摘 要：設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的智能應(yīng)變?cè)诰€粘度傳感器，給出了感測元件的外形構(gòu)造。硬件電路中采用低功耗單片機(jī)AT89C55WD作為微處理器，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)了在線測量粘度信號(hào)的連續(xù)輸出。試驗(yàn)驗(yàn)證了該傳感器能夠很好地獲取有效粘度信號(hào)，確保了粘度測量的實(shí)時(shí)性和精度。 關(guān)鍵字：粘度傳感器 在線粘度測量 單片機(jī) 0 引言 　　粘度的測定在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用，諸如：用于流體輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，化工機(jī)械的設(shè)計(jì)，高分子化學(xué)工業(yè)中的檢驗(yàn)原料、半成品、成品的質(zhì)量和控制工藝，高分子化合物的科學(xué)研究、制藥、印染、石油開采等。隨著對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)控制要求的提高，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室測量或滯后的檢驗(yàn)已不能滿足要求，在線測量的應(yīng)用和需求日益廣泛。本文基于對(duì)流體特性的分析，自行設(shè)計(jì)了粘度傳感器，通過硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程，實(shí)現(xiàn)粘度測量信號(hào)的采集與處理，保證了粘度測量的實(shí)時(shí)陛和測量精度。 1 粘度傳感器的工作原理與設(shè)計(jì) 1.1 測量原理 　　由流體力學(xué)理論可知，當(dāng)介質(zhì)在管道中流動(dòng)時(shí)，在管道中心迎流方向安裝一只阻流元件（保證阻流元件和管道同軸心），介質(zhì)流過時(shí)，必然對(duì)阻流元件產(chǎn)生一個(gè)力的作用，這個(gè)力可概括為由兩部分組成：流體動(dòng)壓力和粘滯摩擦力。流量較大時(shí)，流體動(dòng)壓力起主導(dǎo)作用，它與流體流速的平方、流體密度及阻流元件的迎流面的面積成正比[1]。當(dāng)流速與流量變小時(shí)，流體的動(dòng)能隨之減小，流體對(duì)阻流元件的動(dòng)壓力也相應(yīng)減小，這時(shí)阻流元件所受的力主要來自于流體與阻流元件之間的粘性摩擦，即粘滯摩擦力（包括內(nèi)壁面摩擦和外壁面摩擦）。只要流體不停流動(dòng)，流速就不可能為零，故此流體對(duì)阻流元件的慣性沖擊力也就不可能減小到零，但是，通過對(duì)阻流元件的自行設(shè)計(jì)，可以減小動(dòng)壓力，增大粘滯摩擦力，結(jié)果就是增大流體與阻流元件的接觸側(cè)表面積，減小引起動(dòng)壓力的迎流面積?；谏鲜龇治觯O(shè)計(jì)了管狀的粘度傳感器，如圖1所示，由于管壁較薄，從而減小了流體對(duì)阻流元件的慣性沖擊。對(duì)于管型的阻流部件，流體經(jīng)過時(shí)，對(duì)其內(nèi)外壁面都產(chǎn)生粘滯摩擦作用，由力學(xué)理論分析可知，當(dāng)內(nèi)壁面摩擦力和外壁面摩擦力相等時(shí)，管體所受粘滯摩擦力達(dá)到最大值。 詳情請(qǐng)單擊：智能應(yīng)變?cè)诰€粘度傳感器的設(shè)計(jì)