传感器技术:无线测量粘度

但是旋转搅拌器可能会导致电线非常混乱，所以传感器技术有限公司的马克·英厄姆在这里看看无线的选择。混合是许多产品制造的基础;在许多情况下，这并不需要精确操作——尽管过度混合是一种时间和精力的浪费。然而，在其他情况下，混合更像是一门精确的科学;混合不足会使各种组分材料分布不均匀，而过度混合可能会改变最终产品的状态。

其中一个例子就是搅拌混凝土。如果你正在建造一个DIY的露台，你可以在一堆现成的混合物中泼一些水，然后用铁锹把它挖进去，但如果你正在建造一个核废料的容器或摩天大楼的地基，质量控制就转向了不同的模式!在后一种情况下，潮湿的混凝土必须有足够的流动性，以流入模板的每一个角落和缝隙，并且没有干混凝土的口袋，不会正确地固化。

另一个例子是混合番茄酱、酱汁、蛋黄酱等。食品行业依赖于这样一个事实，即消费者可以终身忠诚于某个特定品牌，但他们也是如此善变，以至于质地的细微变化都会让他们大动肝火。

同样，药品必须将有效成分与载体材料精确混合——混合不当的后果可能危及生命。

在化妆品和洗漱用品方面，用户有着极高的期望。即使是像油漆这样看似平凡的东西，也需要充分混合颜料，以获得均匀的颜色，并达到正确的稠度，以便于应用。

有许多不同的技术可用于测量粘度，但其中最流行和应用最广泛的是旋转粘度计，它通过监测在流体内以恒定速度旋转主轴所需的扭矩来测量粘度。扭矩，通常通过确定电机上的反作用扭矩来测量，与主轴上的粘性阻力成正比，因此与流体的粘度成正比。

值得注意的是，旋转粘度计可以在整个混合过程中运行，不断记录数据，以提供粘度随时间变化的日志。该剖面可以与早期混合的历史数据进行比较，以提供单独从最终目标粘度读数无法获得的详细信息。

然而，扭矩很难测量;事实上，传统的测量技术带来的问题和解决的问题一样多。由于主轴是旋转的，连接在轴上的扭矩传感器上的电线会缠绕起来并迅速断裂。使用滑环的方法是可行的，但由于成本、安装时间和不可避免的磨损，远非理想。

一种无线技术已开发使用TorqSense旋转扭矩传感器从传感器技术。它们不需要与旋转轴进行物理连接，而是使用射频(RF)链接将功率发送到主轴上的传感元件，并从其接收扭矩读取信号。

TorqSense扭矩传感器使用两个微小的表面声波设备或saw，由陶瓷压电材料制成，包含频率谐振梳。它们被粘在传动轴上，彼此呈90度角。当扭矩增加时，一个梳子会膨胀，另一个梳子会与所经历的扭矩成比例地收缩。实际上，这些梳子就像应变计一样，只是测量谐振频率的变化。

安装在主轴附近的射频发射机/接收机向saw发射无线电波，并在它们反射回来时收集它们。反射波频率的变化确定了当前的转矩。

在旋转粘度计中，TorqSense传感器安装在电机和桨叶之间。双轴承消除了任何侧负载，而扭矩限制联轴器提供保护，在事件的桨机构卡住。随着电机以恒定速度运行，换能器提供扭矩输出，在混合过程中随粘度成比例变化，从而使操作人员能够准确测量混合物的相对粘度。

在确定绝对粘度而不是相对粘度很重要的情况下，可以使用特定的桨浸泡在已知粘度的流体中对系统进行预校准。例如，水在室温下的粘度为0.001帕斯卡秒。通过将粘度计校准到一个已知的样品，在应用中就可以从相对扭矩数字中推导出绝对扭矩数字，然后精确地测量所需的粘度。

使用TorqSense旋转扭矩传感器简化了这些新型旋转粘度计的设计，同时提高了精度，为具有挑战性的应用提供了可靠的解决方案，其中混合物的绝对粘度是一个关键因素。