JP2967701B2 - Viscosity measuring device and method for measuring viscosity using static mixer - Google Patents

Viscosity measuring device and method for measuring viscosity using static mixer

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JP2967701B2
JP2967701B2 JP8750295A JP8750295A JP2967701B2 JP 2967701 B2 JP2967701 B2 JP 2967701B2 JP 8750295 A JP8750295 A JP 8750295A JP 8750295 A JP8750295 A JP 8750295A JP 2967701 B2 JP2967701 B2 JP 2967701B2
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viscosity
fluid
static mixer
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flow rate
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昌之 安田
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【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、流体の粘度測定装置及
び粘度測定方法に関し、特に、配管内を通過する流体の
圧力差より流体の粘度を測定する粘度測定装置及び粘度
測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viscosity measuring device and a viscosity measuring method for a fluid, and more particularly to a viscosity measuring device and a viscosity measuring method for measuring a viscosity of a fluid from a pressure difference of a fluid passing through a pipe.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、流体の粘度を算出する粘度測定方
式は、オリフィス方式、抵抗板(せん断力測定)方式、
及び回転筒方式のいずれかに大別される。
2. Description of the Related Art Conventionally, viscosity measurement methods for calculating the viscosity of a fluid include an orifice method, a resistance plate (shear force measurement) method,
And rotary cylinder type.

【0003】図7〜9は、これらの方式を利用した装置
の主要構成を示す説明図である。
FIGS. 7 to 9 are explanatory diagrams showing the main configuration of an apparatus utilizing these methods.

【0004】図7を参照して、オリフィス方式は、流体
の流れる配管中にオリフィス(細管)を設けて、オリフ
ィスの上流と下流の圧力差より流体の粘度を算出する方
式である。オリフィス方式の粘度測定範囲はおよそ1〜
1000P(ポアズ)程度である。
Referring to FIG. 7, the orifice system is a system in which an orifice (small tube) is provided in a pipe through which a fluid flows, and the viscosity of the fluid is calculated from a pressure difference between upstream and downstream of the orifice. The viscosity measurement range of the orifice method is approximately 1 to
It is about 1000P (poise).

【0005】図8を参照して、抵抗板方式は、配管中を
流れる流体中に抵抗板101を挿入して、抵抗板101
に加わる流体の圧力から流体の粘度を算出する方式であ
る。粘度が高い程、抵抗板に加わるせん断力は大きくな
る。抵抗板方式の粘度測定範囲はおよそ30cP(センチポ
アズ)〜2000P(ポアズ)程度である。
Referring to FIG. 8, in the resistance plate method, a resistance plate 101 is inserted into a fluid flowing through a pipe, and the resistance plate 101 is inserted.
Is a method of calculating the viscosity of the fluid from the pressure of the fluid applied to the fluid. The higher the viscosity, the greater the shear force applied to the resistance plate. The viscosity measurement range of the resistance plate method is about 30 cP (centipoise) to 2000 P (poise).

【0006】図9を参照して、回転筒方式は、配管中を
流れる流体中に回転筒102を挿入して、回転筒101
加わる流体の圧力から流体の粘度を算出する方式であ
り、外部動力源により回転筒102を回転させると、粘
度の大小によって、回転筒に異なるトルクが加わる。こ
のトルクを検出して粘度を算出する。回転筒方式の粘度
測定範囲はおよそ1cP(センチポアズ)〜1500P(ポア
ズ)程度である。
Referring to FIG. 9, in the rotating cylinder system, a rotating cylinder 102 is inserted into a fluid flowing through a pipe, and a rotating cylinder 101 is inserted.
In this method, the viscosity of the fluid is calculated from the pressure of the applied fluid. When the rotating cylinder 102 is rotated by an external power source, different torques are applied to the rotating cylinder depending on the magnitude of the viscosity. The viscosity is calculated by detecting this torque. The viscosity measurement range of the rotating cylinder method is about 1 cP (centipoise) to 1500 P (poise).

【0007】このように、オリフィス方式は流体の圧力
損失から、抵抗板方式及び回転筒方式は流体の圧力か
ら、夫々粘度を測定する方法である。
As described above, the orifice method measures the viscosity from the fluid pressure loss, and the resistance plate method and the rotary cylinder method measure the viscosity from the fluid pressure.

【0008】特公平6-19318号公報には、このようなオ
リフィス方式の粘度測定装置が提案されている。図10
は、上記特公平6-19318号公報に提案されているような
従来のオリフィス方式の粘度測定装置を説明するための
断面図である。
Japanese Patent Publication No. 6-19318 proposes such an orifice type viscosity measuring device. FIG.
FIG. 1 is a sectional view for explaining a conventional orifice type viscosity measuring device as proposed in Japanese Patent Publication No. 6-19318.

【0009】図10を参照して、オリフィス方式の粘度
測定装置は、配管71の下部に主ポンプ72がフランジ
結合され、主ポンプ72は、駆動軸76と一体に回動す
るように嵌合されている歯車75を備える歯車ポンプで
あり、歯車75はハウジング73内のポンプ室74に収
容され、歯車75の上方に吸入口、下方に吐出口を備え
ている。歯車75は外部駆動源77により一定速度で回
転される。この回転数は回転数検出器90により検出さ
れる。定量ポンプ81は、駆動軸76と一体回動するよ
うに軸継手80を介して接続されている歯車82を有す
る歯車ポンプであり、歯車82は定量ポンプ室内に収容
され、歯車82の下方に吸入口84、上方に吐出口86
を備えている。主ポンプ72の吐出口79側と定量ポン
プ81の吸入口84は、流路85を介して接続され、定
量ポンプ81の吐出口86と主ポンプ72の吸入口78
側とは、オリフィス88続いて流路87を介して接続さ
れている。
Referring to FIG. 10, in an orifice type viscosity measuring device, a main pump 72 is flange-coupled to a lower portion of a pipe 71, and the main pump 72 is fitted so as to rotate integrally with a drive shaft 76. The gear pump is provided with a gear 75, which is housed in a pump chamber 74 in a housing 73, and has a suction port above the gear 75 and a discharge port below the gear 75. The gear 75 is rotated at a constant speed by an external drive source 77. This rotation speed is detected by a rotation speed detector 90. The metering pump 81 is a gear pump having a gear 82 connected via a shaft coupling 80 so as to rotate integrally with the drive shaft 76. The gear 82 is housed in the metering pump chamber and sucked below the gear 82. Port 84, discharge port 86 above
It has. The discharge port 79 side of the main pump 72 and the suction port 84 of the metering pump 81 are connected through a flow path 85, and the discharge port 86 of the metering pump 81 and the suction port 78 of the main pump 72 are connected.
The side is connected through an orifice 88 and a flow path 87.

【0010】このような装置において、配管71から流
体が供給され、流体は、定量ポンプの吐出口79側の流
路85から、定量ポンプ81側に導入される。そして、
流体は、定量ポンプの吸入口84から、歯車82を介し
て定量ポンプの吐出口86に送出され、オリフィス88
を通りここで大きな圧力損失を生じ、定量ポンプの吸入
口78側に通じる流路87に還流される。オリフィスの
上流側の圧力は圧力計89により検出され、下流側の圧
力は大気圧(又は配管71中の流体の圧力)と見做す。
よって粘度は、オリフィスの両側の圧力計89の示す圧
力と大気圧(又は配管71中の流体の圧力)との差より
算出される。
In such an apparatus, a fluid is supplied from a pipe 71, and the fluid is introduced from a flow path 85 on the discharge port 79 side of the metering pump to the metering pump 81 side. And
Fluid is pumped from a metering pump inlet 84 via a gear 82 to a metering pump outlet 86 and an orifice 88
, A large pressure loss occurs here, and the pressure is returned to the flow path 87 communicating with the suction port 78 side of the metering pump. The pressure on the upstream side of the orifice is detected by the pressure gauge 89, and the pressure on the downstream side is regarded as the atmospheric pressure (or the pressure of the fluid in the pipe 71).
Therefore, the viscosity is calculated from the difference between the pressure indicated by the pressure gauge 89 on both sides of the orifice and the atmospheric pressure (or the pressure of the fluid in the pipe 71).

【0011】流体のせん断速度により粘度が変化する非
ニュートン流体の粘度を測定する場合は、外部駆動源7
7により歯車82の回転数を変化させて流量を変え、所
定のせん断速度における粘度を外挿して求める。
When measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid whose viscosity changes according to the shear rate of the fluid, the external drive source 7
7, the flow rate is changed by changing the rotation speed of the gear 82, and the viscosity at a predetermined shear rate is extrapolated and obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粘度測定方式は、いずれも被粘度測定流体の流路中にデ
ッドスペース(流体の滞留する領域)があるため、サニ
テーション性が劣っており、サニテーション性を要求さ
れるプラントには採用することができない。そして、こ
のデッドスペースは粘度値に影響を与える場合がある。
加えて、プラントの配管にインライン接続することが困
難である。その上、粘度測定装置を構成する部品数が多
いため、装置全体は肥大化かつ複雑化している。
However, all of the conventional viscosity measurement methods have a dead space (a region in which the fluid stays) in the flow path of the fluid to be measured, and therefore have poor sanitation properties. It cannot be used for plants that require sanitization. And this dead space may affect a viscosity value.
In addition, it is difficult to connect in-line to the plant piping. In addition, since the number of components constituting the viscosity measuring device is large, the entire device is enlarged and complicated.

