JP2525314B2 - Method and apparatus for measuring mixed fluid - Google Patents

Method and apparatus for measuring mixed fluid

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JP2525314B2
JP2525314B2 JP4205660A JP20566092A JP2525314B2 JP 2525314 B2 JP2525314 B2 JP 2525314B2 JP 4205660 A JP4205660 A JP 4205660A JP 20566092 A JP20566092 A JP 20566092A JP 2525314 B2 JP2525314 B2 JP 2525314B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、互いに溶け合わない複
数種の流体の混合物である乳化液や固体粒子と流体の混
合物である分散系の管理に利用する。特に、二つのコン
デンサの容量比による乳化および分散の品質測定および
表示技術に関する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for controlling an emulsion which is a mixture of plural kinds of fluids which are insoluble in each other and a dispersion system which is a mixture of solid particles and a fluid. In particular, it relates to a technique for measuring and indicating the quality of emulsification and dispersion by the capacity ratio of two capacitors.

【0002】[0002]

【従来の技術】互いに溶け合わない流体の混合物である
乳化液や固体粒子と流体の混合物である分散系は、放置
すると混合されている成分の分離がおこり不均一性が増
大する。
2. Description of the Related Art Emulsions, which are mixtures of fluids that do not dissolve in each other, and dispersion systems, which are mixtures of solid particles and fluids, increase the non-uniformity when the components that are mixed are separated when left to stand.

【0003】乳化液や分散系は食品、化粧品、接着剤、
塗料などとして広く使用されているが、配合成分の分離
がおこると期待された効果が発揮できなくなり、商品価
値が著しく低下するので、乳化液や分散系を商品として
製造する場合には、製造されてから使用されるまでの期
間中に充分な均一性が維持されていることをあらかじめ
確認しておく必要がある。
Emulsions and dispersions include foods, cosmetics, adhesives,
It is widely used as a paint, etc., but if the separation of the compounding components fails to achieve the expected effect, the commercial value will drop significantly, so if an emulsion or dispersion system is manufactured as a product, it is not manufactured. It is necessary to confirm in advance that sufficient homogeneity is maintained during the period from the end to use.

【0004】配合成分の分離が起こると、各成分の比重
差により重い成分の沈降が起こるので、上層と下層の組
成が異なってくるから、上層と下層の組成の変化を追跡
することにより混合物の安定性(均一性が保たれている
状態を安定性と呼ぶ)を評価することができる。
When the separation of the blended components occurs, the heavy components sediment due to the difference in the specific gravity of each component, and the compositions of the upper layer and the lower layer differ. Therefore, by tracking the changes in the composition of the upper layer and the lower layer, Stability (a state where uniformity is maintained is called stability) can be evaluated.

【0005】組成の変化を追跡する方法には化学分析に
より直接成分の混合比を調べる方法と、物性の変化から
組成の変化を検出する方法とがある。物性の変化から組
成の変化を検出する方法としては力学的方法、光学的方
法、電気的方法がある。
Methods for tracking the change in composition include a method for directly examining the mixing ratio of components by chemical analysis and a method for detecting the change in composition from changes in physical properties. Methods for detecting changes in composition from changes in physical properties include mechanical methods, optical methods, and electrical methods.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】化学分析は含有成分が
異なると分析方法を変えなければならないので一般性に
欠ける。また、化学分析を行うためには試料を採取しな
ければならないが、この際試料をまったく流動させずに
上層と下層から採取することがきわめて困難なので、流
動による均一化のために、実際よりも高い安定性が観測
されやすい。
The chemical analysis lacks generality because the analysis method must be changed depending on the components contained. In addition, a sample must be taken in order to carry out a chemical analysis, but at this time it is extremely difficult to take the sample from the upper layer and the lower layer without flowing it at all. High stability is easily observed.

【0007】物性の変化から検出する方法のうち、力学
的方法においては粘度の変化を検出するが、上層と下層
の粘度を同時にしかも独立に測定することはほとんど不
可能であり、試料を流動させなければならないので、化
学分析における試料採取と同様に流動による均一化の影
響が現れる。
Among the methods of detecting from changes in physical properties, changes in viscosity are detected in mechanical methods, but it is almost impossible to measure the viscosities of the upper layer and the lower layer simultaneously and independently. As it must be, the effect of homogenization by flow appears as well as sampling in chemical analysis.

