ND便携式粘度计

ND便携式粘度计在石油石化，硅油硅胶，树脂，食品，化纤，油墨，塑料，油漆，涂料，光纤，乳胶，溶剂，塑料，玻璃，各种制胶行业应用。 

一、 概述

ND便携式粘度计测量原理是物体在流体中做扭转振动时，由于受到粘性力矩的作用，物体振幅会衰减，衰减的程度与物体所受到的粘性力矩有着对应关系，由外界来提供由于粘性阻尼所消耗的能量，使物体的运动状态维持在衰减前的状态，则此时流体的粘度与外界提供的能量有如下对应关系： η∝ρE 式中η为待测流体的粘度ρ为待测流体的密度 振动粘度计主要由传感器和仪表电路两部分组成。

传感器是个双向传感器，可以实现机械量和电信号的互相转换，将复杂的机械系统变成便于分析的电路系统，同时利用电流和电压相对机械量而言更加容易测量的优势，能对后续的理论分析和实验起到重大影响作用。传感器设计结构如图所示，可以等效为一个单自由度的二阶系统，主要由敏感元件，接触探头、主轴、传动机构、电磁机构和驱动电路、扭振机构、横杆、放大敏感元件在共振频率下的振幅、弹性扭管、差动线圈、振幅测量机构等组成。激励电流驱动扭振机构产生共振，带动主轴产生扭转振动振动通过主轴这一传动机构传达到敏感元件上，使敏感元件、主轴以及横杆同步振动，将粘度的变化转化成敏感元件剪应力矩的变化，敏感元件的运动振幅也会随之变化，并且会将振幅的变化反馈到横杆上横杆通过机械构造，放大敏感元件的振幅，微机通过差动变压器式位移传感器来测量出横杆振幅的大小，通过振幅的变化来进一步反馈控制激励电流的增加和减少，以此来控制敏感元件的振幅，使得敏感元件的振动维持在恒定的共振频率以及振幅，微机通过测量激励电流的变化就能获取补偿功率的大小，而补偿的功率的平方与流体的动力粘度成正比关系，根据一定的关系式就能计算出被测物体。

当圆筒、球、圆环等物体在流体中作自由旋转振动时，其振幅将受粘性力矩的作用而衰减，衰减系数与流体粘度有关，选流体振动体为筒体 ，粘度的计算公式为:

μ=f/4πh/(1/R12 -1/R22),其中

μ：流体粘度

f：流体力阻

h：圆筒的高度

R1：圆筒的外径

R2：圆筒的内径

对仪器上述公式可简化为：μ=λδ

λ：仪器系数，由标定液得出

δ：振动衰减系数

HYND利用电磁振荡波形衰减法测试粘度，原始信号正比于λδ。通过微处理器计算后输出线性信号。

HYND是一套高精度的流程粘度计，几乎能适用于任何液体和量程

HYND一般用SS316不锈钢制作，也可以选用特殊材料。有适用于不同压力温度范围的设计。也可以提供从罐中或管道中抽出的结构。

HYND系列粘度计能满足各种在线粘度测试的要求。可用于牛顿和非牛顿流体。在

非牛顿流体中精度会有所下降，但仍能保持很高的重复精度，一致地反映生产过程粘度变化。

牛顿流体（触变性）流变曲线

非牛顿流体（触变性）流变曲线图：      

由上图可看出，在低剪切率下粘度值斜率越大，越容易体现粘度的变化区间，而在高剪切率下则粘度测量值变化较大，即斜率变化大。振动式测量在线粘度计可以参考实验粘度计标准下物料粘度值作比对，由此得出的数据，在其他工艺条件发生变化时物料的粘度值变化时，能准确的反映出粘度来。  以保证稳定的测量。

二、主要技术参数：

粘度范围： 0—10000CP

精确度： ±0.5%

重复性： ±0.3%

温度测量范围：0-100℃

温度精度：0.5%

传感器压力范围：常压 

传感器耐温范围<120℃

开机信号响应时间：60s

材料： 316 不锈钢(标配);

可选其他材料

处理： 标准:高度磨光

加铁氟龙涂层

环境级别：IP68

电源： 锂电池供电12V DC

待机时间：24小时

连电脑可进行历史数据记录

现场粘度传感器通讯接口： RS485

显示方式：液晶屏

显示范围：0～9999(粘度、温度)

