JP6345193B2 - 流動体の物性を測定する方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、流動体の物性を測定する方法及び装置であり、特に粘度の測定における応答速度を改善し、測定グラフを連続的にする方法及び装置に関する。
流動体の物性を測定する装置として、従来から、回転式、振動式等の粘度計が利用されている。このうち、振動式のものに、ずり速度（振動子の振幅）が変更可能な音叉振動式粘度計がある（例えば特許文献１）。
図１は、音叉振動式粘度計１の駆動機構部２の構成図、図２は特許文献１の音叉振動式粘度計の制御系のブロック図である。図１に示すように、駆動機構部２は、測定試料４に挿入される一対の振動子３，３と、振動子３，３を振動させるための磁石１０ａと電磁コイル１０ｂと、振動子３，３の振幅を検出する変位検出センサ１１を有する。そして、特許文献１の音叉振動式粘度計は、図２のブロック図に示すように、正弦波発生回路１３、比較器１４、制御器１５、Ｉ／Ｖ変換回路１６、Ａ／Ｄ変換器１７、マイクロコントローラ１８を有する。マイクロコントローラ１８は、ずり速度（振幅値）を変更するためのＰＷＭ変調回路１２が接続（或いは内蔵）されている。
音叉振動式粘度計は、一対の振動子３，３が制御対象であり、振動子３，３の振幅がマイクロコントローラ１８からパルス幅変調されて入力される目標振幅値（目標値）となるように、制御器１５によって、電磁コイル１０ｂに流す駆動電流がフィードバック制御（ＰＩＤ制御）される。電磁コイル１０ｂに流す駆動電流と試料４の粘度には比例関係があることを利用して、振幅が変更する場合の試料４の粘度が測定される。
国際公開第２０１４／０４９６９８号
図３は、特許文献１の音叉式粘度計の応答速度を示す図である。図３は、振幅値[ｍｍ]を横軸に、応答時間[秒]を縦軸に取って、標準液：１[ｍＰａ・ｓ]，１０００[ｍＰａ・ｓ]，８０００[ｍＰａ・ｓ]，２６０００[ｍＰａ・ｓ]を試料として、それぞれ４５[ｍｌ]を、測定温度２５℃一定条件下、目標振幅値０．０７／０．１０／０．２０／１．２[ｍｍ]と変更させ、各振幅値で粘度値が安定する（一例として、表示レベルの粘度値1％以内となったときで判断した）までに要した応答時間を調べたものである。図３から、試料の粘度が高い場合、振幅値が小さい場合は、応答速度が遅いことがわかる。特に、試料の粘度が２６０００[ｍＰａ・ｓ]と高粘度で振幅値が０．０７[ｍｍ]と小さい場合は、応答時間は約５５[秒]も要する。これは、試料が高粘度の場合は装置の機械系での負荷が大きいこと、低振幅値の場合は得られる出力信号が小さいことが原因に考えられる。
次に、図４は特許文献１の音叉振動式粘度計で得られた測定グラフである。図４は、試料として市販のボディクリームを、４５[ｍｌ]、測定温度２５℃一定条件下、目標振幅値を０．０７／０．１０／０．２０／０．４／０．６／０．８／１．０／１．２ [ｍｍ]と変更させたときの粘度値の経時変化である。上述した通り、低振幅域では応答速度が遅いため、経時変化で見ると、粘度値の乱高下が目立っている。このように応答速度が遅いと、特にずり速度の変更を細かく行う測定の場合に、連続的ななめらかな測定グラフが得られないという問題が生じる。
粘度計のフィードバック系の外乱は試料の粘性となるが、粘度計の場合、測定対象のほとんどは非ニュートン流体である。非ニュートン流体は、振幅に応じて粘度が刻々と変化するため、フィードバックゲインは測定ごとに全く異なり、予めテーブル等でゲイン設定しておくことが難しい。このため、特許文献１のような音叉振動式粘度計は、試料の粘度、設定した振幅値の如何を問わず、フィードバック系のフィードバックゲインは一定（０[ｄＢ]）で測定を行っている。
このことは、音叉振動式粘度計に限らない。他の粘度計であっても、粘度の測定は、設定した目標ずり速度の入力値と試料に挿入される機械系からの出力値でフィードバック系を構築して、出力が安定したときに測定する構成で行われているため、同様の理由で、高粘度、低ずり速度域で応答速度が遅く、連続的ななめらかな測定グラフは得られないことが知られている。
本発明は、従来技術の問題を解決するために、流動体の粘度の測定に関し、特に高粘度、低ずり速度（低振幅、低回転）域の測定の応答速度を改善し、連続的な（アナログ的な）なめらかな測定グラフを得る方法及び装置を提供するものである。
 発明を解決するための手段
前記目的を達成するために、本発明のある態様では、測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計で、ある粘度の試料に対する、ある目標振幅値での測定にて、前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、これを目標振幅値の変更ごとに行うゲインコントロール手段、を含むことを特徴とする。
または、測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、ある粘度の試料に対する、ある目標振幅値での測定にて、前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、これを目標振幅値の変更ごとに行うことを特徴とする。
または、測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計で、ある粘度の試料に対する、ある目標ずり速度での測定にて、前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、これを目標ずり速度の変更ごとに行うゲインコントロール手段、を含むことを特徴とする。
または、測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、ある粘度の試料に対する、ある目標ずり速度での測定にて、前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、これを目標ずり速度の変更ごとに行うことを特徴とする。