【0008】光学的方法においては、透過率あるいは吸
収光のスペクトルを測定することになるが、試料の透明
度が低いことが多いので検出感度が低下しやすい。ま
た、試料容器の透明度や吸収スペクトルの影響が現れや
すいので、この点に対する対策が必要となる。
In the optical method, the transmittance or the spectrum of absorbed light is measured. However, since the transparency of the sample is often low, the detection sensitivity tends to decrease. Further, the influence of the transparency and absorption spectrum of the sample container is likely to appear, and it is necessary to take measures against this point.

【0009】電気的方法においては、伝導度と静電容量
を測定する方法が考えられるが、伝導度は適度の伝導度
を有する試料にしか適用できない。しかも、伝導度と組
成との関係が簡単には定められないので、あまり一般的
ではない。また、電圧や電流の影響により成分の分離あ
るいは逆に均一化が促進される可能性もあるので、放置
した場合の安定性とは異なる結果が現れることがある。
In the electrical method, a method of measuring conductivity and capacitance can be considered, but conductivity can be applied only to a sample having an appropriate conductivity. Moreover, since the relationship between conductivity and composition cannot be easily determined, it is not very general. In addition, since there is a possibility that the separation of the components or conversely homogenization may be promoted by the influence of the voltage or current, a result different from the stability when left as it is may appear.

【0010】静電容量を測定する場合には上述の欠点が
現れにくく、静電容量が電極間に存在する物質の誘電率
に比例することがわかっているので、静電容量の変化と
組成の変化とが簡単に対応ずけられることが長所である
が、広く行われているインピーダンスブリッジによる測
定方法では零点を追う操作が必要であり、静電容量が直
接表示されないので、連続測定あるいは自動測定の手段
としては好ましくない。
When measuring the capacitance, the above-mentioned drawbacks are less likely to appear, and it has been known that the capacitance is proportional to the dielectric constant of the substance existing between the electrodes. The advantage is that changes can be easily dealt with, but with the widely used impedance bridge measurement method, it is necessary to follow the zero point and the capacitance is not displayed directly, so continuous or automatic measurement is possible. Is not preferable.

【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、静電容量を用いて乳化液および分散系の安定性
を測定し、その安定性の程度を数値として定量的に表現
できる安定性測定表示装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made against such a background, and the stability of the emulsion and the dispersion system can be measured by using the electrostatic capacity, and the degree of the stability can be quantitatively expressed as a numerical value. An object is to provide a stability measurement display device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
混合流体の測定装置であり、被検流体が投入される容器
と、この容器内の二つの異なる位置にそれぞれ被検流体
が電極間に侵入するように設けられた2対の電極と、こ
の電極の各対毎の容量(C1、C2)が周波数決定要素
となるRC発振器と、このRC発振器の出力信号周波数
により上記容量(C1、C2)の比を求める回路手段と
を備える。
The first aspect of the present invention is to:
A mixed fluid measuring device, a container into which a test fluid is put, two pairs of electrodes provided so that the test fluid enters between electrodes at two different positions in the container, and this electrode An RC oscillator in which the capacitance (C1, C2) for each pair of (2) serves as a frequency determining element, and circuit means for obtaining the ratio of the capacitances (C1, C2) by the output signal frequency of the RC oscillator.

【0013】前記二つの異なる位置は、重力方向に距離
を隔てた位置であり、前記電極は、絶縁膜により被覆さ
れ、この2対の電極は、それぞれプリント配線基板によ
り構成され同形状同間隔であることが望ましい。
The two different positions are separated from each other in the direction of gravity, the electrodes are covered with an insulating film, and the two pairs of electrodes are made of printed wiring boards and have the same shape and the same interval. Is desirable.

【0014】本発明の第二の観点は、混合流体の不均一
性の測定方法であり、被検流体の分散状態が異なる二つ
の位置にそれぞれ対電極を配置し、この二つの対電極の
各電極間容量(C1、C2)の比(C1/C2)を求
め、分散の不均一性をこの比の関数として求めることを
特徴とする。
A second aspect of the present invention is a method for measuring non-uniformity of a mixed fluid, in which counter electrodes are arranged at two positions where the dispersion state of a fluid to be measured is different, and each of the two counter electrodes is arranged. It is characterized in that the ratio (C1 / C2) of the interelectrode capacitances (C1, C2) is obtained and the nonuniformity of dispersion is obtained as a function of this ratio.

