泥漿粘度測量儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,泥漿,粘度,測量儀,結(jié)構(gòu)設(shè)計,cad,圖紙,文檔 本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告 論 文 題 目： 泥漿黏度測量儀結(jié)構(gòu)設(shè)計 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）： 年 12 月 28 日填 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）； 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙暤幕A(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。? 一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目 泥漿粘度測量儀結(jié)構(gòu)設(shè)計 2. 研究領(lǐng)域 測量原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計 3. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 粘度測量儀已被廣泛使用，而且測量設(shè)備不斷更新，測量原理也不斷改進，所以完成本題有較大的實用價值，通過本題目的實踐對于提高學(xué)生的實際工作能力有一定的指導(dǎo)意義，也可以幫助學(xué)生更加了解這個裝置，要求學(xué)生能正確運用所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生查閱有關(guān)標準的聲測能力，進而促進學(xué)生具有創(chuàng)新的思維能力。 隨著社會的發(fā)展，不止在泥漿粘度的測量方面，生活中的各個領(lǐng)域也都需要進行粘度的測量，因此粘度計得發(fā)展也越來越受到重視，在一些緊急狀況下運用高精度的測量儀器不太現(xiàn)實，所以運用一些簡單的一起進行測量的使用越來越頻繁，因此此設(shè)計有一定的應(yīng)用價值。 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢國外的發(fā)展狀況 粘度計的發(fā)展在國外一直處于領(lǐng)先的水平。目前國外對于嵌入式系統(tǒng)的粘度計研究已經(jīng)有了相關(guān)成果，BROOKFIELD 公司也推出了一些相關(guān)產(chǎn)品，但是其在觸摸屏上能完成的工作較少，只是復(fù)刻了傳統(tǒng)粘度計的操作方法，并讓操作變得更直觀一些， 對于不連接 PC 時的功能沒有更好的擴充。此粘度計具有直觀的彩色觸摸顯示屏操作， 隨意的轉(zhuǎn)速控制，自動掃描式測量，無需電腦即可進行流變 數(shù)據(jù)分析等優(yōu)點。并且具有良好的可擴展性。 國內(nèi)發(fā)展狀況 粘度計在國內(nèi)發(fā)展較少，就嵌入式系統(tǒng)而言，國內(nèi)的相關(guān)研究更少，主要集中在粘度計功能擴展的一些討論。在國內(nèi)對于旋轉(zhuǎn)式測量儀有較多研究，傳統(tǒng)的粘度計有機械指針式和數(shù)字液屏顯示兩種類型，操作多采用按鍵操作，在不同的功能間切換需要重復(fù)按鍵數(shù)次才能完成，并且顯示效果不夠理想，多采用象征字符表示功能，可選擇的電機轉(zhuǎn)速也是有限幾個，測量功能單 一，無法實現(xiàn)自動測量，另外，測量結(jié)果的展示和保 存的功能也比較不完善，目前其最佳的方案是采用 與計算機相連實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理和保存。 粘度計的發(fā)展在國外一直處于領(lǐng)先的水平。目前國外對于嵌入式系統(tǒng)的粘度計研究已經(jīng)有了相關(guān)成果，BROOKFIELD 公司也推出了一些相關(guān)產(chǎn)品，但是其在觸摸屏上能完成的工作較少，只是復(fù)刻了傳統(tǒng)粘度計的操作方法，并讓操作變得更直觀一些，對于不連接 PC 時的功能沒有更好的擴充。