液体在线振动式粘度计在淬火液浓度监测中的创新实践

在金属冶炼的热处理过程中，准确把控淬火液的浓度，对金属的冷却速率及产品质量起着决定性的作用。过去，肯纳金属有限公司采用传统测量方式测量淬火液的浓度时，往往饱受重复性欠佳、操作流程繁杂等难题困扰。如今，该企业引入了我们的液体在线振动式粘度计，成功突破了各种难题困扰，实现了对淬火液浓度的实时测量监测，优化了现有的生产工艺。

工艺背景与测量挑战

该企业的淬火池采用敞口结构设计，池内淬火液需通过循环搅拌系统维持浓度均匀性和温度恒定（工艺要求37.8℃）。此前采用的离线取样时间法需人工取样、过滤杂质并恒温检测，流程繁琐且易受操作人员技术水平影响。虽然曾尝试在线旋转粘度计，但因淬火液含微量悬浮颗粒及温度波动，导致测量值不稳定。淬火液粘度与温度呈显著负相关性（温度升高时粘度降低），传统方法难以捕捉动态变化规律，亟需一种能适应复杂工况的在线监测方案。

液体在线振动式粘度计的技术优势

液体在线振动式粘度计通过检测振动元件在液体中的阻尼效应计算粘度值，其核心优势在于**抗干扰能力强**和**实时连续性**。在此案例中，设备安装于淬火池边缘顶部，尽管液位波动导致局部温度监测存在±2℃偏差（池内不同区域温差因敞口结构放大），但传感器通过内置温度补偿算法，结合每秒一次的高频数据采集，成功建立温度-粘度动态模型。实测数据显示，淬火液粘度在2-5cP范围内波动，与温度变化呈现符合理论预期的反向趋势曲线，验证了测量数据的物理真实性。（图2：温度-粘度实时关联图）

 工程化应用的关键突破

面对敞口池体的环境挑战，该方案通过三个维度实现技术突破：  

1. 粘附物耐受设计：尽管传感器表面偶有淬火液析出物附着，但振动式原理通过高频机械运动有效抑制沉积物积累，相较于旋转式粘度计的轴承结构更适应含杂质介质；  

2. 多参数耦合建模：将实时粘度数据与历史温度记录结合，构建归一化处理模型，自动折算37.8℃标准温度下的理论粘度值，消除环境温度波动对浓度判断的干扰；  

3. 动态液位补偿：针对敞口池液位变化导致的传感器浸没深度差异，开发基于压力信号的液位修正算法，确保不同工况下的测量一致性。

经济效益与行业启示

项目实施后，淬火液浓度控制精度提升至±0.5%，年节约淬火剂成本约18万元。更关键的是，通过液体在线振动式粘度计积累的长期数据（每日产生86,400组数据点），企业建立了淬火液老化预测模型，将换液周期从固定时长优化为基于实际性能衰退的动态管理。这一实践表明，在存在温度梯度、杂质干扰的工业场景中，振动式粘度计通过合理的安装位点选择和算法补偿，可替代实验室离线检测，为流程工业的数字化升级提供可靠传感支持。