JP2534173B2 - 流動体の粘度測定方法及び測定装置 - Google Patents
流動体の粘度測定方法及び測定装置Info
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動体の粘度の測定方
法及び測定装置に関するものである。
法及び測定装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】流動体（液体）の粘度の測定に関して
は、従来より様々な方法が知られている。例えば、毛細
管式、落体式、回転式あるいは振動式といった方法が知
られている。中でも、振動式粘度測定装置は、操作や取
扱いが簡単で、しかも精度が高いといった特長が有る。
特に、音叉型振動式粘度計が優れたものと言われてい
る。この音叉型振動式粘度計は、先端に感応板を有する
一対の板バネを一定の振動数で逆位相に強制的に共振振
動させ、液体試料中に挿入された感応板と液体試料との
間に生じる剪断抵抗の相違を、板バネ（感応板）の振幅
値の変化として検出し、振幅値と粘性抵抗との間には逆
比例の関係が有ることを利用して、試料の粘度を求める
ように構成されたものである。
は、従来より様々な方法が知られている。例えば、毛細
管式、落体式、回転式あるいは振動式といった方法が知
られている。中でも、振動式粘度測定装置は、操作や取
扱いが簡単で、しかも精度が高いといった特長が有る。
特に、音叉型振動式粘度計が優れたものと言われてい
る。この音叉型振動式粘度計は、先端に感応板を有する
一対の板バネを一定の振動数で逆位相に強制的に共振振
動させ、液体試料中に挿入された感応板と液体試料との
間に生じる剪断抵抗の相違を、板バネ（感応板）の振幅
値の変化として検出し、振幅値と粘性抵抗との間には逆
比例の関係が有ることを利用して、試料の粘度を求める
ように構成されたものである。
【０００３】すなわち、板バネの振動は、音叉型振動系
の採用により反力を抑え、常時安定した正弦振動を継続
するから、１自由度の粘性減衰強制振動系として取り扱
うことができ、これは次の微分方程式により表せる。
の採用により反力を抑え、常時安定した正弦振動を継続
するから、１自由度の粘性減衰強制振動系として取り扱
うことができ、これは次の微分方程式により表せる。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、慣性力と復元力は、板バネが共振
振動することから互いに釣り合い、板バネに強制振動を
与える限り、粘性減衰力に応じた振幅値の変化を伴って
振動を継続する。又、共振点における振幅値は次式の通
りであり、加振力及び振動系の固有振動数を一定とすれ
ば、振幅値と粘性減衰係数の関係は逆比例関係にあると
言える。
振動することから互いに釣り合い、板バネに強制振動を
与える限り、粘性減衰力に応じた振幅値の変化を伴って
振動を継続する。又、共振点における振幅値は次式の通
りであり、加振力及び振動系の固有振動数を一定とすれ
ば、振幅値と粘性減衰係数の関係は逆比例関係にあると
言える。
【０００６】
【数２】
【０００７】粘性減衰係数は、試料中に挿入された感応
板の面に対して直角方向の振動伝播距離が微小であると
すれば、振動速度とこれに伴う試料の歪速度とは同次元
にあると考えられ、絶対粘度と比例関係にあると言え
る。従って、粘度が既知である試料を用いて、粘度と振
幅値との関係式を求めておけば、未知の試料の粘度は振
幅値を測定することにより得ることができる。そして、
この測定方法は、精度が±２％以内と高精度であり、し
かも測定粘度範囲が約１ｍＰａ・ｓ〜１００，０００ｍ
Ｐａ・ｓまで可能であるといった特長が有る。
板の面に対して直角方向の振動伝播距離が微小であると
すれば、振動速度とこれに伴う試料の歪速度とは同次元
にあると考えられ、絶対粘度と比例関係にあると言え
る。従って、粘度が既知である試料を用いて、粘度と振
幅値との関係式を求めておけば、未知の試料の粘度は振
幅値を測定することにより得ることができる。そして、
この測定方法は、精度が±２％以内と高精度であり、し
かも測定粘度範囲が約１ｍＰａ・ｓ〜１００，０００ｍ
Ｐａ・ｓまで可能であるといった特長が有る。
【０００８】しかしながら、このような音叉型振動式粘
度計Ａを用いての上記のような粘度測定方法にも次のよ
うな問題が有ることが判って来た。 上記の測定方法は、板バネ（感応板）に印加される
加振力Ｆを一定にし、その時の振幅値ｘを測定すること