【0015】本発明の応用として、上述した2対の電極
の各対毎の容量(C1、C2)が周波数決定要素となる
発振器は、必ずしもRC発振でなくとも本発明を実施で
きる。すなわち、LC共振回路により発振周波数が定ま
る発振器、LCR共振回路により発振周波数が定まる発
振器、水晶発振子その他機械振動系の付加容量として、
上記容量(C1、C2)が接続され、発振周波数が定ま
る発振器その他によっても実施できる。
As an application of the present invention, the oscillator in which the capacitance (C1, C2) of each pair of the above-mentioned two pairs of electrodes serves as a frequency determining element is not necessarily RC oscillation, but the present invention can be implemented. That is, as an oscillator whose oscillation frequency is determined by the LC resonance circuit, an oscillator whose oscillation frequency is determined by the LCR resonance circuit, a crystal oscillator, and other mechanical vibration system additional capacitance,
It can also be implemented by an oscillator or the like to which the above-mentioned capacitors (C1, C2) are connected and whose oscillation frequency is fixed.

【0016】[0016]

【作用】被検流体中に浸された電極板で構成されるコン
デンサの静電容量は、その電極板間に充満している被検
流体の組成により変化する。
The capacitance of the capacitor formed by the electrode plates immersed in the test fluid changes depending on the composition of the test fluid filled between the electrode plates.

【0017】このコンデンサは、被検流体が貯蔵されて
いる容器の上部および下部に設けられ、それぞれの静電
容量が測定される。測定方法は、例えばこのコンデンサ
をCとしたRC発振器を構成し、その発振周波数の変化
を測定することが望ましい。すなわち、二つのRC発振
器の発振周波数比は、二つのコンデンサの容量比に比例
する。したがって、安定性は二つのコンデンサの容量比
による関数として表される。
The capacitors are provided on the upper and lower parts of the container in which the fluid to be tested is stored, and the capacitance of each is measured. As a measuring method, for example, it is desirable to configure an RC oscillator in which this capacitor is C and measure a change in its oscillation frequency. That is, the oscillation frequency ratio of the two RC oscillators is proportional to the capacitance ratio of the two capacitors. Therefore, stability is expressed as a function of the capacitance ratio of the two capacitors.

【0018】この上部および下部に設けられたコンデン
サの容量比により被検流体の均一性が測定され、その値
が表示器に表示される。
The uniformity of the fluid to be measured is measured by the capacitance ratio of the capacitors provided on the upper and lower portions, and the value is displayed on the display.

【0019】[0019]

【実施例】本発明第一実施例の構成を図1を参照して説
明する。図1は本発明第一実施例装置のブロック図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment device of the present invention.

【0020】本発明は、被検流体が投入される容器であ
る容器10と、この容器10内の二つの異なる位置にそ
れぞれ被検流体が電極間に侵入するように設けられた2
対の電極であるコンデンサC1およびC2と、このコン
デンサC1およびC2の容量が周波数決定要素となるR
C発振器であるタイマIC1および2と、このタイマI
C1および2の出力信号周波数によりコンデンサC1お
よびC2の容量の比を求める回路手段とを備えた混合流
体の測定装置である。
According to the present invention, a container 10 which is a container into which a fluid to be measured is put, and two different positions in the container 10 are provided so that the fluid to be measured may enter between electrodes.
Capacitors C1 and C2, which are paired electrodes, and R, which is the capacitance of the capacitors C1 and C2, are frequency determining factors.
Timer ICs 1 and 2 which are C oscillators, and this timer I
A device for measuring a mixed fluid, comprising circuit means for determining a ratio of capacitances of capacitors C1 and C2 based on output signal frequencies of C1 and 2.

【0021】前記二つの異なる位置は、重力方向に距離
を隔てた位置であり、コンデンサC1およびC2を構成
する電極は、それぞれ少なくとも一方の電極が絶縁膜に
より被覆された合層板またはプリント配線基板により同
形状同間隔に構成されている。
The two different positions are positions separated from each other in the direction of gravity, and the electrodes constituting the capacitors C1 and C2 are laminated layers or printed wiring boards in which at least one of the electrodes is covered with an insulating film. Have the same shape and the same interval.

【0022】本発明第一実施例装置は、被検乳化液の分
散状態が異なる二つの位置にそれぞれ対電極であるコン
デンサC1およびC2を配置し、この二つのコンデンサ
C1およびC2の各容量の比を求め、分散の不均一性を
この比の関数として求めることを特徴とする乳化液の測
定方法に基づくものである。
In the apparatus of the first embodiment of the present invention, capacitors C1 and C2, which are counter electrodes, are arranged at two positions where the dispersion state of the emulsion to be tested is different, and the ratio of the respective capacities of the two capacitors C1 and C2. And the non-uniformity of the dispersion as a function of this ratio.