【0013】オリフィス方式はオリフィス自体は簡便な
構造であるが、図10を参照して、流体導入及び圧力差
を発生させるための装置全体は非常に複雑な構成とな
り、その上オリフィス付近にデッドスペースを生じ、オ
リフィスが詰まり易いという欠点を有する。従ってイン
ラインにオリフィス方式の粘度測定装置を設けることが
困難である。その上、オリフィス方式は高粘性流体の粘
度測定には適していない。
In the orifice system, the orifice itself has a simple structure. However, referring to FIG. 10, the entire apparatus for introducing a fluid and generating a pressure difference has a very complicated structure, and furthermore, a dead space is provided near the orifice. And the disadvantage that the orifice is easily clogged. Therefore, it is difficult to provide an orifice type viscosity measuring device in-line. Moreover, the orifice method is not suitable for measuring the viscosity of highly viscous fluids.

【0014】抵抗板方式は、抵抗板近傍(特に抵抗板直
下)にデッドスペースを生じ、そして抵抗板の配置スペ
ースを取る必要上配管口径が大きい場合しか採用できな
い。そして、抵抗板という可動部材を有しているため
に、装置の耐久性が劣る。その上、せん断力により粘度
変化する流体(非ニュートン流体)の粘度測定には不適
である。
The resistance plate method has a dead space in the vicinity of the resistance plate (especially immediately below the resistance plate) and requires a space for disposing the resistance plate. In addition, the durability of the device is inferior due to having a movable member called a resistance plate. In addition, it is not suitable for measuring the viscosity of a fluid (non-Newtonian fluid) whose viscosity changes due to shear force.

【0015】回転筒方式は、回転筒近傍(特に回転筒直
下)にデッドスペースを生じ、加えて流体の流れる流路
(配管)と回転筒を挿入する部分のシールが特に必要と
なる。回転筒という回転部材を有しているために、装置
の耐久性が劣り、回転筒の外部駆動源を必要とする。そ
の上、粘度測定レンジを変更する場合、基本的には回転
筒の交換が必要となり、流路内から回転筒を取り出すこ
とに手間がかかる。
In the rotary cylinder system, a dead space is generated in the vicinity of the rotary cylinder (particularly immediately below the rotary cylinder). In addition, a flow path (pipe) through which fluid flows and a seal for inserting the rotary cylinder is particularly required. Since the apparatus has a rotating member called a rotating cylinder, the durability of the device is poor, and an external drive source for the rotating cylinder is required. In addition, when changing the viscosity measurement range, it is basically necessary to replace the rotating cylinder, and it takes time to remove the rotating cylinder from the flow path.

【0016】以上の従来技術の性状に鑑み、本発明は全
く新しい原理ないし構造に基づく、新規な粘度測定装置
及び粘度測定方法を提供することを基本目的とする。
In view of the above-mentioned properties of the prior art, an object of the present invention is to provide a novel viscosity measuring device and a novel viscosity measuring method based on a completely new principle or structure.

【0017】特に、本発明は、サニタリ性が高く、構成
が簡単であり、粘度測定範囲の広い粘度測定装置及び粘
度測定方法を提供することを具体的目的とする。
In particular, it is a specific object of the present invention to provide a viscosity measuring apparatus and a viscosity measuring method which have a high sanitary property, a simple structure, and a wide viscosity measuring range.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記基本目的を達成する
ため、本発明の第1の視点であるスタティックミキサを
用いた粘度測定装置は、流路に固定の流れを分割する手
段を設け、流線を変更することにより流体を混合するス
タティックミキサと、スタティックミキサの上流側と下
流側とに夫々設けられた圧力計と、圧力計の示す圧力差
に基づいてスタティックミキサを流れる流体の粘度を求
める手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned basic object, a viscosity measuring device using a static mixer according to a first aspect of the present invention is provided with a means for dividing a fixed flow into a flow path, A static mixer that mixes fluids by changing lines, pressure gauges respectively provided on the upstream side and the downstream side of the static mixer, and a viscosity of the fluid flowing through the static mixer is determined based on a pressure difference indicated by the pressure gauge. Means.

【0019】本発明の第2の視点であるスタティックミ
キサを用いた粘度測定方法は、流路に固定の流れを分割
する手段を有し、流線を変更することにより流体を混合
するスタティックミキサに、流体を流し、スタティック
ミキサによる流体の圧力損失値を計測し、圧力損失値に
基づいて前記流体の粘度を求めることを特徴とする。
A viscosity measuring method using a static mixer according to a second aspect of the present invention includes a means for dividing a fixed flow in a flow path, and a method for mixing a fluid by changing a flow line. Flowing a fluid, measuring a pressure loss value of the fluid by a static mixer, and calculating a viscosity of the fluid based on the pressure loss value.

【0020】また、本発明の第1の視点において好まし
くは、スタティックミキサは、粘度測定される流体の流
される配管に対してインラインに接続されることを特徴
とする。
Preferably, in the first aspect of the present invention, the static mixer is connected in-line to a pipe through which a fluid whose viscosity is to be measured flows.

【0021】また、本発明の第1の視点において好まし
くは、スタティックミキサは、粘度測定される流体の流
される配管に対してオンラインに接続されることを特徴
とする。
Preferably, in the first aspect of the present invention, the static mixer is connected online to a pipe through which a fluid whose viscosity is to be measured flows.

【0022】また、本発明の第1の視点において好まし
くは、流体の温度を測定する温度計測手段と、流体の流
量を測定する流量計測手段と、流体の密度を測定する密
度計測手段とを粘度測定される流体の流される配管に設
け、粘度を求める手段は、温度計測手段、流量計測手
段、及び密度計測手段の出力を入力とすることを特徴と
する。
In the first aspect of the present invention, preferably, the temperature measuring means for measuring the temperature of the fluid, the flow rate measuring means for measuring the flow rate of the fluid, and the density measuring means for measuring the density of the fluid include The means for determining the viscosity, which is provided in the pipe through which the fluid to be measured flows, receives the outputs of the temperature measuring means, the flow rate measuring means, and the density measuring means as inputs.

【0023】また、本発明の第2の視点において好まし
くは、流体の流量、密度、温度及びせん断速度を計測
し、流体の流量、密度、温度及びせん断速度に基づいて
ファニングの式より流体の粘度を求めることを特徴とす
る。なお、ファニングの式については「数1」を参照の
こと。
In the second aspect of the present invention, preferably, the flow rate, density, temperature and shear rate of the fluid are measured, and the viscosity of the fluid is calculated based on the flow rate, density, temperature and shear rate of the fluid by Fanning's formula. Is obtained. In addition, please refer to "Formula 1" for the formula of Fanning.

【0024】[0024]

【作用】本発明の粘度測定装置及び測定方法は、スタテ
ィックミキサを用いるという全く新しい原理によって、
即ち簡単な構造によって粘度の測定を実現したものであ
り、それ自体顕著な技術的進歩をなす。また、スタティ
ックミキサの用途を拡大し、その未知の潜在可能性を実
現した点に顕著な効果がある。
The viscosity measuring device and measuring method of the present invention are based on a completely new principle of using a static mixer.
That is, the viscosity is measured by a simple structure, which itself makes a remarkable technical progress. The remarkable effect is that the use of the static mixer has been expanded and its unknown potential has been realized.

【0025】上記構成のもと、本発明の粘度測定装置
(第1の視点)においては、流体をスタティックミキサ
を通過させることにより圧力損失を生じさせ、この圧力
損失から、流体の粘度を求める。スタティックミキサ
は、内外部に可動部を有さないため、剛性が高く装置全
体を簡易な構成にすることができる上に、スタティック
ミキサ内にデッドスペースがなく、かつスタティックミ
キサ内で流体が混合されるためサニタリ性(清掃性)が
高い。従って、特に流圧の高い高密度の流体又は装置内
に付着残留し易い高粘度の流体の測定に適している。さ
らに、本発明の粘度測定装置は、被測定プラントの配管
径に合わせて、粘度測定装置側のスタティックミキサ径
を適宜選択することができ、また、外部動力源等の複雑
・大型の装置を必要としないため、他のプラント又はシ
ステムの配管に直列に挿入又は並列に接続して、インラ
イン測定又はオンライン測定することも容易である。粘
度測定レンジの変更は、スタティックミキサの口径、エ
レメント数等を変えることにより柔軟に対応できるの
で、実際には広い範囲に亘り測定できる。さらに、非ニ
ュートン流体の粘度測定の場合でも、粘度測定による流
体の粘度への影響が非常に少ないから正確な粘度測定が
できる。
With the above arrangement, in the viscosity measuring device (first aspect) of the present invention, a pressure loss is generated by passing a fluid through a static mixer, and the viscosity of the fluid is determined from the pressure loss. Since the static mixer has no moving parts inside and outside, it has high rigidity and can be made to have a simple configuration as a whole.In addition, there is no dead space in the static mixer and fluid is mixed in the static mixer. Therefore, it has high sanitary properties (cleanability). Therefore, it is particularly suitable for measuring a high-density fluid having a high fluid pressure or a high-viscosity fluid which is likely to adhere and remain in the apparatus. Furthermore, the viscosity measuring device of the present invention can appropriately select the static mixer diameter on the viscosity measuring device side according to the piping diameter of the plant to be measured, and requires a complicated and large-sized device such as an external power source. Therefore, it is easy to perform in-line measurement or online measurement by inserting in series or connecting in parallel to piping of another plant or system. Since the viscosity measurement range can be flexibly changed by changing the diameter of the static mixer, the number of elements, and the like, the measurement can be actually performed over a wide range. Further, even in the case of measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid, accurate measurement of the viscosity is possible because the influence of the viscosity measurement on the viscosity of the fluid is very small.