この態様によれば、測定ごとに最適なフィードバックゲインを設定することができるので、ある粘度あるずり速度でのあらゆる測定で（高粘度、低ずり速度域での測定であっても）応答速度が安定し、結果として連続的ななめらかな測定グラフが得られる。
また、本発明の別の態様では、測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計で、予め、ある粘度の試料をある目標振幅値で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、振幅値に対する前記最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めておき、前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記振幅値変更手段が出力する目標振幅値に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させる簡易フィードバックゲイン設定手段、を含むことを特徴とする。
または、測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、予め、ある粘度の試料をある目標振幅値で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、振幅値に対する前記最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めおき、前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記振幅値変更手段が出力する目標振幅値に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させることを特徴とする。
または、測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計で、予め、ある粘度の試料をある目標ずり速度で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、ずり速度に対する最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めておき、前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記ずり速度変更手段が出力する目標ずり速度に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させる簡易フィードバックゲイン設定手段、を含むことを特徴とする。
または、測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、予め、ある粘度の試料をある目標ずり速度で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、ずり速度に対する最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めておき、前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記ずり速度変更手段が出力する目標ずり速度に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させることを特徴とする。
この態様によれば、予め、測定が想定されうる粘度とずり速度の組み合わせを網羅する試験を複数パターン行って、これらの最適フィードバックゲインから発振領域を求めておき、測定時には、目標ずり速度（目標振幅値）に応じて、発振領域以下でフィードバックゲインを複数段階で変化させる（簡易フィードバックゲインを設定する）ことで、既知として制御できる目標ずり速度（目標振幅値）を基準として、いずれの測定（低粘度から高粘度まで）でも好適なゲインを設定することができるので、簡易な構成で、あらゆる測定で（高粘度、低ずり速度域での測定であっても）応答速度が安定し、結果として連続的ななめらかな測定グラフが得られる。
本発明によれば、特に高粘度、低ずり速度域の測定の応答速度が改善され、連続的な（アナログ的な）なめらかな測定グラフを得ることができる。
次に、本発明の好適な実施の形態について説明する。
（実施形態１）
（実施形態１の装置構成）
実施形態１は、音叉振動式粘度計である。図１に示した特許文献１の音叉振動式粘度計の駆動機構部２の構成は、実施形態１に係る音叉振動式粘度計１にも共通する。音叉振動式粘度計１の本体及び駆動機構部２の詳細な構成は、例えば日本国特許公開公報２００５−９８６２号等にも記載されている。
振動子３，３は、測定試料４中に挿入され、試料４にずり速度を発生させる一対の機械部であり、セラミック部材や金属部材等の薄肉平板状の板材から形成され、先端に円形状の拡大部が設けられている。この拡大部が、試料４との接液部となる。振動子３，３は、厚み方向の中心軸が試料４中で同一平面上に位置するように構成されている。
符号５，５は、一対の板バネであり、板バネ５，５に対し、振動子３，３の基端部が、接続部材６，６を介して固定されている。板バネ５の振動子接続側端部と反対側の端部は、逆凸形状のフレーム７の左右凸部に固定されている。板バネ５の長手方向中央部には、薄肉部が形成されている。フレーム７は、図示しない粘度計１本体のスタンドにより支持されており、本体に設置のハンドル操作により、昇降及び前後移動可能に構成されている。これにより、一対の振動子３，３は、試料４に所定の深さで挿入される。フレーム７の下方凸部には、試料用温度センサ８が設けられている。