により粘度値に換算する方法である。従って、印加した
特定の加振力Ｆ0 によっては振幅値ｘが大きすぎること
も有り、逆に、小さすぎることも有り、振幅値ｘが大き
すぎたり、小さすぎたりすると測定精度に問題が起きる
から、幅広い測定粘度範囲を得るには、図７に示す如
く、設定加振力Ｆ値を複数個持たなければならない。こ
こで、測定試料がニュートン流体であれば格別なる問題
はないが、非ニュートン流体を測定する場合には、測定
レンジが異なると、つまり設定加振力Ｆ値が変化する
と、見掛け粘度が異なって現れる問題が有る。 上記の測定方法は、一つの測定レンジにおける測定
粘度範囲を、例えば１０ n-1 ｍＰａ・ｓ〜１０n ｍＰａ
・ｓのように区切って設定しなければならないから、一
つの試料における測定点は複数の測定レンジがあっても
基本的に１点のみとなり、測定された試料がニュートン
流体であるのか非ニュートン流体であるのかの知見も得
られない。 上記の測定方法は、特定の加振力Ｆ0 下での粘性抵
抗に応じた振幅値ｘを測定し、この振幅値ｘを粘度に換
算する方法であることから、複数の測定レンジを設けた
場合には、それに対応して、図７に示す如く、複数の検
量線が必要となり、取扱いが面倒で有る。
度計Ａを用いての上記のような粘度測定方法にも次のよ
うな問題が有ることが判って来た。 上記の測定方法は、板バネ（感応板）に印加される
加振力Ｆを一定にし、その時の振幅値ｘを測定すること
により粘度値に換算する方法である。従って、印加した
特定の加振力Ｆ0 によっては振幅値ｘが大きすぎること
も有り、逆に、小さすぎることも有り、振幅値ｘが大き
すぎたり、小さすぎたりすると測定精度に問題が起きる
から、幅広い測定粘度範囲を得るには、図７に示す如
く、設定加振力Ｆ値を複数個持たなければならない。こ
こで、測定試料がニュートン流体であれば格別なる問題
はないが、非ニュートン流体を測定する場合には、測定
レンジが異なると、つまり設定加振力Ｆ値が変化する
と、見掛け粘度が異なって現れる問題が有る。 上記の測定方法は、一つの測定レンジにおける測定
粘度範囲を、例えば１０ n-1 ｍＰａ・ｓ〜１０n ｍＰａ
・ｓのように区切って設定しなければならないから、一
つの試料における測定点は複数の測定レンジがあっても
基本的に１点のみとなり、測定された試料がニュートン
流体であるのか非ニュートン流体であるのかの知見も得
られない。 上記の測定方法は、特定の加振力Ｆ0 下での粘性抵
抗に応じた振幅値ｘを測定し、この振幅値ｘを粘度に換
算する方法であることから、複数の測定レンジを設けた
場合には、それに対応して、図７に示す如く、複数の検
量線が必要となり、取扱いが面倒で有る。
【０００９】
【発明の開示】本発明の第１の目的は、非ニュートン流
体を測定した場合でも同一条件下での見掛けの粘度を求
められる技術を提供することである。本発明の第２の目
的は、測定した流体がニュートン流体であるのか非ニュ
ートン流体であるのかの知見も簡単に得られる技術を提
供することである。
体を測定した場合でも同一条件下での見掛けの粘度を求
められる技術を提供することである。本発明の第２の目
的は、測定した流体がニュートン流体であるのか非ニュ
ートン流体であるのかの知見も簡単に得られる技術を提
供することである。
【００１０】本発明の第３の目的は、複数の検量線を必
要とせず、一つの検量線でもって粘度が求められるか
ら、取扱いが簡単な技術を提供することである。上記本
発明の目的は、音叉型振動式粘度計の一対の板バネ先端
に構成された感応部材を流動体試料中に浸漬し、流動体
試料中に浸漬された前記一対の感応部材が振幅値ｘ
０ で、かつ、逆位相で振動するよう前記板バネに先ず試
走の一定加振力を加え、これによる振幅変位を検出し、
この検出された信号と基準値とを比較し、検出された信
号が基準値より小さい場合には、前記印加した加振力よ
り大きい加振力の初期値を設定し、これによる振幅変位
を検出し、この検出された信号と基準値とを比較し、検
出された信号が基準値と同じか大きくなるまで順次加振
力を変化させながら繰り返して行い、検出された信号が
基準値より大きい場合には、前記印加した加振力より小
さい加振力の初期値を設定し、これによる振幅変位を検
出し、この検出された信号と基準値とを比較し、検出さ
れた信号が基準値と同じか小さくなるまで順次加振力を
変化させながら繰り返して行い、基準値に対応した所定
の振幅値で感応部材が振動するように印加した加振力を
検出し、この検出信号と所定の検量線とから前記流動体
