落球法粘滯系數(shù)測(cè)定儀液體粘滯系數(shù)又稱為內(nèi)摩擦系數(shù)或粘度,是描述液體內(nèi)摩擦力性質(zhì)的一個(gè)重要物理量。它表征液體反抗形變的能力,只有在液體內(nèi)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。粘滯系數(shù)除了因材料而異之外還比較敏感的依賴溫度,液體的粘滯系數(shù)隨著溫度升高而減少。
PID控制是控制系統(tǒng)中見也是很重要的一個(gè)控制方法,廣泛用于工業(yè)控制系統(tǒng)和各種其他需要連續(xù)調(diào)節(jié)控制的控制回路反饋機(jī)構(gòu)。其中PID分別指的是比例、積分和微分控制,每一部分的控制都有一定的作用。在負(fù)反饋的PD控制中,比例控制的輸出信號(hào)和感溫元件的偏差成正比,這種調(diào)節(jié)方式的問(wèn)題是會(huì)存在靜差,即得到的結(jié)果和設(shè)定值之間有一個(gè)固定的差值,如果這時(shí)候加入積分調(diào)節(jié),輸出信號(hào)便會(huì)隨時(shí)間緩慢上升,這相當(dāng)于輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的一種累積效果。用PI調(diào)節(jié)時(shí),能消除靜差,而且調(diào)節(jié)過(guò)程平穩(wěn),但缺點(diǎn)是花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),這時(shí)候再加入微分調(diào)節(jié),便可以使調(diào)節(jié)過(guò)程加快,這時(shí)候帶來(lái)的問(wèn)題是容易引起溫度的振蕩。PID三種方式結(jié)合起來(lái)時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)這三種參數(shù),便可以使調(diào)節(jié)過(guò)程即平穩(wěn)又迅速。在控制溫度的應(yīng)用環(huán)境中,當(dāng)通過(guò)溫度傳感器所采集到的被測(cè)溫度偏離所希望的給定值時(shí),PID控制可根據(jù)測(cè)量信號(hào)與給定值的偏差進(jìn)行比例P、積分I、微分D運(yùn)算,從而輸出某個(gè)適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)給執(zhí)行機(jī)構(gòu),促使測(cè)量值恢復(fù)到給定值,達(dá)到自動(dòng)控制的效果。
本公司研制的變溫粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)儀可利用PID方法控制循環(huán)水溫度,為落球法液體粘滯系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境,且控溫參數(shù)可調(diào)節(jié),并配備有能夠自動(dòng)描繪溫度及功率曲線的液晶屏,在完成液體粘滯系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)的同時(shí)亦能夠讓學(xué)生實(shí)時(shí)觀察各項(xiàng)控溫參數(shù)對(duì)于PID控溫系統(tǒng)的影響。
1.落球法粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置
(1)雙層玻璃量筒:內(nèi)徑24mm,外徑50mm,高度400mm;
(2)測(cè)試樣品:直徑2.0mm與直徑2.4mm鋼珠;
(3)鋼珠導(dǎo)向漏斗:高度約45mm,導(dǎo)管直徑分別為2.1mm和2.5mm各一個(gè);
(4)配有電子秒表。
2.水循環(huán)及PID控溫實(shí)驗(yàn)主機(jī)
(1)液晶顯示模塊:256*128點(diǎn)陣帶背光,可實(shí)時(shí)顯示加熱過(guò)程的溫度、功率調(diào)節(jié)曲線及參數(shù);
(2)嵌入式軟件功能:蜂鳴器與顯示屏可同時(shí)提示溫度到達(dá)穩(wěn)定,自動(dòng)檢測(cè)水循環(huán)流量防止干燒,PID設(shè)定參數(shù)可調(diào)整,并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、回查功能;
(3)儲(chǔ)水罐:容量900mL;
(4)加熱器:功率600W;
(5)控溫范圍:室溫至60℃,顯示精度0.1℃。