符号１０は電磁駆動部であり、振動子３と接続する接続部材６の中央部に固定されたフェライト磁石１０ａの一端部が、フレーム７の下方凸部側面に固定された電磁コイル１０ｂの内側に挿入された、ムービングマグネット方式として構成されている。この電磁駆動部１０により、板バネ５，５を一定の振動数で逆位相に強制的に振動させることで、振動子３，３が同様の振動をする。符号１１は渦電流損検出非接触型の変位検出センサである。変位検出センサ１１は、振動子３の振幅は振動子３と一体の板バネ５の振幅と同等であるとして、フレーム７に、板バネ５の振動子接続側端部と近接する位置に固定され、板バネ５の振幅を検出する。
（実施形態１の制御構成）
次に、図５は、実施形態１に係る音叉振動式粘度計１の制御系のブロック図である。実施形態１に係る音叉振動式粘度計は、正弦波発生回路１３、比較器１４、制御器１５、Ｉ／Ｖ変換回路１６、Ａ／Ｄ変換器１７、マイクロコントローラ１８を有する。マイクロコントローラ１８には、目標振幅値を変更するためのＰＷＭ変調回路１２Ａと、フィードバックゲインを変更するためのＰＷＭ変調回路１２Ｂが接続（或いは内蔵）されている。ＰＷＭ変調回路１２Ａと比較器１４の間には、目標振幅値に係る振幅制御信号をＤ／Ａ変換する振幅値Ｄ／Ａ変換器３１が接続されている。ＰＷＭ変調回路１２Ｂと制御器１５の間には、後述するゲインコントロール信号をＤ／Ａ変換するゲインＤ／Ａ変換器３２が接続されている。マイクロコントローラ１８及びＰＷＭ変調回路１２Ａが振幅値変更手段である。
マイクロコントローラ１８には、音叉振動式粘度計１本体とは別体の、測定値を数値表示する表示器２２と、入力部等を有し測定値をグラフ化する専用コントローラ２４が接続されており、ユーザは、専用コントローラ２４から測定条件の設定が行える。測定条件とは、振動子３，３の振幅の変更パターン（振幅の下限値及び上限値、振幅の変化量、振幅を上昇させるか，下降させるか、又は往復させるか）等である。専用コントローラ２４では、測定値の経時変化グラフや、振幅値と粘度値のフローカーブ曲線など、設定に応じて種々のグラフ形態で表示が可能である。
測定を開始すると、マイクロコントローラ１８から正弦波発生回路１３に駆動信号が出力され、Ｉ／Ｖ変換回路１６を経て、駆動電流が電磁コイル１０ｂに流れる。これにより、電磁駆動部１０で磁力が発生し、振動子３，３が逆位相の共振振動を開始する。これを受けた振動子３の振幅が変位検出センサ１１により検出され、比較器１４に出力される。
マイクロコントローラ１８は、ＰＷＭ変調回路１２Ａを介し、測定条件に添った目標振幅値に対応する振幅制御信号を、比較器１４に出力する。比較器１４は、目標振幅値と変位検出センサ１１からの入力値を比較し、制御器１５に送る。マイクロコントローラ１８は、ゲインコントロール信号により、ゲインコントロール部３３のゲインの初期値を設定するとともに、後述（図６のステップＳ１０３〜Ｓ１０５）するように、粘度値の発振をみてゲインを減少させる。制御器１５は、可変増幅器を含んで構成されたゲインコントロール部３３とＰＩＤ制御部１５Ａを有する。ゲインコントロール部３３は、比較器１４からの信号と、ゲインコントロール信号によって設定されたフィードバックゲインとを乗算し、ＰＩＤ制御部１５Ａに出力する。ＰＩＤ制御部１５Ａは、振動子３，３が目標振幅値で振動するように電磁コイル１０ｂに流す駆動電流を増減し、フィードバック制御する。マイクロコントローラ１８、ＰＷＭ変調回路１２Ｂ及びゲインコントロール部３３がゲインコントロール手段である。
電磁コイル１０ｂに流れる駆動電流は、予め設定されたタイミングでサンプリングされる。そして、この駆動電流が、Ｉ／Ｖ変換回路１６及びＡ／Ｄ変換器１７を介してマイクロコントローラ１８に入力され、マイクロコントローラ１８で対応する粘度値に換算され、表示器２２と専用コントローラ２４に表示される。試料用温度センサ８からの信号は、温度用Ａ／Ｄ変換器１９を介して、マイクロコントローラ１８に入力され、必要に応じ表示器２２と専用コントローラ２４に表示される。
（実施形態１の測定方法）
次に、ゲインコントロールの方法を含む、実施形態１に係る音叉振動式粘度計１の試料物性の測定方法について説明する。図６は実施形態１に係る音叉振動式粘度計１の試料物性の測定方法を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１に進み、設定した測定条件に従って、目標振幅値が設定される。次に、ステップＳ１０２に進み、振動子３，３の振動が開始される。次に、ステップＳ１０３で、マイクロコントローラ１８は、ゲインコントロール信号をゲインコントロール部３３に出力し、予め定めた高いフィードバックゲインに設定する。次に、ステップＳ１０４で、設定したゲインで得られた粘度値が発振するか否かを確認する。発振するか否かは、一例として、粘度値のサンプリングを２[回／秒]としたときの表示レベルの粘度値10％以上となるか否かで判断する。なお、発振するか否かの判断（限界点の設定）は、装置に求められる測定精度及び測定時間から好適に設計されてよい。発振する場合は、ステップＳ１０５に進み、前回のゲインを予め設定されたΔｄＢだけ減少し、ステップＳ１０４に戻る。発振しない場合は、粘度値が発振する直前の限界点を見つけたとして、ステップＳ１０６に進み、現在のゲインを最適フィードバックゲインＦＧＯＰとして確定する。次に、ステップＳ１０７に進み、最適フィードバックゲインＦＧＯＰで得られた粘度値を、この目標振幅値のときの粘度の測定値として取得し、この測定値を表示器２２に表示し、専用コントローラ２４でグラフ化して表示する。次に、ステップＳ１０８に進み、次の目標振幅値に変更し、測定条件が完了するまでこれを繰り返す。
（実施形態１の応答速度）
図７は実施形態１に係る音叉振動式粘度計１の応答速度を示す図である。図７は、振幅値[ｍｍ]を横軸に、応答時間[秒]を縦軸に取って、標準液：１[ｍＰａ・ｓ]，１０００[ｍＰａ・ｓ]，８０００[ｍＰａ・ｓ]，２６０００[ｍＰａ・ｓ]を試料４として、それぞれ４５[ｍｌ]を、測定温度２５℃一定条件下、目標振幅値０．０７／０．１０／０．２０／１．２[ｍｍ]と変更させ、各振幅値で粘度値が安定する（一例として、表示レベルの粘度値1％以内となったときで判断した）までに要した応答時間を調べたものである。図７から、実施形態１では、低粘度から高粘度、低振幅から高振幅のいずれの測定であっても、応答時間は約１５ [秒] 以内に収まることがわかる。
