落球法粘滯系數(shù)測定儀

落球法粘滯系數(shù)測定儀液體粘滯系數(shù)又稱為內(nèi)摩擦系數(shù)或粘度，是描述液體內(nèi)摩擦力性質(zhì)的一個重要物理量。它表征液體反抗形變的能力，只有在液體內(nèi)存在相對運動時才表現(xiàn)出來。粘滯系數(shù)除了因材料而異之外還比較敏感的依賴溫度，液體的粘滯系數(shù)隨著溫度升高而減少。

PID控制是控制系統(tǒng)中見也是很重要的一個控制方法，廣泛用于工業(yè)控制系統(tǒng)和各種其他需要連續(xù)調(diào)節(jié)控制的控制回路反饋機構(gòu)。其中PID分別指的是比例、積分和微分控制，每一部分的控制都有一定的作用。在負反饋的PD控制中，比例控制的輸出信號和感溫元件的偏差成正比，這種調(diào)節(jié)方式的問題是會存在靜差，即得到的結(jié)果和設(shè)定值之間有一個固定的差值，如果這時候加入積分調(diào)節(jié)，輸出信號便會隨時間緩慢上升，這相當(dāng)于輸入信號對時間的一種累積效果。用PI調(diào)節(jié)時，能消除靜差，而且調(diào)節(jié)過程平穩(wěn)，但缺點是花費時間較長，這時候再加入微分調(diào)節(jié)，便可以使調(diào)節(jié)過程加快，這時候帶來的問題是容易引起溫度的振蕩。PID三種方式結(jié)合起來時，通過調(diào)節(jié)這三種參數(shù)，便可以使調(diào)節(jié)過程即平穩(wěn)又迅速。在控制溫度的應(yīng)用環(huán)境中，當(dāng)通過溫度傳感器所采集到的被測溫度偏離所希望的給定值時，PID控制可根據(jù)測量信號與給定值的偏差進行比例P、積分I、微分D運算，從而輸出某個適當(dāng)?shù)目刂菩盘柦o執(zhí)行機構(gòu)，促使測量值恢復(fù)到給定值，達到自動控制的效果。

本公司研制的變溫粘滯系數(shù)實驗儀可利用PID方法控制循環(huán)水溫度，為落球法液體粘滯系數(shù)測量實驗提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境，且控溫參數(shù)可調(diào)節(jié)，并配備有能夠自動描繪溫度及功率曲線的液晶屏，在完成液體粘滯系數(shù)測量實驗的同時亦能夠讓學(xué)生實時觀察各項控溫參數(shù)對于PID控溫系統(tǒng)的影響。

1．落球法粘滯系數(shù)實驗裝置

（1）雙層玻璃量筒：內(nèi)徑24mm，外徑50mm，高度400mm；

（2）測試樣品：直徑2.0mm與直徑2.4mm鋼珠；

（3）鋼珠導(dǎo)向漏斗：高度約45mm，導(dǎo)管直徑分別為2.1mm和2.5mm各一個；

（4）配有電子秒表。

2．水循環(huán)及PID控溫實驗主機

（1）液晶顯示模塊：256*128點陣帶背光，可實時顯示加熱過程的溫度、功率調(diào)節(jié)曲線及參數(shù)；

（2）嵌入式軟件功能：蜂鳴器與顯示屏可同時提示溫度到達穩(wěn)定，自動檢測水循環(huán)流量防止干燒，PID設(shè)定參數(shù)可調(diào)整，并具有數(shù)據(jù)存儲、回查功能；

（3）儲水罐：容量900mL；

（4）加熱器：功率600W；

（5）控溫范圍：室溫至60℃，顯示精度0.1℃。