JP4176047B2 - Viscometer - Google Patents
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Description
本発明は、粘度計に関し、特に、試料の温度制御用恒温槽を備えた粘度計に関する。
The present invention relates to a viscometer, and more particularly, to a viscometer provided with a constant temperature bath for temperature control of a sample.
粘度計は、その測定原理によって、回転式、毛細管式、振動式等の種類に分類されるが、いずれの種類の粘度計であっても、正確な粘度測定を行うためには、試料の正しい温度を知る必要がある。例えば、炭化水素系の標準液やシリコンオイル、水は、1℃の温度変化で、粘度が少なくとも2%以上変化するからである。 Viscometers are classified into rotary, capillary, and vibration types depending on the measurement principle. Regardless of the type of viscometer, the correct sample must be used for accurate viscosity measurement. I need to know the temperature. For example, a hydrocarbon-based standard solution, silicon oil, and water change in viscosity by at least 2% with a temperature change of 1 ° C.
そのため、粘度を測定する試料の温度管理は、各業界で徹底して行われており、例えば、エンジンオイルの場合、JISの規定により40℃と100℃の粘度値で品質管理を行っている。 Therefore, temperature control of samples for measuring viscosity is thoroughly performed in each industry. For example, in the case of engine oil, quality control is performed with viscosity values of 40 ° C. and 100 ° C. according to JIS regulations.
このように、粘度と温度との間には密接な関係があり、また、試料の温度を変化させて凝固点や曇点等の物性を粘度計で測定する場合もあることから、従来は、特許文献1に示されているように、恒温槽の液体浴中に流体試料入りの試料容器を浸漬し、加熱・冷却手段により液体浴の温度を直接調節して、試料を設定温度に調節した上で粘度測定を行っていた。
Thus, there is a close relationship between viscosity and temperature, and there are also cases where physical properties such as freezing point and cloud point are measured by changing the temperature of the sample with a viscometer. As shown in
しかし、このような粘度測定装置には、以下に説明する技術的な課題があった。 However, such a viscosity measuring apparatus has a technical problem described below.
特許文献1に示されている粘度測定装置では、試料容器が直接、恒温槽の液体浴中に浸漬されるため、液体浴の温度が試料に直接伝達され、試料の温度調整が素早く行われるという利点がある反面、試料の温度は液体浴の微小な温度変化にも左右されやすく、これが粘度測定誤差の要因となっていた。
In the viscosity measuring apparatus shown in
特に、特許文献1に示されているように、恒温槽内の液体浴がポンプ等の作用によって循環している場合には、液体浴の入口と出口との間で温度差があるので、試料の温度不均一をもたらす要因となっていた。
In particular, as shown in
また、従来から存在する回転式粘度計等の粘度計では、計量部の測定子(回転子)と試料容器の厳密な位置決めを必要とすることから、試料容器が粘度測定装置に一体化されており、その結果、試料容器と一体化された恒温槽が配置されるため、試料変更時のクリーニング作業が困難となる等、粘度測定の操作性を悪化させる要因となっていた。 In addition, in a conventional viscometer such as a rotary viscometer, since the measuring element (rotor) of the measuring unit and the sample container need to be positioned precisely, the sample container is integrated with the viscosity measuring device. As a result, since the thermostat integrated with the sample container is arranged, it has become a factor that deteriorates the operability of viscosity measurement, such as difficulty in cleaning work when changing the sample.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、試料の温度を制御しつつ粘度測定を行う粘度計において、試料の温度が均一になりやすく、また操作性を損なうことなく容易に測定が出来、測定誤差の少ない粘度計を提供することにある。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and the object of the present invention is to provide a viscometer that performs viscosity measurement while controlling the temperature of the sample, so that the temperature of the sample becomes uniform. An object of the present invention is to provide a viscometer that can be easily measured without impairing operability and has a small measurement error.
上記目的を達成するため、本発明は、振動式の粘度計本体と恒温槽とを備えた粘度計において、前記恒温槽は、外槽と、前記外槽の内側に配置され、試料容器を着脱可能に収容する内槽とから構成され、前記外槽と前記内槽との間に形成された第1の空間には、外部から温度制御された熱媒体が循環流通し、前記内槽と前記試料容器との間に形成された第2の空間には、前記熱媒体の熱を前記試料容器内の試料に伝達し、前記試料を所定温度に制御する伝達媒体が収容される粘度計であって、前記内槽は、前記試料容器の容積と同じ容積を有しており、前記第1の空間とも同じ容積を有している。 In order to achieve the above object, the present invention provides a viscometer comprising a vibratory viscometer body and a thermostatic bath , wherein the thermostatic bath is disposed inside the outer bath and the outer bath, and the sample container is attached and detached. The first tank formed between the outer tank and the inner tank is circulated and circulated in the first space formed between the outer tank and the inner tank, and the inner tank and the inner tank. a second space formed between the sample container transfer heat of the heat medium to the sample of the sample container, met viscometer transfer medium is accommodated for controlling the sample to a predetermined temperature The inner tank has the same volume as that of the sample container, and also has the same volume as the first space .