このことから、実施形態１によれば、各域で（高粘度域、低振幅域であっても）応答速度が速まったため、振幅の変更を細かく行うように（振幅値の変化量を小さく）設定しても、経時変化で見てもデータの乱高下が目立たず、連続的ななめらかな測定グラフが得られる。また、実施形態１によれば、特に高粘度、低振幅域（低ずり速度域）の測定の応答速度が早まったことにより、全体的な測定時間が大幅に短縮する。
（実施形態２）
（実施形態２の装置構成）
実施形態２も、音叉振動式粘度計であるが、実施形態１とはゲイン設定の思想が異なり、実施形態１とは別の方法及び制御構成である。実施形態２に係る音叉振動式粘度計１の駆動機構部２の構成は、実施形態１（図１）と同様である。
（実施形態２の制御構成）
次に、図８は、実施形態２に係る音叉振動式粘度計１の制御系のブロック図、図９は図８の要部の詳細回路図である。ただし、実施形態１（図５）と同一の構成については、同一の符号を引用し、適宜説明を割愛する。
実施形態１と同様、マイクロコントローラ１８及びＰＷＭ変調回路１２Ａが振幅値変更手段である。実施形態２では、制御器１５の構成が異なる。制御器１５は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２、…Ｒｎがそれぞれ異なる選択回路３４Ａと、増幅器３４Ｂとを含んで構成されたゲイン設定部３４と、ＰＩＤ制御部１５Ａを有する。ゲイン設定部３４は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２、…Ｒｎに一対に接続されたアナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷｎのＯＮ／ＯＦＦにより、いずれか一が選択されて動作する。アナログスイッチＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷｎは、マイクロコントローラ１８が出力するゲイン選択信号により動作する。ゲイン設定部３４は、比較器１４からの信号と、ゲイン選択信号によって設定された簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍ＝Ｒｎ／Ｒ０（Ｒ０：比較器１４とゲイン設定部３４間に接続した抵抗器の抵抗値）とを乗算し、ＰＩＤ制御部１５Ａに出力する。マイクロコントローラ１８がどの簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを選択するかは、次に述べる発振領域Ｐｏｓから決定する。マイクロコントローラ１８及びゲイン設定部３４が、簡易フィードバックゲイン設定手段である。
（発振領域）
発振領域Ｐｏｓは、予め、測定試料に挿入する一対の振動子と、該振動子を振動させる電磁駆動部と、該振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、該振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、上記変位検出センサの出力値が上記目標振幅値となるように上記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行うことのできる、ある試験機を用いて、ある粘度の試料をある目標振幅値で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点でのフィードバック制御における最適フィードバックゲインＦＧＯＰを求める試験を行い、上記試験を複数パターン行って得られた、振幅値に対する上記最適フィードバックゲインＦＧＯＰのプロット領域である。
発振領域Ｐｏｓを求めるための試験機及び試験方法の一例として、実施形態１の装置（図５）及び測定方法（図６）が挙げられる。ただし、発振領域Ｐｏｓを求めるための試験機及び試験方法は、測定値が発振する直前のデータが得られるものであればよく、実施形態１に限定されるものではない。例えば、上記の機械系と電気系を含むシステムを有する装置で周波数をスイープさせ、システムのゲイン特性と位相特性を求めることでも、最適フィードバックゲインＦＧＯＰを求めることができる。
具体的に、図１０は発振領域Ｐｏｓの一例を示す図である。図１０は、一例として、実施形態１の装置（図５）及び測定方法（図６）によって、標準液：１[ｍＰａ・ｓ]，１０００[ｍＰａ・ｓ]，８０００[ｍＰａ・ｓ]，２６０００[ｍＰａ・ｓ]を試料４として、それぞれ４５[ｍｌ]を、測定温度２５℃一定条件下、目標振幅値０．０７／０．１０／０．２０／１．２[ｍｍ]と変更させたときの、各最適フィードバックゲインＦＧＯＰ[ｄＢ]を、振幅値[ｍｍ]を横軸に、最適フィードバックゲインＦＧＯＰ[ｄＢ]を縦軸に取ってプロットしたものである。
このように、予め、測定が想定されうる粘度と振幅の組み合わせを網羅する試験（測定が想定されうる低粘度から高粘度の各流動体に対し、測定が想定されうる低振幅から高振幅の振幅変化を与える試験）を複数パターン行って、これらの最適フィードバックゲインＦＧＯＰを求め、得られた最適フィードバックゲインＦＧＯＰのプロット領域（振幅値ごとに最大値を取り、最大値を結んだ線（図１０の一点鎖線の下の領域）を、発振領域Ｐｏｓとして求めておく。すなわち、図１０の斜線部が発振領域Ｐｏｓである。
（簡易フィードバックゲインの設定方法）
簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍは、発振領域Ｐｏｓ以下のところで、目標振幅値に応じて複数段階で変化するように設定する。図１１は簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍ設定の一例を示す図である。図１１は、例えば予めの試験で図１０の発振領域Ｐｏｓが得られた場合に、この発振領域Ｐｏｓの値を元に、目標振幅値が０〜０．２[ｍｍ]で測定しているときは簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを１４[ｄＢ]に設定し、目標振幅値が０．２超〜０．４[ｍｍ] で測定しているときは簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを５[ｄＢ]に設定し、目標振幅値が０．４超 [ｍｍ] で測定しているときは簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを０[ｄＢ]に設定する例である。図１１の数値及び段階数はあくまで一例である。
すなわち、実施形態２では、制御可能で既知となる目標振幅値を基準として、いずれの測定（低粘度から高粘度）でも好適に機能する簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを、段階的に設定する。簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍは、目標振幅値に応じて、発振領域Ｐｏｓ以下でゲイン（１）、ゲイン（２）、…ゲイン（ｎ）、と複数に段階的に変化すればよい。そして、これらの設定した簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍから抵抗値Ｒ１，Ｒ２・・・Ｒｎを決定し、測定時には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷｎを利用して、マイクロコントローラ１８が目標振幅値に照らして選択的にゲインを設定する。
（実施形態２の測定方法）
次に、図１１の例示のように簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを設定した場合の、実施形態２に係る音叉振動式粘度計１の試料物性の測定方法について説明する。図１２は実施形態２に係る音叉振動式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１に進み、設定した測定条件に従って、目標振幅値が設定される。次に、ステップＳ２０２に進み、設定された目標振幅値が０．２[ｍｍ]以下か判定される。目標振幅値が０．２[ｍｍ]以下であれば、ステップＳ２０３に進み、ゲイン（１）、この場合は簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを１４[ｄＢ]に設定する。次に、ステップＳ２０７に進み、振動子３，３の振動が開始される。一方、ステップＳ２０２で目標振幅値が０．２[ｍｍ]超であれば、ステップＳ２０４に進み、設定された目標振幅値が０．４[ｍｍ]以下か判定される。目標振幅値が０．４[ｍｍ]以下であれば、ステップＳ２０５に進み、ゲイン（２）、この場合は簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを５[ｄＢ]に設定し、ステップＳ２０７に進み、振動子３，３の振動が開始される。ステップＳ２０４で目標振幅値が０．４[ｍｍ]超であれば、ステップＳ２０６に進み、ゲイン（３）、この場合は簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを０[ｄＢ]に設定し、ステップＳ２０７に進み、振動子３，３の振動が開始される。ステップＳ２０７で振動子３，３の振動が開始されると、次に、ステップＳ２０８に進み、設定された簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍで得られた粘度値を、この目標振幅値のときの粘度の測定値として取得し、この測定値を表示器２２に表示し、専用コントローラ２４でグラフ化して表示する。次に、ステップＳ２０８に進み、次の目標振幅値に変更し、ステップＳ２０１に戻り、測定条件が完了するまでこれを繰り返す。
（実施形態２の応答速度）
図１３は実施形態２に係る音叉振動式粘度計の応答速度を示す図である。図１３は、振幅値[ｍｍ]を横軸に、応答時間[秒]を縦軸に取って、標準液：１[ｍＰａ・ｓ]，１０００[ｍＰａ・ｓ]，８０００[ｍＰａ・ｓ]，２６０００[ｍＰａ・ｓ]を試料４として、それぞれ４５[ｍｌ]を、測定温度２５℃一定条件下、目標振幅値０．０７／０．１０／０．２０／１．２[ｍｍ]と変更させ、各振幅値で粘度値が安定する（一例として、表示レベルの粘度値1％以内となったときで判断した）までに要した応答時間を調べたものである。図１３から、実施形態２では、低粘度から高粘度、低振幅から高振幅のいずれの測定であっても、応答時間は約２５ [秒] 以内に収まることがわかる。
このことから、実施形態２によれば、各域で（高粘度域、低振幅域であっても）応答速度が速まったため、振幅の変更を細かく行うように（振幅値の変化量を小さく）設定しても、経時変化で見てもデータの乱高下が目立たず、連続的ななめらかな測定グラフが得られる。また、実施形態２によれば、特に高粘度、低振幅域（低ずり速度域）の測定の応答速度が早まったことにより、全体的な測定時間が大幅に短縮する。
（実施例）
図１４及び図１５は 実施形態２に係る音叉振動式粘度計１で得られた測定グラフであり、市販のハンドクリームを試料４として、４５[ｍｌ]を、測定温度２５℃一定条件下、目標振幅値を０．０７〜１．２０[ｍｍ]まで０．０１[ｍｍ]刻み（２２７[ステップ]）で変更し、上昇のち下降させて測定したものである。図１４は、横軸に時間[秒]、右縦軸に振幅値[ｍｍ]、左縦軸に粘度値[ｍＰａ・ｓ]としたもの、図１５は、横軸は振幅値[ｍｍ]、縦軸は粘度値[ｍＰａ・ｓ]としたものである。
