專利名稱：壓電式傾點粘度分析儀傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新涉及傳感器，尤其是一種壓電式傾點，粘度分析儀傳感器。
壓電式傾點，粘度分析儀傳感器通常是在線連續測定石油產品傾點自動儀表，以及類似物類需自動分析其傾點，粘度的傳感器。
在線傾點分析儀，國內外有振動式，跌落錘式，U型管式，傾斜盤式和運動球式諸種。這些分析儀器所采用的傳感器原理均各不相同，如振動式是利用了在介質中作強迫振動的機械振子的振幅與介質流動性有一定對應關系的原理來檢測傾點。這種原理的傾點分析儀曾申請過專利，專利號為87102119。而跌落錘式是利用插入測定杯試樣中的小錘撥出時，在樣品傾點前后所需的撥出力的差異來達到檢測的目的。U型管式是用光電檢測器來判斷慢滴入檢測器U型管一端的樣品能否從U型管另一端流出來達到檢測。目的。傾斜盤式是用光電檢測器判斷在檢測盤中樣品液面是否隨著檢測盤的傾斜而傾斜來達到檢測目的。運動球式是利用懸浮在緩慢旋轉的測量杯試樣中的小球在樣品達到傾點時，小球同測量杯一起偏轉，用光電檢測器所獲得的小球偏轉信號來達到檢測目的。
以上這些傾點分析儀的傳感器均存在以下不足一是對樣品的含雜，含水或流量要求嚴格，實用中往往不易達到；二是檢測機構要求復雜，容易出問題，所以可靠性差，維護量大；三是都需樣品處理和回收系統，從而增加成本。振動式檢測原理雖然有它獨特的優點，但由于采用電磁線圈驅動檢測振子的振幅，電磁干擾大，激勵線圈發熱嚴重，影響對樣品的冷卻，其結構決定了對脫蠟油不能響應。鑒于上述情況，在現在技術中，尚沒在一種結構簡單，性能可靠，適用范圍廣泛的壓電式傾點，粘度分析儀傳感器。
本實用新型的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，提出一種對樣品處理要求不嚴，適應性強，運行穩定可靠，靈敏度高，分析精度高，重復性好，分析周期短的壓電式傾點、粘度分析儀傳感器。
針對上述發明目的，本實用新型采用如下技術方案。一種壓電式傾點，粘度傳感器，包括一個三端壓電蜂鳴片，其特殊之處是所述三端壓電蜂鳴片的公共片與金屬相連，激勵振片和檢測振片上各焊接有一根引線，該引線穿過三端壓電蜂鳴片中部的小孔從金屬管中引出，上述金屬管內靠近三端壓電蜂鳴片處放入已有引線的測溫元件，該測溫元件的引線從金屬管中引出，金屬管上連接有一根地線，金屬管內用灌封漿料密封。
利用本實用新型在線測定試樣的傾點時，先將已做成的傳感感器焊接在傳感器外殼基板上，并安裝在金屬材料做成的容器中，傳感器中金屬管上連接的公共地線與檢測振片，激勵振片和測溫元件的引線一起引出。然后將上述金屬容器接入樣品管道中。壓電蜂鳴片因壓電效應的緣故，當給激勵端通入電信號時，壓電蜂鳴片自身發生膨脹和收縮，產生自由振動，檢測端感應出與振幅對應的電勢。分析呈周期性，當試樣經樣品管道充滿裝有傳感器的金屬容器后，停止進樣，在金屬容器外表面有常用的電制冷器將樣品的熱量帶走，使其降溫，當達到傾點時，壓電蜂鳴片的振幅降低到某一值，即由檢測振片將振幅變成信號，輸入單片微機，記錄此時由測量元件測得的溫度即為傾點值，同時由單片微機發出控制信號，以控制三通電磁閥使其通電，重新向傳感器容器內進樣，將上一周期的樣品通過傳感器容器上方的出口排入工藝管道而被置換掉，以后繼續進行以上的過程，如此周而復始地進行在線分析其傾點。
當用本實用新型檢測液體粘度時，將壓電式粘度傳感器放置在充滿液體的容器中，給壓電式傳感器的激勵振片通入電信號，使傳感器本身振動，檢測振片感應出與樣品粘度有關的信號，當流動中的液體粘度發生變化時，傳感器的振幅隨粘度的改變而發生變化，從而檢測振片就得到了與相應溫度時液體粘度相關的感應信號，即粘度值。