試料の粘度を求めることを特徴とする流動体の粘度測定
方法によって達成される。
要とせず、一つの検量線でもって粘度が求められるか
ら、取扱いが簡単な技術を提供することである。上記本
発明の目的は、音叉型振動式粘度計の一対の板バネ先端
に構成された感応部材を流動体試料中に浸漬し、流動体
試料中に浸漬された前記一対の感応部材が振幅値ｘ
０ で、かつ、逆位相で振動するよう前記板バネに先ず試
走の一定加振力を加え、これによる振幅変位を検出し、
この検出された信号と基準値とを比較し、検出された信
号が基準値より小さい場合には、前記印加した加振力よ
り大きい加振力の初期値を設定し、これによる振幅変位
を検出し、この検出された信号と基準値とを比較し、検
出された信号が基準値と同じか大きくなるまで順次加振
力を変化させながら繰り返して行い、検出された信号が
基準値より大きい場合には、前記印加した加振力より小
さい加振力の初期値を設定し、これによる振幅変位を検
出し、この検出された信号と基準値とを比較し、検出さ
れた信号が基準値と同じか小さくなるまで順次加振力を
変化させながら繰り返して行い、基準値に対応した所定
の振幅値で感応部材が振動するように印加した加振力を
検出し、この検出信号と所定の検量線とから前記流動体
試料の粘度を求めることを特徴とする流動体の粘度測定
方法によって達成される。
【００１１】又、音叉型振動式粘度計であって、一対の
板バネと、この板バネ先端に構成された感応部材と、流
動体試料中に浸漬された前記一対の感応部材が振幅値ｘ
０ で、かつ、逆位相で振動するよう前記板バネに加振力
を加える印加手段と、この印加手段による振幅変位を検
出する検出手段と、この検出手段で検出された信号と基
準値とを比較する比較手段と、前記検出された信号が基
準値より小さいことが前記比較手段により判明した場合
には、前記印加した加振力より大きい加振力を前記印加
手段で加え、これによる振幅変位を前記検出手段で検出
し、この検出された信号と基準値とを前記比較手段で比
較し、検出された信号が基準値と同じか大きくなるまで
順次加振力を変化させながら繰り返して行い、前記検出
された信号が基準値より大きいことが前記比較手段によ
り判明した場合には、前記印加した加振力より小さい加
振力を前記印加手段で加え、これによる振幅変位を前記
検出手段で検出し、この検出された信号と基準値とを前
記比較手段で比較し、検出された信号が基準値と同じか
小さくなるまで順次加振力を変化させながら繰り返して
行う制御手段と、基準値に対応した所定の振幅値で前記
感応部材が振動するように印加した加振力の検出信号と
所定の検量値とから前記流動体試料の粘度を算出する算
出手段とを具備することを特徴とする流動体の粘度測定
装置によって達成される。
板バネと、この板バネ先端に構成された感応部材と、流
動体試料中に浸漬された前記一対の感応部材が振幅値ｘ
０ で、かつ、逆位相で振動するよう前記板バネに加振力
を加える印加手段と、この印加手段による振幅変位を検
出する検出手段と、この検出手段で検出された信号と基
準値とを比較する比較手段と、前記検出された信号が基
準値より小さいことが前記比較手段により判明した場合
には、前記印加した加振力より大きい加振力を前記印加
手段で加え、これによる振幅変位を前記検出手段で検出
し、この検出された信号と基準値とを前記比較手段で比
較し、検出された信号が基準値と同じか大きくなるまで
順次加振力を変化させながら繰り返して行い、前記検出
された信号が基準値より大きいことが前記比較手段によ
り判明した場合には、前記印加した加振力より小さい加
振力を前記印加手段で加え、これによる振幅変位を前記
検出手段で検出し、この検出された信号と基準値とを前
記比較手段で比較し、検出された信号が基準値と同じか
小さくなるまで順次加振力を変化させながら繰り返して
行う制御手段と、基準値に対応した所定の振幅値で前記
感応部材が振動するように印加した加振力の検出信号と
所定の検量値とから前記流動体試料の粘度を算出する算
出手段とを具備することを特徴とする流動体の粘度測定
装置によって達成される。
【００１２】すなわち、一定の加振力Ｆ0 の下で振幅値
ｘを測定することにより粘度を求めることが出来たので
あるが、上記〔数２〕の式によれば、一定の振幅値ｘ0
の下での加振力Ｆを測定することにより粘度を求めるこ
とも可能であることが判る。ところで、従来の粘度の測
定は一定の加振力Ｆ0 の下における振幅値ｘを測定し、
これを粘度値に換算するものであったから、粘度が小さ