図１４及び図１５にあらわれている通り、実施形態２によれば、一に、各域の応答速度が速まったため、振幅の変更を細かく行っても（０．０１[ｍｍ]刻み（２２７[ステップ]）、データの乱高下が目立たない、連続的ななめらかな測定グラフが得られることがわかる。
二に、各域の応答速度が速まったことを受けて、全体の測定時間が短縮できる。具体的に、例えば従来（特許文献１）の音叉式粘度計で、図１４及び図１５の測定条件と同様に、振幅を０．０１[ｍｍ]刻み（２２７[ステップ]）で変更する測定を試みると、図３の応答速度の結果を鑑みれば、測定値の取得に約５５[秒]の安定待ち＋５[秒]のデータ取得の設計が考えられるが、この場合、測定時間は約３．４時間も要することになる。一方、実施形態２の音叉振動式粘度計１で、振幅の変更量を小さく（０．０１[ｍｍ]刻み、２２７[ステップ]で変更）した例が図１４及び図１５であるが、この実施例では、ゲインの簡易設定により各域の応答速度が速まったこと、また、振幅の変更量が小さいため、系が安定するのがいっそう早くなったことを受けて、ステップ２０８における粘度の測定値の取得は、１０[秒]の安定待ち＋２[秒]のデータ取得の設計が可能であった。結果、測定時間は４５分で終了した。
また、実施形態２では、ゲインの変更は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、…ＳＷｎのようなハード的要素を利用する構成であるため、簡易な構成であり、装置コストを低減することができる。
（実施形態３）
実施形態３は、実施形態１の測定方法を、回転式粘度計で行うものである。図１６は実施形態３に係る回転式粘度計の制御系のブロック図である。
（実施形態３の装置及び制御構成）
なお、実施形態１の構成と（要素機能として）共通する構成については、同一の符号を引用する。実施形態３に係る回転式粘度計（コーン・プレート式、共軸二重円筒式）は、試料４に挿入され、ずり速度を発生させる回転子（機械部）３と、この回転子３を駆動させるものとして、回転子３を回転させるアクチュエータ（機械駆動部）１３と、比較器１４と、制御器１５と、マイクロコントローラ１８と、回転子３の回転（変位）を検出するロータリーエンコーダ等の変位検出センサ１１と、回転子３のトルクを検出するトーションバネ等のトルク検出センサ１１０を有する。制御器１５は、ゲインコントロール部３３と、ＰＩＤ制御部１５Ａを有する。マイクロコントローラ１８は、図示しない表示部、入力部等が接続されており、回転子３の目標ずり速度（回転数[ｒｐｍ]）を測定条件に応じ決定し、目標ずり速度に対応するずり速度制御信号を比較器１４に出力するとともに、アクチュエータ１３を制御する。マイクロコントローラ１８がずり速度変更手段である。
回転子３の回転数は、変位検出センサ１１により検出され、比較器１４に出力される。比較器１４は、目標ずり速度と変位検出センサ１１からの入力値を比較し、制御器１５に送る。マイクロコントローラ１８は、ゲインコントロール信号により、ゲインコントロール部３３のゲインの初期値を設定するとともに、後述（図１７のステップＳ１０３〜Ｓ１０５）するように、粘度値の発振をみてゲインを減少させる。制御器１５は、ゲインコントロール部３３において、比較器１４からの信号と、ゲインコントロール信号によって設定されたフィードバックゲインとを乗算し、ＰＩＤ制御部１５Ａに出力する。ＰＩＤ制御部１５Ａは、回転子３が目標ずり速度で回転するようにアクチュエータ１３の駆動力を増減し、フィードバック制御する。マイクロコントローラ１８、ＰＷＭ変調回路１２Ｂ及びゲインコントロール部３３がゲインコントロール手段である。一方で、回転子３に作用するトルクがトルク検出センサ１１０で検出され、マイクロコントローラ１８に出力される。マイクロコントローラ１８は、このトルクと試料粘度には比例関係があることを利用して、対応する粘度値に換算し、表示部等に表示する。
（実施形態３の測定方法）
図１７は実施形態３に係る回転式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャートである。実施形態３の測定方法は、実施形態１の測定方法と略同様であるため、実施形態１のステップ番号を引用して、異なる部分を読み替えて説明する。まず、ステップＳ１０１に進むと、設定した測定条件に従って、目標ずり速度が設定される。次に、ステップＳ１０２で回転子３の駆動が開始すると、ステップＳ１０３で、最初は高いフィードバックゲインが設定される。次に、ステップＳ１０４で粘度値が発振すると判断されればステップＳ１０５に進み、限界点を見つけるまでゲインが減少される。限界点が見つかれば、ステップＳ１０６で最適フィードバックゲインＦＧＯＰが確定され、この目標ずり速度のときの粘度値を測定値として取得し、この測定値を表示部に表示し、グラフ化して表示する。次に、ステップＳ１０８で、次の目標ずり速度に変更し、測定条件が完了するまでこれを繰り返す。
（実施形態４）
実施形態４は、実施形態２の測定方法を、回転式粘度計で行うものである。図１８は実施形態４に係る回転式粘度計の制御系のブロック図である。
（実施形態４の装置及び制御構成）
実施形態４に係る粘度計は、実施形態３の粘度計の装置構成と同様であり、回転子（機械部）３、アクチュエータ（機械駆動部）１３、比較器１４、制御器１５、マイクロコントローラ１８、変位検出センサ１１、そしてトルク検出センサ１１０を有する。制御器１５は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２、…Ｒｎがそれぞれ大〜小に異なる選択回路３４Ａと増幅器３４Ｂを含んで構成されたゲイン設定部３４と、ＰＩＤ制御部１５Ａを有する。マイクロコントローラ１８は、目標ずり速度に係るずり速度制御信号を比較器１４に出力するとともに、アクチュエータ１３を制御する。マイクロコントローラ１８がずり速度変更手段である。