【0026】また、以上説明したように本発明の粘度測
定方法(第2の視点)によれば、スタティックミキサ
は、内外部に可動部を有さないから剛性が高く本方法を
実施する装置全体を簡易な構成にすることができ、スタ
ティックミキサ内にデッドスペースがなく、かつスタテ
ィックミキサ内で流体が混合されるためサニタリ性(清
掃性)が高い。従って、特に流圧の高い高密度の流体又
は装置内に付着残留し易い高粘度の流体の測定に適して
いる。さらに、本発明の粘度測定方法は、被測定プラン
トの配管径に合わせて、粘度測定に用いるスタティック
ミキサ径を適宜選択することができ、また、外部動力源
等の複雑・大型の装置を必要としないため、他のプラン
ト又はシステムの配管に直列に挿入又は並列に接続し
て、インライン測定又はオンライン測定することも容易
である。粘度測定レンジの変更は、スタティックミキサ
の口径、エレメント数等を変えることにより柔軟に対応
できるので、実際には広い範囲に亘り測定できる。さら
に、非ニュートン流体の粘度測定の場合でも、粘度測定
による流体の粘度への影響が非常に少ないから正確な粘
度測定ができる。
As described above, according to the viscosity measuring method of the present invention (second viewpoint), since the static mixer has no movable part inside and outside, the rigid mixer has high rigidity and the entire apparatus for implementing the method is used. Has a simple configuration, has no dead space in the static mixer, and has a high sanitary property (cleaning property) because the fluid is mixed in the static mixer. Therefore, it is particularly suitable for measuring a high-density fluid having a high fluid pressure or a high-viscosity fluid which is likely to adhere and remain in the apparatus. Further, the viscosity measurement method of the present invention can appropriately select a static mixer diameter used for viscosity measurement in accordance with a pipe diameter of a plant to be measured, and requires a complicated and large-sized apparatus such as an external power source. Therefore, it is also easy to insert in series or connect in parallel to piping of another plant or system to perform in-line measurement or online measurement. Since the viscosity measurement range can be flexibly changed by changing the diameter of the static mixer, the number of elements, and the like, the measurement can be actually performed over a wide range. Further, even in the case of measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid, accurate measurement of the viscosity is possible because the influence of the viscosity measurement on the viscosity of the fluid is very small.

【0027】[0027]

【発明の概要】本発明の粘度測定装置及び粘度測定方法
は、流体をスタティックミキサを通過させることにより
圧力損失を生じさせ、この圧力損失から流体の粘度を求
める。
SUMMARY OF THE INVENTION In the viscosity measuring apparatus and the viscosity measuring method of the present invention, a pressure loss is generated by passing a fluid through a static mixer, and the viscosity of the fluid is determined from the pressure loss.

【0028】スタティックミキサは、通常管内に右捻り
と左捻りの螺旋状エレメントを交互に、かつその端が他
のエレメントの端に対して直角になるように配置した駆
動部のないインライン方式の攪拌器である。その混合の
原理は、スタティックミキサを通過する流体がエレメン
トにより流れの分割、反転、転換等の各作用を受けるこ
とにより、半径方向で完全に混合される。
The static mixer is usually an in-line stirrer without a drive unit in which right-handed and left-handed helical elements are alternately arranged in a tube so that the ends thereof are perpendicular to the ends of the other elements. It is a vessel. The principle of the mixing is that the fluid passing through the static mixer is completely mixed in the radial direction by being subjected to actions such as splitting, reversing, and changing the flow by the element.

【0029】スタティックミキサは、駆動部を有さず、
攪拌駆動力としては流体がスタティックミキサを通過す
る際の圧力損失だけであるから、極めて消費エネルギの
少ないコンパクトな攪拌器であり、本発明はこれらの長
所を活かすことができる。
The static mixer has no driving unit,
Since the stirring driving force is only the pressure loss when the fluid passes through the static mixer, the stirring device is a compact stirrer with extremely low energy consumption, and the present invention can make use of these advantages.

【0030】混合又は攪拌の分野においては、総流量と
最適流速よりスタティックミキサの口径が選ばれ、流路
を流れる流体の性状に応じて(レイノルズ数や粘度)、
スタティックミキサのエレメント数(邪魔板数)、口径
及び長さ等が適宜選択されている。例えば、高粘性流体
の混合にはエレメント数の多いスタティックミキサが使
用される傾向にある。本発明においても、上記知見に基
づき、想定される流体の粘度に応じて、スタティックミ
キサのエレメント数(邪魔板数)、口径、長さ等が適宜
選択される。
In the field of mixing or stirring, the diameter of the static mixer is selected from the total flow rate and the optimum flow rate, and depending on the properties of the fluid flowing through the flow path (Reynolds number and viscosity),
The number of elements (number of baffles), diameter, length, and the like of the static mixer are appropriately selected. For example, a static mixer having a large number of elements tends to be used for mixing a highly viscous fluid. Also in the present invention, based on the above knowledge, the number of elements (number of baffles), diameter, length, etc. of the static mixer are appropriately selected according to the assumed viscosity of the fluid.

【0031】このようなスタティックミキサを流体が流
れることにより、所定の圧力損失を生じ、この圧力損失
に基づいて公知の粘度算出式(ファニングの式)より粘
度が求められる。
When a fluid flows through such a static mixer, a predetermined pressure loss is generated, and the viscosity is determined from a known viscosity calculation formula (Fanning's formula) based on the pressure loss.

【0032】本発明の粘度を求める手段は、少なくとも
スタティックミキサの上流と下流とに設けられた圧力計
の示す圧力差に基づき、この圧力差を粘度算出式に代入
して粘度を算出する。本発明の粘度を求める手段は、2
つの圧力計の出力信号を入力し、粘度算出式がプログラ
ムされたマイクロコンピュータが好ましい。また、2つ
の圧力計は圧力値を表示し、表示された圧力値を操作者
が粘度算出式に代入あるいは図表から粘度を求める構成
でも良い。さらに好ましくは、本発明の粘度を求める手
段は、2つの圧力計の出力信号を入力しかつ粘度算出式
がプログラムされたマイクロコンピュータに、さらに、
流体の温度を測定する温度計測手段と、流体の流量(質
量、容積)及び比重を測定する流量計測手段との出力信
号が入力され、スタティックミキサの上流及び下流の流
体圧力、流体の質量流量、流体密度(比重)が粘度算出
式に代入されることにより粘度が算出され、好ましくは
測定された流体温度がマイクロコンピュータに入力さ
れ、予めプログラミングされた温度に対する粘度の変化
式等に基づき粘度が校正(補正)される。
The means for determining the viscosity of the present invention calculates the viscosity by substituting this pressure difference into a viscosity calculation formula based on at least the pressure differences indicated by pressure gauges provided upstream and downstream of the static mixer. The means for determining the viscosity of the present invention is 2
A microcomputer in which the output signals of two pressure gauges are input and a viscosity calculation formula is programmed is preferable. Further, the two pressure gauges may be configured to display a pressure value, and the operator substitutes the displayed pressure value into a viscosity calculation formula or obtains the viscosity from a chart. More preferably, the means for determining viscosity according to the present invention further comprises a microcomputer having input of output signals of the two pressure gauges and programmed with a viscosity calculation formula.
Output signals of the temperature measuring means for measuring the temperature of the fluid and the flow rate measuring means for measuring the flow rate (mass, volume) and specific gravity of the fluid are inputted, and the fluid pressure upstream and downstream of the static mixer, the mass flow rate of the fluid, The viscosity is calculated by substituting the fluid density (specific gravity) into the viscosity calculation formula. Preferably, the measured fluid temperature is input to a microcomputer, and the viscosity is calibrated based on a pre-programmed change formula of the viscosity with respect to the temperature. (Corrected).

【0033】本発明の粘度測定装置及び粘度測定方法
は、上述の「作用」における記載に加えて以下のような
利点を備えている。
The viscosity measuring apparatus and the viscosity measuring method of the present invention have the following advantages in addition to the above description of the “action”.

【0034】粘度測定レンジの変更は、スタティックミ
キサの口径、エレメント数等を変えることにより柔軟に
対応できる。好ましい粘度測定範囲は、おおよそ数P
(ポアズ)〜数万P(ポアズ)程度である。これを超え
る範囲の粘度もエレメント数等を適宜選択することによ
り計測可能である。
The viscosity measurement range can be flexibly changed by changing the diameter of the static mixer, the number of elements, and the like. The preferred viscosity measurement range is approximately several P
(Poise) to about tens of thousands of P (poise). Viscosity in a range exceeding this can be measured by appropriately selecting the number of elements and the like.

【0035】また、非ニュートン流体の粘度測定の場
合、粘度測定装置自身による流体の粘度への影響が非常
に少ないから正確な粘度測定ができる。
In the case of measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid, the viscosity measurement device itself has very little influence on the viscosity of the fluid, so that accurate viscosity measurement can be performed.

【0036】また、本発明の粘度測定装置は、上記のよ
うにサニタリ性が高いから、食品の製造プラントに本実
施例の粘度測定装置を適用することは、衛生上非常に好
ましい。さらに正確かつ連続的な粘度の測定がなされる
ため、求められた流体の粘度に基づき流体の状態を正確
かつ連続的に把握することができる。
Further, since the viscosity measuring device of the present invention has high sanitary properties as described above, it is very hygienic to apply the viscosity measuring device of this embodiment to a food production plant. Further, since the viscosity is measured more accurately and continuously, the state of the fluid can be accurately and continuously grasped based on the obtained viscosity of the fluid.

【0037】例えば被粘度測定流体が発酵食品であると
き、求められた粘度に基づき発酵の進行状態を認識する
ことができるから、外部に食品を取り出す(サンプリン
グする)必要がない。このため、サンプリングにより内
部の流体に外乱を与えることがない上に、衛生的であ
る。
For example, when the fluid to be measured is a fermented food, the progress of fermentation can be recognized based on the obtained viscosity, so that it is not necessary to take out (sample) the food to the outside. Therefore, disturbance is not given to the internal fluid by sampling, and it is sanitary.