【0023】タイマIC1および2(いずれもNE55
5を使用する)は、抵抗器R1〜R4の抵抗値およびコ
ンデンサC1、C2の静電容量によりその発振周波数が
定まる。抵抗器R1と抵抗器R3の抵抗値が等しく、さ
らに抵抗器R2と抵抗器R4の抵抗値が等しければ、コ
ンデンサC1とコンデンサC2の容量が等しいときにタ
イマIC1および2は等しい周波数を発振する。本発明
第一実施例装置では、コンデンサC1およびC2の容量
比をタイマIC1および2の発振周波数比として取り出
すため、抵抗器R1と抵抗器R3の抵抗値、抵抗器R2
と抵抗器R4の抵抗値はそれぞれ等しく設定されてい
る。本発明第一実施例装置では、抵抗器R1と抵抗器R
3の抵抗値をそれぞれ5KΩとし、抵抗器R2と抵抗器
R4の抵抗値をそれぞれ10KΩとした。このとき、コ
ンデンサC1とコンデンサC2の容量がそれぞれ約10
00pFであればタイマIC1および2の発振周波数は
それぞれ約20KHzである。
Timer ICs 1 and 2 (both NE55
5) is used, the oscillation frequency thereof is determined by the resistance values of the resistors R1 to R4 and the capacitances of the capacitors C1 and C2. If the resistors R1 and R3 have the same resistance and the resistors R2 and R4 have the same resistance, the timers IC1 and IC2 oscillate at the same frequency when the capacitors C1 and C2 have the same capacitance. In the device of the first embodiment of the present invention, since the capacitance ratio of the capacitors C1 and C2 is taken out as the oscillation frequency ratio of the timer ICs 1 and 2, the resistance values of the resistor R1 and the resistor R3, and the resistor R2.
And the resistance values of the resistor R4 are set to be equal to each other. In the device of the first embodiment of the present invention, the resistor R1 and the resistor R
The resistance value of 3 was 5 KΩ, and the resistance values of the resistors R2 and R4 were 10 KΩ. At this time, the capacitors C1 and C2 each have a capacitance of about 10
If it is 00 pF, the oscillation frequencies of the timer ICs 1 and 2 are about 20 KHz.

【0024】次に、図2および図3を参照して本発明第
一実施例装置におけるコンデンサC1およびC2の構成
を説明する。図2は本発明第一実施例装置のコンデンサ
C1およびC2を構成するプリント配線基板を示す図で
ある。図3は本発明第一実施例装置のコンデンサの設置
状態を示す図である。基板の材質にはガラスエポキシを
用い、図2(a)に示すように、共通電極Cとなるパタ
ーンを設けたプリント配線基板と、図2(b)および図
2(c)に示すように、電極C1′およびC2′となる
パターンを設けたプリント配線基板とによりコンデンサ
C1およびC2が構成される。
The structure of the capacitors C1 and C2 in the first embodiment device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing a printed wiring board that constitutes capacitors C1 and C2 of the device of the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing the installation state of the capacitors of the device of the first embodiment of the present invention. As a material of the substrate, glass epoxy is used, as shown in FIG. 2 (a), a printed wiring board provided with a pattern to be the common electrode C, and as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), Capacitors C1 and C2 are formed by a printed wiring board provided with a pattern to be electrodes C1 'and C2'.

【0025】図3に示すように、容器10の縦方向に、
図2(a)の共通電極Cのパターンを両面に持つプリン
ト配線基板と図2(b)のパターンを表面に持ち、図2
(c)のパターンを裏面に持つプリント配線基板を図3
に示すように交互に積層した構成である。積層すること
により出力として各々を合計した容量が得られる。両端
の共通電極Cを設けたプリント配線基板は、内側となる
片面のみに共通電極Cを設けた。
As shown in FIG. 3, in the longitudinal direction of the container 10,
The printed wiring board having the pattern of the common electrode C of FIG. 2A on both sides and the pattern of FIG.
FIG. 3 shows a printed wiring board having the pattern of (c) on the back surface.
As shown in FIG. By stacking, the total capacity of each is obtained as the output. In the printed wiring board provided with the common electrodes C on both ends, the common electrode C was provided only on one surface on the inner side.

【0026】被検流体が多量の水分を含み、電気伝導度
が高い場合にはコンデンサC1およびC2のtanδが
大きくなり、発振波形や位相に変化が現れることがある
ので、このような場合には電極板に絶縁被覆を施して対
処した。本発明第一実施例装置では厚さ20μmのPT
FEで被覆し、この電極板を水中に浸してtanδを測
定したところ、被覆なしでは10パーセント以上あった
tanδが0.01%以下であった。
When the fluid to be measured contains a large amount of water and the electric conductivity is high, the tan δ of the capacitors C1 and C2 may become large, and the oscillation waveform and phase may change. In such a case, This was dealt with by applying an insulating coating to the electrode plate. In the device of the first embodiment of the present invention, a PT having a thickness of 20 μm is used.
When tan δ coated with FE and immersed in water to measure tan δ, tan δ was 10% or more without coating, but was 0.01% or less.

