JP2017167148A - 粘度計の保守の必要性を点検する装置及び粘度計 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスを停止することなく、粘度計の保守の必要性を点検することを可能とする装置と粘度計を提供する。【解決手段】懸濁液の粘度を測定する粘度計の保守の必要性を点検するための装置であって、硬直なロッド（２００）と、粘度計の測定アーム（１０２）内の細長のキャビティ（１００）を有する。硬直なロッド（２００）は、ロッド（２００）がキャビティ（１００）内を動けるように適合されている。キャビティ（１００）は、測定アーム（１０２）の曲がりに応答してロッド（２００）に対して不適合となるように形成され、この不適合は粘度計の保守の必要性を示す。【選択図】 図１

Description

本発明は、粘度計の保守及び点検の必要性を監視する装置及び粘度計に関する。

パルプスラリーの粘度を測定するブレードトランスミッター（伝達装置）のコーンスピンドルは、代表的には、過負荷状態では曲がるように設計されている。この曲がりの目的は、ブレードトランスミッターのベアリングや他の内部部品を保護する目的である。他方、この曲がりは、粘度測定の精度に悪影響を与える。更に、プロセスからブレード伝達装置を取り外し、目視点検することなしにコーンスピンドルが曲がったか否かを知ることは不可能である。この点検は、プロセスの操業を止める必要があるため、望ましくない。同様な問題は、回転粘度計のような他の種類の粘度計が使用されるときにも存在する。したがって、この点検を改善する必要がある。

本発明は、改良を追求するものである。本発明の１つの態様によれば、懸濁液の粘度を測定する粘度計の保守の必要性を点検するための装置が提供され、この装置は、粘度計の測定アーム内に硬直のロッド及び細長のキャビティを有し、この固いロッドは、ロッドがキャビティ内で動けるようにキャビティに適合されており、キャビティは、測定アームが曲がることに応答してロッドに対して不適合となるように形成され、この不適合は粘度計の保守の必要性を指示するものである。

本発明の他の態様によれば、懸濁液の粘度を測定するための粘度計が提供され、この粘度計は、固いロッドと、懸濁液内に挿入できる突出部材が端部に連結されている測定アームを有し、この測定アームは、細長のキャビティを有し、この固いロッドは、ロッドがキャビティ内で動くことができるようにキャビティに適合されており、キャビティは、測定アームの曲がりに応答してロッドに対して不適合となるように形成されており、この不適合が粘度計の保守の必要性を指示するものである。

本発明は、いくつかの効果を生じる。コーンスピンドルのような測定アームの変形は、プロセスの操業を停止することなく点検できる。
本発明の実施例が例示的に図面を参照して以下に示される。

懸濁液の粘度を測定するための粘度計の保守の必要性を点検するための装置の例を示す。 粘度計の例を示す。 測定アームの曲がりの例を示す。 測定アームの長手軸に対して傾いたキャビティの例を示す。 裁頭円錐形キャビティの例を示す。 中空内に色付き液体を有する破断可能なロッドの例を示す。 金属ライニングを上に持つロッドの例を示す。

以下の実施例は単なる例示的なものである。いくつかの箇所で「１つの」実施例と記載しているが、このことは、同じ実施例を意味するものでなく、また、その態様が単一の実施例にのみ適用されることを意味するものでない。異なる実施例における１つの特徴は他の実施例と組み合わせられるべきである。更に、「有する」及び「含む」の用語は、述べられた特徴のみからなる実施例に限定するものでなく、それらの実施例は、記載されていない特徴/構造を含むことができるものと理解されるべきである。

複数の図面は種々の実施例を示すが、それらは、ある構造及び/又は機能の実態を示す概略化された図面であることが理解されるべきである。図面に示された結合は、論理的或いは物理的な結合として参照されるものである。ここに記載される装置は、また、図及び明細書に記載される以外の機能及び構造を備えることができることは当業者にとってあきらかであろう。ある機能、構造、及び測定及び/又は制御のために使用される送信の詳細は、実際の発明とは関係がないことは理解できるであろう。したがって、このような特徴はここでは詳細に説明されていない。