このように構成した粘度計によれば、恒温槽を、外槽と内槽の2重構造とし、試料容器を、外部から直接温度制御されている熱媒体中に直接浸漬するのではなく、内槽に収容し、内槽内の伝達媒体を介して試料の温度を間接的に制御するので、試料は、熱媒体の微小な温度変化の影響を受けにくくなる。また、熱媒体の温度が不均一であったとしても、伝達媒体が緩衝材の役割を担うので、試料は均一な温度が維持され、粘度の測定誤差が軽減される。また、試料容器は恒温槽から着脱可能であるので、試料容器の設計自由度が増すとともに、試料容器の持ち運びや洗浄等の保守が容易になり、粘度測定の操作性、容易性が損なわれない。 According to the viscometer configured as described above, the thermostat bath has a double structure of an outer bath and an inner bath, and the sample container is not directly immersed in a heat medium whose temperature is directly controlled from the outside, Since the sample is contained in the tank and the temperature of the sample is indirectly controlled via the transmission medium in the inner tank, the sample is not easily affected by a minute temperature change of the heat medium. Even if the temperature of the heat medium is not uniform, the transmission medium plays the role of a buffer material, so that the sample is maintained at a uniform temperature and viscosity measurement errors are reduced. In addition, since the sample container can be removed from the thermostatic chamber, the design flexibility of the sample container is increased, and maintenance such as carrying and cleaning of the sample container is facilitated, and the operability and ease of viscosity measurement are not impaired. .
また、上記構成によれば、内槽と試料容器の容積がほぼ同じであり、内槽と第1の空間の容積もほぼ同じであることから、恒温槽は、試料容器の大きさに合わせて小型化することが可能となり、持ち運びや洗浄等の保守が容易になる。そして、熱媒体の量も、伝達媒体の量も、試料の量とほぼ同量でよいので、熱媒体を外部で所定の温度に制御する時間や、熱媒体の熱が伝達媒体に伝達される時間、伝達媒体の熱が試料に伝達される時間が短縮される。 Moreover, according to the said structure , since the volume of an inner tank and a sample container is substantially the same, and the volume of an inner tank and 1st space is also the same, a thermostat is matched with the magnitude | size of a sample container. It becomes possible to reduce the size and facilitate maintenance such as carrying and cleaning. Since the amount of the heat medium and the amount of the transmission medium may be substantially the same as the amount of the sample, the time for controlling the heat medium to a predetermined temperature outside and the heat of the heat medium are transmitted to the transmission medium The time for transferring the heat of the transmission medium to the sample is shortened.
また、前記試料容器は、側面が、前記内槽の側面と小間隙を隔てて隣接していてもよい。 Moreover, the side surface of the sample container may be adjacent to the side surface of the inner tank with a small gap.
この構成によれば、内槽内に収容された伝達媒体は外気と接触しにくくなり、外気接触に伴う温度変化が少ない。 According to this configuration, the transmission medium accommodated in the inner tank is less likely to come into contact with the outside air, and the temperature change associated with the outside air contact is small.
また、前記内槽は、凹状であり、前記試料容器は、上面外周縁に、重合縁部が形成されており、前記重合縁部は、前記内槽の上面に重合して、前記第2の空間を密閉閉塞してもよい。 The inner tank has a concave shape, and the sample container has a polymerization edge formed on the outer periphery of the upper surface, and the polymerization edge overlaps with the upper surface of the inner tank, and the second container The space may be hermetically closed.
この構成によれば、試料容器を内槽内に収容時は、第2の空間が密閉閉塞されるので、伝達媒体が外気に接触することがない。また、重合縁部は、伝達媒体を密閉閉塞するだけでなく、試料容器を内槽に保持する役割も持っているので、試料容器が内槽内に沈没したりずれ動くようなことがなく、測定試料の量を減らした時に問題となる測定子と試料容器の位置決め精度が向上し、粘度測定の安定性が増す。 According to this configuration, when the sample container is accommodated in the inner tank, the second space is hermetically closed, so that the transmission medium does not come into contact with the outside air. In addition, the overlapping edge not only seals and closes the transmission medium, but also has a role of holding the sample container in the inner tank, so that the sample container does not sink or move in the inner tank, The positioning accuracy of the probe and the sample container, which becomes a problem when the amount of the measurement sample is reduced, is improved, and the stability of the viscosity measurement is increased.
また、前記外槽は、凹状であり、上面外周縁に、係止縁部が形成されており、前記内槽は、凹状であり、上面外周縁に、前記係止縁部を覆う蓋部が形成されており、前記蓋部は、前記係止縁部に係合して、前記第1の空間を密閉閉塞してもよい。 Further, the outer tub is concave, and a locking edge is formed on the outer periphery of the upper surface, and the inner tub is concave, and a lid that covers the locking edge is formed on the outer periphery of the upper surface. It is formed, The said cover part may engage with the said locking edge part, and may obstruct | occlude the said 1st space.
