JP2758454B2 - 流体の粘度測定装置および測定方法 - Google Patents

流体の粘度測定装置および測定方法

Info

Publication number
JP2758454B2
JP2758454B2 JP24065789A JP24065789A JP2758454B2 JP 2758454 B2 JP2758454 B2 JP 2758454B2 JP 24065789 A JP24065789 A JP 24065789A JP 24065789 A JP24065789 A JP 24065789A JP 2758454 B2 JP2758454 B2 JP 2758454B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
viscosity
magnetic
container
measuring
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP24065789A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03103748A (ja
Inventor
光弘 坂輪
朝之 中川
総一郎 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOSOKU KENKYUSHO KK
Nippon Steel Corp
Original Assignee
TOSOKU KENKYUSHO KK
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOSOKU KENKYUSHO KK, Nippon Steel Corp filed Critical TOSOKU KENKYUSHO KK
Priority to JP24065789A priority Critical patent/JP2758454B2/ja
Publication of JPH03103748A publication Critical patent/JPH03103748A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2758454B2 publication Critical patent/JP2758454B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高温において高圧の不活性ガス雰囲気あるい
は可燃性ガス高圧雰囲気の条件のもとで流体の粘度を測
定する装置および方法に関するものである。
[従来の技術] 流体を高圧あるいは真空状態で温度可変下で扱う工業
ではプラント設計上、これらの状態下での粘度測定は不
可欠である。たとえば高分子、石油化学のプラント設
計、近年では石炭液化のプラント設計でも粘度の測定は
必要である。しかし現実にはプラント操業条件下での粘
度測定はむずかしく、常圧下での測定結果を外挿すると
かの方法がとられてきた。
最近高圧下での粘度測定をオートクレーブ内に粘度計
を設置する方法(千葉他;燃料協会誌;65(4)、P26
4、1986)で行なっている例がある。しかしこの方法で
は測定を目視するための窓を設けること、あるいは測定
信号を容器外に取り出すためのリード線孔を設ける必要
があり、特に水素等の可燃性ガス雰囲気において測定を
行なう場合には安全上充分ではない。
また、粘度の検出方法として、粘度測定液の中に浸漬
し回転子(ローター)にかかるトルクを一定にするため
の回転子の回転数を変化させている。しかしこのような
方法では測定系を一定の撹拌条件とすることは不可能で
あり、この点に関しては特に化学反応を伴う系の粘度測
定においては反応系の均一撹拌という点で問題がある。
[発明が解決しようとする課題] 高温高圧状態において流体の粘度を測定する場合は、
安全上雰囲気が不活性ガス(N2,Ar,He等)であろうと可
燃性ガス(H2,CH4,CO等)であろうと、粘度を測定する
容器は密閉状態を保たなければならない。このため高温
・高圧の条件で流体の粘度を測定するためには、耐圧容
器内で測定を行なう必要があるが、常圧下で粘度の測定
を行なう場合に用いられる粘度の検出機構を、容積の限
られた高圧容器内に入れることは現実的に不可能であ
る。
本発明はかかる課題を解決し、高温・高圧条件で流体
の粘度を測定する装置および測定方法を提供することを
目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、粘度測定用の流体を入れる金属製測定容器
と、粘度測定系と、前記測定容器および前記粘度測定系
を収納する非磁性の密閉容器と、前記粘度測定系が垂直
に上部から前記密閉容器内壁直下に設置した内部磁気回
転子と駆動軸と捻れ軸と負荷軸と前記測定容器中に浸漬
される撹拌機とを接続した構造であるとともに前記駆動
