【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、随着工业生产和科技发展的不断进步，粘度检测在化工、粮食和食品等行业中的应用越来越广泛。高精度的粘度测量和精准的温度控制对于产品质量控制和工艺优化具有重要意义。然而，目前市场上的粘度检测仪器普遍存在机械结构复杂、温度控制精度不高、制造和维护成本高等问题，难以满足工业生产中对检测精度和可靠性的要求。传统的粘度检测仪器往往采用复杂的传动机构，不仅增加了设备故障率，还大大提高了制造和维护成本。同时，由于温度对粘度测量结果影响显著，现有仪器的温度控制系统往往存在精度不高和响应速度慢等问题，影响了测量结果的准确性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：提供一种高精度液体黏度检测系统，能够较好的解决上述问题。
2、为实现本专利技术之目的，采用以下技术方案予以实现：
3、一种液体黏度检测系统，包括机箱、机构传动模块、黏度检测模块、电源模块、控制与数据处理模块和样品控温模块，其中，控制与数据处理模块通过信号线分别与机构传动模块、黏度检测模块、和样品控温模块相连，实现对各模块的控制与数据交互；电源模块通过导线为控制与数据处理模块、黏度检测模块、机构传动模块、样品控温模块提供电力供应；样品控温模块用于在检测过程中对样品温度进行控制。
4、所述的液体黏度检测系统，其中：黏度检测模块安装在机箱顶部，黏度检测模块底部与安装在机箱中的机构传动模块连接。
5、所述的液体黏度检测系统，其中：机构传动模块包括升降直线电机、夹紧直线电机以及机架，升降直线
6、所述的液体黏度检测系统，其中：升降直线电机的上部与黏度检测模块相连接。
7、所述的液体黏度检测系统，其中：样品控温模块包括铜质加热块、自吸水泵、加热棒、温度传感器、挡板、铜块导向轨。
8、所述的液体黏度检测系统，其中：自吸水泵固定在机架底板上，左挡板固定在机座上部，左右2个挡板间隔一定距离相互平行的垂直地面设置，每个挡板上端和下端各与一个铜质加热块固定连接，上部2个铜质加热块61相对设置，下部的2个铜质加热块相对设置。
9、所述的液体黏度检测系统，其中：铜质加热块在远离挡板的侧边各开有一个半圆凹口，相对的2个铜质加热块对合后，两个半圆凹口拼合成一个圆形开孔，用于容纳样品桶。
10、所述的液体黏度检测系统，其中：夹紧电机的推杆端部正对右挡板设置。
11、所述的液体黏度检测系统，其中：左右挡板上部和下部4个角各开有1个安装孔，4根铜块导向轨分别插入在2个挡板4个角的安装孔中，导向轨从左侧挡板穿出后插入在机座连接孔后通过螺栓连接固定。
12、所述的液体黏度检测系统，其中：左右挡还通过至少一根松开弹簧互相连接；右挡板可沿导向轨左右移动。
13、所述的液体黏度检测系统，其中：铜质加热块设有空心内腔，进水铜管上端与铜质加热块下部的进水口连接，下端与进水弯头一端连接，进水弯头另一端通过水管与自吸水泵连接；出水铜管上端与铜质加热块上部的出水口连接，下端与出水三通弯头一端连接，出水三通弯头另一端通过水管与自吸水泵连接。
14、所述的液体黏度检测系统，其中：所述黏度检测模块包括粘度传感器、桨叶连接器、搅拌桨、样品桶托柱、样品桶托柱调节丝杆、托板、导轨机架、粘度采集传感器托板，样品桶。
15、所述的液体黏度检测系统，其中：粘度传感器固定在粘度采集传感器托板上，粘度传感器的电机转轴通过传感器托板上的开孔向下露出在开孔之外，桨叶连接器与电机转轴连接，搅拌桨与桨叶连接器固定连接，样品桶开口向上，底部由样品桶托柱承载，样品桶托柱底部与样品桶托柱调节丝杆上部螺纹连接，调节丝杆下部与托板螺纹连接。
16、所述的液体黏度检测系统，其中：导轨机架与外框机架通过螺钉连接，托板上部与导向轨固定连接、托板下部与升降直线电机的推杆端部固定连接；导向轨从托板上部向上延伸，穿过导轨机架的引导通孔后与传感器托板的底部固定连接。
17、一种黏度检测方法，由如上所述的液体黏度检测系统执行，所述方法包括：
18、(a)对黏度采集器采集到有刷电机的电流信号序列值进行低通滤波处理，生成新的电流信号序列a；
19、(b)对电流信号序列a按时间进行降维处理得到新的每秒时刻的电流信号序列b；
20、(c)对电流信号序列b进行线性变化，得到黏度值序列c；
21、(d)对黏度值序列c进行特征值提取，提取出样品所对应的特征值。