三、尺寸图

四、现场应用

1、硬件

a、粘度传感器，

b、充电通讯连接器，

c、电脑和传感器连接，

d、电源线。

2、应用说明

a、测量前充电2小时以上。

b、测量前开电查看零点，若不在零点上，应连接电脑，打开界面调增益使信号电压为3400±50，

c、打开探头保护罩，将探头浸没在被测介质内，读取测量数据。若连续测量并记录数据，应连接电脑。（参考软件操作）

五、软件操作：

1、软件支持win7，win10，xp，

1)  将USB转485连接器插入计算机USB接口。另一端插入连接器，计算机界面软件和驱动软件

2)  Win10安装：   控件注册简要说明

     NTGraph.ocx控件预先 拷贝放到C盘里   

     驱动和1.9.1软件可以放到D盘

     第1步，打开cmd

2、以管理员身份运行cmd

3、此界面后 输入regsvr32 NTGraph.ocx   NTGraph.ocx控件事先拷贝放到C盘里（如下图）

注册成功界面  （注意不用把控件放在中文路径）

删除控件界面

1、安装驱动文件，驱动程序里的旧版本、新版本的应用程序都要安装下。

2、安装1.9.1软件 用管理员身份运行。

3、间隔是软件运行的时间   一般默认2S  可以修改。站址 默认是1.可根据粘度计数量和表头显示数字为准。 串口就是485接口的COM号（1......），后打开，点击开始。

4、测量：就是实时读取的实值。

5、标定：此画面是软件自带数据，需要点击读取，才是主板里的实时数据。（需设备正常连接的情况下读取）

6、再读取实时数据后，可以修改温度的上下限 后点击写入。运行时就是修改的数据。

7、一般设备安装好后，通电启动正常显示数据后，在未进料前要设置零点。

   就是配置打√ 输入增加或者减少数字 来看测量程序里的电压MV显示和数显表头的粘度值，正常电压是在3400左右。表头显示是0左右。

8、粘度的上下限也可和温度设定值一样，输入后写入。

9、频率就是设备的运行共振数据，常规在2200-2500之间。这个数据出厂都已经标定。

记录历史数据窗口，只有在通讯时才能显示

按下 配置窗口，出现下面标准画面

读取：读取界面设定的所有参数

写入：将修改的参数写入到在线粘度计板卡内

注意：在修改之前一定要先读取数据，以免写入原始数据。

24点折线标定，数据来源，将电压信号值，在0-2500mV之间分为24段，测量不同标准粘度对应的电压信号若干值，拟合出一个曲线，选择24段端点对应的粘度设入表格内，重点测量端设置密一点，不重要测量端设置少一点。

如0-10000cp标定曲线

拉开选择粘度单位

CP：厘泊（动力粘度）(物理单位制CGS)

P：   泊（动力粘度）CGS) (物理单位制CGS) 

mPa.S：毫帕斯卡.秒（动力粘度）（国际单位制SI）

Pa.S：帕斯卡.秒（动力粘度）（国际单位制SI）

mm2/S：二次方毫米每秒（运动粘度）（国际单位制SI）

m2/S：二次方米每秒（运动粘度）（国际单位制SI）

st：斯托克斯（运动粘度）(物理单位制CGS)

cst：厘斯托克斯（运动粘度）(物理单位制CGS)

s：秒

动力粘度和运动粘度换算公式：η=υ.ρ

η：动力粘度

υ：运动粘度

ρ：同温下的密度

实际温度：用标准温度测的某点设入里面，温度按设定后的曲线运行

温度下限：设置温度量程下线，该点对应的输出信号4mA

温度上限：：设置温度量程下线，该点对应的输出信号20mA

粘度下限：设置粘度量程下线，该点对应的输出信号4mA

粘度上限：设置粘度量程下线，该点对应的输出信号20mA

设置站号：MODBUS 多点网络用0-255站点

电压增益：电压增益是改变在线粘度计电压信号，一般只在出厂标定用，若用户或经销商使用，应选择配置电压增益，拉动增益条，可改变电压信号，向左减小，向右增大，在线粘度计空载电压信号3200-3300mV为适宜。调整写入后，切记消除配置电压增益选择。

举例:

根据测量粘度的范围，选择粘度上限和粘度下限标准液，根据附表公式配置五种以上标定点，或采用标准粘度计，测量五种以上标定点，用被标定在线粘度计分别测量标定点的传感器的电压值，按照24点曲线拟合粘度和信号电压变化曲线，设置24点数值。

选择粘度、温度上下限，确定量程和4-20mA的对应关系。

运行图

（五）、通讯协议（modbus-RTU）

一、命令

0x03号读命令

电脑à仪器 请求

0x01 设备地址，根据实际设备地址填充

仪器à电脑 应答

=>成功

=>失败

CRC H 是前面所有字节利用附件 中modbus CRC-16算法计算所得的高字节，CRCL为低字节

二、寄存器地址表

滤芯1数据（0x03读）

粘度单位取值：

• 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

举例：只读温度，粘度，发送01 03 27 10 00 04 4f 78