熱電制冷Brookfield低溫粘度測試儀及其測試方法
【技術領域】
[0001]本發明是一種測量潤滑油低溫粘度的測量儀，具體涉及一種熱電制冷Brookfield低溫粘度測試儀及其測試方法。
【背景技術】
[0002]基于美國ASTM D2983-04a的標淮被測的油樣需首先預熱加溫到50° C保溫三十分鐘，然后開始降溫到要求的溫度并恒溫一直到完成整個測試。現有技術中無論是是空氣浴和酒精浴，都采用復疊式機械壓縮機組的低溫粘度測試儀來完成這一任務，它包括了復疊式壓縮機，冷凝器，蒸發器，膨脹容器，風機和冷卻循環泵等設備。它是一種柜式機其體積很大，并且它必須另外配備油品試樣的預熱設備及標定控溫的鉬電阻設備，才能完成測試。而且現有的復疊式機械壓縮機組為基礎的Brookfield轉子粘度計，不論是空氣浴的還是酒精浴的都無法進行預熱加溫到50° C，因此油樣需由其它的設備來完成，因此造成了測定過程比較繁瑣。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種熱電制冷Brookfield低溫粘度測試儀，使測定既方便又準確。
[0004]為了實現這一目的，本發明的技術方案如下:一種熱電制冷低溫粘度測試儀，包括一鋁塊，其特征在于該鋁塊上開設有試管安裝孔，所述鋁塊的外側設置有多個熱電制冷器，每個熱電制冷器的外側均設置有散熱器和小型風扇，所述鋁塊還設有電加熱器，所述鋁塊的上方設置有Brookfield粘度計和連接Brookfield粘度計的轉子。一般來說，鋁塊兩側對稱分布有熱電制冷器，鋁塊的底部也可設置有熱電制冷器。在根據本發明的優選實施例，所述鋁塊的側面上部還設置有與試管安裝孔配合的微型攝像頭、發光二極管以及與所述發光二極管連接的光纖。所述熱電制冷器的個數為4~12個。
[0005]本發明的目的在于提供一種熱電制冷Brookfield低溫粘度測試儀的測試方法，使測定既方便又準確。
[0006]為了實現這一目的，本發明的技術方案如下:一種熱電制冷低溫粘度測試儀的測試方法，其特征在于該方法包括以下步驟:A、將注入被測油樣的玻璃試管插入到試管安裝孔中、啟動電加熱器使儀器升溫加熱到50° C保溫三十分鐘；C、啟動熱電制冷器降溫到測試溫度；D、將Brookfield粘度計的轉子插入玻璃試管中，微型攝像頭將玻璃試管的圖像傳送到顯示器上，通過觀察顯示器來調整轉子插入深度，使得轉子上的插入深度標示和被測油樣的液面齊平；E、測量被測油樣的粘度。
[0007]本發明的熱電制冷Brookfield低溫粘度測試儀使用非常簡便，只要直接將注入油樣的玻璃試管插入試管安裝孔中，啟動電加熱器使儀器升溫加熱到50° C保溫三十分鐘，然后通過熱電制冷器降溫到要求的溫度一直到完成整個測試。本發明還使用微型攝像頭來快速和正確的定位Brookfield粘度計的轉子和玻璃試管中油品試樣的水平液位，避免了由于控溫探頭與被測油品試樣無法很接近而使其真正的油品試樣溫度不正確。本發明的優點在于尺寸很小，無震動，噪聲低，且加熱制冷一體化，因而使用方便、測量準確。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明第一實施例的結構示意圖。
[0009]圖2為本發明第二實施例的結構示意圖。
[0010]圖3為本發明第三實施例的結構示意圖。
[0011]圖4為本發明第四實施例的結構示意圖。
[0012]圖5為本發明第五實施例的結構示意圖。
[0013]圖6a為常規做法下熱電制冷器與翅片散熱器的連接示意圖，圖6b為本發明的熱電制冷器與翅片散熱器的連接示意圖。
[0014]圖7為二級熱電制冷器的結構示意圖，其中圖7a為現有技術的結構示意圖，圖7b為本發明的結構示意圖。
[0015]圖8為調整轉子和被測油樣液面的示意圖。