いものである場合には加振力Ｆ0 が大きくなくても振幅
値ｘが大きすぎることが有り、逆に、粘度が大きなもの
である場合には加振力Ｆ0 が小さくなくても振幅値ｘが
小さすぎることが有り、設定加振力Ｆ0 値を複数持つよ
うにしなければならないものの、上記のように一定の振
幅値ｘ0 を得る為に必要な加振力Ｆを測定し、これを粘
度値に換算する本発明にあっては、前記のような欠陥が
なく、そして非ニュートン流体を測定した場合でも同一
条件下での見掛けの粘度を求められる特長が奏される。
ｘを測定することにより粘度を求めることが出来たので
あるが、上記〔数２〕の式によれば、一定の振幅値ｘ0
の下での加振力Ｆを測定することにより粘度を求めるこ
とも可能であることが判る。ところで、従来の粘度の測
定は一定の加振力Ｆ0 の下における振幅値ｘを測定し、
これを粘度値に換算するものであったから、粘度が小さ
いものである場合には加振力Ｆ0 が大きくなくても振幅
値ｘが大きすぎることが有り、逆に、粘度が大きなもの
である場合には加振力Ｆ0 が小さくなくても振幅値ｘが
小さすぎることが有り、設定加振力Ｆ0 値を複数持つよ
うにしなければならないものの、上記のように一定の振
幅値ｘ0 を得る為に必要な加振力Ｆを測定し、これを粘
度値に換算する本発明にあっては、前記のような欠陥が
なく、そして非ニュートン流体を測定した場合でも同一
条件下での見掛けの粘度を求められる特長が奏される。
【００１３】又、従来の一定の加振力Ｆ0 による振幅値
ｘの測定方法では、その方式上一つの測定レンジにおけ
る測定粘度範囲を、例えば１０n-1 ｍＰａ・ｓ〜１０n
ｍＰａ・ｓのように区切って設定しなければならないの
に対して、一定の振幅値ｘ0 を得る為に必要な加振力Ｆ
を測定する方法では、前記のような制約は起きず、複数
の検量線を必要とせず、一つの検量線でもって粘度が求
められ、そして振幅値ｘ0 を変えて（複数の振幅値、例
えばｘ01，ｘ02，ｘ03でもって）測定した場合には、こ
の流動体がニュートン流体であるのか非ニュートン流体
であるのかの知見も得られるといった特長も奏される。
ｘの測定方法では、その方式上一つの測定レンジにおけ
る測定粘度範囲を、例えば１０n-1 ｍＰａ・ｓ〜１０n
ｍＰａ・ｓのように区切って設定しなければならないの
に対して、一定の振幅値ｘ0 を得る為に必要な加振力Ｆ
を測定する方法では、前記のような制約は起きず、複数
の検量線を必要とせず、一つの検量線でもって粘度が求
められ、そして振幅値ｘ0 を変えて（複数の振幅値、例
えばｘ01，ｘ02，ｘ03でもって）測定した場合には、こ
の流動体がニュートン流体であるのか非ニュートン流体
であるのかの知見も得られるといった特長も奏される。
【００１４】
【実施例】図１〜図６は本発明に係る流動体の粘度測定
に関するものであり、図１は流動体の粘度測定装置にお
ける音叉型振動式粘度計の概略図、図２は流動体の粘度
測定装置の要部のブロック図、図３は測定試料が低粘度
の場合での振幅値制御の方式を示す説明図、図４は測定
試料が高粘度の場合での振幅値制御の方式を示す説明
図、図５は振幅値制御のフローチャート、図６は検量線
のグラフである。
に関するものであり、図１は流動体の粘度測定装置にお
ける音叉型振動式粘度計の概略図、図２は流動体の粘度
測定装置の要部のブロック図、図３は測定試料が低粘度
の場合での振幅値制御の方式を示す説明図、図４は測定
試料が高粘度の場合での振幅値制御の方式を示す説明
図、図５は振幅値制御のフローチャート、図６は検量線
のグラフである。
【００１５】図１に、本発明の流動体の粘度測定装置に
おいて用いる音叉型振動式粘度計Ａの概略を示すが、音
叉型振動式粘度計が図１のものに限られることはない。
図中、１ａ，１ｂは感応板、２ａ，２ｂ（２ｂは図示せ
ず）は先端に感応板１ａ，１ｂを有する一対の板バネで
あり、板バネ２ａ，２ｂを一定の振動数で逆位相に強制
的に共振振動させ、液体試料中に挿入された感応板１
ａ，１ｂと液体試料との間に生じる剪断抵抗の相違を、
板バネ２ａ，２ｂ（感応板１ａ，１ｂ）に印加した力の
変化として検出し、試料の粘度を求めるように構成され
たものである。
おいて用いる音叉型振動式粘度計Ａの概略を示すが、音
叉型振動式粘度計が図１のものに限られることはない。
図中、１ａ，１ｂは感応板、２ａ，２ｂ（２ｂは図示せ
ず）は先端に感応板１ａ，１ｂを有する一対の板バネで
あり、板バネ２ａ，２ｂを一定の振動数で逆位相に強制
的に共振振動させ、液体試料中に挿入された感応板１
