（2）然后收集在线粘度计的具体结构的资料，总结前人经验、找出当前粘度计的缺点同时克服当前在线粘度计的缺点，根据技术要求、功能要求设计在线粘度计的机械结构，并使用SolidWorks软件初步建立在线粘度计的结构模型；文献综述

（3）通过SolidWorks进行设计检查优化。

第二章  在线粘度计的机械系统的总体设计

2。1在线粘度计的设计思路

由于在线粘度计的工作原理与传统的粘度计相同，所以本文是在充分了解传统粘度计的各部分功能的基础上进行的在线粘度计机械系统的总体设计。

目前大部分的粘度计都是采取离线测量的方式，通过现场取样，再由实验室粘度计测量其粘度值，然后把所测得粘度值反馈给现场人员。这些粘度计还存在如下许多问题：（1）不能实时测量，导致测量误差较大；（2）在测量粘度时要严格的控制温度，目前最常用的是增加恒温槽，而这样会导致测量结构比较繁琐；（3）一般的粘度计都是竖直放置的，在测量的过程中，要经常调整粘度计使其保持良好的垂直状态，比较麻烦并且难以控制。

目前，因为在线粘度测量的对象不同，所以国内外学者研究出了许多不同的测量方法。现在比较常用的测量方法是力学测量法，主要包括毛细管法、旋转法、落球法、振动法等[3]。通过对上述多种测量方法的了解，我们可以知道在线粘度计中振动式和旋转式是目前应用中最为广泛的。振动式粘度计有着不能控制剪切率、只能局限于测量牛顿流体等缺点。而旋转法可以调节转速,粘度的测量范围广，能控制剪切速率，适用任何流体。所以本课题将设计一种在线旋转粘度计。来.自^优;尔|论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

现有的旋转粘度计主要形式有同轴圆筒式、锥板式和平行板式等。其中，同轴圆筒式[7]属于旋转粘度计中最常用的一种类型，所以在设计过程中参考了以下两种方案。

方案一：根据Searle系统（又被称做内旋式）的工作原理设计在线粘度计，如图2-1所示。其原理为：电动机带动内筒以某一速度旋转，内外筒之间的待测液体就会随之流动。由于液体具有粘性，受到剪切的液体就会产生粘滞阻力并反作用于内筒上，从而导致电动机发生一定的偏离，与之相连的弹性元件也随之扭转。当流体的粘性力矩与弹性元件所受的扭矩平衡时，就可测得液体的粘度。该方案有利有弊，因为外筒固定不动，可以很容易的控制温度，以减少温度对粘度的影响。其缺点是不能用于测定低粘度液体在高转速情况下的粘度值。那是因为高转速时，液体会受到较大的离心力，产生二次流，内外筒之间的流动不稳定，导致测量误差。所以排除此方案。

方案二：根据Couette 系统（又称为外筒旋转式系统）的工作原理进行设计，如图2-2所示。与Searle系统不同的是电动机带动外筒旋转，而环形间隙中的液体会随之流动，液体的粘性力作用到内筒上。弹性元件一端固定，一端与内筒相连。内筒的旋转导致弹性元件发生扭转，此时通过传感器就可知道动力粘度的数值。由此可见，外旋式粘度计比较稳定[6]。