陈 曦，赵美蓉，黄银国

(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)

基于光纤光栅的液体粘度测量方法的研究*

陈 曦，赵美蓉*，黄银国

(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)

针对液体粘度在线测量问题，提出了一种基于光纤光栅的液体粘度测量方法，即通过检测光纤光栅中心波长的变化量测得液体自身的粘度值。这种依靠液体自身流动得到液体粘度的方法是对粘度在线测量问题的一种新的探索和突破。在液体流动过程中，利用光纤光栅感知阻流元件表面粘滞力引起的悬臂梁的应力变化，对解调出的波长变化量经过计算得到应力变化的大小，从而得到相对应的粘度值。通过实验研究，对于粘度标准液进行光纤光栅的标定，建立了中心波长变化量与粘度的数学模型。最终，进行验证性实验，测量一组液体的粘度值，并与标准粘度计测得的结果进行比对，证明了实验方法的可行性。

液体粘度在线测量;光纤光栅;波长变化量;阻流元件

粘度是液体的重要物理性质，它反映液体流动行为的特征。提高粘度测量的精度可以降低生产过程中的成本，创造更大的经济价值和社会价值［1］。传统的粘度测量方法主要包括毛细管法［2］、落球法、旋转法［3］、振动法等。这些测量方法大多适于实验室离线检测，从取样至检测粘度有时间滞后，所测粘度不具有实时性，无法满足工业现场的测量要求。液体粘度的实时在线测量，不仅解决了取样问题，而且实时输出粘度值，提高了生产效率和产品质量。……