此粘度計具有直觀的彩色觸摸顯示屏操作， 隨意的轉(zhuǎn)速控制，自動掃描式測量，無需電腦即可進行流變 數(shù)據(jù)分析等優(yōu)點。并且具有良好的可擴展性。粘度計在國外的發(fā)展原理更為廣泛，例如微機控制超聲多普勒法的粘度計。研究領(lǐng)域也較為廣泛，國外開始在生命醫(yī)學(xué)方面開始研究，還有食品安全方面更為簡潔的家庭使用的粘度計。 微機控制超聲多普勒法粘度計：利用超聲多普勒效應(yīng)接收 液體中下落小球的頻移信號,將此信號送微機進行采集、比較 、判斷、計算并顯示出泥漿粘度 。應(yīng)用本方 法能快速準確地測量多種液體的粘滯系數(shù)。 粘度計在國外還有一些發(fā)展，就嵌入式系統(tǒng)而言，國內(nèi)的相關(guān)研究更多，主要集中在粘度計功能擴展的一些討論。在國內(nèi)對于旋轉(zhuǎn)式測量儀有較多研究，傳統(tǒng)的粘度計有機械指針式和數(shù)字液屏顯示兩種類型，操作多采用按鍵操作，在不同的功能間切換需要重復(fù)按鍵數(shù)次才能完成，并且顯示效果不夠理想，多采用象征字符表示功能， 可選擇的電機轉(zhuǎn)速也是有限幾個，測量功能單 一，無法實現(xiàn)自動測量，另外，測量結(jié)果的展示和保 存的功能也比較不完善，目前其最佳的方案是采用 與計算機相連實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理和保存。 超聲波粘度測量法：測量方案和裝置“測定超聲波聲壓的相對衰減與液體的粘度的關(guān)系，并考慮到修正擴散衰減的需要，固定傳播距進行測量” 并且在國外粘度計的發(fā)展也較為智能化，國外還有一些智能粘度計和全自動微量落球粘度計。這些粘度計多適用于比較高端的場合，在工程領(lǐng)域使用較多的還是機械式的旋轉(zhuǎn)式粘度計。 總而言之，粘度計在國內(nèi)外的發(fā)展都比較迅速，而且此行業(yè)的關(guān)注程度也越來越高， 國內(nèi)外的工程師對結(jié)構(gòu)的設(shè)計也越來越有更多的見解。 粘度計的發(fā)展趨勢 未來粘度計的發(fā)展趨于簡潔化、多元化、自動化的方向發(fā)展。未來的粘度計的使用不僅僅使用在工程系方面。例如自動粘度計，自動粘度計用于對毛細血管粘度計的自動清洗、烘干，全過程自動控制，具有方便、快速、可靠等特點。用于清洗品氏玻璃毛細血管粘度計，也用于芬氏，奧氏，改良奧氏及逆流式粘度計的清洗。儀器的設(shè)計制作更加合理、精良，操作更加方便，使用更加安全，具有洗排，沖洗，烘干等多功能。對粘度計內(nèi)各種各種不同粘度的潤滑油，瀝青及含蠟較高的油污均有理想的測量效果。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1. 重點解決的問題 重點選擇測量原理及設(shè)計結(jié)構(gòu) 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） 1)了解粘度計的結(jié)構(gòu)與用途 2） 找出一些粘度計的測量原理 3） 根據(jù)測量原理計算一些必要的測量數(shù)據(jù) 4） 根據(jù)測量數(shù)據(jù)得出儀器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 5） 根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)畫出零件圖 6） 完成整體的裝配圖 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 本設(shè)計可以設(shè)計出一個可以在一定約束條件下（電源頻率、周圍空氣溫度及濕度、周圍空氣的不含有腐蝕物質(zhì)元素），并且能得出較小測量誤差的旋轉(zhuǎn)式粘度計的說明書以及裝配圖。 三、論文（設(shè)計）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； （1）研究方法主要是利用測量原理進行儀器結(jié)構(gòu)參數(shù)的運算 1） 根據(jù)液體的種類不同測出液體的絕對粘度和恩氏粘度計算公式 2） 液體若是塑性液體，找出塑性粘度的計算公式 3） 液體若是假塑性流體，找出其假塑性粘度的計算公式 4） 根據(jù)計算公式逆推測量所需要的參數(shù) 5） 得出測量參數(shù)再計算出測量儀的結(jié)構(gòu)參數(shù) （2）對測量進行模擬模擬測量儀的技術(shù)條件1） 測量儀的工作條件 2） 轉(zhuǎn)速誤差 3） 變差 4） 環(huán)境溫度對測量儀的影響 2.