ａ，１ｂと液体試料との間に生じる剪断抵抗の相違を、
板バネ２ａ，２ｂ（感応板１ａ，１ｂ）に印加した力の
変化として検出し、試料の粘度を求めるように構成され
たものである。
【００１６】３は温度センサ、４は電磁コイル、５はフ
ェライト磁石であり、電磁コイル４とフェライト磁石５
とからなるムービングマグネット方式の印加手段により
板バネ２ａ，２ｂ先端に設けられた感応板１ａ，１ｂが
所定の振幅値ｘ0 で振動するように構成されている。６
は板バネ２ａ，２ｂの振幅値を測定する渦電流損検出非
接触型の変位センサ、７は液体試料が充填される容器、
８は板バネ２ａ，２ｂが固定される中央支持部材であ
り、感応板１ａ，１ｂが容器７内の液体試料中に一定の
深さでもって浸かるように構成されたものである。
ェライト磁石であり、電磁コイル４とフェライト磁石５
とからなるムービングマグネット方式の印加手段により
板バネ２ａ，２ｂ先端に設けられた感応板１ａ，１ｂが
所定の振幅値ｘ0 で振動するように構成されている。６
は板バネ２ａ，２ｂの振幅値を測定する渦電流損検出非
接触型の変位センサ、７は液体試料が充填される容器、
８は板バネ２ａ，２ｂが固定される中央支持部材であ
り、感応板１ａ，１ｂが容器７内の液体試料中に一定の
深さでもって浸かるように構成されたものである。
【００１７】９は自動減衰器、１０はアンプ、１１は電
流検出器、１２はアンプ、１３は整流器、１４は比較回
路、１５は制御回路、１６は電流／電圧変換回路、１７
はＡ／Ｄ変換回路である。そして、感応板１ａ，１ｂが
所定の振幅植ｘ０（例えば、電圧に換算して振幅値１０
０ｍＶ）で振動する為に加えた加振力Ｆが電流検出器１
１（検出手段）で検出されるように構成されており、さ
らに電流検出器１１で検出された値と所定の検量線とか
ら前記流動体試料の粘度を算出することが出来る算出手
段１８が設けられている。
流検出器、１２はアンプ、１３は整流器、１４は比較回
路、１５は制御回路、１６は電流／電圧変換回路、１７
はＡ／Ｄ変換回路である。そして、感応板１ａ，１ｂが
所定の振幅植ｘ０（例えば、電圧に換算して振幅値１０
０ｍＶ）で振動する為に加えた加振力Ｆが電流検出器１
１（検出手段）で検出されるように構成されており、さ
らに電流検出器１１で検出された値と所定の検量線とか
ら前記流動体試料の粘度を算出することが出来る算出手
段１８が設けられている。
【００１８】そして、測定試料中に浸けられた感応板１
ａ，１ｂが振幅値ｘ0 でもって振動するように、先ず、
例えば１０ｍＡの電流が印加手段の電磁コイル４に０．
５秒間通電されて加振力Ｆが板バネ２ａ，２ｂ（感応板
１ａ，１ｂ）に印加され、これによる振動特性（振幅
値）が板バネ２ａ，２ｂに対応して設けられた変位セン
サ６により検出され、検出された振幅値ｘの信号がアン
プ１２及び整流器１３を介して入力された比較回路１４
で基準振幅値と比較され、基準振幅値より小さい場合に
はその程度により、例えば図３に示す如く数ｍＡ又は図
４に示す如く１００ｍＡの電流の通電による加振力が印
加されるように制御回路１５から信号が出力され、アン
プ１０を介して電流が電磁コイル４に通電されて加振力
が印加され、感応板が振幅値ｘ0 （例えば、１００ｍ
Ｖ）で振動するようになるまで上記の工程が繰り返し行
われる。逆に、基準振幅値より大きい場合には自動減衰
器９により電磁コイル４に通電される電流が減少させら
れる。
ａ，１ｂが振幅値ｘ0 でもって振動するように、先ず、
例えば１０ｍＡの電流が印加手段の電磁コイル４に０．
５秒間通電されて加振力Ｆが板バネ２ａ，２ｂ（感応板
１ａ，１ｂ）に印加され、これによる振動特性（振幅
値）が板バネ２ａ，２ｂに対応して設けられた変位セン
サ６により検出され、検出された振幅値ｘの信号がアン
プ１２及び整流器１３を介して入力された比較回路１４
で基準振幅値と比較され、基準振幅値より小さい場合に
はその程度により、例えば図３に示す如く数ｍＡ又は図
４に示す如く１００ｍＡの電流の通電による加振力が印
加されるように制御回路１５から信号が出力され、アン
プ１０を介して電流が電磁コイル４に通電されて加振力
が印加され、感応板が振幅値ｘ0 （例えば、１００ｍ
Ｖ）で振動するようになるまで上記の工程が繰り返し行
われる。逆に、基準振幅値より大きい場合には自動減衰
器９により電磁コイル４に通電される電流が減少させら
れる。
【００１９】このようにして、すなわち図５に示すフロ
ーチャートの過程を経て、感応板が振幅値ｘ0 （例え