回転子３の回転数は変位検出センサ１１により検出され、比較器１４に出力される。比較器１４は、目標ずり速度と変位検出センサ１１からの入力値を比較し、制御器１５に送る。制御器１５では、ゲイン設定部３４において、比較器１４からの信号と、ゲイン選択信号によって設定された簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍ＝Ｒｎ／Ｒ０とを乗算し、ＰＩＤ制御部１５Ａに出力する。マイクロコントローラ１８がどの簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍを選択するかは、発振領域Ｐｏｓから決定する。マイクロコントローラ１８及びゲイン設定部３４が、簡易フィードバックゲイン設定手段である。
（簡易フィードバックゲインの設定方法）
実施形態４においても、発振領域Ｐｏｓは、予め、測定が想定されうる粘度とずり速度の組み合わせを網羅する試験（低粘度から高粘度の各流動体に対し、低ずり速度から高ずり速度のずり速度変化を与える試験）を複数パターン行って、これらの最適フィードバックゲインＦＧＯＰを求め、得られた最適フィードバックゲインＦＧＯＰのプロット領域（ずり速度ごとに最大値を取り、最大値を結んだ線の下の領域）を求めておく。そして、簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍは、目標ずり速度に応じて、発振領域Ｐｏｓ以下でゲイン（１）、ゲイン（２）、…ゲイン（ｎ）、と複数に段階的に設定する。
（実施形態４の測定方法）
図１９は実施形態４に係る回転式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャートである。実施形態４の測定方法は、実施形態２の測定方法略同様であるため、実施形態２のステップ番号を引用して、異なる部分を読み替えて説明する。まず、ステップＳ２０１に進み、設定した測定条件に従って、目標ずり速度が設定される。次に、ステップＳ２０２に進み、設定された目標ずり速度がＡ[ｒｐｍ] 以下か判定され、Ａ[ｒｐｍ]以下であれば、ステップＳ２０３に進み、簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍ（１）に設定し、ステップＳ２０７に進む。一方、Ａ[ｒｐｍ] 超であれば、ステップＳ２０４に進み、設定された目標ずり速度がＢ[ｒｐｍ]以下か判定される。Ｂ[ｒｐｍ]以下であれば、ステップＳ２０５に進み、簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍ（２）に設定し、ステップＳ２０７に進む。一方、Ｂ[ｒｐｍ] 超であれば、ステップＳ２０６に進み、簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍ（３）に設定し、ステップＳ２０７に進み、回転子３の回転が開始される。次に、ステップＳ２０８で、設定された簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍで得られた粘度値を、この目標ずり速度のときの粘度の測定値として取得し、この測定値を表示部に表示し、グラフ化して表示する。次に、ステップＳ２０８で、次の目標ずり速度に変更し、測定条件が完了するまでこれを繰り返す。なお、実施形態２を引用して、上述で簡易フィードバックゲインＦＧｓｉｍは３段階に設定しているが、発振領域Ｐｏｓ以下で複数段階的に設定されていれば良い。
以上、本発明の方法及び装置の実施の形態を、音叉振動式粘度計、回転式粘度計で説明したが、本発明の測定方法は、設定した目標ずり速度の入力値と試料に挿入される機械系からの出力値でフィードバック系を構築して、出力が安定したときに測定値を得る構成を有する、他の粘度計でも実現できる。
また、本発明の方法及び装置によれば、連続的な（アナログ的な）なめらかな測定グラフが得られるので、変曲点が把握しやすくなるという効果が得られる。このことは、試料の物性の一指針となる降伏値等の測定精度の向上に繋がり、本発明の方法及び装置は、より実態に近い流動体の物性解明に貢献することができる。
音叉振動式粘度計の駆動機構部の構成図 従来の音叉振動式粘度計の制御系のブロック図 従来の音叉式粘度計の応答速度を示す図 従来の音叉振動式粘度計で得られた測定グラフ 実施形態１に係る音叉振動式粘度計の制御系のブロック図 実施形態１に係る音叉振動式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャート 実施形態１に係る音叉振動式粘度計の応答速度を示す図 実施形態２に係る音叉振動式粘度計の制御系のブロック図 同制御系の要部の詳細回路図 発振領域の一例を示す図 簡易フィードバックゲイン設定の一例を示す図 実施形態２に係る音叉振動式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャート 実施形態２に係る音叉振動式粘度計の応答速度を示す図 実施形態２に係る音叉振動式粘度計で得られた測定グラフ 実施形態２に係る音叉振動式粘度計で得られた測定グラフ 実施形態３に係る回転式粘度計の制御系のブロック図 実施形態３に係る回転式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャート 実施形態４に係る回転式粘度計の制御系のブロック図 実施形態４に係る回転式粘度計の試料物性の測定方法を示すフローチャート
１ 粘度計
３ 振動子（機械部）
４ 試料
１０ 電磁駆動部
１１ 変位検出センサ
１３ アクチュエータ（機械駆動部）
１４ 比較器
１５ 制御器
１８ マイクロコントローラ
３３ ゲインコントロール部
３４ ゲイン設定部

Claims (8)

  1. 測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計で、
    ある粘度の試料に対する、ある目標振幅値での測定にて、
    前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、
    これを目標振幅値の変更ごとに行うゲインコントロール手段、を含む