軸および前記負荷軸に磁石を設置した構造であり、更に
前記密閉容器の外部で前記内部回転子と相対する位置に
設置した外部磁気回転子とこれを駆動するモーターと、
前記駆動軸および前記負荷軸に設置した磁石の磁気を検
出する2個の磁気検出器と、磁気検出器から生じる電流
を記録する記録計と、前記密閉容器の側壁部に設けた温
度測定部に設置した温度計で測定される温度および前記
磁気検出器から生じる電流とを一定の間隔で計測し、測
定結果等をCRTおよびプリンタに出力し、および磁気媒
体に記録する計測システムと、前記測定容器を前記密閉
容器の外部から一定の温度に制御することが可能な加熱
炉とからなることを特徴とする流体の粘度測定装置であ
り、 また非磁性で金属製の密閉容器中に設置した粘度測定
用の測定容器中に常温で流体または一定の温度まで加熱
することにより流動化する固体を挿入し、前記流体を撹
拌機で回転させて前記流体の粘度を測定するにあたり、
前記撹拌機を密閉容器の外部にある外部磁気回転子を回
転させることにより前記密閉容器の内部で前記外部磁気
回転子に相対する位置でかつ前記撹拌機に磁石を設置し
た駆動時と捻れ軸と磁石を設置した負荷軸により接続さ
れている内部磁気回転子に回転トルクを与えて回転さ
せ、各種温度における捻れ軸の捻れ量を前記密閉容器の
外部から2個の磁気検出器によって検出し、この検出値
に基いて粘度を求めることを特徴とする流体の粘度測定
方法である。
[作用] 以下図面を用いて本発明の詳細を説明する。
第1図に本発明に係わる装置の模式図を示す。金属製
の測定容器11に常温で液体または常温で固体で加熱によ
り溶融する性質をもつ物質を入れてから、流体の撹拌に
十分な機能を有する撹拌翼の付いた撹拌機10をセットす
る。撹拌機10は負荷軸6に接続される。負荷軸6には磁
石8′が設置されており、捻れ軸5を介して磁石7′付
き駆動軸4と接続される。磁石付き駆動軸4には内部磁
気回転子3が接続されており、駆動用モーター1により
駆動する外部磁気回転子2によって回転する。磁石付き
駆動軸4が回転するとそれに伴って磁石付き負荷軸6が
回転し、磁石付き負荷軸6に流体の粘度によって生じる
ところのトルクがかかり、このトルクによって捻れ軸5
に捻れが生じ、結果として磁石付き駆動軸4と磁石付き
負荷軸6の相対位置にずれが生じる。このずれから流体
の粘度を測定する。
本発明では前記測定容器11とその上部の粘度測定系と
は、非磁性の金属製密閉容器(圧力容器)V内に収納さ
れている。
磁石付き駆動軸4および磁石付き負荷軸6に取り付け
られた磁石7′,8′は、軸周上で互いに180゜、あるい
は90゜のように一定の角度をなすように設置される。磁
石付き駆動軸4と磁石付き負荷軸6に取り付けられる磁
石7′,8′の個数は同数であり、隣り合う磁石は互いに
逆極をなさなければならない。磁界の強度は、磁石
7′,8′と磁気検出器7,8間を隔てる金属製の圧力容器
Vによって減衰されても磁気検出器に誘導起電力を生じ
させ、記録計に記録可能な強度を持つ程度に強い磁界を
持つことが必要である。また、すべての磁石は同じ程度
の強さを持っていることが必要である。
磁気検出器7と8は磁性体を芯として導線を捲いた誘
導コイルであり、変動磁界中に置かれた場合には磁界の
強さに応じた誘導起電力を生じる。磁石付き駆動軸4お
よび磁石付き負荷軸6上に同程度の強さを持つ磁石を前
記の位置関係で設置した場合に、両磁石の回転によって
磁気検出器7と8の誘導コイルに生じる誘導起電力によ
る電流は位相検出器9によってどちらも正弦波として観
測される。
この内、磁気検出器7によって生じた正弦波から駆動
軸4の回転数および回転速度、また磁気検出器8によっ
て生じた正弦波から負荷軸6および撹拌機10の回転数お
よび回転速度を知ることができる。さらに磁気検出器7
および磁気検出器8のそれぞれの正弦波の位相差は、捻
れ軸5に捻れを生じさせる流体の粘度とある特定の関係
にあるので、この位相差と液体の粘度の関係を粘度の標
準となる液体で求めておけば、磁気検出器7および磁気
検出器8のそれぞれから生じる正弦波の位相差から測定
流体の粘度値に換算することができる。
この位相検出器9によって出力される前記位相差を流
体の粘度に換算することおよび前記換算によって求めら
れた流体の粘度および測定温度等の計測されたデータの
リアルタイムでのCRTおよびプリンタ17への出力および
磁気媒体への記録は、マイクロコンピュータ14によって
行なう。
また、本装置は測定容器11を加熱炉12内に設置すれば
常温から測定容器11の耐熱温度までの加熱条件下におけ
る流体の粘度の測定が可能であり、同時に測定容器内を
100Paまでの真空条件、あるいは不活性ガスまたは可燃
性ガスによる測定容器11の耐圧圧力までの加圧条件下で
の流体の粘度測定を行なうことが可能である。なお、13
は温度測定器、15は温度コントローラ、16は密閉容器の
外壁部に設けた温度計である。
測定容器11の材質は、磁気検出能、耐熱・耐圧能等か
