

1。5 主要存在问题

粘度计发展到今天，还存在一些问题没有办法去很好的解决。本人所研究的旋转 粘度计归纳起来大致可以有一下四个问题：

（1）同一待测液体用不同的仪器将测得有不同的流变参数值[12]。

（2）测量过程中待测液体会发生沉淀，尤其在低浓度时会更加明显。

（3）转桶和待测液体之间的接触容易发生打滑。

（4）当转速比较大时，弹簧游丝将会产生震动，而弹簧游丝比较脆弱，长时间 会使游丝损坏。

这三个问题会对测量结果的精度产生一些影响，它关系到结果准确性和可比性， 在下文会给出一些解决的方法。

1。6 本文研究的主要内容论文网

（1）了解国内旋转粘度计的发展现状及存在的一些问题。

（2）了解旋转粘度计的整体基本结构，尤其升降机构以及关键部件的要求，对 旋转粘度计进行合理匹配。

（3）在 SolidWorks 中进行建模仿真，分析结果，并用 CAD 画出二维图，验证各 部分零件的正确合理性与设计方案的合理性。

1。7 本章小结

这一章主要介绍了粘度计的发展历史，粘度计的分类，粘度计目前国内外的情 况以及存在的一些问题，只有深度的了解了粘度计，才能在设计时注意到重点，更能 够做出一些优化。

第二章 旋转粘度计的工作原理及主要零件

2。1 旋转粘度计的工作原理

2。1。1 工作原理

目前粘度计在工业中的使用还是挺多的。其工作原理如图 2。1 所示：

图 2-1 原理图

微型同步电动机作为动力源[13] ， 因为粘度计不需要太高的转速， 一般 0。3 r/min,0。6 r/min,1。5 r/min,3 r/min,6 r/min,12 r/min,30r/min 最大为 60r/min， 所以需要通过二级减速齿轮进行减速，将转速传递给转轴。因为通常情况下旋转轴和 转子的连接属于刚性连接，弹性性能非常的差，如果在旋转过程出现震动等情况，容 易损坏粘度计，而采用万向联轴器的话，这些问题就会解决，因此转轴会通过一个万 向联轴器来连接转子，然后把转速传递给转子。此外，调速开关还可以作为调速机构 进行调速。当转子旋转时，待测液体的粘滞力会给转子一个力矩，此力矩会迫使壳体 旋转，而壳体连接着弹簧游丝，因此，刻度表盘会显示出一个数值，这个数值与粘度 值呈某一线性关系，乘上某系数 F 就可以直接得到该待测液体的粘度值。这大致就是 旋转粘度计的工作原理。