    ことを特徴とする音叉振動式粘度計。
  2. 測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、
    ある粘度の試料に対する、ある目標振幅値での測定にて、
    前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、
    これを目標振幅値の変更ごとに行う
    ことを特徴とする試料物性の測定方法。
  3. 測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計で、
    ある粘度の試料に対する、ある目標ずり速度での測定にて、
    前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、
    これを目標ずり速度の変更ごとに行うゲインコントロール手段、を含む
    ことを特徴とする粘度計。
  4. 測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、
    ある粘度の試料に対する、ある目標ずり速度での測定にて、
    前記フィードバック制御でのフィードバックゲインを高い値に最初設定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点を見つけるまでゲインを減少し、前記限界点でのゲインを最適フィードバックゲインとして、前記最適フィードバックゲインにて粘度を測定し、
    これを目標ずり速度の変更ごとに行う
    ことを特徴とする試料物性の測定方法。
  5. 測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計で、
    予め、ある粘度の試料をある目標振幅値で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、振幅値に対する前記最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めておき、
    前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記振幅値変更手段が出力する目標振幅値に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させる簡易フィードバックゲイン設定手段、を含む
    ことを特徴とする音叉振動式粘度計。
  6. 測定試料に挿入する一対の振動子と、前記振動子を振動させる電磁駆動部と、前記振動子の目標振幅値を出力する振幅値変更手段と、前記振動子の振幅を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標振幅値となるように前記電磁駆動部に流す駆動電流を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動電流値から試料の粘度を測定する音叉振動式粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、
    予め、ある粘度の試料をある目標振幅値で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、振幅値に対する前記最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めおき、
    前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記振幅値変更手段が出力する目標振幅値に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させる
    ことを特徴とする試料物性の測定方法。
  7. 測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計で、
    予め、ある粘度の試料をある目標ずり速度で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、ずり速度に対する最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めておき、
    前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記ずり速度変更手段が出力する目標ずり速度に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させる簡易フィードバックゲイン設定手段、を含む
    ことを特徴とする粘度計。
  8. 測定試料に挿入し、前記試料にずり速度を発生させる機械部と、前記機械部を駆動させる機械駆動部と、前記機械部の目標ずり速度を出力するずり速度変更手段と、前記機械部の変位を測定する変位検出センサと、を含み、前記変位検出センサの出力値が前記目標ずり速度となるように前記機械駆動部の駆動力を制御するフィードバック制御を行い、前記駆動力から試料の粘度を測定する粘度計を用いた試料物性の測定方法であって、
    予め、ある粘度の試料をある目標ずり速度で測定し、得られた粘度値が発振する直前となる限界点での前記フィードバック制御における最適フィードバックゲインを求める試験を行い、前記試験を複数パターン行って得られた、ずり速度に対する最適フィードバックゲインのプロット領域を発振領域として求めておき、
    前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記ずり速度変更手段が出力する目標ずり速度に応じて、前記発振領域以下で複数段階で変化させる
    ことを特徴とする試料物性の測定方法。
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