【0038】加えて、本発明の粘度測定装置を用いるこ
とにより、測定された粘度に応じて、粘度測定される流
体の原料を供給制御等するフィードバックシステムを構
成することができる。この供給制御装置としては、流体
等を供給制御する移送ポンプ、固体(粉体)等を供給制
御するフィーダ、気体等を供給制御する弁等が挙げられ
る。
In addition, by using the viscosity measuring apparatus of the present invention, it is possible to configure a feedback system for controlling the supply of the raw material of the fluid whose viscosity is to be measured in accordance with the measured viscosity. Examples of the supply control device include a transfer pump that controls the supply of a fluid or the like, a feeder that controls the supply of a solid (powder) or the like, a valve that controls the supply of a gas or the like, and the like.

【0039】本発明の粘度測定装置は、あらゆる流体
(例えば気泡を含有するもの、流動性の固体等)の粘度
測定に用いることができ、石油化学等の化学工業、樹脂
・接着材工業、食品工業、水処理工業、及び紙パルプ工
業等のあらゆる分野で利用することができる。特に、非
ニュートン流体になる傾向を有する流体、例えば接着
剤、粘着材、樹脂等の粘度測定に好適である。
The viscosity measuring apparatus of the present invention can be used for measuring the viscosity of any fluid (for example, one containing air bubbles, a fluid solid, etc.), and is used for the chemical industry such as petrochemical, resin / adhesive industry, food It can be used in all fields such as industry, water treatment industry, and pulp and paper industry. In particular, it is suitable for measuring the viscosity of a fluid having a tendency to become a non-Newtonian fluid, such as an adhesive, a sticky material, or a resin.

【0040】[0040]

【実施例】以下、図面を参照して本発明を実施例に即し
て詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0041】<実施例1>最初に、本発明の一実施例の粘
度測定装置の構成について説明する。
Embodiment 1 First, the configuration of a viscosity measuring device according to an embodiment of the present invention will be described.

【0042】図1は、本発明の一実施例に係る、粘度測
定装置の一部構成を示す配管図であり、実線はインライ
ン粘度測定装置、点線はオンライン粘度測定装置を夫々
示す。なお、配管4aと4bとの間は、インライン測定
の場合は通常閉じられている。オンライン粘度測定装置
は、インライン配管4aに並列にオンライン配管4b
(バイパス)を取り付けて、バイパス部分において粘度
測定を行なうものである。配管4a及び4b内の矢印は
夫々流体の流れ方向を示す。
FIG. 1 is a piping diagram showing a partial configuration of a viscosity measuring device according to an embodiment of the present invention, wherein a solid line indicates an in-line viscosity measuring device, and a dotted line indicates an on-line viscosity measuring device. Note that the space between the pipes 4a and 4b is normally closed in the case of in-line measurement. The online viscosity measuring device is connected to the online piping 4b in parallel with the in-line piping 4a.
(Bypass) is attached to measure the viscosity at the bypass portion. Arrows in the pipes 4a and 4b indicate flow directions of the fluid, respectively.

【0043】図1を参照して、インライン側の粘度測定
装置は、上流から下流に順に(矢印方向に)、流量計
1、温度計2及びスタティックミキサ5aを備え、この
スタティックミキサ5aの入口(上流)側には圧力計3
a、出口(下流)側には圧力計3bが設けられている。
Referring to FIG. 1, the in-line viscosity measuring device includes a flow meter 1, a thermometer 2, and a static mixer 5a in order from the upstream to the downstream (in the direction of the arrow). Pressure gauge 3 on the upstream) side
a, a pressure gauge 3b is provided on the outlet (downstream) side.

【0044】スタティックミキサ5aは、右捻りと左捻
りの螺旋状エレメントを交互に、かつその端が他のエレ
メントの端に対して直角になるよう配置した駆動部のな
いインライン方式の攪拌器である。攪拌所要動力として
は流体がミキサを通過する際の圧力損失だけであるか
ら、極めて消費エネルギの少ないコンパクトな攪拌器で
ある。
The static mixer 5a is an in-line stirrer without a drive unit in which right-handed and left-handed spiral elements are alternately arranged so that the ends thereof are perpendicular to the ends of the other elements. . Since the power required for stirring is only the pressure loss when the fluid passes through the mixer, it is a compact stirrer with extremely low energy consumption.

【0045】また、オンライン側の粘度測定装置は、上
流から下流に順に(矢印方向に)、インライン側と共通
の流量計1と温度計2、そして配管4b途中にはサンプ
リングポンプ6、スタティックミキサ5bを備え、この
スタティックミキサ5bの入口(上流)側には圧力計3
a、出口(下流)側には圧力計3bが設けられている。
スタティックミキサ5bは、スタティックミキサ5aと
同様の構成である。
The on-line viscosity measuring device includes a flow meter 1 and a thermometer 2 common to the in-line side in order from the upstream to the downstream (in the direction of the arrow), and a sampling pump 6 and a static mixer 5b in the middle of the pipe 4b. And a pressure gauge 3 at the inlet (upstream) side of the static mixer 5b.
a, a pressure gauge 3b is provided on the outlet (downstream) side.
The static mixer 5b has the same configuration as the static mixer 5a.

【0046】インライン式とオンライン式との粘度測定
装置の構成の違いは、圧力計3cの上流に設けられたサ
ンプリングポンプ6の有無である。なお、粘度測定には
少なくとも片方(インライン又はオンライン)の装置が
有れば足りるが、両方設けてもよい。なお、被粘度測定
流体が非圧縮性流体ならば、サンプリングにより流量、
流速及び流体密度は変化しない。変化する場合はサンプ
リング流量の測定が必要であり、サンプリングライン
(配管4b)の上流又は下流にさらに流量計を設ける。
The difference between the configuration of the in-line type viscosity analyzer and that of the online type viscosity measurement device is the presence or absence of the sampling pump 6 provided upstream of the pressure gauge 3c. In addition, at least one (in-line or online) device is sufficient for the viscosity measurement, but both devices may be provided. If the viscosity measurement fluid is an incompressible fluid, the flow rate is determined by sampling.
The flow rate and fluid density do not change. If it changes, it is necessary to measure the sampling flow rate, and a flow meter is further provided upstream or downstream of the sampling line (piping 4b).

【0047】スタティックミキサは粘度測定される流体
の流される配管に対してインラインに接続されることに
より、本実施例の粘度測定装置はコンパクト化される上
コストダウンが実現され、オンラインに接続されること
により、既存のシステム、プラントに本実施例の粘度測
定装置を容易に適用できる。
Since the static mixer is connected in-line to the pipe through which the fluid whose viscosity is to be measured flows, the viscosity measuring apparatus of the present embodiment can be reduced in size and cost, and connected online. Thus, the viscosity measuring device of the present embodiment can be easily applied to existing systems and plants.

【0048】次に、これらの粘度測定装置の動作を説明
する。
Next, the operation of these viscosity measuring devices will be described.

【0049】インライン測定の場合、まず流量計1によ
り配管4aを流れる流体の質量流量及び流体密度、温度
計3により流体温度が夫々測定される。次に圧力計3a
によりスタティクミキサ5a流入前の流体圧力P0が測
定される。そして流体はスタティクミキサ5a内通過
時、スタティクミキサ5aの構造(エレメント数、口
径、及び管径)に応じて圧力損出を生じる。最後にスタ
ティクミキサ5aから流出後の流体圧力P1は、流量計
3bにより測定される。
In the case of the in-line measurement, first, the mass flow rate and the fluid density of the fluid flowing through the pipe 4a are measured by the flow meter 1, and the fluid temperature is measured by the thermometer 3, respectively. Next, pressure gauge 3a
As a result, the fluid pressure P0 before the inflow of the static mixer 5a is measured. Then, when the fluid passes through the static mixer 5a, pressure loss occurs depending on the structure (number of elements, diameter, and pipe diameter) of the static mixer 5a. Finally, the fluid pressure P1 flowing out of the static mixer 5a is measured by the flow meter 3b.

【0050】オンライン測定の場合、インライン(メイ
ン配管)側より流体を導入するためのサンプリングポン
プ6からスタティックミキサ5b側へ流体が送出される
以外はインライン測定における動作と同一であるから説
明を省略する。
The on-line measurement is the same as the operation in the in-line measurement except that the fluid is sent from the sampling pump 6 for introducing the fluid from the in-line (main piping) side to the static mixer 5b side, so the description is omitted. .

【0051】これら流体圧力P0、P1等の測定値か
ら、図2に示す、粘度を求める手段により粘度が算出さ
れる。図2は、インライン粘度測定装置全体の概略構成
を示すブロック図である。
From the measured values of the fluid pressures P0, P1, etc., the viscosity is calculated by means for calculating the viscosity shown in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the entire in-line viscosity measuring device.

【0052】図2を参照して、インライン粘度測定装置
において、流量計1、温度計2、圧力計3a及び3bの
出力は、AD(アナログ/デジタル)変換回路13に夫
々流量F0(質量流量あるいは容積流量)、流体密度
(比重)F1、流体温度t、流体圧力P0及びP1に対
応したアナログ信号を入力する。AD変換回路13の出
力は、メモリであるデータテーブル12に上記各アナロ
グ信号に応じたデジタル信号を入力する。データテーブ
ル12はこれら各デジタル信号に対応した複数のデータ
を備え、上記各デジタル信号に対応したアドレスに格納
されているデータを演算回路10に出力する。
Referring to FIG. 2, in the in-line viscosity measuring device, the outputs of flow meter 1, thermometer 2, and pressure gauges 3a and 3b are supplied to AD (analog / digital) conversion circuit 13 at flow rate F0 (mass flow rate or mass flow rate, respectively). Analog signals corresponding to the volume flow rate), the fluid density (specific gravity) F1, the fluid temperature t, and the fluid pressures P0 and P1 are input. The output of the AD conversion circuit 13 inputs a digital signal corresponding to each analog signal to the data table 12 as a memory. The data table 12 includes a plurality of data corresponding to each of the digital signals, and outputs data stored at an address corresponding to each of the digital signals to the arithmetic circuit 10.