この構成によれば、熱媒体を収容する第1の空間が密閉収容されるので、熱媒体は、外気と接触せず、温度が変化しにくくかつ温度勾配が発生しないので、試料67も所定温度に維持され、粘度測定時の誤差が少ない。更に、試料や試料容器を交換する際に、測定者は、熱媒体に直接触れる危険性がなく、安全でもある。 According to this configuration, since the first space containing the heat medium is hermetically housed, the heat medium does not come into contact with the outside air, the temperature hardly changes, and no temperature gradient is generated. The error in measuring viscosity is small. Furthermore, when exchanging the sample and the sample container, the measurer is not at risk of directly touching the heat medium and is safe.
また、前記恒温槽の内外槽及び前記試料容器は、透明であってもよい。 The inner and outer tanks of the thermostatic chamber and the sample container may be transparent.
この構成によれば、恒温槽も試料容器も透明であるので、粘度測定中にも、試料容器の内部の状態を観察することが出来る。 According to this configuration, since the thermostatic chamber and the sample container are transparent, the state inside the sample container can be observed even during the viscosity measurement.
また、前記試料容器は、上面外周に延設された取っ手を備えていてもよい。 The sample container may include a handle extending on the outer periphery of the upper surface.
この構成によれば、取っ手を設けたことにより、試料容器を内槽から容易に着脱することが出来る。 According to this configuration, by providing the handle, the sample container can be easily attached and detached from the inner tank.
また、前記恒温槽と前記試料容器は、それぞれ位置決め部を備えており、前記位置決め部は、前記内槽に前記試料容器を収容する際に、互いに嵌合固定されてもよい。 The constant temperature bath and the sample container may each include a positioning part, and the positioning part may be fitted and fixed to each other when the sample container is accommodated in the inner tank.
この構成によれば、位置決め部が互いに嵌合固定することにより、試料容器の位置が簡単かつ正確に決められ、特に、測定子と試料容器の壁面との距離の不動性が測定誤差の軽減に重要な音叉振動式の粘度計においては、試料容器を交換する時間が短縮されるだけでなく、測定誤差が軽減される。 According to this configuration, the positioning parts are fitted and fixed to each other, so that the position of the sample container can be determined easily and accurately.In particular, the immobility of the distance between the probe and the wall surface of the sample container reduces the measurement error. In an important tuning fork vibration type viscometer, not only the time for exchanging the sample container is shortened, but also the measurement error is reduced.
また、前記粘度計本体は、支柱を介してベース台に固定されており、前記ベース台は、前記恒温槽の位置を固定する固定部を備えていてもよい。 The viscometer body may be fixed to a base table via a support, and the base table may include a fixing unit that fixes the position of the thermostatic bath.
この構成によれば、固定部により恒温槽の位置が固定されるので、自ずと試料容器の位置も固定されることになり、試料容器を交換する際に、再度の位置決め作業等を行う必要がなくなる。また、恒温槽は粘度計本体から着脱可能であるので、持ち運びや洗浄等の保守が容易になる。 According to this configuration, since the position of the thermostatic chamber is fixed by the fixing portion, the position of the sample container is also fixed naturally, so that it is not necessary to perform positioning work or the like again when replacing the sample container. . Moreover, since the thermostat can be detached from the viscometer main body, maintenance such as carrying and cleaning becomes easy.
また、前記試料容器は、内部に、試料撹拌手段を有していてもよい。 The sample container may have a sample stirring means inside.
この構成によれば、粘度測定中でも、試料の沈殿や不均一を防止することが出来、より正確な粘度測定を行うことが出来る。 According to this configuration, it is possible to prevent precipitation and non-uniformity of the sample even during the viscosity measurement, and more accurate viscosity measurement can be performed.
また、前記試料撹拌手段は、電磁石からなる回転子であり、前記恒温槽は、下方に、前記回転子を駆動するためのスターラー設置部を備えていてもよい。 The sample stirring means may be a rotor made of an electromagnet, and the thermostatic bath may be provided with a stirrer installation section for driving the rotor below.
このように電磁石からなる回転子とスターラーの組合わせは非常に簡素で、低コストであり、試料容器内の試料の撹拌が簡単に実現する。スターラー設置部があることにより、スターラーを回転子の直下に別途固定する作業が不要となる。 Thus, the combination of the rotor and stirrer made of an electromagnet is very simple and low in cost, and the sample in the sample container can be easily stirred. The presence of the stirrer installation portion eliminates the need to separately fix the stirrer directly under the rotor.
また、前記回転子は、円筒形状をしており、前記試料容器は、前記試料容器の他の側面よりも突出した円筒形状をした回転子収容部を備えており、前記回転手段収容部の直下に前記スターラー設置部が設けられていてもよい。 Further, the rotor has a cylindrical shape, and the sample container includes a cylindrical rotor accommodating portion that protrudes from the other side surface of the sample container, and is directly below the rotating means accommodating portion. The stirrer installation part may be provided.
