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高温粘 度测定仪设计方案
时间:2017/11/24 13:45:56 点击次数:402

一、设计目标与要求

1、设计目标

    该仪器 用于检测润滑油在250~300℃高温工 作条件下的运动粘度性能。

    该仪器 通过加热系统提供设定温度并严格控温的恒温浴,将装有 润滑油产品的粘度计管放入恒温浴中,根据样 品在经校准的毛细管粘度计受重力作的流动情况,测定该 产品的运动粘度。

2、设计要求

    该设备要求250~300℃高温区长期稳定工作,能够控制温度精度在±0.1℃,同时保 证使用的安全性。除工作温度提高外,其余均按GB/T 265-88试验方 法要求进行设计。

3、技术参数

控温范围:室温~300

控温精度:±0.1.

搅拌电机功率:20W

输入功率:1.5KW

电源:AC220V50HZ

二、设计方案内容

    大连北 港石油仪器有限公司提供的设计方案为采用进口电机、控温系统和恒温浴缸,保证仪 器的最高工作温度为300℃,短期最高使用温度为320℃,300℃以内精度可达到±0.1℃,300℃以上精度可达到±0.5℃ 。

1、工作原理

    该仪器 采用了模糊数学原理,通过加 热管实现温度控制。由智能 控温仪表电路实现定点控温。智能数显温控仪具有PID自整定功能,能够适 应各种环境条件,使控温 点达到更高精度(见原理图)。

                 

图一、运动粘 度测定仪原理图

2、结构图

    该仪器由上盖部分、恒温浴 缸部分和控制操作部分组成(见结构图)。上盖部分包括顶盖、搅拌电机、加热器、传感器,恒温浴 缸部分包括高温浴缸和保温玻璃罩,控制操 作部分包括控制箱体、控温仪表、固态继电器等,配件包括粘度计管、粘度计 卡套和温度计等。

                         

                                                                图二、运动粘 度测定仪结构图

3技术难点及解决方案

    在250~300℃高温区 检测运动粘度通常会遇到两个技术难点,其一,在高温 状态下浴缸的强度和内部应力变化能否保证浴缸长期稳定的工作;其二,搅拌电 机内部轴承和电感线圈的适应温度范围有限,不能长期承受200℃以上的高温。具体解决方案如下:

    ⑴电机耐热温度一般在70~110,浴缸温度达到300℃时,搅拌杆 传导热量引起电机温度升高。解决这 个问题我们选用自带风扇的优质罩极电机。罩极电 机自身产生的热量很小可以常年连续工作,电机自 身的风扇可以大部分抵消搅拌杆传导的热量。电机与 浴缸盖之间还有一个隔热板,隔热板 可以使浴缸盖和电机之间分成两个温区,通过空气的自然对流,大大降 低了浴缸温度对电机的影响,保证电 机的长时间运转。同时还 要解决搅拌杆传热问题,选择耐 腐蚀和低导热系数材质作为搅拌杆材料,必要时 还要在连接机构采用绝热材料。

    ⑵浴缸的 材质是浴缸耐热的关键。该仪器 采用专门定制的耐热的硼化玻璃,适量的 增加硼的含量会使浴缸耐热温度提高,采用特 殊的褪火工艺能够使玻璃在300℃长期稳定的工作,避免加 热太快受热不均匀或温度太高发生爆裂事故,保证试 验过程的安全性。浴缸的 结构采用无棱角圆底结构,可以减 少局部受热产生的应力,升温速度均匀、搅拌均 匀都有助于减少应力的产生。

    ⑶解决以 上两个技术难点同时采用先进模糊控制原理和PID自整定技术,保证仪 器升温速度均匀,浴缸搅拌均匀,就可以 保证仪器具有精确控制性能,在250~300℃高温区 长期稳定的工作。

    ⑷粘度计 管采用进口材质,能够在300℃高温下正常使用。粘度计 卡套设有调整螺丝,可调整水平,粘度计装卡非常方便。

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