【0053】データテーブル11は、不図示の外部入力
装置の出力する信号S0〜S4を入力とする。S0はス
タティックミキサ形状(口径、管長及びエレメント数
等)に対応した信号、S1は流体の比重が既知の場合流
体の比重に対応した信号、S2は流体の温度が既知の場
合流体の温度に対応した信号である。S3〜S4には、
外気温、あるいは圧縮性流体等の特殊流体の情報、又は
スタティックミキサ上流の圧力を一定に維持する場合の
流体圧力等、に係る信号を当てることができる。データ
テーブル11にはこれら上記デジタル信号に対応した各
データが記憶されており、上記各データは演算回路10
にデジタル信号として出力される。例えば特殊流体情報
に対応するデータとして、特殊流体の挙動による粘度の
変化を事前に実験的に測定しテーブル化しておく。
The data table 11 receives signals S0 to S4 output from an external input device (not shown). S0 is a signal corresponding to the shape of the static mixer (diameter, pipe length, number of elements, etc.), S1 is a signal corresponding to the specific gravity of the fluid when the specific gravity of the fluid is known, and S2 is a signal corresponding to the temperature of the fluid when the temperature of the fluid is known. Signal. In S3 and S4,
Signals relating to information on the outside air temperature, special fluid such as compressible fluid, or fluid pressure when the pressure upstream of the static mixer is kept constant can be applied. The data table 11 stores various data corresponding to the digital signals, and the data is stored in the arithmetic circuit 10.
Is output as a digital signal. For example, as data corresponding to the special fluid information, a change in viscosity due to the behavior of the special fluid is experimentally measured in advance and tabulated.

【0054】演算回路10は、入力されたデータ群から
粘度を演算する。そして、LCDからなる表示装置14
に粘度に応じた信号が出力され、表示装置14において
粘度はリアルタイム表示される。
The arithmetic circuit 10 calculates the viscosity from the input data group. And a display device 14 comprising an LCD.
A signal corresponding to the viscosity is output, and the viscosity is displayed on the display device 14 in real time.

【0055】演算回路10、データテーブル11、デー
タテーブル12及びAD変換回路13は、粘度を求める
手段の構成要素であり、演算回路10には、少なくとも
流体圧力P0及びP1に基づき粘度が算出できるように
粘度算出式(例えばファニングの式等)がプログラミン
グされている。簡単に述べれば、スタティックミキサ5
aの形状は既知であり、圧力損失、比重、流量、流速は
測定できるから、ファニングよりスタティックミキサ5
aの摩擦係数を求め、摩擦係数よりレイノルズ数が一意
的に決まり、レイノルズの式より粘度を求めることがで
きる。
The arithmetic circuit 10, the data table 11, the data table 12, and the AD conversion circuit 13 are constituent elements of a means for determining the viscosity. The arithmetic circuit 10 calculates the viscosity based on at least the fluid pressures P0 and P1. Is programmed with a viscosity calculation formula (for example, Fanning's formula). Briefly, the static mixer 5
The shape of “a” is known, and the pressure loss, specific gravity, flow rate, and flow velocity can be measured.
The friction coefficient of a is determined, the Reynolds number is uniquely determined from the friction coefficient, and the viscosity can be determined from the Reynolds equation.

【0056】次に、図2の粘度を求める手段における粘
度の演算を、図3に示す粘度測定の計算方法を説明する
フローチャートを参照して説明する。
Next, the calculation of the viscosity in the means for calculating the viscosity shown in FIG. 2 will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 3 which explains the calculation method of the viscosity measurement.

【0057】図3を参照して、ステップ101では、ス
タティックミキサ形状(口径、管長及びエレメント数
等)、外気温等の既知データが、不図示のデータ入力装
置より入力される。流量を一定に制御する場合は、流量
計1の測定値に拠らず一定流量値を、比重一定の場合比
重値を、夫々このステップで入力する。
Referring to FIG. 3, in step 101, known data such as the static mixer shape (diameter, pipe length, number of elements, etc.), outside air temperature, etc., is input from a data input device (not shown). When the flow rate is controlled to be constant, a constant flow rate value is input in this step regardless of the measured value of the flow meter 1, and a specific gravity value is input when the specific gravity is constant.

【0058】ステップ102では、上記各入力データ
が、演算容易になるように入力データに応じたデータテ
ーブル値に置き代わる。
In step 102, each of the input data is replaced with a data table value corresponding to the input data so as to facilitate the calculation.

【0059】ステップ103では、上記テーブルデータ
値と図2を参照して流体圧力信号P0及びP1がA/D
変換されたデジタル信号に対応したデータテーブル値と
を用いて、ファニングの粘度算出式(数1参照)、スタ
ティックミキサの摩擦計数とレイノズル数の関係、及び
レイノズルの式から粘度を算出する。
In step 103, referring to the table data values and FIG. 2, the fluid pressure signals P0 and P1
Using the data table value corresponding to the converted digital signal, the viscosity is calculated from the Fanning viscosity calculation formula (see Equation 1), the relationship between the friction coefficient of the static mixer and the Reynolds number, and the Reynolds formula.

【0060】ステップ104では、図2を参照して流量
計1及び温度計2により測定された比重F1、容積流量
F0、質量流量、流体、流速、流体温度t、に応じたア
ナログ電流がA/D変換されデータテーブルのアドレス
に対応するデジタル値になり、このデジタル値はテーブ
ルデータに出力され、テーブルデータはデジタル値に応
じたアドレスに格納されている温度補正値、比重補正
値、流量補正値、せん断速度補正値に応じたテーブルデ
ータを校正部にリアルタイムに出力する。例えば、温度
により比重の変化するものは予め実験的、又は理論的に
求められたその挙動をデータテーブルに与えておく。比
重、流量についても同様である。比重、流量等が代表値
より変化しない場合は、ステップ101において代表値
を入力し、ステップ104では比重、流量等の代表値か
らのずれを補正データとして用いることができる。校正
部では上記各テーブルデータに応じて粘度の校正が行な
われる。これら校正データは、ステップ103にフィー
ドバックされる構成でもよい。
In step 104, an analog current corresponding to the specific gravity F1, the volume flow F0, the mass flow, the fluid, the flow velocity, and the fluid temperature t measured by the flow meter 1 and the thermometer 2 with reference to FIG. The digital value is converted into a digital value corresponding to the address of the data table, and this digital value is output as table data. The table data is a temperature correction value, a specific gravity correction value, and a flow rate correction value stored at an address corresponding to the digital value. And outputs table data corresponding to the shear rate correction value to the calibration unit in real time. For example, those whose specific gravity changes depending on the temperature are given in advance to the data table their behaviors obtained experimentally or theoretically. The same applies to specific gravity and flow rate. If the specific gravity, the flow rate, and the like do not change from the representative value, the representative value is input in step 101, and the deviation from the representative value such as the specific gravity, the flow rate, and the like can be used as correction data in step 104. The calibration section performs calibration of the viscosity according to each of the table data. These calibration data may be fed back to step 103.

【0061】比重F1、質量流量(容積流量)F0が変
化する場合、ステップ103で例えばF1、F0に対応
するデータを、流体圧力信号P0、P1に対応するデー
タと共にファニングの式に代入してもよい。
When the specific gravity F1 and the mass flow rate (volume flow rate) F0 change, the data corresponding to, for example, F1 and F0 is substituted into the fanning equation together with the data corresponding to the fluid pressure signals P0 and P1 in step 103. Good.

【0062】なお、求められる粘度値の精度が比較的低
くてもよい場合は、ステップ104は省略可能である。
If the accuracy of the required viscosity value can be relatively low, step 104 can be omitted.

【0063】ステップ105では、演算された粘度デー
タ(粘度信号)がデジタル出力される。
In step 105, the calculated viscosity data (viscosity signal) is digitally output.

【0064】ステップ106では、先の粘度データはD
/A(デジタル/アナログ)変換されモニターに時間と
粘度を成分とする連続曲線としてアナログ出力される。
In step 106, the previous viscosity data is
/ A (digital / analog) conversion and analog output to the monitor as a continuous curve with time and viscosity as components.

【0065】粘度の計算方法についてさらに詳細に説明
する。(1)式は、等温非圧縮性流体が直管を流れる時の
圧力損出を算出するファニング(Fanning)の式であ
る。まず、ファニングの式を変形してスタティックミキ
サの摩擦係数を求める。
The method of calculating the viscosity will be described in more detail. Equation (1) is a Fanning equation for calculating pressure loss when an isothermal incompressible fluid flows through a straight pipe. First, the Fanning's equation is modified to determine the friction coefficient of the static mixer.

【0066】[0066]

【数1】 (Equation 1)

【0067】直管と等長、等径のスタティックミキサの
場合は、(1)式を(2)式のように補正して求められる。
但しΔP=P0(流量計3a)−P1(流量計3b)で
ある。
In the case of a static mixer having the same length and the same diameter as the straight pipe, it is obtained by correcting equation (1) as in equation (2).
However, ΔP = P0 (flow meter 3a) -P1 (flow meter 3b).

【0068】[0068]

【数2】 (Equation 2)

【0069】また、l/D=1.5Eの場合、(2)式は、
(1)式を参照して、(3)式のようになる。
When 1 / D = 1.5E, the equation (2) becomes
Referring to equation (1), equation (3) is obtained.