この構成によれば、回転子は、円筒形状の回転子収容部の直下にあるスターラーによって回転するので、回転位置が回転子収容部内から外れることがなく、安定な状態で回転する。
According to this configuration, the rotor is rotated by the stirrer located directly below the cylindrical rotor accommodating portion, so that the rotational position does not deviate from the rotor accommodating portion and rotates in a stable state.
本発明にかかる粘度計によれば、恒温槽を、外槽と内槽の2重構造とし、試料容器を、外部から直接温度制御されている熱媒体中に直接浸漬するのではなく、内槽に収容し、内槽内の伝達媒体を介して試料の温度を間接的に制御するので、試料は、熱媒体の微小な温度変化の影響を受けにくくなる。また、熱媒体の温度が不均一であったとしても、伝達媒体が緩衝材の役割を担うので、試料は均一な温度が維持され、粘度の測定誤差が軽減される。
According to the viscometer according to the present invention, the thermostat has a double structure of the outer tank and the inner tank, and the sample container is not directly immersed in the heat medium whose temperature is directly controlled from the outside, but the inner tank Since the temperature of the sample is indirectly controlled through the transmission medium in the inner tank, the sample is less susceptible to the minute temperature change of the heat medium. Even if the temperature of the heat medium is not uniform, the transmission medium plays the role of a buffer material, so that the sample is maintained at a uniform temperature and viscosity measurement errors are reduced.
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に係る粘度計の全体構成を示す一実施例の斜視図であり、同図に示した粘度計は、粘度計本体1と、温度コントローラ2と、恒温槽3と、試料容器4と、表示器5とを有している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment showing an overall configuration of a viscometer according to the present invention. The viscometer shown in FIG. 1 includes a
尚、図2は、図1に示した粘度計のうち、温度コントローラ2と表示器5とを除いた構成を表す断面図であり、以降において、図1と合わせて適宜参照するものとする。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration excluding the
粘度計本体1は、本実施例では、音叉振動式のものであって、内部に電磁駆動部や変位センサ等が設けられ、下端側に薄板状の測定子1a及び、試料67の温度を検出する温度センサ1bが突出するように設けられている。
In this embodiment, the
本実施例の粘度計本体1は、支柱11を介して、台形状に形成された平板状のベース台13に固定されている。粘度計本体1は、支柱11の上下方向にスライドするようになっており、粘度計本体1を支柱11に沿ってスライドさせることにより、試料容器4内に収容される試料67への測定子1aの浸漬位置を決定し、つまみを回して、粘度計本体1を固定する。尚、図1、図2において、粘度計本体11のスライドは、ダイヤル式のつまみを回すことにより行われるが、レバー式のスライド機構により行われてもよい。
The
測定子1aの外方には、凹形のプロテクタ1cが設置されている。このプロテクタ1cは、測定子1a及び温度センサ1bを試料67中に浸漬する際に、測定子1aの先端や側面よりも早く試料容器4に接触して、測定子1a及び温度センサ1bの変形や破壊を防止する。また、本実施例のプロテクタ1cは、粘度計本体1に回動自在に支持されていて、つまみを操作することにより、上方に回動させて、測定子1aの清掃等が行なえるようになっている。尚、図示の簡略化のため、図2においてプロテクタ1cは省略されている。
A concave protector 1c is installed outside the measuring
ベース台13の上面中央部分には、昇降機15が固設されている。本実施例の昇降機15は、対向配置される略正方形状の天板15a及び底板15bと、天板15aと底板15bとの間に設けられるパンタグラフ状の昇降機構15cと、昇降機構15cに介装される調整ネジ15dとで構成され、昇降機構15cは、内蔵されたバネによって、パンタグラフ状に上下方向に伸縮移動し、その伸縮移動量を、調整ネジ15dの回動により天板15aが所定位置となるように調整する。
An
尚、昇降機15の水平方向の位置決め固定は、昇降機15とベース台13との間に介装される昇降機用位置決め固定部17によって行われる。
Note that the positioning and fixing of the
また、昇降機15の天板15aの上面には、詳細は後述するように、恒温槽用位置決め固定部(固定プレート15e)が設けられている。
Further, a constant temperature bath positioning fixing part (fixing
