技术领域
[0001] 本发明涉及一种测量试验设备，特别是涉及使用玻璃毛细管黏度计进行黏度测量以及用于对玻璃毛细管黏度计进行计量检定的恒温槽，属于计量测试技术领域。
相关背景技术
[0002] 黏度是表征流体物质物化特性的一个重要参数。测量黏度常用且精度较高的计量器具是玻璃毛细管黏度计，包括平氏、乌氏、芬氏、逆流等工作毛细管黏度计和作为计量标准的标准毛细管黏度计。在使用玻璃毛细管黏度计进行黏度测量以及用于对玻璃毛细管黏度计进行计量检定时，必须将玻璃毛细管黏度计置于恒温槽中，并保持恒温槽的温度恒定，然后进行2～4次重复性测量，从而获得被测流体物质在该温度下的黏度值，或通过已知黏度值的标准黏度液，校准或检定玻璃毛细管黏度计。为了提高工作效率，可以在恒温槽同时设置4～8支玻璃毛细管黏度计，并逐一进行测量。
[0003] 根据玻璃毛细管黏度计的结构和工作原理，为了保证黏度测量结果的准确、一致，毛细管必需处于垂直状态方可进行黏度测量。在国家标准GB/T 265—2016《石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法》、GB/T 10247—2008《黏度测量方法》和GB/T 22235—2008《液体黏度的测定》，以及国家计量检定规程JJG 154—2012《标准毛细管黏度计检定规程》和JJG 155—2016《工作毛细管黏度计检定规程》中均明确了“调节黏度计夹具，借助线坠沿两个互成直角的方向使黏度计毛细管垂直”的要求。当玻璃毛细管黏度计由于设置不当致使毛细管没有垂直时会对黏度的测量结果造成较大的测量误差。
[0004] 当毛细管的中心线与垂线偏离角度为θ时，对于乌氏、芬氏毛细管黏度计和标准毛细管黏度计，造成的相对测量误差εθ：
[0005] εθ＝1‑cosθ
[0006] 式中：εθ——相对误差，无量纲；θ——倾斜角，单位为度(°)。
[0007] 对于平氏和逆流毛细管黏度计，造成的测量误差εθ：
[0008]
[0009] 式中：εθ——相对误差，无量纲；θ——倾斜角，单位为度(°)；s——上下液面中心的水平距离，单位为毫米(mm)；h——平均有效液柱高度，单位为毫米(mm)。
[0010] 例如，当毛细管的中心线与垂线偏离角度为1°时，对乌氏毛细管黏度计、芬氏工作毛细管黏度计及标准毛细管黏度计造成的相对测量误差为0.02％；对平氏毛细管黏度计和逆流毛细管黏度计造成的相对测量误差为0.6％。可见，毛细管的垂直设置极为重要。为了判断毛细管是否处于垂直状态，现在的技术方案是在毛细管黏度计所用的水浴恒温槽内部，或在水浴恒温槽的外部设计了3个线坠，即在恒温槽的前方、左侧和右侧各设置1个可以沿直线滑动的线坠，用线坠的投影与毛细管的中心线是否重合判断毛细管垂直。如果毛细管的中心线与线坠的投影没有重合，通过黏度计夹具的水平螺栓对毛细管垂直度进行调整。
[0011] 目前，这种设计在进行毛细管垂直度调整过程中存在以下问题。
[0012] 第一，观察、调整毛细管垂直度的方法繁琐。为了观察毛细管与线坠投影的偏离程度，操作人员需离开恒温槽1m以外在其前面及侧面进行观察，再返回到恒温槽上方手动调节黏度计夹具上的水平螺栓调整毛细管的垂直度。通过一次次的观察毛细管与线坠投影的偏离程度，以及手动调节水平螺栓，逐渐使毛细管与线坠投影逐渐逼近互相重合，达到毛细管处于垂直状态。
[0013] 第二，两个方向垂直度的调整互相影响。由于黏度计夹具采用的是“三支点”式水平螺栓进行调节，在完成了“前方向”毛细管垂直度调整后，再进行“左方向”或“右方向”毛细管垂直度调整时，必然影响到“前方向”毛细管的垂直度，需要再次进行“前方向”毛细管垂直度的观察、调整：这样，重复地再观察、再调整，使得毛细管与线坠投影逼近重合。
[0014] 第三，线坠摇摆，不易观察。由于移动线坠、水浴搅拌或空气等环境因素影响，使得线坠产生摇摆，需要等待线坠稳定后方可观察、调整。
[0015] 第四，操作空间大。为了观察毛细管与线坠投影的偏离程度，操作人员需离开恒温槽1米以外在前面及两侧面进行观察，这样，在恒温槽的前方以及恒温槽的两侧需要留出一定的空间以便观察。
[0016] 第五，毛细管黏度计之间相互影响。在多支毛细管黏度计进行黏度测量时，毛细管黏度计左、右间毛细管黏度计会相互遮挡，影响观察，毛细管黏度计需按顺序依次调整。
具体实施方式
[0033] 为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对本发明的内容做进一步说明。
[0034] 实施例1：以设置单排四支平氏毛细管黏度计恒温槽为例，如图1所示。本实施例公开的一种激光垂直定位的黏度计恒温槽，包括水浴恒温槽1、样品架2、平氏毛细管黏度计3、黏度计夹具4、水平支架5和用于投射出“∣”形光束的激光投影器6。二只激光投影器6设置在相应的水平支架5上，并且激光投影器6可以沿水平支架5滑动及水平旋转；为了便于操作人员的识别，二只激光投影器6投射出的“∣”形光束颜色分别设计为红色和绿色；利用吊线或水平仪，通过水平支架5的“三支点”水平调节螺栓，使得激光投影器6射出的“∣”形光束为垂直状态；四支待测的平氏毛细管黏度计3通过相应的黏度计夹具4被放置在样品架2上；分别滑动及旋转激光投影器6，使得两束垂直“∣”形光束相互成直角方向同时投射到某一平氏毛细管黏度计3；根据毛细管偏离两束垂直光束的程度，手动调节黏度计夹具4的水平调节螺栓，使得毛细管同时与两束垂直光束相重合，即平氏毛细管黏度计3处于垂直状态。
[0035] 实施例2：以设置双排八支平氏毛细管黏度计恒温槽为例，如图2所示。为了避免在调整后排平氏毛细管黏度计3时前排平氏毛细管黏度计3对激光投影器6投射出的“∣”形光束的遮挡，两个样品架2的位置为“错位”设置。
[0036] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