22、所述的方法，其中：
23、所述步骤(a)中，对采集到的电流信号值进行低通滤波，滤波算法为：
24、1.初始化：对采集到的电流信号序列i(n)，初始化滤波器的输出y(n),其中n表示信号的时刻；
25、2.滤波操作：对每个时刻的信号值i(n),使用加权平均公式进行滤波，具体计算公式为：
26、y(n)＝α·i(n)+(1-α)·y(n-1)
27、其中，y(n)为滤波后的输出信号，i(n)为采集到的电流信号序列值，y(n-1)为上一个时刻的滤波结果，α为滤波系数。
28、所述的方法，其中：
29、所述步骤(b)中，所述数据降维处理算法用于滤波后的新的电流序列a，进行平滑处理，具体步骤包括：
30、数据降维：对新的电流序列a数据进行降维处理，假设在第k时刻，滤波后电流信号值为yk，其中k表示采样的时间点；
31、其中，yk为第k个采样点的降维后值，yk+i为相邻采样点的电流信号值，m为取平均的点数，通过计算每个采样点及其相邻m个点的平均值，代替该采样点的原始值，
32、
33、对于信号序列中的最后m个采样点，直接使用其步骤a滤波后的值，即不进行平滑处理；
34、信号曲线生成：将降维后的信号值连接在一起，形成每秒时刻的电流值序列b。
35、所述的方法，其中：
36、所述步骤(c)中,将降维后每秒时刻的电流信号序列b输入至以下线性转换公式，以将电流值转换为对应的黏度值：
37、y＝-54.7832+0.6634x
38、其中，y为转换后的黏度序列，x为步骤b得到的电流值序列。
39、所述的方法，其中：
40、所述步骤(d)中,最后时刻的黏度为最终黏度；
41、所述步骤(d)中,将转换后的黏度值序列v输入至以下局部极值检测方法，以识别峰值粘度、峰值时间、低谷粘度、低谷时间、降落值；
42、所述局部极值检测方法包括：
43、遍历黏度数据序列v中的每一个数据点，设当前数据点的索引为i，其对应的黏度值为v(i)；
44、比较当前数据点v(i)与其相邻的前后数据点v(i-1)和v(i+1)；
45、若满足v(i)>v(i-1)且v(i)>v(i+1)，则判断当前数据点v(i)为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液体黏度检测系统，包括机箱、机构传动模块、黏度检测模块、电源模块、控制与数据处理模块和样品控温模块，其特征在于：控制与数据处理模块通过信号线分别与机构传动模块、黏度检测模块、和样品控温模块相连，实现对各模块的控制与数据交互；电源模块通过导线为控制与数据处理模块、黏度检测模块、机构传动模块、样品控温模块提供电力供应；样品控温模块用于在检测过程中对样品温度进行控制。
2.根据权利要求1所述的液体黏度检测系统，其特征在于：黏度检测模块安装在机箱顶部，黏度检测模块底部与安装在机箱中的机构传动模块连接。
3.根据权利要求1所述的液体黏度检测系统，其特征在于：机构传动模块包括升降直线电机、夹紧直线电机以及机架，升降直线电机、夹紧直线电机固定安装在机架上。
4.根据权利要求3所述的液体黏度检测系统，其特征在于：升降直线电机的上部与黏度检测模块相连接。
5.根据权利要求1所述的液体黏度检测系统，其特征在于：样品控温模块包括铜质加热块。
6.根据权利要求1所述的液体黏度检测系统，其特征在于：所述黏度检测模块包括粘度传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种液体黏度检测系统，包括机箱、机构传动模块、黏度检测模块、电源模块、控制与数据处理模块和样品控温模块，其特征在于：控制与数据处理模块通过信号线分别与机构传动模块、黏度检测模块、和样品控温模块相连，实现对各模块的控制与数据交互；电源模块通过导线为控制与数据处理模块、黏度检测模块、机构传动模块、样品控温模块提供电力供应；样品控温模块用于在检测过程中对样品温度进行控制。
2.根据权利要求1所述的液体黏度检测系统，其特征在于：黏度检测模块安装在机箱顶部，黏度检测模块底部与安装在机箱中的机构传动模块连接。
3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤修映，李奇，于适，于卉，徐佳琦，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。