温度コントローラ2は、恒温槽3と接続され、恒温槽3に収容される熱媒体61(水やシリコンオイル)の温度を制御する外部機器である。本実施例の温度コントローラ2は、熱媒体61を一時収容する収容槽2aと、収容槽2aと恒温槽3間で熱媒体61を循環流通させるための内径φ8mmのチューブ65を接続するチューブ接続口2bと、収容槽2aに収容された熱媒体61を冷却もしくは加熱する冷却加熱機構2cと、冷却加熱機構2cを制御し、各種の設定・表示を行う制御部2dにより構成される。尚、温度コントローラ2は市販されているものでもよい。
The
恒温槽3は、詳細は図4の分解斜視図、図5の断面図に示すように、透明な耐熱樹脂製であり、凹状の外槽31と、外槽31の内側に配置され、試料容器4を着脱可能に収容する凹状の内槽33と、取付部35とを備えている。透明な耐熱樹脂を採用することにより、恒温槽3内部を外から視認することが出来、また、恒温槽3内の熱媒体61を高温にすることが出来、更に安価に製作することが可能となる。尚、本実施例では、外槽31と取付部35とが一体形成されている。
As shown in detail in the exploded perspective view of FIG. 4 and the cross-sectional view of FIG. 5, the
本実施例の外槽31は、40×40×65mm、内容積104cm3の略直方体形状で、厚さ約2mmに形成された外槽本体31aと、外槽本体31aの一側面部に内部と連通し、熱媒体61を循環流通させる一対のチューブ65を接続するチューブ接続口31bと、外槽本体31aの上面外周縁に形成され、外形寸法が70×95mmの略長方形状をした薄板状の係止縁部31cとから構成され、これらが一体形成されている。
The
尚、チューブ接続口31bの形状、径等の形態は、温度コントローラ2のチューブ接続口2bとほぼ同様であり、チューブ65もこれらチューブ接続口2b,31bに係合するものが選択される。
Note that the shape, diameter, and the like of the
また、係止縁部31cは、内周側に形成された環状の溝部32aと、外周側に形成された周縁部32cとから形成されている。溝部32a内にはパッキン32bが埋装されており、周縁部32cには、所定間隔で、ネジ切り孔32dが形成されている。
The locking
また、本実施例の内槽33は、40×20×55mm、内容積44cm3の略直方体形状で、厚さ約2mmに形成された内槽本体33aと、内槽本体33aの上面外周縁に形成された薄板状の蓋部33bとから構成されている。尚、本実施例では、内槽本体33aと蓋部33bとは一体形成されている。
Moreover, the
蓋部33bは、略長方形状の蓋部本体34aと、蓋部33bを係止縁部31cの上に覆った際の外槽本体31aの溝部32aと同位置に、蓋部本体34aの下面側に形成された環状凸部34bと、蓋部本体34aの外周縁に垂設された縁壁34cとから構成される。また、蓋部本体34aには、蓋部33bを係止縁部31cの上に覆った際に、係止縁部31cのネジ切り孔32dの同心位置に、ネジ36の貫通孔34dが形成されている。
The
つまり、本実施例の恒温槽3は、蓋部33bを係止縁部31cの上に覆うと、縁壁34cが周縁部32cに係合して、蓋部33bが係止縁部31cにパッキン32bを介して密着係合する。そして、貫通孔34d及びネジ切り孔32dにネジ36を挿入することによって、内槽33と外槽31とは一体となり、更に、内槽33の内槽本体33aは、外槽本体31aの内側に配置され、内槽本体33a内に、内槽本体33aよりも小さい凹状の試料容器4を着脱可能に収容することが可能となる。
That is, in the
しかも、本実施例では、外槽31の係止縁部31cの上に、内槽33の蓋部33bを重ね合わせるだけで、恒温槽3が組立てられるので、組立工数が削減されるだけでなく、外槽31と内槽33を分解して、各々を洗浄等するのが容易となる。
Moreover, in the present embodiment, the
試料容器4は、図3にその詳細を示すように、透明樹脂製であり、内槽33の内槽本体33a内に収容かつ保持が可能な大きさで、50×10×40mm、内容積20mm3の略直方体形状で、厚さ約1.5mmに形成された試料収容部41と、試料収容部41の上面外周に形成され、外形寸法が70×35mmの略長方形状をした薄板状の重合縁部43と、重合縁部43の外周に水平に延設された取っ手45とから構成される。
As shown in detail in FIG. 3, the
試料容器4は、恒温槽3同様、透明であることから、恒温槽3内部のみならず、試料容器4の内部の様子を外から視認することが出来る。
Since the
尚、試料容器の他の実施例としては、樹脂製で安価な試料容器4の他、試料収容部41のみから構成されるガラス製の試料容器4a(図示せず)も挙げられる。この試料容器4aも、先の試料容器4同様に、内槽33の内槽本体33a内に収容、保持されるので、試料67の種類、温度等の用途に合わせ、これらの試料容器4,4aを使い分けることが可能である。
In addition, as another Example of a sample container, the glass sample container 4a (not shown) comprised only from the
ここで、図3、図4に戻ると、恒温槽3の外槽31と内槽33との間に形成された第1の空間Cには、温度コントローラ2(外部)から温度制御された熱媒体61がチューブ接続口31bを介して循環流通しており、更に、内槽33と、内槽33に収容された試料容器4との間に形成された第2の空間Dには、熱媒体61の熱を試料容器4内の試料67に伝達し、試料67を所定温度に制御する伝達媒体63(水やシリコンオイル等)が収容される。
Here, returning to FIG. 3 and FIG. 4, in the first space C formed between the
つまり、恒温槽3を、外槽31と内槽33の2重構造とし、試料容器4を、外部から直接温度制御されている熱媒体61中に直接浸漬するのではなく、内槽33に収容し、内槽33内の伝達媒体63を介して試料67の温度を間接的に制御するので、試料67は、熱媒体61の微小な温度変化の影響を受けにくくなる。また、熱媒体61の温度が不均一であったとしても、伝達媒体63が緩衝材の役割を担うので、試料67は均一な温度が維持され、粘度の測定誤差が軽減される。
That is, the
特に、本実施例のような音叉振動式の粘度計においては、試料容器4と、熱媒体61の収容空間Cの間に、伝達媒体63の収容空間Dが設けられていることで、試料67内に浸漬され振動する測定子1aは、循環流動している熱媒体61の振動の影響を受けにくくなり、測定誤差が軽減される。