図１及び図２を参照されたい。図１は、懸濁液の粘度を測定するための粘度計の保守の必要性を点検するための装置の例を示す。図２は粘度計１０の１実施例を示す。粘度計１０の名称は粘度或いは粘性を測定するための計器として使用される。粘度計１０は、また、粘度又は粘性を測定するとき、レオメータと呼称されることがある。懸濁液は、例えば、パルプスラリーのようなものである。装置は、粘度計１０の測定アーム１０２の内部の細長キャビティ１００と硬直なロッド２００を有する。測定アーム１０２は、例えば、スチールのような金属材料で造られる。硬直ロッド２００は、ロッド２００がキャビティ１００内で移動できるようにキャビティ１００と適合されている。ロッド２００とキャビティ１００は、互いに嵌り合う対応部材である。ロッド２００とキャビティ１００は、互いに適合されるように所望の許容誤差範囲内に機械加工される。直径間の許容誤差範囲は、例えば、h7/H7である。キャビティ１００は測定アーム１０２内において底部１１６を有する。底部１１６は、粘度計１０がプロセス管に装着されるとき、プロセス管１１４の内部の位置となるようにされる。

より詳細には、測定アーム１０２は、実際にキャビティ１００を含むスピンドルを含む。このスピンドルは、幅狭の部分１２０を持つコーンスピンドルとすることができる（図１参照）。この幅狭部分１２０は、その両側に隣接する部分より小さい直径を有する。この幅狭部分１２０は他の部分より曲がり易く、それ自身が変形と損傷が引き起こされる。

測定アーム１０２が幅狭部分１２０を持つとき、キャビティ１００とキャビティ１００内のロッド２００はその両側に向けて延びる。

変形しないロッド２００は変形しないキャビティ１００の全長に亘って移動可能である。変形しないロッド２００の長さは、キャビティ１００の長さと等しいか、或いはそれより長くされる。

１つの実施例においては、ロッド２００はキャビティ１００内に挿入されてよく、ロッド２００は、必ずしも保守の必要性の点検の間でキャビティ１００から取り出される必要はない。

キャビティ１００は測定アーム１０２の曲がりに対応してロッド２００に関して適合しなくなる。この不適合は、粘度計の保守の必要性を直接的或いは間接的に示す。

１つの実施例においては、非変形のロッド２００は、非変形のキャビティ１００に反復して挿入され、或いはキャビティ１００から取り出すことができる。保守の必要性の点検は、ロッド２００をキャビティ１００内で挿入或いは引き抜き（引き抜き或いは挿入）又は前後に動かすことにより実行できる。

粘度計１０は、粘度計１０の保守の必要性を点検するための装置を有する。粘度計１０の測定アーム１０２の第１端部１０４は突出部材１０６と連結され、この突出部材１０６はプロセス管１１４内を流れる或いは存在する懸濁液中に挿入可能となっている。粘度計１０のこの突出部材１０６は、パルプスラリー１０８と突出部材１０６は互いに動くため、パルプスラリー１０８に剪断力を引き起こす。パルプスラリー１０８は、プロセス派ぴぷ１１４内を流れるか、或いは測定アーム１０２が突出部材１０６をパルプスラリー１０８内で動かすことができる。

１つの実施例において、粘度計１０はブレードトランスミッターとすることができ、したがって突出部材１０６はブレードを意味する。ブレードはプロセス管１１４内の流れの方向に向けられる。流れるパルプスラリーの力は突出部材１０６を傾けることができる。パルプスラリーの粘度に関係する傾きは、センサ１５０によって測定される。センサは変位センサ、力センサ等とすることができる。