【0027】電極板は被検流体中に浸して使用するが、
このとき上部または下部の電極板の位置が層分離を起こ
した場合の境界面12を横切るような高さにあると、上
部と下部とでの静電容量の差が少なくなり検出感度が低
下するので、電極板の面積を大きくするときは、上下の
長さを大きくするよりも図3に示したように左右の長さ
を大きくする。また、上部および下部の電極板は分離し
た場合の境界面12から充分に離れていなければならな
い。
The electrode plate is used by immersing it in the test fluid.
At this time, if the position of the upper or lower electrode plate is such that it crosses the boundary surface 12 when layer separation occurs, the difference in electrostatic capacitance between the upper and lower portions is reduced and the detection sensitivity is reduced. Therefore, when increasing the area of the electrode plate, the left and right lengths are increased as shown in FIG. 3 rather than the upper and lower lengths. Further, the upper and lower electrode plates must be sufficiently separated from the boundary surface 12 when separated.

【0028】本発明第一実施例装置を使用して水と流動
パラフィンよりなる乳化液の安定性を測定した。乳化が
完全なときは、上層と下層の組成に差がないので、上部
電極と下部電極の静電容量が等しく、その結果タイマI
C1および2の発振周波数が等しく、周波数比は「1」
となる。この周波数は上下の電極板の間にある被検流体
の組成により定まるが、周波数比は組成が一定であれば
各々の成分の誘電率には関係なく常に「1」であり、脱
乳化が進行して水層と油層が完全に分離した場合は、水
の誘電率が約78、流動パラフィンの誘電率が約2.2
であるため周波数比は約35となる。
The stability of an emulsion containing water and liquid paraffin was measured using the apparatus of the first embodiment of the present invention. When the emulsification is complete, there is no difference in the composition of the upper and lower layers, so that the capacitances of the upper and lower electrodes are equal, and as a result, the timer I
Oscillation frequencies of C1 and 2 are equal, and the frequency ratio is "1"
Becomes This frequency is determined by the composition of the fluid to be tested between the upper and lower electrode plates, but if the composition is constant, the frequency ratio is always "1" regardless of the dielectric constant of each component, and the demulsification progresses. When the water layer and the oil layer are completely separated, the dielectric constant of water is about 78 and that of liquid paraffin is about 2.2.
Therefore, the frequency ratio is about 35.

【0029】水よりも重い粉末を含むサスペンジョンの
場合には、上層と下層の組成に差がなければやはり周波
数比は「1」であるが、粒子が凝集して沈降すると下部
電極の静電容量が減少し、上部電極の静電容量が増加す
るので、乳化液の場合と同様に上部電極に接続された発
振器の周波数を基準にすると周波数比は「1」よりも小
さくなる。こるような場合にはコンデンサC1およびC
2の接続を逆にすれば周波数比はやはり完全均一のとき
の値「1」を最小値として時間の経過とともに増加する
ようになる。
In the case of a suspension containing a powder heavier than water, the frequency ratio is still "1" unless there is a difference in the composition of the upper layer and the lower layer, but when the particles aggregate and settle, the capacitance of the lower electrode Is decreased and the capacitance of the upper electrode is increased, so that the frequency ratio is smaller than “1” when the frequency of the oscillator connected to the upper electrode is used as a reference as in the case of the emulsion. If this happens, use capacitors C1 and C
If the connection of 2 is reversed, the frequency ratio will increase with the elapse of time, with the value "1" at the time of perfect uniformity being the minimum value.

【0030】このように、周波数比は被検流体の不均一
性に対応する無次元量であるから、不均一性の程度をU
fとするとこの値は、 Uf=1+f(t) …(1) で表される。ただしf(t)は時間の関数である。
As described above, since the frequency ratio is a dimensionless quantity corresponding to the nonuniformity of the fluid to be measured, the degree of nonuniformity is U.
If f, this value is represented by Uf = 1 + f (t) (1). However, f (t) is a function of time.

