流体粘度的在线测量在工业生产进程监测方面具有重要意义,传统的实验室测量手段像毛细管法、旋转法等虽然精确但不适合在线测量[1]。一般的在线测量[2]采用振动法,尤其是接触共振测量,通过共振峰的变化确定接触阻尼从而间接达到粘度测量,这些方法在低粘度下测量没有问题,但在高粘度情况下,共振品质因子衰减到特别小,几乎很难识别共振峰。本文提出的机电阻抗法是基于面内剪切模式,突出流体的附加阻尼影响,显著提高共振峰品质因子,使得即使高粘度也能明显识别共振峰,是一种理想的高粘度流体剪切粘度测量的选择。第一种测量模式是一种压电悬臂梁的结构设计,传统的悬臂梁都是横向弯曲模式,如果接触液体,诱发的是液体纵向振动,而非剪切振动,造成附加质量太大,共振峰衰减太快,我们通过对悬臂梁端部附加垂直感应片,将梁的横向振动转变为感应片在流体里面的面内剪切振动[3]。另一种测量模式是通过设计PZT环形阵列形式的扭转换能器,来驱动圆轴形转子的扭转振动。这两种机电阻抗法都是利用压电材料PZT良好的机电耦合特性,粘接到主体测量结构,可以同时作为驱动和感应元件,是一种自激励自感应的测量方法。其中PZT电阻抗变化和接触液体的性质由一个等效电路模型联系起来,实际测量时我们只需要追踪PZT电阻抗的变化(主要是共振频率和品质因子变化)来间接测量出剪切粘度。最后,在一个比较宽的粘度范围内,与实验室旋转粘度计测量结果对比,相对误差范围在8%以内,验证了我们提出测量方法的可行性。总之,通过后续的精细改进,这种方法在高粘度流体的工业在线测量方面有很好的应用前景。