JP4929069B2 - 粘度測定装置、粘度測定方法 - Google Patents
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Description
このように管路の下流端を大気中に開放することで、圧力計は管路の上流端のみに設ければよく、管路の上流端と下流端の両方に圧力計を設ける形態に比べて、圧力計の数が少なくて済むこととなる。
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1及び図2を参照して説明する。本実施形態の粘度測定装置Aは、塗装用液剤aの圧送源10と、液剤流路14と、ドレンタンク18とを備えている。なお、当該粘度測定装置Aにおいて、圧送源10側を上流側、ドレンタンク18側を下流側とする。
具体的には、まず圧力損失ΔPと流量Qとの積により測定粘度μAを算出する(測定粘度算出手段)。
次に、測定粘度μAは、幾つかの流量毎に算出し、算出した各測定粘度μAを流量の逆数1/Qの関数として線形化する(線形化手段)。
そして、流量の逆数1/Qの関数として表された測定粘度μAの切片値、すなわち流量の逆数1/Qが0の場合のμAの値を算出し、この切片値を、管路16を流れる塗装用液剤aの粘度μとして算出する(切片値算出手段)。
まず、管路16の断面積が全長に亘って一定である場合、一般論として、管路16の上流端と下流端との間の圧力損失(圧力差)ΔPは、粘度μと塗装用液剤aの単位時間当たりの流量Qとにより、ハーゲン・ポアズイユ(Hagen-Poiseuille)の差圧式(ΔP=32μLQ/D2)で表される(Lは管路16の長さ、Dは管路16の内径)。すなわち、圧力損失(圧力差)ΔPは、粘度μと流量Qとの積の値μ・Qに概ね比例するのである。
しかしながら、塗装用液剤aは「非ニュートン流体」であるため、当該塗装用液剤aが流れる管路16の両端の差圧ΔPと、その流量Qとを測定し、上記ハーゲン・ポアズイユ(Hagen-Poiseuille)の差圧式を利用して測定粘度μAを算出すると、その測定粘度μAは、図3に示すように流量増加に伴って減少する。これは、当該差圧式に基づく粘度測定では、非ニュートン流体である塗装用液剤aの粘度を正確に測定できないことを意味している。
以下、本発明を具体化した実施形態2を図2を参照して説明する。本実施形態2の粘度測定装置Bは、塗装装置に適用したものであって、塗料bの圧送源30と、塗料流路31とを備えており、塗料流路31は、上流端が圧送源30に接続された供給路32と、供給路32の下流端に接続された管路33とからなり、管路33の下流端には、塗料bを噴出するためのノズル34が設けられている。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態1では管路の上下両端間の圧力差を測定する手段として、管路の上流端と下流端の両方に圧力計を設けたが、本発明によれば、管路の下流端を大気圧に開放するとともに、圧力計を管路の上流端のみに設ける構成としてもよい。
(2)上記実施形態2では管路の下流端(塗装ガンのノズル)を大気圧に開放することで、必要な圧力計の数を1つとしたが、本発明によれば、管路の下流端をノズルよりも上流側に設定して、管路の上流端と下流端の双方に圧力計を設け、この2つの圧力計の計測値に基づいて圧力損失を測定してもよい。
(3)上記実施形態1,2では流量計を管路よりも上流側に配置したが、本発明によれば、流量計は、管路の途中に設けてもよく、管路よりも下流側に配置してもよい。
(4)上記実施形態1,2では差圧をとる管路としてパイプ状のものを採用したが、例えば塗装用液剤が流れることにより発生する差圧を測定するためのオリフィス等も本発明の管路として含むことができる。
Claims (3)
- 塗装用液剤が流れる管路と、
前記管路の上流端における前記塗装用液剤の圧力と前記管路の下流端における前記塗装用液剤の圧力との差である圧力損失ΔPを測定する差圧測定手段と、
前記管路を流れる前記塗装用液剤の流量Qを測定する流量測定手段と、
前記差圧測定手段により測定された圧力損失ΔPと前記流量測定手段により測定された流量Qとに基づいて、前記管路を流れる塗装用液剤の粘度μを算出する演算手段と、を備え、
前記演算手段は、
前記圧力損失ΔPと前記流量Qとの積により測定粘度μAを算出する測定粘度算出手段と、
前記測定粘度算出手段に基づいて流量毎に算出された各測定粘度μAを、流量の逆数1/Qの関数として線形化する線形化手段と、
前記線形化手段により流量の逆数1/Qの関数として表された測定粘度μAの切片値(1/Qが0の場合のμAの値)を算出し、この切片値を、前記管路を流れる塗装用液剤の粘度μとして算出する切片値算出手段と、を備えることを特徴とする粘度測定装置。 - 前記管路の下流端が大気中に開放されていることを特徴とする請求項1に記載の粘度測定装置。
- 塗装用液剤が流れる管路の上流端における前記塗装用液剤の圧力と前記管路の下流端における前記塗装用液剤の圧力との差である圧力損失ΔPを測定し、
前記管路を流れる前記塗装用液剤の流量Qを測定し、
前記圧力損失ΔPと前記流量Qとの積により測定粘度μAを流量毎に算出し、
前記流量毎に算出された各測定粘度μAを、流量の逆数1/Qの関数として線形化し、
前記流量の逆数1/Qの関数として表された測定粘度μAの切片値(1/Qが0の場合のμAの値)を、前記管路を流れる塗装用液剤の粘度μとして算出することを特徴とする粘度測定方法。
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