【0031】従来は均一性あるいは不均一性の程度を数
値として表すことが困難であったため、安定性を定量的
に規格化することが困難であったが、Ufを使用すれば
均一性(不均一性)の程度を数値として定量的に表現で
きる。また、比較的短期間(数時間ないし数日)の実験
結果から数学的手法(例えば回帰分析法)を応用してf
(t)の具体的関数形と回帰方程式の係数を求めておく
ことにより、長期間(数ヵ月ないし数年)にわたる安定
性(均一性)を計算により予測することが可能となる。
また、Ufの管理限界値は実際に分離を起こしている試
料のUfを測定することにより容易に定めることがで
き、限界値に達する時間は式(1)から計算することが
できる。
In the past, it was difficult to express the degree of uniformity or nonuniformity as a numerical value, so it was difficult to quantitatively standardize the stability, but if Uf is used, the uniformity (nonuniformity) The degree of (uniformity) can be quantitatively expressed as a numerical value. In addition, by applying a mathematical method (for example, regression analysis method) from the experimental result in a relatively short period (hours or days), f
By obtaining the concrete functional form of (t) and the coefficient of the regression equation, it is possible to predict the stability (uniformity) over a long period (months to years) by calculation.
Further, the control limit value of Uf can be easily determined by measuring the Uf of the sample in which separation actually occurs, and the time to reach the limit value can be calculated from the equation (1).

【0032】Ufの値を測定するには、タイマIC1お
よび2の出力周波数を2台の周波数カウンタ3および4
に表示させ、高い方の周波数を低い方の周波数で割る。
To measure the value of Uf, the output frequencies of the timer ICs 1 and 2 are set to the two frequency counters 3 and 4.
, And divide the higher frequency by the lower frequency.

【0033】次に、本発明第二実施例を図4を参照して
説明する。図4は本発明第二実施例装置のブロック図で
ある。本発明第一実施例では、Ufの値を測定するに
は、タイマIC1および2の出力周波数を2台の周波数
カウンタ3および4に表示させ、高い方の周波数を低い
方の周波数で割ることで求めたが、2台の周波数カウン
タ3および4の表示を同時に読み取ることは、安定性が
不良で周波数変化が激しい被検乳化液に関してはかなり
困難である。そこで、本発明第二実施例では、低い方の
周波数信号を周波数カウンタ5のゲートパルス、リセッ
トパルスおよびラッチパルスの生成源として使用するこ
とで、1台の周波数カウンタ5でUfの値を直接表示す
ることを特徴とする。ただし、周波数比が「1」に近い
場合に各パルスのタイミングによってはカウントやラッ
チが正しく行われないことがあり、本来「1」以下には
ならないUfの値が「0」になることがある。このよう
なミスカウントを防止し、Ufの値の読み取り精度を向
上させるために、出力2の信号を200分の1の分周回
路6で分周させてから周波数カウンタ5の各入力に接続
する。なお、本発明第一実施例装置でのラッチ入力は、
周波数カンウタ5の内部で図示しないディレイ回路によ
って遅延させた形で用いることで、周波数カンウタ5の
出力が安定してからラッチが行われるように構成してあ
る。この場合は、出力1および出力2の周波数が等しけ
れば周波数カウンタ5は「1」ではなく「100」を表
示するが、小数点を点灯させて「1.00」と表示させ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment device of the present invention. In the first embodiment of the present invention, in order to measure the value of Uf, the output frequencies of the timer ICs 1 and 2 are displayed on the two frequency counters 3 and 4, and the higher frequency is divided by the lower frequency. It was found that it is quite difficult to read the displays of the two frequency counters 3 and 4 at the same time with respect to the emulsion to be tested, which has poor stability and drastically changes in frequency. Therefore, in the second embodiment of the present invention, the lower frequency signal is used as a generation source of the gate pulse, the reset pulse and the latch pulse of the frequency counter 5, so that the value of Uf is directly displayed on one frequency counter 5. It is characterized by doing. However, when the frequency ratio is close to “1”, counting or latching may not be performed properly depending on the timing of each pulse, and the value of Uf, which should not be originally “1” or less, may be “0”. . In order to prevent such a miscount and improve the reading accuracy of the value of Uf, the signal of the output 2 is divided by the 1/200 frequency divider circuit 6 and then connected to each input of the frequency counter 5. . The latch input in the device of the first embodiment of the present invention is
The frequency counter 5 is configured to be used by being delayed by a delay circuit (not shown) inside the frequency counter 5 so that the output of the frequency counter 5 is stabilized before latching. In this case, if the frequencies of the output 1 and the output 2 are equal, the frequency counter 5 displays "100" instead of "1", but lights the decimal point to display "1.00".