この実施例においては、粘度計１０は、駆動軸及び測定軸を持つ回転粘度計とすることができる。測定アーム１０２によって代表される測定軸は、駆動軸内に置くことができ、
測定軸は１又は複数の突出部材１０６を持つことができる。測定軸は、自在軸継ぎ手旋回を可能にする、駆動軸上のベアリングにより可撓的に装着される。パルプスラリーは、粘度により突出部材の回転を遅くするように作用し、これは軸間でトルクを生じさせる。このトルクは、パルプスラリーの粘度に関係するものであり、したがって、センサーで測定される。

回転粘度計はブレードトランスミッターとは異なる構造を有するが、突出部材１０６を測定アーム１０２によって支持される懸濁液内に挿入する構造は同様である。また、測定アーム１０２が有する問題点も同様である。

キャビティ１００とロッド２００間の不適合は懸濁液から突出部材１０６へ作用する強い衝撃によって引き起こされるか、或いは破損の結果によるものとなり得る。この不適合は、利用性への打撃となる。測定アーム１０２は、強い衝撃或いは破損により、一時的或いは永久的に曲げられる。キャビティ１００とロッドの間の不適合は、少なくとも１つの自由度の損失、或いは形状の差によって現れるものである。

これらの形態の損傷はマニュアル或いは自動的に検出することができる。マニュアルテストにおいては、ロッド２００を挿入及び/又は取り出しをするためむきだしの指の力が使用できる。これとは別に、ロッド２００の挿入及び/又は取り出しのために、マニュアルによる道具の力を使用することができる。自動テストにおいては、この力はセンサによって測定され、データ演算ユニットにより比較される。
自動テストにおいては、点検のためには単に弱い力のみが要求されるため、力は制限される。最大の力は、螺子つきロッド２００に対して１００N又は５Nトルクである。もし、非変形（変形していない）のキャビティ内にロッドが挿入されるときと同じ力でロッド１００をキャビティ１００内から外部に、或いはキャビティ内に動かすことができたら、不適合の関係はなく、保守の必要はないこととなる。もし、非変形のキャビティ内にロッドが挿入されるときと同じ力でロッド１００をキャビティ１００内から外部に、或いはキャビティ内に動かすことができなかったら、不適合が存在し、保守の必要があるということとなる。

自由度の損失は、ロッド２００がキャビティ１００内にあり、ロッド２００が少なくともキャビティ１００の底部１１６に略到達しているとき、ロッド２００をその軸の周りに回転することによりテストすることができる。もし、ロッド２００が、非変形のキャビティ１００内に挿入されたときと同じ範囲の力で回転することができたら、不適合は存在せず、保守の必要がないこととなる。もし、ロッド２００が、非変形のキャビティ１００内に挿入されたときと同じ範囲の力で回転することができなかったら、不適合は存在し、、保守の必要がであるということとなる。これは、可撓性材料で造られるロッド２００に自発的で不可逆的な形状の変化を与える。この可撓性材料は、損傷を生じることなく曲がり、或いは曲げられる。

キャビティ１００の形状は、測定アーム１０２が曲がると永続的に変形する。１つの実施例においては、ロッド２００はキャビティ１００内に連続して存在する必要はなく、ロッド２００は、粘度計１０の保守の必要性を点検するときにのみロッド２００が挿入され、或いは挿入されるようにされることができる。

もし、キャビティ１００の形状が永続的に変形すると、ロッド２００は、底部１１６に到達するようにキャビティ１００内に挿入することができない。ロッド２００が完全にキャビティ１００内に挿入することができないことは、保守の必要性があるという指標である。もし、ロッド２００がキャビティ１００内に挿入できれば、そのことは、測定アーム１０２は許容可能な状態にある指標である。

図３に示される１つの実施例においては、ロッド２００はキャビティ１００内に連続的に存在する。

図３の例では、測定アーム１０２が曲がっている。キャビティ１００及びキャビティ１００内にあるロッド２００もまた曲がっている。ロッド２００は形状の変化が自発的に不可逆的な可撓性材料で造られる。ロッド２００は、例えば、スチールで造られてもよい。変形によってロッド２００はキャビティ１００から取り出すことは困難、或いは不可能である。特に、ロッソ２００は、キャビティ１００内で回転させることは困難、或いは不可能である。