【0070】[0070]

【数3】 (Equation 3)

【0071】スタティックミキサの圧力損失ΔPは測定
され、流体の密度ρ、流体の平均流速u(流量より求め
られる)は既知又は測定され、E(スタティックミキサ
のエレメント数)は既知であるから、(3)式よりf
SM(スタティックミキサの摩擦係数)が求められる。
Since the pressure loss ΔP of the static mixer is measured, the density ρ of the fluid, the average flow velocity u (determined from the flow rate) of the fluid are known or measured, and E (the number of elements of the static mixer) is known. From equation (3), f
SM (Friction coefficient of static mixer) is required.

【0072】続いて、fSM(スタティックミキサの摩擦
係数)とレイノルズ数Reの関係より粘度を求める。ス
タティックミキサを流れる流体のレイノルズ数Reは、
あるレイノルズ数の範囲(例えば層流、乱流)におい
て、fSM(スタティックミキサ5aの摩擦係数)により
一意的に定まる。よって、予め実験的に(あるいは計算
により)fSM(スタティックミキサの摩擦係数)−レイ
ノルズ数Re線図を作成し、このデータをテーブル化す
ることにより、fSM(スタティックミキサの摩擦係数)
からレイノルズ数Reが求められる。
Subsequently, the viscosity is determined from the relationship between f SM (the coefficient of friction of the static mixer) and the Reynolds number Re. The Reynolds number Re of the fluid flowing through the static mixer is
Within a certain Reynolds number range (eg, laminar flow, turbulent flow), it is uniquely determined by f SM (the friction coefficient of the static mixer 5a). Therefore, in advance (or by calculation) experimentally f SM (coefficient of friction static mixer) - Creates a Reynolds number Re diagram, by tabulating the data, f SM (coefficient of friction static mixer)
Is used to determine the Reynolds number Re.

【0073】図4(A)及び(B)は、本発明の一実施
例に係る、粘度測定の計算方法を説明するためのスタテ
ィックミキサの摩擦係数fCSMとレイノルズ数Reの関
係を示す線図であり、(A)は層流域、(B)は乱流域
における線図である。このような線図のデータをテーブ
ル化しておくことにより、fSM(スタティックミキサ5
aの摩擦係数)からレイノルズ数Reが容易に求められ
る。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the relationship between the friction coefficient f CSM of the static mixer and the Reynolds number Re for explaining the method of calculating the viscosity according to one embodiment of the present invention. (A) is a diagram in a laminar flow region, and (B) is a diagram in a turbulent flow region. By tabulating the data of such a diagram, f SM (static mixer 5
a), the Reynolds number Re can be easily obtained.

【0074】次に、レイノルズの式を示す。Next, the Reynolds equation is shown.

【0075】[0075]

【数4】 (Equation 4)

【0076】レイノルズ数Reは、fSM(スタティック
ミキサの摩擦係数)から求められているから、このレイ
ノルズの式から粘度は算出される。
Since the Reynolds number Re is obtained from f SM (the coefficient of friction of the static mixer), the viscosity is calculated from this Reynolds equation.

【0077】以上は、CSM(セラミックス製)型のス
タティックミキサの場合であり、CSM型以外の金属等
のスタティックミキサの摩擦係数をfNSMとすると、f
NSM=f・K(fはスタティックミキサに対応する直管
の摩擦係数、Kは圧力損出係数)で示される。Kは、ス
タティックミキサの固有値であり、レイノルズ数によっ
て値が変化し、予め実験的に求めることができる。従っ
て、CSM型以外のスタティックミキサを用いた場合
は、K(圧力損出係数)を考慮して、CSM型スタティ
ックミキサの場合と同様に粘度を算出することができ
る。
The above is the case of a CSM (made of ceramics) type static mixer. If the friction coefficient of a static mixer such as a metal other than the CSM type is f NSM , then f
NSM = fK (f is a coefficient of friction of a straight pipe corresponding to a static mixer, K is a pressure loss coefficient). K is an eigenvalue of the static mixer, and its value changes depending on the Reynolds number, and can be obtained experimentally in advance. Therefore, when a static mixer other than the CSM type is used, the viscosity can be calculated in the same manner as the CSM type static mixer in consideration of K (pressure loss coefficient).

【0078】図5は、ひずみ(せん断)速度と粘度の関
係を示す線図である。図5を参照して非ニュートン流体
の場合は、管内のずり速度Dにより見掛け粘度が変化す
るので、ずり速度による補正を行ない無限ずり速度での
粘度を指標とすることが好ましい。このような線図のデ
ータをテーブル化しておくことにより、非ニュートン流
体の粘度測定時のずり速度(せん断速度)補正が容易に
なる。例えば測定された流量からスタティックミキサ内
の流速が分かり、スタティックミキサ内のその時のせん
断速度が求まるから、流量を変えることにより指標とな
る粘度を求めることができる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the strain (shear) rate and the viscosity. Referring to FIG. 5, in the case of a non-Newtonian fluid, the apparent viscosity changes depending on the shear speed D in the pipe. Therefore, it is preferable to perform correction based on the shear speed and use the viscosity at an infinite shear speed as an index. By tabulating the data of such a diagram, it becomes easy to correct the shear rate (shear rate) when measuring the viscosity of the non-Newtonian fluid. For example, the flow rate in the static mixer can be determined from the measured flow rate, and the shear rate at that time in the static mixer can be determined. Therefore, the viscosity serving as an index can be determined by changing the flow rate.

【0079】また、非ニュートン流体の粘度測定におい
て、各種の非ニュートン粘度式の模型(例えば指数方式
模型)を利用して、指標となる粘度を求めることができ
る。
In the measurement of the viscosity of a non-Newtonian fluid, the viscosity serving as an index can be obtained by using various non-Newtonian viscosity models (for example, an exponential model).

【0080】スタティックミキサ内はピストンフローと
見做すことができるから、D=8u'/d0(Dはずり速
度、u'は平均流速、d0は管の直径)となる。よって平
均流速u'はずり速度Dの関数となるからレイノルズの
式に代入する値が変化する。よって、実験的に流体のず
れ速度に対する見掛け粘度の変化を測定して、ずれ速度
と見掛け粘度の相関係数を求めておき、粘度をずれ速度
補正(せん断速度補正)する。
Since the inside of the static mixer can be regarded as a piston flow, D = 8u '/ d0 (D shear speed, u' is the average flow velocity, and d0 is the pipe diameter). Therefore, since the average flow velocity u ′ is a function of the shear velocity D, the value substituted in the Reynolds equation changes. Therefore, the change of the apparent viscosity with respect to the displacement speed of the fluid is experimentally measured, the correlation coefficient between the displacement speed and the apparent viscosity is obtained, and the displacement is corrected for the viscosity (shear speed correction).

【0081】温度に対する粘度変化は、例えばアンドレ
ード(Andrade)の式から温度と粘度の関係を求め、テ
ーブル化することにより補正される。また、本実施例の
装置において、温度を変えて粘度を測定し、温度−粘度
線図を予め作成してテーブル化することにより、指標と
なる温度における指標粘度が求められる。
The change in the viscosity with respect to the temperature is corrected, for example, by obtaining the relationship between the temperature and the viscosity from the Andrade equation and creating a table. Further, in the apparatus of the present embodiment, the viscosity is measured while changing the temperature, and a temperature-viscosity diagram is prepared in advance and tabulated to obtain the index viscosity at the temperature serving as the index.

【0082】流量補正、比重補正については、実験的に
補正値を求めテーブル化しておくことができる。
As for the flow rate correction and the specific gravity correction, correction values can be experimentally obtained and tabulated.

【0083】以上、インライン式の粘度装置の粘度算出
方法を説明したが、オンライン式の場合も同様である。
Although the method of calculating the viscosity of the in-line type viscosity device has been described above, the same applies to the case of the online type.

【0084】本実施例の粘度測定装置は、流体をスタテ
ィックミキサ5aを通過させることにより圧力損失を生
じさせ、この圧力損失ΔP(=P0−P1)から、流体
の粘度を求める。スタティックミキサ5aは、内外部に
可動部を有さないから剛性が高く装置全体を簡易な構成
にすることができ、スタティックミキサ5a内にデッド
スペースがなく、かつスタティックミキサ5a内で流体
が混合されるためサニタリ性(清掃性)が高い。従っ
て、特に流圧の高い高密度又は装置内に付着残留し易い
高粘度の流体の測定に適している。
The viscosity measuring apparatus of this embodiment generates a pressure loss by passing the fluid through the static mixer 5a, and determines the viscosity of the fluid from the pressure loss ΔP (= P0−P1). Since the static mixer 5a has no movable parts inside and outside, it has high rigidity and can have a simple configuration as a whole. There is no dead space in the static mixer 5a, and fluid is mixed in the static mixer 5a. Therefore, it has high sanitary properties (cleanability). Therefore, it is particularly suitable for measuring high-density fluids with high fluid pressures or high-viscosity fluids that are likely to adhere and remain in the apparatus.

【0085】さらに、本実施例の粘度測定装置は、被測
定プラントの配管径に合わせて、粘度測定装置側のスタ
ティックミキサ径を適宜選択することができ、また、外
部動力源等の複雑・大型の装置を必要としないから、他
のプラント又はシステムの配管に直列に挿入又は並列に
接続して、インライン測定又はオンライン測定すること
も容易である。
Further, in the viscosity measuring apparatus of this embodiment, the diameter of the static mixer on the side of the viscosity measuring apparatus can be appropriately selected according to the pipe diameter of the plant to be measured. Since the above device is not required, it is easy to insert inline or connect in parallel to piping of another plant or system to perform in-line measurement or online measurement.

