近年來(lái)，隨著旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)結(jié)構(gòu)和功能較為單一的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)。

旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)產(chǎn)品分類方法有很多，按照結(jié)構(gòu)形式的不同可分為同軸圓筒式、椎板式和平行板式，按驅(qū)動(dòng)方式的不同可分為同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)式和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式。本文從旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)的不同工作原理出發(fā)，將其分為塞爾原理（SearlePrinciple）式和庫(kù)埃特原理式（CoutettePrinciple）。

1.塞爾原理式旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)：聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)不同的內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)式雙圓筒旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)和單圓筒旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)均基于塞爾原理。該原理由物理學(xué)家塞爾命名，他于1912年設(shè)計(jì)了帶有旋轉(zhuǎn)式同心內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)。塞爾原理外圓筒固定，用來(lái)盛放被測(cè)液體。電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)圓筒軸旋轉(zhuǎn)，內(nèi)圓筒軸的旋轉(zhuǎn)速度是預(yù)先設(shè)定的，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到液體粘滯阻力的作用，會(huì)給內(nèi)圓筒軸一個(gè)反作用扭矩，使安裝于電機(jī)殼的彈簧產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)角。

當(dāng)游絲的扭矩與粘滯力平衡時(shí)，通過(guò)傳感器測(cè)量的彈簧扭轉(zhuǎn)角即可算出液體粘度。目前，基于塞爾原理的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)應(yīng)用比較廣。然而在實(shí)際測(cè)量中，針對(duì)不同流體，需要更換不同的轉(zhuǎn)子和切換不同的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)測(cè)量轉(zhuǎn)矩的原件（彈簧），并且在測(cè)量時(shí)，流體因摩擦而溫度升高，會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差。此外，在測(cè)試低粘度液體時(shí)，由于離心力和慣性的作用，過(guò)高的轉(zhuǎn)軸速度可能會(huì)導(dǎo)致液體出現(xiàn)湍流現(xiàn)象。

為了解決上述問(wèn)題，顧海珍提出了一種基于單片機(jī)和科大訊飛TTS語(yǔ)音模塊的旋轉(zhuǎn)式粘度測(cè)量裝置，該裝置的工作原理是：驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)慣性輪達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速ω0后，離合器松開(kāi)，使電機(jī)與慣性輪分離，轉(zhuǎn)子在被測(cè)流體中自由旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速因粘滯阻力的作用而不斷衰減，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定角度所需的時(shí)間反比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速衰減的速度。通過(guò)光電方式測(cè)量編碼盤(pán)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度φd所對(duì)應(yīng)的時(shí)間差。借助單片機(jī)，配合對(duì)射式光電傳感器，檢測(cè)編碼盤(pán)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度φd所對(duì)應(yīng)的時(shí)間——t1、t2、t3，從而算出時(shí)間差。

2.庫(kù)埃特原理式旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)：庫(kù)埃特原理又稱外筒旋轉(zhuǎn)式原理，由物理學(xué)家?guī)彀Ｌ靥岢?。?kù)埃特原理式旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)的工作原理是：內(nèi)圓筒軸靜止，電機(jī)驅(qū)動(dòng)外圓筒旋轉(zhuǎn)，內(nèi)圓筒受到兩圓筒之間被測(cè)流體的粘滯力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，與之相連的張絲扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的恢復(fù)力矩與粘滯力矩的方向相反，當(dāng)二者平衡時(shí)，通過(guò)內(nèi)圓筒的偏轉(zhuǎn)角的大小即可計(jì)算出液體的粘度值。外筒旋轉(zhuǎn)可以降低液體產(chǎn)生湍流的風(fēng)險(xiǎn)，從而保證測(cè)量精度，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求較高，存在著技術(shù)原理和產(chǎn)品應(yīng)用之間的矛盾，因此目前市面上基于庫(kù)埃特原理的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)較少。與基于塞爾原理的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)一樣，基于庫(kù)埃特原理的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)同樣會(huì)面臨被測(cè)流體溫度的變化導(dǎo)致的粘度測(cè)量誤差，因此實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)的在線溫度校準(zhǔn)尤為重要。