本實用新型具有如下優點一、檢測的核心部件一壓電蜂鳴片的作用極為可靠，無需用馬達和機構傳動機構及光電檢測器電磁振動等完成檢測，從而降低成本，減小維護量。
二、不僅適應于非脫蠟油的傾點(凝點，結晶點)檢測，而且還適應于脫臘油(潤滑油)及其相應組份有傾點、粘度檢測，覆蓋范圍廣泛，體積小，結構緊湊，安裝維護方便。
三、對樣品的質量要求不嚴，適應性強，當含水量高達5％和含雜量高達0.5％的精況下，仍可正常工作。
四、穩定性高，能夠做到連續運行1000小時，其數據漂移量不大于精確度指標，關且已在某工業現場無幫障運行時間已超過5000小時，比已在技術超過幾倍。
五、分析周期短，只需1～12分，比已在技術縮短5～8倍。
六、不作任何條件變化，便可達到測量70℃范圍內的準確性數值。
七、不僅可作在線監測，而且特別適應與其它調節儀表或計算機構成各種形式的質量閉環控制系統。
八、比同類檢測原理的傳感器適應性更強，不會因為流體的沖擊和粘性流體的牽引使壓電晶體及其引線脫落，且不會在壓電晶體表面發生集雜和腐蝕，引起短路。
九、對于粘度的測量，不僅無需樣品回收系統，而且在0—600mm2/s(厘沲)范圍內可同時連續快速跟蹤檢測流體的溫度和粘度。
以下結合附圖詳細描述本實用新型

圖1是本實用新型主視圖。
圖2是圖1的A—A剖視圖。
參照圖1和圖2，本實用新型主要由三端壓電蜂鳴片1，測溫元件2和金屬管3組成。其中，三端壓電蜂鳴片1的公共片(即底板)5的中心單點焊接于金屬管5一端外壁上，這樣有利于壓電蜂鳴片振動。金屬管3的另一端焊接在鉆有孔的基板8上。在三端壓電蜂鳴片1中心兩側各鉆有一個孔，在激勵振片6和檢測振片7上對應小孔的位置各焊接一根引線4，引線4通過小孔由壓電蜂鳴片背面穿入金屬管3由金屬管引出。測溫元件2放入靠近三端壓電蜂鳴片1的金屬管3內。測溫元件2采用鉑電阻，它們引線也從金屬管3中引出。金屬管3內灌注WCC—5217罐封漿料密封。在三端壓電蜂鳴片的激勵振片6和檢測振片7的表面涂敷有用于耐溫，防腐、防液體沖擊，絕緣用的通用雙組份涂層，該涂層材料可選用JC—311。
權利要求1.一種電壓式傾點、粘度分析儀傳感器，包括一個三端壓電蜂鳴片，其特征是所述三端壓電蜂鳴片的公共片與金屬管相連，激勵振片和檢測振片上各焊接有一根引線，該引線穿過三端壓電蜂鳴片中部的小孔從金屬管中引出，上述金屬管內靠近三端壓電蜂鳴片處放入已有引線的測溫元件，該測溫元件的引線從金屬管中引出，金屬管上連接有一根地線，金屬管內用灌封漿料密封。
2.按照權利要求1所述壓電式傾點、粘度分析儀傳感器，其特征是所述三端壓電蜂鳴片的公共片中心單點焊接于金屬管外壁上。
3.按照權利要求1或2所述壓電式傾點、粘度分析儀傳感器，其特征是在三端壓電蜂鳴片的激勵振片和檢測振片表面涂敷有耐溫、防腐、防液體沖擊、絕緣的通用雙組份涂層。
4.按照權利要求1所述壓電式傾點、粘度分析儀傳感器，其特征是所述測溫元件是鉑電阻，所述金屬管內的灌漿料采用WCC—5217。
專利摘要本實用新型涉及一種壓電式傾點、粘度分析儀傳感器，包括一個三端壓電蜂鳴片，特征是所述壓電蜂鳴片的公共片與金屬管相連，激勵振片和檢測振片上各焊接有一根引線，該引線穿過壓電蜂鳴片中部的小孔從金屬管中引出，金屬管內靠近壓電蜂鳴片處放入已有引線的測溫元件，金屬管上連接有一根地線，金屬管內用灌封漿料密封。該傳感器適應性強，運行穩定可靠，靈敏度高，重復性好，適合于在線和實驗室測量傾點和粘度。
文檔編號G01N9/00GK2354126SQ9824203
公開日1999年12月15日 申請日期1998年9月29日 優先權日1998年9月29日
發明者簡宏, 龔寶貴 申請人:荊州市通力石化特種儀表廠