針對于高壓以及高低溫寬廣范圍內(nèi)的流體粘度高精度測量，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。VM 4000系列粘度計基于目前國際流體粘度研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的振動弦法，可以實現(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量（粘度測量準確度2%，密度測量準確度0.5%），整個測量過程不需要流體流動，并同時可實現(xiàn)粘度、密度的同時測量，結(jié)合自動進樣系統(tǒng)、自動化數(shù)據(jù)采集和處理軟件，極大的降低了對于操作人員的技術(shù)要求。

測量方法

測量粘度的方法很多，如毛細管法、落體法、旋轉(zhuǎn)法、振動法等。在眾多的測量方法中，振動弦方法因為結(jié)構(gòu)簡單、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，振動弦方法的測量精度并不是很高，但由于其機械結(jié)構(gòu)簡單、樣品用量少，特別適合高壓和低溫下其他方法不能測量的場合，特別是如果設(shè)計得當還可以同時獲得被測流體的密度和粘度，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驗裝置系統(tǒng)，振動弦方法都得到飛速的進步，其測量準確度得到很大的提升，應(yīng)用領(lǐng)域得到快速擴展，同時成為IATP（International Association for Transport Properties）建立高粘度標準物質(zhì)的測量方法。

振動弦粘度計以固體的振動特性（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動，因而可以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計的很緊湊，且其由于粘性耗散產(chǎn)生的熱量很小。這種方法只需要測量質(zhì)量、長度和時間這幾個基本物理量，因此可以獲得很高的測量精度。

相比于其他方法，振動弦法具有一些特別的優(yōu)勢，因而受到國際流體粘度研究領(lǐng)域的普遍關(guān)注，比如：

★ 振動弦的傳感器部分擁有一系列嚴謹?shù)墓ぷ鞣匠蹋约坝忻鞔_含義的物理參數(shù)；

★ 由于傳感器的幾何結(jié)構(gòu)簡單，可以避免了進行任何關(guān)于溫度和壓力的標定；

★ 振動弦實驗裝置不受表面張力和界面張力的影響，而這些影響在毛細管設(shè)備中非常常見；

★ 振動弦系統(tǒng)在其可以應(yīng)用的測量范圍內(nèi)，均可以避免逐級標定；

★ 由于測量量基本為電測量，理論上振動弦法可以實現(xiàn)全自動化測量；

★ 理論上可以實現(xiàn)測量，不需要任何標定（已經(jīng)有實驗室實現(xiàn)）。

測量原理

振動弦理論的基本模型是一根無線長圓截面的絲在無限大流體中做橫向振動，絲的運動與流體的密度和粘度有關(guān)。振動弦的振動通過電磁感應(yīng)實現(xiàn)，將金屬絲放置在磁場中，給金屬絲通入正弦電流，在磁場的作用下金屬絲會做橫向振動，在磁場中振動的金屬絲又會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和金屬絲的振動速度相對應(yīng)，通過測量振動絲的振動信號，利用非線性回歸將共振曲線擬合成幅值和相位的表達式，就可以得到流體的粘度和密度值。

振動弦測量最重要的部分是振動弦傳感器，包括振動絲與上下夾具。振動絲的固定方式有三種。種是兩端固定，這種方式只能用來測量粘度；第二種是一端固定，另一端懸掛重物，可以同時測量粘度和密度；第三種也是一端固定，另一端懸掛重物，但懸掛的是兩個重物，用一個平衡裝置連接，用來消除浮力大小對絲張力的改變，這種方式保證了絲所承受的張力不變，同樣也只能測量粘度。