Particularly, in the tuning fork vibration type viscometer as in the present embodiment, the accommodation space D of the
また、試料容器4は恒温槽3から着脱可能であるので、試料容器4の設計自由度が増すとともに、試料容器4の持ち運びや洗浄等の保守が容易になり、粘度測定の操作性、容易性が損なわれない。
Further, since the
また本実施例では、内槽33は、試料容器4の容積とほぼ同じ容積を有しており、熱媒体61の収容空間Cともほぼ同じ容積を有している。尚、本実施例では、収容空間Cの容積は、約15mm3である。
In the present embodiment, the
この構成によれば、内槽33と試料容器4の容積がほぼ同じであり、内槽33と空間Cの容積もほぼ同じであることから、恒温槽3は、試料容器4の大きさに合わせて小型化することが可能となり、持ち運びや洗浄等の保守が容易になる。そして、熱媒体61の量も、伝達媒体63の量も、試料67の量とほぼ同量でよいので、熱媒体61を外部で所定の温度に制御する時間や、熱媒体61の熱が伝達媒体63に伝達される時間、伝達媒体63の熱が試料67に伝達される時間がともに短縮される。
According to this configuration, the volume of the
更に、試料容器4の側面は、内槽33の側面と小間隙を隔てて隣接している。本実施例では、その隙間は約2mmである。これにより、内槽33内に収容される伝達媒体63は外気と接触しにくくなり、外気接触に伴う温度変化が少ない。
Further, the side surface of the
尚、この点、本実施例では、重合縁部43は、蓋部33bの蓋部本体34aの上面に重合して、伝達媒体63を収容する凹状の空間Dを密閉閉塞するので、試料容器4を内槽33内に収容時は、伝達媒体63が外気に接触することがない。
In this regard, in this embodiment, the overlapping
また、重合縁部43は、伝達媒体63を密閉閉塞するだけでなく、試料容器4を内槽33に保持する役割も持っているので、試料容器4が内槽33内に沈没したりずれ動くようなことがなく、粘度測定の安定性が増す。また、測定試料の量が少ない場合には、測定子と試料容器の位置決め精度が粘度測定精度に影響するが、このような場合でも、試料容器4が内槽33内に保持されるので、粘度測定の安定性が増す。
Further, the overlapping
また、本実施例では、蓋部33bが、係止縁部31cに係合して、熱媒体61を収容する凹状の空間Cを密閉閉塞するので、熱媒体61も外気と接触しない。従って、熱媒体61の温度は変化しにくくかつ温度勾配が発生しないので、試料67も所定温度に維持され、粘度測定時の誤差が少ない。更に、試料67や試料容器4を交換する際に、測定者は、熱媒体61に直接触れる危険性がなく、安全でもある。また更に、例えば樹脂等の材料で恒温槽3を構成すれば、熱媒体61の断熱効果がより顕著になる。
Further, in the present embodiment, the
恒温槽3の取付部35は、外槽31の下面側に一体形成されており、略直方体形状に形成され、そのうち対向する2側面が抜き取られたスターラー設置部35aと、スターラー設置部35aの下方両側面に設けられた略長方形状の取付溝部35bが形成されている。
The
ここで、昇降機15の天板15aに設けられた恒温槽用位置決め固定部は、一端が天板15aに片持ち梁状に固定された固定プレート15eを備えている。固定プレート15eは、例えば、金属薄板等の弾性材から構成され、一対が所定間隔で配置されている。尚、固定プレート15eの幅は、取付溝部35bの溝幅と略同寸法である。
Here, the thermostat positioning / fixing portion provided on the
そこで、恒温槽3の取付部35は、固定プレート15eの自由端側から、固定プレート15eと天板15aとの間にスライドさせるように挿入され、取付溝部35bと固定プレート15eを嵌合させることで挟持固定される。
Therefore, the mounting
このような恒温槽用位置決め固定部の構成によれば、固定プレート15eの下面側に取付部35を挿入すると、固定プレート15eの弾性力により、取付部35を天板15aとの間に挟持し、かつ、固定プレート15eが取付溝部35bに嵌合することにより、恒温槽3の側方移動が制限されるので、恒温槽3は、縦横両方向の位置決めが行われるとともに、固定プレート15eから取付部35を取り外すと、恒温槽3を、昇降機15から脱着することも出来る。
According to such a configuration of the positioning and fixing portion for the thermostatic chamber, when the
更に、恒温槽用位置決め固定部により恒温槽3の位置が固定されるので、自ずと試料容器4の位置も固定されることになり、試料容器4を交換する際に、再度の位置決め作業等を行う必要がなくなる。また、恒温槽3は粘度計本体1から着脱可能であるので、恒温槽3の持ち運びや洗浄等の保守が容易になる。
Furthermore, since the position of the
試料容器4の取っ手45は、蓋部33bの外形から突出するように、略三角形状に形成された薄板状のものであり、本実施例では、重合縁部43を構成する外形辺のうち対向する2側辺に計2本の取っ手45が突設されている。取っ手45を設けたことにより、試料容器4を内槽33から容易に着脱することが出来る。
The
更に、本実施例の試料容器4の重合縁部43を形成する外形辺のうち、測定子1aの振動方向A(図4(c)参照)にある側辺には、三角形状の切り欠き部43a(位置決め部)が形成されている。一方、蓋部33bの蓋部本体34aには、上面側に、V字形状の係止片34e(位置決め部)が垂直に突設しており、しかも、蓋部本体34aを構成する側辺のうち、測定子1aの振動方向に突設されている。
Further, among the outer sides forming the overlapping
つまり、試料容器4を内槽33内に収容する際、切り欠き部43aと、係止片34eのV字形状の鋭角部とが互いに係合し、試料容器4は、図2ないしは図4(c)に示す測定子1aの振動方向Aと垂直の方向の移動を制限され、垂直方向の位置が固定される。