ば、１００ｍＶ）で振動するようになると、その時に電
磁コイルに通電された電流値が電流検出器１１により検
出され、この検出電流値が電流／電圧変換回路１６及び
Ａ／Ｄ変換回路１７を介して算出手段１８に入力され、
予め粘度の判った試料で作製された図６に示す如くの検
量線との比較から感応板１ａ，１ｂが浸けられた試料の
粘度が算出されるようになる。
ーチャートの過程を経て、感応板が振幅値ｘ0 （例え
ば、１００ｍＶ）で振動するようになると、その時に電
磁コイルに通電された電流値が電流検出器１１により検
出され、この検出電流値が電流／電圧変換回路１６及び
Ａ／Ｄ変換回路１７を介して算出手段１８に入力され、
予め粘度の判った試料で作製された図６に示す如くの検
量線との比較から感応板１ａ，１ｂが浸けられた試料の
粘度が算出されるようになる。
【００２０】上記のように構成させた本発明は、粘度の
測定を一定の振幅値ｘ0 を得る為に必要な加振力Ｆを測
定し、すなわち振幅値制御によって粘度を求めるように
してなるから、一定の加振力Ｆ0 下における振幅値ｘを
測定し、すなわち加振力制御によって粘度を求める場合
の欠陥、つまり設定加振力値を複数持つようにしなけれ
ばならないといった煩雑がなくなり、一点の測定のみで
粘度が測定される。
測定を一定の振幅値ｘ0 を得る為に必要な加振力Ｆを測
定し、すなわち振幅値制御によって粘度を求めるように
してなるから、一定の加振力Ｆ0 下における振幅値ｘを
測定し、すなわち加振力制御によって粘度を求める場合
の欠陥、つまり設定加振力値を複数持つようにしなけれ
ばならないといった煩雑がなくなり、一点の測定のみで
粘度が測定される。
【００２１】そして、一点の測定のみで粘度が測定され
ることは、同時に、例えば１０n-1 ｍＰａ・ｓ〜１０n
ｍＰａ・ｓのように区切って測定しなくて済むことであ
り、複数の検量線を必要とせず、一つの検量線でもって
粘度が求められるから、測定が極めて簡単に行える。さ
らには、感応板の振幅値が、例えば５０ｍＶ、１００ｍ
Ｖ、１５０ｍＶといったように複数の振幅値（三点に限
らない）でもって測定した場合には、この流動体がニュ
ートン流体であるか否かの知見、さらには疑塑性流体、
チキソトロピー流体、ビンガム流体、非ビンガム流体、
あるいはダイラタント流体であるかの概略知見も得られ
る。
ることは、同時に、例えば１０n-1 ｍＰａ・ｓ〜１０n
ｍＰａ・ｓのように区切って測定しなくて済むことであ
り、複数の検量線を必要とせず、一つの検量線でもって
粘度が求められるから、測定が極めて簡単に行える。さ
らには、感応板の振幅値が、例えば５０ｍＶ、１００ｍ
Ｖ、１５０ｍＶといったように複数の振幅値（三点に限
らない）でもって測定した場合には、この流動体がニュ
ートン流体であるか否かの知見、さらには疑塑性流体、
チキソトロピー流体、ビンガム流体、非ビンガム流体、
あるいはダイラタント流体であるかの概略知見も得られ
る。
【００２２】
【効果】本発明によれば、一定の加振力下における振幅
値を測定し、すなわち加振力制御によって粘度を求める
場合の欠陥、つまり設定加振力値を複数持つようにしな
ければならないといった煩雑がなくなり、一点の測定の
みで粘度が測定され、そして一点の測定のみで粘度が測
定されることは、同時に、例えば１０ｎ−１ｍＰａ・ｓ
〜１０ｎｍＰａ・ｓのように区切って測定しなくて済む
ことであり、複数の検量線を必要とせず、一つの検量線
でもって粘度が求められるから、測定が極めて簡単に行
え、さらには感応板の振幅値が、例えば５０ｍＶ、１０
０ｍＶ、１５０ｍＶといったように複数の振幅値でもっ
て測定した場合には、この流動体がニュートン流体であ
るか否かの知見も得られるといった特長を有する。
値を測定し、すなわち加振力制御によって粘度を求める
場合の欠陥、つまり設定加振力値を複数持つようにしな
ければならないといった煩雑がなくなり、一点の測定の
みで粘度が測定され、そして一点の測定のみで粘度が測
定されることは、同時に、例えば１０ｎ−１ｍＰａ・ｓ
〜１０ｎｍＰａ・ｓのように区切って測定しなくて済む
ことであり、複数の検量線を必要とせず、一つの検量線
でもって粘度が求められるから、測定が極めて簡単に行
え、さらには感応板の振幅値が、例えば５０ｍＶ、１０
０ｍＶ、１５０ｍＶといったように複数の振幅値でもっ
て測定した場合には、この流動体がニュートン流体であ
るか否かの知見も得られるといった特長を有する。
【図１】本発明に係る流動体の粘度測定装置に用いる音
叉型振動式粘度計の概略図