論文（設(shè)計）進度計劃第 1 周：收集相關(guān)資料 第 2 周：閱讀整理所收集資料 第 3 周：撰寫開題報告初稿交指導(dǎo)老師修改 第 4 周：完成開題報告，并進行答辯 第 5 周：測量儀結(jié)構(gòu)特點分析 第 6 周：測量儀總體方案設(shè)計 第 7 周：測量儀主要參數(shù)分和選擇 第 8 周：測量儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計 繪制裝配圖 第 9 周：測量儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計 修改完什裝配圖 第 10 周：繪制粘度測量儀零件圖 第 11 周：繪制粘度測量儀零件圖 第 12 周：撰寫粘度測量儀設(shè)計說明書 第 13 周：修改完什粘度測量儀設(shè)計說明書 第 14 周：翻起外文資料 四、需要閱讀的參考文獻 [1]孫恒，陳作模，葛文杰，機械原理[M] 北京：高等教育出版社，2013.5 [2]濮良貴，陳國定，吳立言，機械設(shè)計[M] 北京：高等教育出版社，2013.5 [3]劉延俊，關(guān)浩，周德繁，液壓與氣壓傳動[M] 北京：高等教育出版社，2007.5 [4]劉延俊，液壓與氣壓傳動[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2012.1 [5]聞邦椿，機械設(shè)計手冊（第 2 卷）減速器[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1 [6]聞邦椿，機械設(shè)計手冊（第 3 卷）起重運輸機械零部件與操作件[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1 [7] 聞邦椿，機械設(shè)計手冊（第 4 卷）液壓傳動[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2010.1 [8] 陳 徐，F(xiàn)ANN35SA 系列旋轉(zhuǎn)粘度計[J] 石油儀器 1989 20~28 [9] 李煥平 ，地質(zhì)工程中水泥漿主要流變參數(shù)的確定與分析[J] 工程技術(shù) 2014 [10] 劉希民，直管式粘度計的研制[J] 化工自動化及儀表 2012 [11] 張峰，泥漿性能檢測系統(tǒng)設(shè)計[J] Transducer and Microsystem Technologies 2015 [12] 曹麗，液體粘度在線測量的方法研究[J] 儀器儀表學(xué)報 2010 [13] 郭敏，一種測量泥漿粘度的新方法_微機控制超聲多普勒法[J] 中國陶瓷 2001 [14] 付曉穎，鉆井液綜合參數(shù)在線測量方法的研究[J] 甘肅科技 2015 [15] 耿宏章，高溫高壓油氣水混合液粘度測量裝置[J] 石油儀器 2003 [16]F.chen.H.Jiang.X.bai.W.Zheng.Evaluation the performation of sodium metaborate as a novel alkali in alkali/surfactant/polymer flooding J. Ind. Eng.Chen.19(2013)450-457 [17]W.Kang.L Yi Q Baoyan, L Guangzhi,Y Zhou Q Li Highly porous 3D networks preparation and the potential application in oil-water sepation Chen Eng J302(2016)1-11 附：文獻綜述或報告 文獻綜述 1 引言 粘度測量在食品、石油、化妝品和涂料等各行各業(yè)中起著非常重要的作用。目前在建筑方面也來越受關(guān)注，建筑方面泥漿粘度測量最為重要。所以粘度計的市場也逐年增大，對粘度計的性能、功能和使用體驗也提出了一定的要求。 并且目前正在從更先進的技術(shù)方面發(fā)展。