もし、キャビティ１００の形状が永続的に変形する、或いはロッド１００の形状が永続的に変形する、あるいは両方の形状が永続的に変形すると、ロッド２００は、ロッドを挿入するときと同程度の力でキャビティ１００からロッドを除去することはできない。ロッド２００をキャビティ１００から完全に除去することができないことは、保守が必要であるという指標である。これは、形状の変化が自発的に不可逆的である可撓性材料のロッド２００に適用される。

１つの実施例においては、ロッド２００はキャビティ１００内で破損することもある得るが、これは、ロッド２００がキャビティ１００から完全に１つの片として取り出せないという状態になる。破損したロッド２００は保守が必要であるという指標である。ロッド２００の破損は、測定アーム１０２の可逆的或いは不可逆的な曲げによって引き起こされるものである。ある場合においては、測定アーム１０２の可逆的な曲がりは測定アーム１０２の交換、或いは測定の保守が必要となる理由になるであろう。

一般的に、以下のうちの少なくとも１つは、保守が必要となる測定アーム１０２の曲がりに応答してキャビティ１００内のロッド２００に対して引き起こされる可能性がある：キャビティ１００内で動かなくなること、及びロッド２００の破損。全体として、少なくとも以下のうち少なくとも１つは、保守が必要となる測定アーム１０２の曲がりに応答してキャビティ１００内のロッド２００に対して引き起こされる可能性がある：キャビティ１００内で動かなくなること、キャビティ１００内に挿入する可能性がなくなること、及びロッド２００の破損。

図１及び図２に示される実施例において、キャビティ１００の長手軸は、測定アーム１０２の長手軸に平行となっている。１つの実施例においては、キャビティ１００の長手軸と測定アーム１０２の長手軸は同軸とすることができる。

図４に示された実施例においては、キャビティ１００の長手軸は測定アーム１０２の長手軸に平行な方向及び測定アーム１０２の長手軸に対して直交する方向に対してずれている。

図５に示される実施例においては、キャビティ１００の長手軸に対して垂直軸が平行なキャビティ１００の断面は、第１端部１０４に向けて一定、或いは一定の割合で収束している。１つの実施例（図５の実施例とはわずかな変形）においては、垂直軸がキャビティ１００の長手軸に対して直交する方向から異なる方向となるキャビティ１００の断面が、第１端部１０４に対して一定、或いは一定の割合で収束している。キャビティ１００の長手軸は直線的でもよい。

１つの実施例においては、垂直軸がキャビティ１００の長手軸に対して平行であるキャビティ１００の断面は、丸くされる。１つの実施例においては、キャビティ１００の断面は円とすることができる。１つの実施例では、キャビティ１００に螺子加工を施すことができる。対応する断面を持つロッド２００は、キャビティ１００とロッド２００が互いに適合するように、同様な螺子加工を持つことができる。螺子加工を持つキャビティ１００は円形で一定の直径を持つようにすることができる。ロッド２００も、対応する直径と対応する螺子溝を持つことができる。キャビティ１００とロッド２００が螺子加工されると、非変形のロッド２００は、ロッド２００をその長手軸の周りに回転させたとき、非変形のキャビティ１００の長手軸に沿って前後に動される。もし、ロッド２００が変形したり、破損したりすると、ロッド２００は回転できず、そのことは保守の必要性を示すこととなる。

１つの実施例においては、螺子を持つ、或いは螺子のないキャビティ１００を持つ測定アームはキャビティ１００に対するロッド２００の取り付けのためのシートとして機能する。

１つの実施例においては、キャビティ１００の断面は円錐形とすることができる。１つの実施例において、キャビティの断面を正方形とすることができる。このような実施例においては、ロッド２００を長手軸の周りに回転することなくキャビティ１００内で挿入或いは引き出しを行うこととなる。非変形のロッド２００は非変形のキャビティ１００に適合する形状を有する。１つの実施例においては、ロッド２００は非変形のキャビティ１００の内外へ挿入、引き出しができる。