That is, when the
このことは、音叉振動式粘度計において、測定誤差の更なる軽減をもたらすものである。なぜなら、測定子1aの板面と、試料容器4を構成する側面のうち、測定子1aの振動方向Aと垂直な側面との距離が粘度測定中に変化してしまうと、測定誤差が生じる場合があるからである。
This brings about further reduction of measurement error in the tuning fork vibration type viscometer. This is because a measurement error occurs when the distance between the plate surface of the
従って、位置決め部としての切り欠き部43aと係止片34eとが互いに嵌合固定することにより、試料容器4の位置が簡単かつ正確に決められ、特に、測定子1aと試料容器4の壁面との距離の不動性が測定誤差の軽減に重要な音叉振動式の粘度計においては、試料容器4を交換する時間が短縮されるだけでなく、測定誤差が軽減される。
Accordingly, the
尚、上記の実施例以外に、試料容器4の垂直方向の位置を固定するその他の構造の一例としては、図4(a)に示されるように、蓋部33bの蓋部本体34aの上面側に、V字形状ではなく、略直方体形状の係止片34eを突設することも考えられる。これにより、試料容器4に切り欠き部43aを設けなくても、取っ手45の長辺Bが係止片34eの側面に当接して、試料容器4の垂直方向の位置が固定される。
In addition to the above embodiment, as an example of another structure for fixing the position of the
また、本実施例の試料容器4には、図5に示すように、測定子1aの振動する範囲が開口した試料容器4用カバー47を設けることも可能である。カバー47を設けることにより、試料容器4中の試料67が外気に接触して蒸発するのを防止することが出来る。
Further, as shown in FIG. 5, the
また更に、試料容器4は、内部に、試料撹拌手段を有することが出来る。試料撹拌手段を試料容器4内に設けることにより、粘度測定中でも、試料67の沈殿や不均一を防止することが出来、より正確な粘度測定を行うことが出来る。尚、ここにいう試料67の不均一とは、濃度の不均一の他に、温度の不均一も含まれる。
Furthermore, the
試料撹拌手段としては、例えば、図2や図4に示されるように、磁石をテフロン(登録商標)等の樹脂材料で覆った回転子71が好適であり、本実施例の回転子71は、アズワン社製ミクロ回転子(7−218ー01)であり、高さ6mm、直径4mmの円筒形状をしており、外面はフッ素樹脂加工が施されている。
As the sample stirring means, for example, as shown in FIG. 2 and FIG. 4, a
恒温槽3の取付部35は、前述したように、下方に、回転子71を回転駆動するためのスターラー設置部35aを備えており、スターラー設置部35a内にスターラー73が設置される。尚、本実施例で使用されるスターラー73は、コイルに通電することにより発生する磁場を利用した電磁誘導方式を利用したスターラーである。
As described above, the mounting
このように電磁石からなる回転子71とスターラー73の組合わせは非常に簡素で、低コストであり、試料容器4内の試料67の撹拌が簡単に実現する。また、本実施例の場合は、取付部35内にスターラー73を設置することが出来るので、スターラー73を別途、回転子71の直下に固定する作業が不要となる。
Thus, the combination of the
尚、撹拌容量は、スターラー73の駆動容量、試料容器4の形状、回転子71の種類、液体の粘性により異なるが、いずれも任意に決定することが出来る。例えば、回転子71の種類は、上記に限らず、例えば、トライアングル形状や十字形状でもよく、大きさも上記に限らない。
The stirring capacity varies depending on the drive capacity of the
更に、本実施例の試料容器4の試料収容部41には、図3や、図4(a)の上面図に示されるように、形成される側面の中央が、他の側面よりも突出した、直径15mmの円筒形状の回転子収容部41aが形成されている。
Further, in the
そして、本実施例の円筒形の回転子71は、回転子収容部41a内に収容され、回転子収容部41aの直下にあるスターラー設置部35aに設置されるスターラー73によって、回転駆動される。これにより、回転子71は、円筒形状の回転子収容部41aの直下にあるスターラー73によって回転するので、回転位置が回転子収容部41a内から外れることがなく、安定な状態で回転する。
The
また更に、本実施例の試料容器4は、必ずしも恒温槽3内に収容されて、測定に用いられる必要はなく、図5に示すように、ケース8内に収容、保持されてもよい。
Furthermore, the
図5に示したケース8は、透明樹脂製で、試料容器4を収容かつ保持することが可能な大きさで、70×30×45mm、内容積94.5cm3の略直方体形状で、厚さ約2mmに形成された角形容器部81と、角形容器部81の下面側に一体に固設された取付部83とを備えている。
The
角形容器部81は、略直方体形状に形成され、取付部83は、角形容器部81の底面よりも大きな長方形状に形成されており、その両端側には、恒温槽3の取付溝部35bと同様の取付溝部83aが設けられている。
The
つまり、このケース8は、固定プレート15eの自由端側から取付部83を挿入し、取付部83の取付溝部83aに固定プレート15eを嵌合することで、挟持固定され、先に説明した恒温槽3が固定プレート15eに固定されるのと同様の効果が得られる。
That is, the
更に、このケース8に、試料容器4を収容すると、試料容器4の重合縁部43がケース8の周縁上で係止し、試料容器4が角形容器部81内に保持される状態となる。尚、ケース8は、試料容器4を使用しない場合には、単独で試料容器として使用することも可能である。
Further, when the
表示器5は、粘度計本体1とリード線を介して、電気的に接続され、粘度計本体1によって測定された試料67の粘度値を表示したり、測定条件や表示に関する各種の設定が行われる。
The