【0034】次に、図5を参照して本発明第三実施例装
置を説明する。図5は本発明第三実施例装置の構成を示
すブロック図である。本発明第三実施例装置は、本発明
第二実施例装置からNANDゲート8を削除したもので
あり、部品点数が少なく構成してあるが、本発明第二実
施例装置と異なり、カウント途中のカウンタ出力をラッ
チするので表示が不安定となる。ただし、表示を人間が
読み取る場合にはこの不安定な表示は発生が希なので人
間の目には確認されないため、実用上問題とはならな
い。
Next, the device of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment device of the present invention. The device of the third embodiment of the present invention is obtained by removing the NAND gate 8 from the device of the second embodiment of the present invention, and is configured with a small number of parts. However, unlike the device of the second embodiment of the present invention, Since the counter output is latched, the display becomes unstable. However, when a display is read by a human, this unstable display rarely occurs and is not recognized by the human eye, so that it does not pose a practical problem.

【0035】次に、本発明第三実施例装置の動作を図6
を参照して説明する。図6は本発明第三実施例装置の動
作を示すタイムチャートである。本発明第三実施例装置
においては、出力1はインバータ7によって波形整形さ
れた後に周波数カンウタ5のカウント入力に接続され
る。出力2は出力1と同様に波形整形された後に、分周
回路6によって分周され、さらにJKフリップフロップ
9によってリセットパルス、ラッチパルスが図6に示す
ように分周出力の2周期毎に1周期ずれたタイミングで
生成される。
Next, the operation of the apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. FIG. 6 is a time chart showing the operation of the third embodiment device of the present invention. In the device of the third embodiment of the present invention, the output 1 is waveform-shaped by the inverter 7 and then connected to the count input of the frequency counter 5. The output 2 is subjected to waveform shaping similarly to the output 1 and then divided by the frequency dividing circuit 6, and the JK flip-flop 9 outputs a reset pulse and a latch pulse to 1 every two cycles of the divided output as shown in FIG. It is generated at a timing shifted from the cycle.

【0036】出力1が15KHzと一定で、出力2が4
KHzから6KHzへと変化する場合のタイミングチャ
ートを示したのが図6である。
Output 1 is constant at 15 KHz and output 2 is 4
FIG. 6 shows a timing chart in the case of changing from KHz to 6 KHz.

【0037】リセットパルスが発生すると周波数カウン
タ5のカウント値は「0」にクリアされる。その後、周
波数カウンタ5のカウント値は出力1によってカウント
され、「0」から上昇する。出力2が100分周された
ものの1周期の時間t1が経過するとラッチパルスが発
生し、そのときのカウント値がラッチされ表示される。
出力2が4KHzのときは、t1が25msecであ
り、出力1が15KHzなので、カウント値は「37
5」まで上昇する。図示しない表示器には、本発明第二
実施例装置と同様に小数点が点灯することで「3.7
5」と表示される。
When the reset pulse is generated, the count value of the frequency counter 5 is cleared to "0". After that, the count value of the frequency counter 5 is counted by the output 1 and rises from "0". Although the output 2 is divided by 100, a latch pulse is generated when the time t1 of one cycle elapses, and the count value at that time is latched and displayed.
When output 2 is 4 KHz, t1 is 25 msec and output 1 is 15 KHz, so the count value is "37.
Rise to 5 ". A decimal point lights up on the display device (not shown) as in the second embodiment device of the present invention.
5 ”is displayed.

【0038】出力2が6KHzに変化すると、周期t2
は100/6msecとなり、ラッチされるまでのカウ
ント値の上昇は「250」となるので、表示は「2.5
0」に変化する。
When the output 2 changes to 6 KHz, the period t2
Is 100/6 msec, and the count value increases until it is latched is "250", so the display is "2.5.
Changes to 0 ".

【0039】このように、リセットパルスからラッチパ
ルスまでの時間が出力2の周波数に応じて変化するの
で、周波数の比の変化が表示できる。
As described above, since the time from the reset pulse to the latch pulse changes according to the frequency of the output 2, the change in the frequency ratio can be displayed.

【0040】出力1の周波数が変化すると、リセットパ
ルスから、ラッチパルスまでの時間に上昇するカウンタ
のカウント値はその変化に応じて増減するので、周波数
の比の変化が表示できる。
When the frequency of the output 1 changes, the count value of the counter that rises in the time from the reset pulse to the latch pulse increases or decreases according to the change, so that the change in the frequency ratio can be displayed.