叉型振動式粘度計の概略図
【図２】本発明に係る流動体の粘度測定装置の要部のブ
ロック図
ロック図
【図３】本発明に係る流動体の粘度測定装置における振
幅値制御の説明図
幅値制御の説明図
【図４】本発明に係る流動体の粘度測定装置における振
幅値制御の説明図
幅値制御の説明図
【図５】本発明に係る流動体の粘度測定装置における振
幅値制御のフローチャート
幅値制御のフローチャート
【図６】本発明に係る流動体の粘度測定装置による粘度
算出に用いる検量線のグラフ
算出に用いる検量線のグラフ
【図７】従来の流動体の粘度測定装置による粘度算出に
用いる検量線のグラフ
用いる検量線のグラフ
Ａ 音叉型振動式粘度計 １ａ，１ｂ 感応板 ２ａ，２ｂ 板バネ ４ 電磁コイル ５ フェライト磁石 ６ 渦電流損検出非接触型変位センサ ９ 自動減衰器 １０，１２ アンプ １１ 電流検出器 １４ 比較回路 １５ 制御回路 １６ 電流／電圧変換回路 １７ Ａ／Ｄ変換回路 １８ 算出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−15838（ＪＰ，Ａ) 実願 昭61−16952号（実開 昭62− 133155号）の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム （ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 音叉型振動式粘度計の一対の板バネ先端
に構成された感応部材を流動体試料中に浸漬し、 流動体試料中に浸漬された前記一対の感応部材が振幅値
ｘ ０ で、かつ、逆位相で振動するよう前記板バネに先ず
試走の一定加振力を加え、これによる振幅変位を検出
し、この検出された信号と基準値とを比較し、 検出された信号が基準値より小さい場合には、前記印加
した加振力より大きい加振力の初期値を設定し、これに
よる振幅変位を検出し、この検出された信号と基準値と
を比較し、検出された信号が基準値と同じか大きくなる
まで順次加振力を変化させながら繰り返して行い、 検出された信号が基準値より大きい場合には、前記印加
した加振力より小さい加振力の初期値を設定し、これに
よる振幅変位を検出し、この検出された信号と基準値と
を比較し、検出された信号が基準値と同じか小さくなる
まで順次加振力を変化させながら繰り返して行い、 基準値に対応した所定の振幅値で感応部材が振動するよ
うに印加した加振力を検出し、 この検出信号と所定の検量線とから前記流動体試料の粘
度を求めることを特徴とする流動体の粘度測定方法。 - 【請求項２】 音叉型振動式粘度計であって、 一対の板バネと、この板バネ先端に構成された感応部材
と、 流動体試料中に浸漬された前記一対の感応部材が振幅値
ｘ ０ で、かつ、逆位相で振動するよう前記板バネに加振
力を加える印加手段と、この印加手段による振幅変位を
検出する検出手段と、この検出手段で検出された信号と
基準値とを比較する比較手段と、 前記検出された信号が基準値より小さいことが前記比較
手段により判明した場合には、前記印加した加振力より
大きい加振力を前記印加手段で加え、これによる振幅変
位を前記検出手段で検出し、この検出された信号と基準
値とを前記比較手段で比較し、検出された信号が基準値
と同じか大きくなるまで順次加振力を変化させながら繰
り返して行い、前記検出された信号が基準値より大きい
ことが前記比較手段により判明した場合には、前記印加
した加振力より小さい加振力を前記印加手段で加え、こ
れによる振幅変位を前記検出手段で検出し、この検出さ
れた信号と基準値とを前記比較手段で比較し、検出され
た信号が基準値と同じか小さくなるまで順次加振力を変
化させながら繰り返して行う制御手段と、 基準値に対応した所定の振幅値で前記感応部材が振動す
るように印加した加振力の検出信号と所定の検量値とか
ら前記流動体試料の粘度を算出する算出手段とを具備す
ることを特徴とする流動体の粘度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291397A JP2534173B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 流動体の粘度測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3291397A JP2534173B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 流動体の粘度測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149861A JPH05149861A (ja) | 1993-06-15 |
