針對(duì)于高壓以及高低溫寬廣范圍內(nèi)的流體粘度高精度測(cè)量，西安夏溪電子科技有限公司自主開發(fā)研制了VM 4000系列粘度計(jì)。VM 4000系列粘度計(jì)基于目前國際流體粘度研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的振動(dòng)弦法，可以實(shí)現(xiàn)0.1~15MPa、-30~100度范圍內(nèi)（其他溫度、壓力范圍可定制）的流體粘度的高精度測(cè)量（粘度測(cè)量準(zhǔn)確度2%，密度測(cè)量準(zhǔn)確度0.5%），整個(gè)測(cè)量過程不需要流體流動(dòng)，并同時(shí)可實(shí)現(xiàn)粘度、密度的同時(shí)測(cè)量，結(jié)合自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和處理軟件，極大的降低了對(duì)于操作人員的技術(shù)要求。
測(cè)量方法
測(cè)量粘度的方法很多，如毛細(xì)管法、落體法、旋轉(zhuǎn)法、振動(dòng)法等。在眾多的測(cè)量方法中，振動(dòng)弦方法因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用于寬廣的粘度、溫度、壓力范圍而備受研究人員的廣泛關(guān)注。在最初提出時(shí)，振動(dòng)弦方法的測(cè)量精度并不是很高，但由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、樣品用量少，特別適合高壓和低溫下其他方法不能測(cè)量的場(chǎng)合，特別是如果設(shè)計(jì)得當(dāng)還可以同時(shí)獲得被測(cè)流體的密度和粘度，因此近二三十年來受到越來越多的關(guān)注和研究；隨著研究的深入和電子技術(shù)的發(fā)展，到目前為止，無論是理論模型、影響因素分析還是實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)，振動(dòng)弦方法都得到飛速的進(jìn)步，其測(cè)量準(zhǔn)確度得到很大的提升，應(yīng)用領(lǐng)域得到快速擴(kuò)展，同時(shí)成為IATP（International Association for Transport Properties）建立高粘度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量方法。
振動(dòng)弦粘度計(jì)以固體的振動(dòng)特性（含有液體，或者周圍包圍有液體）來獲得流體粘度和密度，由于這種方法不需要流體的整體運(yùn)動(dòng)，因而可以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很緊湊，且其由于粘性耗散產(chǎn)生的熱量很小。這種方法只需要測(cè)量質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間這幾個(gè)基本物理量，因此可以獲得很高的測(cè)量精度。
相比于其他方法，振動(dòng)弦法具有一些特別的優(yōu)勢(shì)，因而受到國際流體粘度研究領(lǐng)域的普遍關(guān)注，比如：
★ 振動(dòng)弦的傳感器部分擁有一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣匠?，以及有明確含義的物理參數(shù)；
★ 由于傳感器的幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以避免了進(jìn)行任何關(guān)于溫度和壓力的標(biāo)定；
★ 振動(dòng)弦實(shí)驗(yàn)裝置不受表面張力和界面張力的影響，而這些影響在毛細(xì)管設(shè)備中非常常見；
★ 振動(dòng)弦系統(tǒng)在其可以應(yīng)用的測(cè)量范圍內(nèi)，均可以避免逐級(jí)標(biāo)定；
★ 由于測(cè)量量基本為電測(cè)量，理論上振動(dòng)弦法可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化測(cè)量；
★ 理論上可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量，不需要任何標(biāo)定（已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)）。
測(cè)量原理
振動(dòng)弦理論的基本模型是一根無線長(zhǎng)圓截面的絲在無限大流體中做橫向振動(dòng)，絲的運(yùn)動(dòng)與流體的密度和粘度有關(guān)。振動(dòng)弦的振動(dòng)通過電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)，將金屬絲放置在磁場(chǎng)中，給金屬絲通入正弦電流，在磁場(chǎng)的作用下金屬絲會(huì)做橫向振動(dòng)，在磁場(chǎng)中振動(dòng)的金屬絲又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和金屬絲的振動(dòng)速度相對(duì)應(yīng)，通過測(cè)量振動(dòng)絲的振動(dòng)信號(hào)，利用非線性回歸將共振曲線擬合成幅值和相位的表達(dá)式，就可以得到流體的粘度和密度值。
振動(dòng)弦測(cè)量最重要的部分是振動(dòng)弦傳感器，包括振動(dòng)絲與上下夾具。振動(dòng)絲的固定方式有三種。種是兩端固定，這種方式只能用來測(cè)量粘度；第二種是一端固定，另一端懸掛重物，可以同時(shí)測(cè)量粘度和密度；第三種也是一端固定，另一端懸掛重物，但懸掛的是兩個(gè)重物，用一個(gè)平衡裝置連接，用來消除浮力大小對(duì)絲張力的改變，這種方式保證了絲所承受的張力不變，同樣也只能測(cè)量粘度。