１つの実施例によれば、ロッド１００は、保守の必要性を点検が実行されていない期間又は時点においてキャビティ１００の外部に出される。キャビティ１００の曲がりにつながることとなる測定アーム１０２が永続的に曲がる場合、キャビティ１００とロッド２００は不適合の状態となる。保守の必要性は、ロッド２００をキャビティ２００内に挿入しようとすることによって点検される。もし、ロッド２００が、曲げられていない、或いは変形していない測定アーム１０２について使用される範囲の力でキャビティ１００内に挿入することができれば、測定アーム１０２は、許容できるもので、保守の必要があにこととなる。もし、ロッド２００が、キャビティ１００内に挿入できない、或いは、曲げられていない、或いは変形していない測定アーム１０２について使用される範囲の力を超える力が必要であれば、測定アーム１０２は許容できない状態であり、保守が必要と決定される。

１つの実施例においては、ロッド２００は破損可能な材料で造られる。破損可能な材料は、脆弱なものとすることができる。破損可能なロッド２００は測定アーム１０２が曲げられる程には破損せずに曲がることができない。破損可能なロッド２００は、突然の衝撃には破損なしに耐えることができない。破損可能な材料は、例えば、ガラスを有することができる。破損可能な材料は、例えば、セラミック材料を有するものとすることができる。破損可能な材料は、例えば、磁器を有するものとすることができる。したがって、ロッド２００は、キャビティ１００内で、脆弱さに反応して、或いは測定アーム１０２を曲げる衝撃に反応してキャビティ１００内で破損するであろう。

１つの実施例においては、ロッド２００は、キャビティ１００及びロッド２００が互いに不適合となるようにキャビティ１００内に置かれるようにすることができる。この実施例では、ロッド２００は、形状の変化が不可逆的な可撓性のある材料、又は破損可能な材料で造られる。
１つの実施例においては、ロッド２００を固定するため、及び/又は、粘度測定における通常の振動を許容するようにするため、硬直な且つ破損可能なロッド２００がキャビティ１００の底部１１６に接着剤で付けられる。
１つの実施例においては、硬直で破損可能なロッド２００は、ロッド２００を固定するため、及び/又はロッド２００を粘度測定における通常の振動を許容するため、キャビティ１００内に部分的に接着剤により接着される。

１つの実施例においては、硬直で破損可能なロッド２００は、ロッド２００を固定するため、及び/又はロッド２００を粘度測定における通常の振動を許容するため、キャビティ１００の壁の全長に亘り接着剤により接着される。しかしながら、通常の粘度測定より強いいかなる衝撃も破損ざれた材料の接着されたロッドを破壊するであろう。

図６に示された実施例においては、破損可能な材料で造られるロッド２００は、所望の色の液体６０２を満たす空所を含むことができる。ロッド２００が破損した場合、液体６０２はロッド２００から漏れ出る。次に、この漏洩は、保守の必要性を示すことになる。

液体６０２は粘度計１０内に漏出するであろう。この漏出が認知あるいは検知され、観察に基づいて保守を開始することができる。粘度計１０は、漏洩を知るために定期的に連続して観察される。例えば、色つきの液体６０２が床、或いは粘度計１０の内部に漏れたら、それを知ることは容易である。粘度計１０は透明な窓を持つことができ、色つき液体６０２が漏れたら何ら機械的作動を伴うことなく窓を通してそれを知ることができるであろう。色つき液体６０２を自動的光学装置により監視及び検出するようにすることもできる。

図７に示される実施例においては、破損可能なロッド２００は、螺子溝が加工された金属ライニング７００で少なくとも部分的に覆うことができる（図７には全体のカバーが示されている。）。この金属ライニングは固定されてもよく、また、取り外し可能でもよい。金属ライニング７００は、スリーブシールのようなものでよい。このライニングはロッド２００を粘度測定における通常の振動を許容できるものにするころができる。しかしながら、通常より大きい衝撃がある場合は破損可能な材料で造られるロッド２００は破損するであろう。