| JP2534173B2 true JP2534173B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=17768374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3291397A Expired - Lifetime JP2534173B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 流動体の粘度測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2534173B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11714039B2 (en) | 2020-11-06 | 2023-08-01 | Saudi Arabian Oil Company | Device and method to obtain the viscosity of polymer fluids used for enhanced oil recovery |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014049698A1 (ja) * | 2012-09-26 | 2016-08-22 | 株式会社エー・アンド・デイ | 流動体の物性測定方法及び装置 |
| EP2963412B1 (en) | 2013-02-28 | 2020-09-02 | A & D Company, Limited | Method for finding shear rate of fluid, and program and device for same |
| JP6923187B2 (ja) * | 2017-05-10 | 2021-08-18 | ディテック株式会社 | 粘度測定装置 |
| JP6965121B2 (ja) * | 2017-11-27 | 2021-11-10 | 株式会社松栄電子研究所 | 簡易粘度測定装置及び粘度測定方法 |
| RU2727263C1 (ru) * | 2020-01-10 | 2020-07-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) | Вибрационный вискозиметр тиксотропных жидкостей |
| CN117110143B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-02-02 | 钛玛科（北京）工业科技有限公司 | 一种锂电池浆料粘度在线检测方法及装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5915838A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高圧流体の粘度測定方法及びその装置 |
| JPS62133155U (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-22 |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3291397A patent/JP2534173B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11714039B2 (en) | 2020-11-06 | 2023-08-01 | Saudi Arabian Oil Company | Device and method to obtain the viscosity of polymer fluids used for enhanced oil recovery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05149861A (ja) | 1993-06-15 |
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