即利用超聲波來完成測量。超聲波液體粘度測量與其它測量方法相 比 , 以其獨有的連續(xù)測 量特點 , 從 5 0 年代起 在許多需要粘度控制的生 產(chǎn)過程中得到越來越廣泛的應(yīng)用 。近些 年來 , 人們又試圖用它 來測 量和 連續(xù)監(jiān) 視石 油 鉆井泥漿的粘度 , 現(xiàn)場使用后發(fā)現(xiàn) , 對于石油泥 漿 , 超聲粘度 計 幾乎完全不 能準確有效地工作。 最新分析研究〔1〕指 出, 現(xiàn)有超 聲粘度計 都是利用液 體對振子的切變阻抗來測量粘度 , 而這種切變聲阻抗方法只 限于純牛頓液體 , 對石油泥 漿等非純 牛頓液體不適用 。 2 粘度 粘度是陶瓷泥漿的重要物理性質(zhì)之一，陶瓷泥漿粘 度的測量在工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)學(xué)科研究中具有十分重要的 意義。粘度有相對粘度和絕對粘度之分。相對粘度也稱 條件粘度，包括恩氏粘度，賽氏粘度和雷氏粘度等。粘度是液體內(nèi)部阻 礙相對流動 的一種特性 , 它是液體分子之 間、 固體顆粒之 間及液體 分子與固體顆粒之 間產(chǎn)生摩擦的結(jié)果 。 不 同類型的液體有不同的粘度 。 2.1 粘度的影響因素 影響泥漿粘度的因素很多，如原料的礦物組 成，顆粒的形狀及大小，分散狀態(tài)， 電解質(zhì)的種類和用量， 泥漿的溫度，用水量，泥漿的陳腐攪拌及真空處理等都 影響泥漿的性能，從而影響泥漿的粘度。、 2.2 恩氏粘度 恩氏粘度是試樣在某一溫度時從恩氏粘度計流出 100mL 所需的時間（即粘度計的漿值）與蒸餾水在 30℃ 時流出相同體積所需的時間（即粘度計的水值）之比。 在實驗過程中，試樣流出應(yīng)成為連續(xù)的線狀。溫度 T 時 的恩氏粘度，用符號 Et 表示， 單位 ：條件度 ；試樣在試 驗溫度 T 時從粘度計流出 100mL 所需的時間（秒）用Jt 表示 2.3 絕對粘度 旋轉(zhuǎn)粘度計同步電機以穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn)，連接刻度 圓盤，再通過游絲和轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)子未受 到液體的阻力，則游絲、指針與刻度圓盤同速旋轉(zhuǎn)，指 針在刻度盤上指出的讀數(shù)為“0”。反之，如果轉(zhuǎn)子受到 液體的粘滯阻力，則游絲產(chǎn)生扭矩，與粘滯阻力抗衡， 后達到平衡，這時與游絲連接的指針在刻度圓盤上指 示一定的讀數(shù)（即游絲的扭轉(zhuǎn)角）。 3、粘度計及粘度計的發(fā)展狀況 3.1 粘度計 粘度計是測量一些物質(zhì)粘度的一種儀器，并且粘度測量越來越受到重視，因此粘度計的研究變成了熱門話題。粘度計的研究主要是研究其研究原理和研究方法，常見的測量儀有毛細血管式、旋轉(zhuǎn)式和落球式。近年來在粘度計的測量原理上也有了新的突破。比如：超聲式、沉淀式等的測量方法。 3.2 粘度計的發(fā)展狀況 3.2.1 國內(nèi)粘度計的發(fā)展狀況 國內(nèi)粘度計的發(fā)展領(lǐng)域較為狹小，研究領(lǐng)域僅限于機械工程系、建筑工程系和生物工程系，運用最廣泛的行業(yè)是石油行業(yè)。測量原理也比較單一，例如直管式粘度計， 旋轉(zhuǎn)式粘度計等機械式的粘度計。 直管式式粘度計：主要由測 量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)兩部分組成，測量 系統(tǒng)由直徑為 D 的直管、兩個壓力變送器、科里 奧利流量計、阻尼器、電磁閥、節(jié)流閥、旁路閥、兩 個止回閥、泥漿泵及溢出口等組成，主要完成被測 泥漿的實時輸送、流量測量、密度測量、溫度測量、 直管段的壓差測量及管路的定期清洗等，阻尼器 用于消除流體流動時的脈動。數(shù)據(jù)采集及處理系 統(tǒng)由單片機數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)字顯示、數(shù)據(jù)輸出端 口、泥漿泵及電磁閥控制信號驅(qū)動電路等組成。此粘度計實現(xiàn)了鉆井液等流體的在線測量，解決了離線 粘度測量實時性差和監(jiān)測控制不及時的缺陷。 