ら非磁性、高耐熱性、高強度金属を用いる必要がある。
このような観点から測定容器11の材質としてはSUS316が
用いられる。
[実施例] 第2図に第1図に示した装置を用いて石炭スラリーの
粘度を測定した結果を示す。100メッシュ以下に粉砕し
た石炭をクレオソート油とアントラセン油を重量比で1:
1に混合した溶剤に混ぜた。石炭の濃度を0から50%ま
で変化させて、粘度を測定した結果である。温度を80℃
まで変えて測定した。この測定は常圧下である。第3図
は温度450℃まで変化させ、水素圧力下での粘度測定結
果である。石炭スラリー中の石炭濃度は40%である。
[発明の効果] 本発明は比接触の状態で流体の粘度を測定可能な装置
および方法を採用した結果、高温高圧下における流体の
粘度の測定が可能となり、プラントにおける配管内の流
体の移動に関し定量的な判断に利用できることとなり、
その工業上の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本装置の模式図、第2図、第3図は石炭スラリ
ーの粘度測定結果であり、第2図は窒素ガス常圧下、第
3図は水素ガス80kg/cm2加圧下で450℃までの粘度測定
結果である。 1……駆動用モーター、2……外部磁気回転子、3……
内部磁気回転子、4……磁石付き駆動軸、5……捻れ
軸、6……磁石付き負荷軸、7,8……磁気検出器、7′,
8′……磁石、9……位相検出器、10……撹拌機、11…
…測定容器、12……加熱炉、13……温度測定器、14……
マイクロコンピュータ、15……温度コントローラ、16…
…温度計、17……プリンタ、V……密閉容器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 総一郎 東京都目黒区下目黒2丁目23番23号 株 式会社東測研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−118227(JP,A) 実開 昭60−107750(JP,U) 実開 昭54−145187(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 11/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粘度測定用の流体を入れる金属製測定容器
    と、粘度測定系と、前記測定容器および前記粘度測定系
    を収納する非磁性の密閉容器と、前記粘度測定系が垂直
    に上部から前記密閉容器内壁直下に設置した内部磁気回
    転子と駆動軸と捻れ軸と負荷軸と前記測定容器中に浸漬
    される撹拌機とを接続した構造であるとともに前記駆動
    軸および前記負荷軸に磁石を設置した構造であり、更に
    前記密閉容器の外部で前記内部回転子と相対する位置に
    設置した外部磁気回転子とこれを駆動するモーターと、
    前記駆動軸および前記負荷軸に設置した磁石の磁気を検
    出する2個の磁気検出器と、磁気検出器から生じる電流
    を記録する記録計と、前記密閉容器の側壁部に設けた温
    度測定部に設置した温度計で測定される温度および前記
    磁気検出器から生じる電流とを一定の間隔で計測し、測
    定結果等をCRTおよびプリンタに出力し、および磁気媒
    体に記録する計測システムと、前記測定容器を前記密閉
    容器の外部から一定の温度に制御することが可能な加熱
    炉とからなることを特徴とする流体粘度測定装置。
  2. 【請求項2】非磁性で金属製の密閉容器中に設置した粘
    度測定用の測定容器中に常温で流体または一定の温度ま
    で加熱することにより流動化する固体を挿入し、前記流
    体を撹拌機で回転させて前記流体の粘度を測定するにあ
    たり、前記撹拌機を密閉容器の外部にある外部磁気回転
    子を回転させることにより前記密閉容器の内部で前記外
    部磁気回転子に相対する位置でかつ前記撹拌機に磁石を
    設置した駆動軸と捻れ軸と磁石を設置した負荷軸により
    接続されている内部磁気回転子に回転トルクを与えて回
    転させ、各種温度における捻れ軸の捻れ量を前記密閉容
    器の外部から2個の磁気検出器によって検出し、この検
    出値に基いて粘度を求めることを特徴とする流体の粘度
    測定方法。
JP24065789A 1989-09-19 1989-09-19 流体の粘度測定装置および測定方法 Expired - Lifetime JP2758454B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24065789A JP2758454B2 (ja) 1989-09-19 1989-09-19 流体の粘度測定装置および測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24065789A JP2758454B2 (ja) 1989-09-19 1989-09-19 流体の粘度測定装置および測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03103748A JPH03103748A (ja) 1991-04-30