【0041】以上説明したように、本発明第二および第
三実施例装置を用いれば、出力1と出力2の周波数の比
の変化の計測が容易に行える。
As described above, by using the second and third embodiments of the present invention, it is possible to easily measure the change in the ratio of the frequencies of the output 1 and the output 2.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、静電容量を用いて乳化液および分散系の安定性を測
定し、その安定性の程度を数値として定量的に表現でき
る。
As described above, according to the present invention, the stability of the emulsion and the dispersion system can be measured by using the capacitance, and the degree of the stability can be quantitatively expressed as a numerical value.

【0043】この装置は、化粧品、接着剤、塗料、食
品、その他製造工程の検査装置として、また、貯蔵され
た製品の良否判別等に利用して有用である。
This device is useful as a device for inspecting cosmetics, adhesives, paints, foods, and other manufacturing processes, and for determining the quality of stored products.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明第一実施例装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第一実施例装置のコンデンサを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a capacitor of the first embodiment device of the present invention.

【図3】本発明第一実施例装置のコンデンサの設置状態
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an installation state of capacitors of the first embodiment device of the present invention.

【図4】本発明第二実施例装置のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment device of the present invention.

【図5】本発明第二実施例装置の動作を示すフローチャ
ート。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the second embodiment device of the present invention.

【図6】本発明第三実施例装置の動作を示すタイムチャ
ート。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the device of the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 タイマIC 3、4、5 周波数カウンタ 6 分周回路 7 インバータ 8 NANDゲート 9 JKフリップフロップ 10 容器 12 境界面 A〜L パルス C 共通電極 C1′、C2′電極 C1〜C4 コンデンサ R1〜R4 抵抗器 1, 2 Timer ICs 3, 4, 5 Frequency counter 6 Dividing circuit 7 Inverter 8 NAND gate 9 JK flip-flop 10 Container 12 Boundary surface A to L pulse C Common electrode C1 ', C2' electrodes C1 to C4 Capacitors R1 to R4 Resistor

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 二つの異なる位置にそれぞれ被検流体が
電極間に侵入するように設けられた2対の電極と、 この電極の各対毎の容量(C1、C2)が周波数決定要
素となるRC発振器と、 このRC発振器の出力信号周波数により上記容量(C
1、C2)の比を求める回路手段とを備えた混合流体の
測定装置。
1. Two pairs of electrodes provided at two different positions so that the fluid to be measured penetrates between the electrodes, and the capacitance (C1, C2) of each pair of the electrodes serves as a frequency determining element. Depending on the RC oscillator and the output signal frequency of this RC oscillator, the capacitance (C
And a circuit means for determining the ratio of C2).
【請求項2】 前記二つの異なる位置は、重力方向に距
離を隔てた位置である請求項1記載の混合流体の測定装
置。
2. The mixed fluid measuring device according to claim 1, wherein the two different positions are positions spaced apart in the direction of gravity.
【請求項3】 前記電極は、絶縁膜により被覆された請
求項1記載の混合流体の測定装置。
3. The mixed fluid measuring device according to claim 1, wherein the electrode is covered with an insulating film.
【請求項4】 前記2対の電極は、それぞれプリント配
線基板により構成され同形状同間隔である請求項1記載
の混合流体の測定装置。
4. The mixed fluid measuring device according to claim 1, wherein the two pairs of electrodes are respectively formed of a printed wiring board and have the same shape and the same interval.
【請求項5】 被検流体の分散状態が異なる二つの位置
にそれぞれ対電極を配置し、 この二つの対電極の各電極間容量(C1、C2)の比
(C1/C2)を求め、 分散の不均一性をこの比の関数として求めることを特徴
とする混合流体の測定方法。
5. A counter electrode is arranged at each of two positions where the dispersion state of the test fluid is different, and the ratio (C1 / C2) of the interelectrode capacitances (C1, C2) of these two counter electrodes is calculated to obtain the dispersion. A method for measuring a mixed fluid, characterized in that the non-uniformity of is calculated as a function of this ratio.
【請求項6】 二つの異なる位置にそれぞれ被検流体が
電極間に侵入するように2対の電極を設け、 この電極の各対毎の容量(C1、C2)が周波数決定要
素となる発振器を設け、 この発振器の出力信号周波数により前記容量(C1、C
2)の比を求める手段を備えた混合流体の測定装置。
6. An oscillator in which two pairs of electrodes are provided at two different positions so that the fluid to be measured enters between the electrodes, and the capacitance (C1, C2) of each pair of the electrodes serves as a frequency determining element. And the capacitance (C1, C
An apparatus for measuring a mixed fluid, comprising a means for obtaining the ratio of 2).
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