[0016]圖9為密封絕熱裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體的實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0018]圖1為本發明第一實施例的結構示意圖。一種熱電制冷低溫粘度測試儀，包括一鋁塊2，其特征在于該鋁塊2上表面開設有一個試管安裝孔，所述鋁塊的兩側均設置有兩個熱電制冷器4，每個熱電制冷器4的外側均設置有翅片散熱器8和小型風扇9，所述鋁塊的外側還設有電加熱器10，所述鋁塊2的上方設置有Brookfield粘度計1和連接Brookfield粘度計的轉子7。根據本發明的優選實施例，所述鋁塊上還設有微型攝像頭6、發光二極管以及與所述發光二極管連接的光纖5。
[0019]圖2為本發明第二實施例的結構示意圖。該鋁塊上設有6個試管安裝孔，所述鋁塊的兩側均設置有四個熱電制冷器4，每個熱電制冷器4的外側均設置有翅片散熱器8和小型風扇9。所述鋁塊上還設有6個微型攝像頭6、6個發光二極管及光纖5。每個微型攝像頭6與一個試管安裝孔相對應，每個微型攝像頭的上設有一個發光二極管及光纖。
[0020]圖3為本發明第三實施例的結構示意圖。該鋁塊的底部還設有兩個熱電制冷器4，每個熱電制冷器4的外側均設置有翅片散熱器8和小型風扇9。通過在鋁塊底部設置熱電制冷器，可以增加該儀器的制冷性能以達到更低的溫度。
[0021]鋁塊2為該熱電制冷低溫粘度測試儀的核心部件，它是由鋁合金6061材料由數控中心精加工而成。四個到十個多級熱電制冷器4的冷端精確地定位在鋁塊2的兩側面，然而將翅片散熱器8的底面與多級熱電制冷器4緊壓在鋁塊2上。翅片散熱器8的外側安裝了小型風扇9。另外微型攝像頭6安裝在鋁塊2的相應位置，配合發光二極管和光纖5的組合，以便正確定位Brookfield粘度計的轉子和玻璃試管中油品試樣的水平液位。
[0022]圖4為本發明第四實施例的結構示意圖。在鋁塊兩側面各增加一個熱電制冷器4，每個熱電制冷器4的外側均設置有翅片散熱器8和小型風扇9。從而使熱電制冷器增加到12個。使該儀器的制冷性能增強以達到更低的溫度。
[0023]圖5為本發明第五實施例的結構示意圖。該鋁塊設有1個試管安裝孔，在鋁塊側面設有熱電制冷器4，每個熱電制冷器4的外側均設置有翅片散熱器8和小型風扇9，減小鋁塊體積及減少試管數量，可以使該儀器的制冷性能以達到零下50° C以下更低的溫度。
[0024]圖6為本發明的熱電制冷器和翅片散熱器的連接示意圖。將熱電制冷器4的冷端與鋁塊2接觸，熱端與翅片散熱器8連接，鋁塊2和翅片散熱器8之間(熱電制冷器4之外的部位)設置有發泡聚氨酯隔熱層13。如果按照常規做法，如圖6a所示，熱電制冷器4的熱端15直接與翅片散熱器8接觸，那么由于在工作狀態下，所述熱電制冷器4的熱端溫度即翅片散熱器8的低面溫度為40度，冷端溫度即鋁塊被冷卻面的溫度需要在負50度左右，而熱電制冷器的厚度僅為即翅片散熱器和鋁塊之間的隔熱層的厚度僅為在工作狀態下，鋁塊溫度不斷下降，但是翅片散熱器產生的熱量會對鋁塊被冷卻面的低溫造成影響，使得鋁塊無法冷卻到負50度的低溫。根據本發明的優選實施例，為了增加隔熱層的厚度，如圖6b所7K,在翅片散熱器8的底面釬焊一塊橫截面和熱電制冷器4 一致的銅塊16,將熱電制冷器4與銅塊16對齊設置，即所述熱電制冷器4的冷端14與鋁塊2連接，所述熱電制冷器4的熱端15與一銅塊16的一端連接,該銅塊16的另一端與翅片散熱器8的底部連接，所述鋁塊2與翅片散熱器8之間(熱電制冷器4和銅塊16之外的部位)設置有發泡聚氨酯隔熱層13。所述銅塊的厚度優選為l(Tl4mm，這樣一來，隔熱層的厚度增加到了 19~25mm，大大減小了翅片散熱器的溫度對鋁塊的低溫的影響。根據本發明的具體實施例，所述熱電制冷器的厚度為10mm,橫截面為40mmX40mm,銅塊的尺寸為40mmX40mmX12mm。這樣使發泡聚氨酯隔熱層厚度增加了 2.2倍，試驗結果顯業所述鋁塊溫度可以順利下降到-50° C。
[0025]根據本