【0086】本実施例の粘度測定装置において粘度測定
レンジの変更は、スタティックミキサの口径、エレメン
ト数等を変えることにより柔軟に対応できる。
The viscosity measurement range of the viscosity measuring apparatus of this embodiment can be flexibly changed by changing the diameter of the static mixer, the number of elements, and the like.

【0087】また、非ニュートン流体の粘度測定の場合
でも、粘度測定装置自身による流体の粘度への影響が非
常に少ないから正確な粘度測定ができる。
Even in the case of measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid, accurate measurement of the viscosity is possible because the viscosity measuring device itself has very little influence on the viscosity of the fluid.

【0088】また、本実施例の粘度測定装置は、上記の
ようにサニタリ性が高いから、食品の製造プラントに本
実施例の粘度測定装置を適用することは、衛生上非常に
好ましい。さらに正確かつ連続的な粘度の測定がなされ
るから、流体の粘度より流体の状態を正確かつ連続的に
把握することができる。
Further, since the viscosity measuring apparatus of this embodiment has high sanitary properties as described above, it is very hygienic to apply the viscosity measuring apparatus of this embodiment to a food production plant. Since the viscosity is measured more accurately and continuously, the state of the fluid can be grasped accurately and continuously from the viscosity of the fluid.

【0089】例えば被粘度測定流体が発酵食品であると
き、粘度より発酵の進行状態を認識することができるか
ら、外部に食品を取り出す(サンプリング)必要がな
い。このため、サンプリングにより内部の流体に外乱を
与えることがなく、衛生的でもある。
For example, when the fluid to be measured is a fermented food, the progress of fermentation can be recognized from the viscosity, so that it is not necessary to take out (sample) the food to the outside. For this reason, there is no disturbance to the internal fluid due to the sampling, which is sanitary.

【0090】加えて、本実施例の粘度測定装置を用いる
ことにより、測定された粘度に応じて、粘度測定される
流体の原料を供給制御等するフィードバックシステムを
構成することができる。この供給制御装置としては、流
体等を供給制御する移送ポンプ、固体(粉体)等を供給
制御するフィーダ、気体等を供給制御する弁等が挙げら
れる。
In addition, by using the viscosity measuring apparatus of the present embodiment, it is possible to constitute a feedback system for controlling the supply of the raw material of the fluid whose viscosity is to be measured in accordance with the measured viscosity. Examples of the supply control device include a transfer pump that controls the supply of a fluid or the like, a feeder that controls the supply of a solid (powder) or the like, a valve that controls the supply of a gas or the like, and the like.

【0091】本実施例の粘度測定装置は、あらゆる流体
(例えば気泡を含有するもの、流動性の固体等)の粘度
測定に用いることができ、石油化学等の化学工業、樹脂
・接着材工業、食品工業、水処理工業、及び紙パルプ工
業等のあらゆる分野で利用することができる。特に、非
ニュートン流体になる傾向を有する流体、例えば接着
剤、粘着材、樹脂等の粘度測定に好適である。
The viscosity measuring apparatus of this embodiment can be used for measuring the viscosity of any fluid (for example, one containing air bubbles, a fluid solid, etc.). It can be used in all fields such as the food industry, water treatment industry, and pulp and paper industry. In particular, it is suitable for measuring the viscosity of a fluid having a tendency to become a non-Newtonian fluid, such as an adhesive, a sticky material, or a resin.

【0092】<実施例2>次に、他の実施例として、図6
にインライン式の粘度測定装置を示す。
<Embodiment 2> Next, as another embodiment, FIG.
Shows an in-line type viscosity measuring device.

【0093】図6を参照して、粘度測定装置は、2つの
流量計1a、1bを備えている他は、本発明の第1の実
施例のインライン式粘度測定装置と同様の構成であるか
ら、説明を省略する。電磁流量計1aは、スタティック
ミキサ内へ導入する流体の容積流量(l/H)を測定す
る。管容積は既知であるから、この流量より流速(スタ
ティックミキサ)内の流体の通過速度が求められる。1
aを容量式流量計としてもよく、どちらも比重が既知の
場合好適に用いられる。質量流量計1bは、スタティッ
クミキサ内へ導入される流体の質量流量(Kg/H)、比重
値(密度)(g/cm3)を測定する。比重の挙動が不明の
場合比重値がリアルタイムで得られるため有効である。
なお、質量流量÷比重値=容積流量である。
Referring to FIG. 6, the viscosity measuring device has the same configuration as the in-line type viscosity measuring device of the first embodiment of the present invention except that it has two flow meters 1a and 1b. The description is omitted. The electromagnetic flow meter 1a measures a volume flow rate (l / H) of a fluid introduced into the static mixer. Since the tube volume is known, the flow rate of the fluid in the flow velocity (static mixer) is determined from this flow rate. 1
a may be a capacity type flow meter, and both are suitably used when the specific gravity is known. The mass flow meter 1b measures a mass flow rate (Kg / H) and a specific gravity value (density) (g / cm 3 ) of the fluid introduced into the static mixer. When the behavior of the specific gravity is unknown, the specific gravity value is obtained in real time, which is effective.
Note that mass flow rate / specific gravity value = volume flow rate.

【0094】<実施例3>さらに、他の実施例として、図
6に示した粘度測定装置の上流にもう一つのスタティッ
クミキサ5cを設けたインライン式粘度測定装置を図7
に示す。
<Embodiment 3> Further, as another embodiment, an in-line type viscosity measuring apparatus provided with another static mixer 5c upstream of the viscosity measuring apparatus shown in FIG. 6 is shown in FIG.
Shown in

【0095】図7を参照して、インライン式粘度測定装
置は、スタティックミキサ5cにより、粘度測定用のス
タティックミキサ5aに流体が導入される前に攪拌され
均一化されるため、より正確な粘度の測定をすることが
できる。
Referring to FIG. 7, in the in-line type viscosity measuring device, the static mixer 5c agitates and homogenizes the fluid before it is introduced into the static mixer 5a for viscosity measurement, so that a more accurate viscosity can be obtained. You can make measurements.

【0096】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は、上記態様にのみ限定されるものでな
く、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
As described above, the present invention has been described with reference to the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, but includes various embodiments in accordance with the principle of the present invention.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上説明したように本発明の粘度測定装
置及び測定方法は、スタティックミキサを用いるという
全く新しい原理によって、即ち簡単な構造によって粘度
の測定を実現したものであり、それ自体顕著な技術的進
歩をなす。また、スタティックミキサの用途を拡大し、
その未知の潜在可能性を実現した点に顕著な効果があ
る。また、本発明のスタティックミキサを用いた粘度測
定装置及び測定方法によれば、スタティックミキサは内
外部に可動部を有さないため、剛性が高く装置全体を簡
易な構成にすることができ、スタティックミキサ内にデ
ッドスペースがなく、かつスタティックミキサ内で流体
が混合されるためにサニタリ性(清掃性)が高い。従っ
て、特に流圧の高い高密度又は装置内に付着残留し易い
高粘度の流体の測定に適している。さらに、本発明の粘
度測定装置は、被測定プラントの配管径に合わせて、粘
度測定装置側のスタティックミキサ径を適宜選択するこ
とができ、また、外部動力源等の複雑・大型の装置を必
要としないから、他のプラント又はシステムの配管に直
列に挿入又は並列に接続して、インライン測定又はオン
ライン測定することも容易である。粘度測定レンジの変
更は、スタティックミキサの口径、エレメント数等を変
えることにより柔軟に対応できるので実際には広い範囲
に亘り測定できる。さらに、非ニュートン流体の粘度測
定の場合でも、粘度測定装置自身による流体の粘度への
影響が非常に少ないため正確な粘度測定ができる(請求
項1及び請求項5)。
As described above, the viscosity measuring apparatus and the measuring method of the present invention realize the viscosity measurement by a completely new principle of using a static mixer, that is, by a simple structure, and are notable in themselves. Make technological progress. In addition, expanding the use of static mixers,
The realization of its unknown potential has a significant effect. Further, according to the viscosity measuring device and the measuring method using the static mixer of the present invention, the static mixer has no movable portion inside and outside, so that the rigidity is high and the whole device can have a simple configuration. Since there is no dead space in the mixer and the fluid is mixed in the static mixer, the sanitary property (cleaning property) is high. Therefore, it is particularly suitable for measuring high-density fluids with high fluid pressures or high-viscosity fluids that are likely to adhere and remain in the apparatus. Furthermore, the viscosity measuring device of the present invention can appropriately select the static mixer diameter on the viscosity measuring device side according to the piping diameter of the plant to be measured, and requires a complicated and large-sized device such as an external power source. Therefore, it is easy to perform in-line measurement or online measurement by inserting in series or connecting in parallel to piping of another plant or system. The viscosity measurement range can be flexibly changed by changing the aperture of the static mixer, the number of elements, and the like, so that measurement can be actually performed over a wide range. Further, even in the case of measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid, accurate measurement of the viscosity is possible because the viscosity measuring device itself has very little influence on the viscosity of the fluid (claims 1 and 5).

【0098】さらに、スタティックミキサを粘度測定さ
れる流体の流される配管に対してインラインに接続する
ことにより、本発明の粘度測定装置はコンパクト化さ
れ、コストダウンが実現される(請求項2)。
Further, by connecting the static mixer in-line with the pipe through which the fluid whose viscosity is to be measured flows, the viscosity measuring apparatus of the present invention can be made compact and cost can be reduced (claim 2).

【0099】スタティックミキサを粘度測定される流体
の流される配管に対してオンラインに接続することによ
り、既存のシステム、プラントに本発明の粘度測定装置
を容易に適用できる(請求項3)。
By connecting the static mixer on-line to the pipe through which the fluid whose viscosity is to be measured flows, the viscosity measuring apparatus of the present invention can be easily applied to existing systems and plants (claim 3).