旋轉(zhuǎn)式粘度計：運用機械結(jié)構(gòu)使液體混合均勻，然后再測量其運動速度以得到液體的粘度，此測量方法測量結(jié)果較為精準并且較容易實現(xiàn)。把測得的液體可以稱為牛頓流體（在層流區(qū)內(nèi), 這種液體的粘度是一個不 隨速度梯度 變化的常數(shù) , 它的流變曲線是一 條通過原點的直 線）。牛頓流體的流變方程遵守牛頓定律。因此就得出了測量的原理。 粘度是液體內(nèi)部阻 礙相對流動 的一種特性 , 它是液體分子之 間、 固體顆粒之間及液體 分子與固體顆粒之 間產(chǎn)生摩擦的結(jié)果 。 不 同類型的液體有不同的粘 度 。 因此可以在液體旋轉(zhuǎn)時測得液體的旋轉(zhuǎn)速度進而得出液體的粘度。 , 對于機械方面的粘度計，旋轉(zhuǎn)式的粘度計最為貼近，所以我在這次的畢業(yè)設(shè)計中選出了旋轉(zhuǎn)式粘度計。 3.2.2 粘度計在國外的發(fā)展狀況 粘度計的發(fā)展在國外一直處于領(lǐng)先的水平。目前國外對于嵌入式系統(tǒng)的粘度計研究已經(jīng)有了相關(guān)成果，BROOKFIELD 公司也推出了一些相關(guān)產(chǎn)品，但是其在觸摸屏上能完成的工作較少，只是復(fù)刻了傳統(tǒng)粘度計的操作方法，并讓操作變得更直觀一些， 對于不連接 PC 時的功能沒有更好的擴充。此粘度計具有直觀的彩色觸摸顯示屏操作， 隨意的轉(zhuǎn)速控制，自動掃描式測量，無需電腦即可進行流變 數(shù)據(jù)分析等優(yōu)點。并且具有良好的可擴展性。粘度計在國外的發(fā)展原理更為廣泛，例如微機控制超聲多普勒法的粘度計。研究領(lǐng)域也較為廣泛，國外開始在生命醫(yī)學(xué)方面開始研究，還有食品安全方面更為簡潔的家庭使用的粘度計。 微機控制超聲多普勒法粘度計：利用超聲多普勒效應(yīng)接收 液體中下落小球的頻移信號,將此信號送微機進行采集、比較 、判斷、計算并顯示出泥漿粘度 。應(yīng)用本方 法能快速準確地測量多種液體的粘滯系數(shù)。 粘度計在國外還有一些發(fā)展，就嵌入式系統(tǒng)而言，國內(nèi)的相關(guān)研究更多，主要集中在粘度計功能擴展的一些討論。在國內(nèi)對于旋轉(zhuǎn)式測量儀有較多研究，傳統(tǒng)的粘度計有機械指針式和數(shù)字液屏顯示兩種類型，操作多采用按鍵操作，在不同的功能間切換需要重復(fù)按鍵數(shù)次才能完成，并且顯示效果不夠理想，多采用象征字符表示功能， 可選擇的電機轉(zhuǎn)速也是有限幾個，測量功能單 一，無法實現(xiàn)自動測量，另外，測量結(jié)果的展示和保 存的功能也比較不完善，目前其最佳的方案是采用 與計算機相連實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理和保存。 超聲波粘度測量法：測量方案和裝置“測定超聲波聲壓的相對衰減與液體的粘度的關(guān)系，并考慮到修正擴散衰減的需要，固定傳播距進行測量” 并且在國外粘度計的發(fā)展也較為智能化，國外還有一些智能粘度計和全自動微量落球粘度計。這些粘度計多適用于比較高端的場合，在工程領(lǐng)域使用較多的還是機械式的旋轉(zhuǎn)式粘度計。 總而言之，粘度計在國內(nèi)外的發(fā)展都比較迅速，而且此行業(yè)的關(guān)注程度也越來越高， 國內(nèi)外的工程師對結(jié)構(gòu)的設(shè)計也越來越有更多的見解。 4 粘度計的發(fā)展趨勢 未來粘度計的發(fā)展趨于簡潔化、多元化、自動化的方向發(fā)展。未來的粘度計的使用不僅僅使用在工程系方面。例如自動粘度計，自動粘度計用于對毛細血管粘度計的自 動清洗、烘干，全過程自動控制，具有方便、快速、可靠等特點。用于清洗品氏玻璃毛細血管粘度計，也用于芬氏，奧氏，改良奧氏及逆流式粘度計的清洗。儀器的設(shè)計制作更加合理、精良，操作更加方便，使用更加安全，具有洗排，沖洗，烘干等多功能。對粘度計內(nèi)各種各種不同粘度的潤滑油，瀝青及含蠟較高的油污均有理想的測量效果。 指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱） 審 核 簽字： 年 月 日 意 見 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日公章：