１つの実施例においては、螺子がある、或いは螺子のないライニング７００は、ロッド２００をキャビティ１００に取り付けるための座として機能するであろう。
通常の振動と測定アーム１０２を永続的に曲げないような強すぎる振動との差は、例えば、ロッド２００の材料、ロッド２００（及び/又はキャビティ）の厚さ、固定材料（接着剤）及び製造誤差、等に依存する。測定アーム１０２の永続的な曲がりを伴う破損とそれを伴わないロッド２００の破損との境界を決定することは困難であるが、常に、保守の必要があるとするものである。

１つの実施例において、キャビティ１００の開口１１０は、プロセス管１１４の外部に位置している測定アーム１０２の部分１１２に位置させることができる（図１〜２，図４〜５参照）。このことは、測定アーム１０２の状態を、粘度計１０をプロセス管１１４から取り外すことなく、また、プロセスを停止することなく、点検することができる。粘度計１０の取り外しは、プロセス管１１４を開けることとなり、プロセスを止めることとなる。

技術の進歩に伴い、本発明のコンセプトは種々の応用が可能である。本発明とその実施例は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の範囲内で種々の変更が可能である。

１０ 粘度計
１００ キャビティ
１０２ 測定アーム
１０６ 突出部材
１１４ プロセス管
２００ ロッド

Claims (11)

1. 懸濁液の粘度を測定する粘度計の保守の必要性を点検するための装置であって、前記装置は、
   硬直なロッドと、粘度計の測定アーム内の細長のキャビティを有し、
   前記ロッドは、前記ロッドが前記キャビティ内で移動できるように前記キャビティと適合され、
   前記キャビティは、前記測定アームの曲がりに応答して前記ロッドに関して不適合となるように形成され、前記不適合が前記粘度計の保守の必要性を指示するものである、
   装置。
2. 懸濁液の粘度を測定するための粘度計であって、前記粘度計は、
   硬直なロッドと、第１の端部が前記懸濁液内に挿入可能の突出部材に連結された測定アームを有し、
   前記測定アームは、細長のキャビティを有し、
   前記硬直なロッドは前記ロッドが前記キャビティ内を移動できるように前記キャビティと適合され、
   前記キャビティは、前記測定アームの曲がりに応答して前記ロッドに関して不適合となるように形成され、前記不適合が前記粘度計の保守の必要性を指示するものである、
   粘度計。
3. 前記キャビティは、前記測定アームの曲がりに応答して、前記ロッドに関し、前記キャビティ内において移動不可となる、及び前記ロッドの破損のいずれかを生じさせる、請求項２に記載の粘度計。
4. 前記キャビティの断面は第１端部に向けて一定、或いは収束し、前記キャビティは、前記測定アームの曲がりに応答して変形するように形成されており；
   前記ロッドは、変形していないキャビティの形状に適合する形状を有し、前記ロッドは前記変形していないキャビティの内外に挿入又は引き出しが可能とされている、
   請求項２に記載の粘度計。
5. 前記ロッドは、自発的に形状が不可逆的である可撓性の材料で造られる、請求項２に記載の粘度計。
6. 前記ロッドは、前記キャビティと前記ロッドが互いに不適合とされることにより、前記キャビティの外部に位置している、請求項２に記載の粘度計。
7. 前記ロッドは破損可能な材料で造られる、請求項２に記載の粘度計。
8. 前記ロッドは、前記キャビティと前記ロッドが互いに不適合となることにより前記キャビティの内部に位置する、請求項７に記載の粘度計。
9. 前記ロッドは、所望の色を有する液体で満たされる中空部を含み；前記ロッドが破損した場合、前記ロッドから漏出した液体が保守の必要性を指示するように構成されている、請求項７に記載の粘度計。
10. 前記キャビティの開口部がプロセスパイプの外部にあり前記測定アームの一部に位置している、請求項２に記載の粘度計。
11. 前記キャビティの長手軸は前記測定アームの長手軸に平行である、請求項２に記載の粘度計。

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