【0100】粘度を求める手段は、温度計測手段、流量
計測手段、及び密度計測手段の出力を入力とすることに
より、温度、流量及び密度をリアルタイムに計測し、一
層正確な粘度を求められると共に、非ニュートン流体の
粘度測定の場合せん断速度に応じた粘度の変化を計測す
ることができる(請求項4)。
The means for obtaining the viscosity measures the temperature, the flow rate and the density in real time by using the outputs of the temperature measuring means, the flow rate measuring means and the density measuring means as inputs, thereby obtaining a more accurate viscosity. In the case of measuring the viscosity of a non-Newtonian fluid, a change in viscosity according to the shear rate can be measured (claim 4).

【0101】さらに、流体の流量、密度をリアルタイム
に計測し、少なくともファニングの式を用いて流体の粘
度を求めると共に、温度及びせん断速度を計測し、温度
による比重又は粘度の補正、及び非ニュートン流体の場
合せん断速度補正を行うことにより、正確かつ指標とな
る粘度を求められる(請求項6)。
Further, the flow rate and density of the fluid are measured in real time, the viscosity of the fluid is determined at least using Fanning's equation, the temperature and shear rate are measured, the specific gravity or viscosity is corrected by temperature, and the non-Newtonian fluid is corrected. In the case of (1), by performing the shear rate correction, an accurate and index viscosity can be obtained (claim 6).

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

【図1】本発明の一実施例の、インライン及びオンライ
ン粘度測定装置の構成を説明する配管図である。
FIG. 1 is a piping diagram illustrating a configuration of an in-line and on-line viscosity measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る、インライン粘度測定
装置の構成を説明するブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an in-line viscosity measuring device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る、特に粘度を求める手
段における粘度の演算粘度測定の計算方法を説明するた
めのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a calculation method for calculating a viscosity of a viscosity in a means for calculating a viscosity, in particular, according to an embodiment of the present invention.

【図4】(A)〜(B)は、本発明の一実施例に係る、
粘度測定の計算方法を説明するためのスタティックミキ
サの摩擦係数fCSMとレイノルズ数Reの関係を示す線
図であり、(A)は層流域、(B)は乱流域における線
図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams according to one embodiment of the present invention;
It is a diagram showing the relationship between the friction coefficient f CSM of the static mixer and the Reynolds number Re of the static mixer for explaining the calculation method of the viscosity measurement, (A) is a diagram in a laminar flow region, and (B) is a diagram in a turbulent flow region.

【図5】ひずみ(せん断)速度と粘度の関係を示す線図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a strain (shear) rate and a viscosity.

【図6】本発明の他の実施例に係る、2つの流量計を有
するインライン粘度測定装置の構成を説明する配管図で
ある。
FIG. 6 is a piping diagram illustrating a configuration of an inline viscosity measurement device having two flow meters according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに他の実施例に係る、上流に別の
スタティックミキサを有するインライン粘度測定装置の
構成を説明する配管図である。
FIG. 7 is a piping diagram illustrating a configuration of an inline viscosity measurement device having another static mixer upstream according to still another embodiment of the present invention.

【図8】従来の、オリフィス方式の粘度測定方法を示す
説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing a conventional orifice type viscosity measuring method.

【図9】従来の、抵抗板(せん断力測定)方式の粘度測
定方法を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing a conventional viscosity measurement method using a resistance plate (shear force measurement) method.

【図10】従来の、回転筒方式の粘度測定方法を示す説
明図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing a conventional viscosity measurement method using a rotary cylinder.

【図11】従来の、歯車を備えた定量ポンプを用いるオ
リフィス方式の粘度測定装置を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional orifice type viscosity measuring device using a metering pump provided with gears.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流量計 1a 電磁流量計(容積式流量計) 1b 質量流量計 2 温度計 3a、3b、3c、3d 圧力計 4a、4b 配管 5a、5b、5c スタティックミキサ 6 サンプリングポンプ 10 演算回路 11 データテーブル 12 データテーブル 13 A/D(アナログ/デジタル変換回路) 14 表示装置 F0 流量(質量流量、容積流量) F1 流体密度(比重) t 流体温度 P0、P1 流体圧力 S0 スタティックミキサ形状(口径、管長及びエレメ
ント数等)信号 S1 流体比重信号 S2 流体温度信号 S3 外気温信号 S4 特殊流体情報信号 100 オリフィス 101 抵抗板 102 回転筒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow meter 1a Electromagnetic flow meter (positive displacement flow meter) 1b Mass flow meter 2 Thermometer 3a, 3b, 3c, 3d Pressure gauge 4a, 4b Piping 5a, 5b, 5c Static mixer 6 Sampling pump 10 Operation circuit 11 Data table 12 Data table 13 A / D (analog / digital conversion circuit) 14 Display device F0 Flow rate (mass flow rate, volume flow rate) F1 Fluid density (specific gravity) t Fluid temperature P0, P1 Fluid pressure S0 Static mixer shape (bore diameter, pipe length and number of elements) Etc.) Signal S1 Fluid specific gravity signal S2 Fluid temperature signal S3 Outside air temperature signal S4 Special fluid information signal 100 Orifice 101 Resistance plate 102 Rotating cylinder

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】流路に固定の流れを分割する手段を設け、
流線を変更することにより流体を混合するスタティック
ミキサと、 前記スタティックミキサの上流側と下流側とに夫々設け
られた圧力計と、 前記圧力計の示す圧力差に基づいて前記スタティックミ
キサを流れる流体の粘度を求める手段と、を備えたこ
と、を特徴とするスタティックミキサを用いた粘度測定
装置。
A means for dividing a fixed flow into a flow path;
A static mixer that mixes fluids by changing streamlines, pressure gauges provided respectively on the upstream side and the downstream side of the static mixer, and a fluid flowing through the static mixer based on a pressure difference indicated by the pressure gauge And a means for determining the viscosity of the viscosity.
【請求項2】前記スタティックミキサは、粘度測定され
る流体の流される配管に対してインラインに接続される
ことを特徴とする請求項1記載のスタティックミキサを
用いた粘度測定装置。
2. A viscosity measuring apparatus using a static mixer according to claim 1, wherein the static mixer is connected in-line to a pipe through which a fluid whose viscosity is to be measured flows.
【請求項3】前記スタティックミキサは、粘度測定され
る流体の流される配管に対してオンラインに接続される
ことを特徴とする請求項1記載のスタティックミキサを
用いた粘度測定装置。
3. A viscosity measuring apparatus using a static mixer according to claim 1, wherein said static mixer is connected online to a pipe through which a fluid whose viscosity is to be measured flows.
【請求項4】前記流体の温度を測定する温度計測手段
と、 前記流体の流量を測定する流量計測手段と、 前記流体の密度を測定する密度計測手段と、を粘度測定
される流体の流される配管に設け、 前記粘度を求める手段は、前記温度計測手段、前記流量
計測手段、及び前記密度計測手段の出力を入力とするこ
と、を特徴とする請求項1〜3記載のスタティックミキ
サを用いた粘度測定装置。
4. A flow of a fluid whose viscosity is to be measured is flown by a temperature measuring means for measuring a temperature of the fluid, a flow measuring means for measuring a flow rate of the fluid, and a density measuring means for measuring a density of the fluid. The static mixer according to claim 1, wherein the static mixer is provided in a pipe, and the means for determining the viscosity receives an output of the temperature measuring means, the flow rate measuring means, and the density measuring means as an input. Viscosity measuring device.
【請求項5】流路に固定の流れを分割する手段を有し、
流線を変更することにより流体を混合するスタティック
ミキサに、流体を流し、 前記スタティックミキサによる流体の圧力損失値を計測
し、 前記圧力損失値に基づいて前記流体の粘度を求めるこ
と、を特徴とするスタティックミキサを用いた粘度測定
方法。
5. A device for dividing a fixed flow into a flow path,
Flowing the fluid to a static mixer that mixes the fluid by changing a streamline, measuring a pressure loss value of the fluid by the static mixer, and determining a viscosity of the fluid based on the pressure loss value. Viscosity measurement method using a static mixer.
【請求項6】前記流体の流量、密度、温度及びせん断速
度を計測し、 前記流体の流量、密度、温度及びせん断速度に基づいて
ファニングの式より前記流体の粘度を求めること、を特
徴とするスタティックミキサを用いた粘度測定方法。
6. A method of measuring the flow rate, density, temperature, and shear rate of the fluid, and obtaining the viscosity of the fluid by Fanning's formula based on the flow rate, density, temperature, and shear rate of the fluid. A viscosity measurement method using a static mixer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4925134B2 (en) * 2008-02-13 2012-04-25 株式会社イズミフードマシナリ Stirrer stirring power control method
JP5483712B2 (en) * 2010-03-30 2014-05-07 株式会社コンヒラ Viscosity sensor, fluid viscosity control system, and method for controlling viscosity of heavy fuel oil
JP5427731B2 (en) * 2010-08-25 2014-02-26 川崎重工業株式会社 Fuel oil viscosity adjusting device, fuel supply device, and fuel oil viscosity adjusting method
JP2013078740A (en) * 2011-10-05 2013-05-02 Toyota Motor Corp Method of manufacturing paste and circulating disperser
CN103076263B (en) * 2011-10-25 2015-08-26 中国石油化工股份有限公司 Heteromorphic tube type drilling fluid rheology measuring method
CA2922243A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A method and device for a liquid processing system
CN113533135B (en) * 2021-07-15 2022-10-28 湖南工业大学 Flow control method based on non-Newtonian fluid rheological property test system

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