以上、粘度計の実施例につき説明したが、本発明の粘度計は、上記実施例で説明した構成要件の全てを備えた粘度計に限定されるものではなく、各種の変更及び修正が可能である。又、かかる変更及び修正についても本発明の特許請求の範囲に属することは言うまでもない。
As described above, the embodiments of the viscometer have been described. However, the viscometer of the present invention is not limited to the viscometer having all of the constituent requirements described in the above embodiments, and various changes and modifications can be made. is there. It goes without saying that such changes and modifications also belong to the scope of the claims of the present invention.
1:粘度計本体
11:支柱
13:ベース台
15:昇降機
17:昇降機用位置決め固定部
2:温度コントローラ
3:恒温槽
31:外槽
33:内槽
35:取付部
4:試料容器
41:試料収容部
43:重合縁部
45:取っ手
47:カバー
5:表示器
61:熱媒体
63:伝達媒体
65:チューブ
67:試料
71:回転子
73:スターラー
8:ケース
1: Viscometer body 11: Support column 13: Base stand 15: Elevator 17: Elevator positioning fixing part 2: Temperature controller 3: Thermostatic bath 31: Outer tank 33: Inner tank 35: Mounting part 4: Sample container 41: Sample storage Part 43: Superposition edge 45: Handle 47: Cover 5: Display 61: Heat medium 63: Transmission medium 65: Tube 67: Sample 71: Rotor 73: Stirrer 8: Case
Claims (11)
前記恒温槽は、
外槽と、前記外槽の内側に配置され、試料容器を着脱可能に収容する内槽とから構成され、
前記外槽と前記内槽との間に形成された第1の空間には、外部から温度制御された熱媒体が循環流通し、
前記内槽と前記試料容器との間に形成された第2の空間には、前記熱媒体の熱を前記試料容器内の試料に伝達し、前記試料を所定温度に制御する伝達媒体が収容される粘度計であって、
前記内槽は、前記試料容器の容積と同じ容積を有しており、前記第1の空間とも同じ容積を有していることを特徴とする粘度計。 In a viscometer equipped with a vibrating viscometer body and a thermostatic bath,
The thermostatic bath is
An outer tank and an inner tank that is disposed inside the outer tank and detachably accommodates the sample container,
In the first space formed between the outer tub and the inner tub, a heat medium whose temperature is controlled from the outside circulates and circulates,
The second space formed between the inner tank and the sample container contains a transmission medium that transmits the heat of the heat medium to the sample in the sample container and controls the sample to a predetermined temperature. a that viscometer,
The inner tank has the same volume as that of the sample container, and has the same volume as the first space .
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の粘度計。The viscometer according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記位置決め部は、前記内槽に前記試料容器を収容する際に、互いに嵌合固定されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の粘度計。The viscometer according to any one of claims 1 to 6, wherein the positioning portions are fitted and fixed to each other when the sample container is accommodated in the inner tank.
前記ベース台は、前記恒温槽の位置を固定する固定部を備えているThe said base stand is equipped with the fixing | fixed part which fixes the position of the said thermostat.
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の粘度計。The viscometer according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の粘度計。The viscometer according to any one of claims 1 to 8, wherein
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