JP2758454B2 true JP2758454B2 (ja) 1998-05-28

Family

ID=17062756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24065789A Expired - Lifetime JP2758454B2 (ja) 1989-09-19 1989-09-19 流体の粘度測定装置および測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2758454B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07260667A (ja) * 1994-03-17 1995-10-13 Ngk Insulators Ltd 高温用粘度測定方法及びその装置
DE29811899U1 (de) * 1998-07-03 1998-09-24 Hilger & Kern Gmbh Dynamisches Mischrohr
CN103217362B (zh) * 2013-03-15 2015-06-24 中国海洋石油总公司 一种钻井液流变性测量装置及测量方法
CN105223108A (zh) * 2015-10-29 2016-01-06 重庆科技学院 一种石油粘度测量装置及测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03103748A (ja) 1991-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Taylor Phase equilibria in the system FeO-Fe2O3-TiO2 AT 1300° C.
US5899567A (en) Magnetic synchronized stirring and heating test apparatus
JP2758454B2 (ja) 流体の粘度測定装置および測定方法
JPH06507113A (ja) 遠心分離装置用の自己釣合わせ装置および方法
US9000636B2 (en) Magnetic bearing apparatus
JP4883142B2 (ja) 反応液粘度測定装置及び反応液製造装置、並びに反応液製造方法
US7207210B2 (en) Multi-decade viscometric or rheologic measurements of a material undergoing state change
JP2766929B2 (ja) 非破壊検査装置
US5315864A (en) Start/stop method to determine static gel strength
US4499753A (en) Rotational viscometer for high-pressure high-temperature fluids
US8319161B2 (en) Method and device for uniformly heating a sample by microwave radiation
JP3533030B2 (ja) 高温高圧水中における試料表面の材料学的変化を測定する装置
US4589782A (en) Thermocentrifugometric analysis
US3638480A (en) Dual-stator induction motor torque sensor ac dynamometer
JPH01147360A (ja) 劣化検出方法及びその装置
CN106018259A (zh) 一种超声波腐蚀试样装置
JP2561578Y2 (ja) 密閉容器内の回転体の検出装置
EP0128590B1 (en) Thermocentrifugometric analyzer
CA2259732C (en) Synchronized magnetic stirring and heating device
CN107870185A (zh) 一种液体中粉末类固相含量实时测量装置及方法
JPS647333B2 (ja)
JP3175398B2 (ja) 超電導ループの電流、磁界または接続抵抗の測定方法
Barrow et al. Automatic apparatus for high resolution internal friction measurements
JP4260321B2 (ja) 撹拌用回転子
CN108241006B (zh) 一种带搅拌叶的气敏特性响应曲线测试装置