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原文传递一种制冷剂气相粘度测量装置及制冷剂气相粘度计算方法

专利名称：	一种制冷剂气相粘度测量装置及制冷剂气相粘度计算方法
摘要：	本发明属于制冷剂技术领域，具体涉及一种制冷剂气相粘度测量装置及制冷剂气相粘度计算方法。制冷剂气相粘度测量装置包括测量区、温度单元、压力单元以及测量单元；温度单元对测量区进行加热以保证测量区达到所需的温度值，压力单元对测量区充注制冷剂气体以保证测量区达到所需要的压力值；测量区内设有单摆与驱动单元，驱动单元驱动单摆以初始摆角θ0摆动，单摆摆动后在制冷剂气体粘滞阻力作用下做阻尼运动；测量单元用以测量摆球实时摆角数据及摆动周期数，通过摆角数据及摆动周期数计算出制冷剂气相粘度值。本发明通过测量区、温度单元、压力单元、驱动单元以及测量单元相结合，能够计算出不同温度、不同压力条件下的制冷剂气相粘度。
专利类型：	发明专利
申请人：	浙江大学
发明人：	韩晓红;夏鹏翔;方一波;李晨阳;包康丽;许晨怡;陈光明
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911300398.X
公开号：	CN111044411A
代理机构：	浙江千克知识产权代理有限公司
代理人：	周希良
分类号：	G01N11/16;G;G01;G01N;G01N11;G01N11/16
申请人地址：	310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
主权项：	1.一种制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：包括测量区(102)、温度单元以及压力单元；温度单元对测量区(102)进行加热以保证测量区(102)达到所需的温度值，压力单元对测量区(102)充注制冷剂气体以保证测量区(102)达到所需要的压力值；测量区(102)内设有单摆与驱动单元，驱动单元驱动单摆以初始摆角θ0摆动，单摆摆动后在制冷剂气体粘滞阻力作用下做阻尼运动；还包括测量单元，用以测量摆球(2)实时摆角数据及摆动周期数，通过摆角数据及摆动周期数分析计算出制冷剂气相粘度值。 2.根据权利要求1所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：所述测量区(102)位于箱体(1)内，箱体(1)通过两块平行的隔板划分为成光区(101)、所述测量区(102)以及成像区(103)，成光区(101)与成像区(103)分别位于测量区(102)的相对两侧；测量单元包括光源(4)、第一凸透镜(5)、第二凸透镜(6)以及CCD芯片(7)；其中，光源(4)位于成光区(101)，第一凸透镜(5)与第二凸透镜(6)分别位于两块隔板，CCD芯片(7)位于成像区(103)；光源(4)发出的光经过第一凸透镜(5)后形成平行光线；平行光线依次经摆球(2)、第二凸透镜(6)后聚焦于CCD芯片(7)，CCD芯片(7)将收集到的光信号转变为电信号，通过电信号获得摆球(2)实时摆角数据及摆动周期数。 3.根据权利要求2所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：还包括位于测量区(102)内的套筒(9)；驱动单元为电磁铁(8)，电磁铁(8)位于套筒(9)内，电磁铁(8)的电线从套筒(9)内引至测量区(102)外后与箱体(1)外的电磁铁开关连接；通过电磁铁(8)产生的磁力将摆球(2)吸起，摆球达到平稳后断开电磁铁开关，摆球(2)以初始摆角θ0摆动。 4.根据权利要求2所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：温度单元包括恒温槽(10)，箱体(1)放置于恒温槽(10)内，恒温槽(10)的温度范围为0-90℃，测量区(102)所需温度范围为17-77℃，测量区(102)所需压力范围为0.1-6Mpa。 5.根据权利要求4所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：测量区(102)内还设有铂电阻温度计(11)。 6.根据权利要求5所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：还包括真空泵(13)与数据采集仪(19)，真空泵(13)通过第一管道(14)与测量区(102)连通；第一管道(14)设有第一阀门(16)、第三阀门(18)以及压力传感器(12)；压力传感器(12)、铂电阻温度计(11)均与数据采集仪(19)电性连接。 7.根据权利要求6所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：压力单元包括制冷剂钢瓶，制冷剂钢瓶出口设有第二管道(15)，第一阀门(16)与第三阀门(18)之间的第一管道(14)与第二管道(15)连通，第二管道(15)设有第二阀门(17)，压力传感器(12)位于第三阀门(18)与测量区(102)之间的第一管道(14)上。 8.根据权利要求1所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于：摆球(2)的初始摆角θ0为5-10度，摆球(2)的摆线(3)长为30cm。 9.一种制冷剂气相粘度计算方法，采用权利要求1-8任一项所述的制冷剂气相粘度测量装置，其特征在于，包括以下步骤： S1：测量区充入制冷剂气体，并使测量区内的压力达到所需值；对测量区进行加热，使测量区的温度达到所需值； S2：将含有电磁铁的套筒放置于测量区内，打开电磁铁开关，电磁铁产生的磁力将摆球吸起；摆球达到稳定平衡后断开电磁铁开关，摆球以初始摆角θ0在制冷剂气体粘滞阻力作用下做阻尼运动；电磁铁开关断开的同时，打开成光区内的光源，光源发出的光经过第一凸透镜后形成平行光线；平行光线依次经摆球、第二凸透镜后聚焦于CCD芯片；CCD芯片将光信号转变为电信号，通过电信号获得摆球实时摆角数据及摆动周期数； S3：对摆球实时摆角数据及摆动周期数进行分析，得出制冷剂气相粘度值； S4：重复上述步骤，以获得不同温度、不同压力条件下的制冷剂气相粘度。 10.根据权利要求9所述的制冷剂气相粘度计算方法，其特征在于：步骤S2中，制冷剂气相粘度计算表达式为：其中：m为摆球质量；r为摆球半径；η为气体粘度；θ为摆角；θ0为初始摆角；T为周期；n取0，1，2----。
所属类别：	发明专利