JP6923187B2 - 粘度測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定対象物の粘度を測定する粘度測定装置に関する。

従来から、下記非特許文献１等に記載のように、液体等の測定対象物の粘度を測定する振動式の粘度測定装置が知られている。この装置では、以下のように測定対象物の粘度を測定する。先ず、振動片を測定対象物に浸した状態にし、振動片の素材や形状に応じた振動モードで振動片を強制的に振動させる。その後、測定対象物の粘度によって振動片の振幅が減衰した度合を振動センサーで検出し、当該検出した減衰度合を所定の換算方法で測定対象物の粘度に換算する。

株式会社シロ産業、"デジタル振動粘度計／ＭＦ１０−ＳＯＦ／測定／包装／物流／専門"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２９年３月２２日検索］、インターネット ＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｅｂｓｈｉｒｏ．ｃｏｍ／ｓｙｏｕｈｉｎｓｅｔｕｍｅｉ／ＭＦ１０−ＳＯＦ．ｈｔｍ＞

上記従来の振動式の粘度測定装置を用いて、密閉された容器内の測定対象物の粘度を測定するとする。この場合、容器に開口部を設け、当該開口部を介して振動片を測定対象物に浸す必要がある。このため、測定対象物が開口部から流出しないように、振動片の周面と開口部とを溶接する等して開口部を塞ぐ必要がある。しかし、この場合、振動片の周面が開口部の位置で支持されることになり、振動片は所望の振動モードで振動しなくなる。

そこで、振動片を所望の振動モードで振動させるためには、当該振動モードにおいて振幅が０になる位置で振動片が支持されるように、振動片の一端から開口部までの距離を厳密に調整し、例えば０．１Ｊ〜数Ｊ程度の大きなエネルギーで、強制的に振動片を振動させる必要がある。

また、測定対象物の粘度や、測定対象物に浸されている振動片の質量や長さ等によっては、振動片の振動によって測定対象物が移動することで振動片に反作用の力が係り、振動片に所謂漏れ振動が生じる虞がある。この漏れ振動の影響で、測定対象物の粘度による振幅の減衰度合が精度良く検出されない虞がある。このため、振動片が漏れ振動の影響を受けずに振動できるよう、振動片の質量や長さ等、振動片の構造を厳密に調整する必要がある。従って、振動片の構造は繊細で脆弱となりがちである。

しかし、上記調整を行ったとしても、容器内が高温高圧環境下にある場合等、容器内の環境によっては、振動片が変形したり、破損する虞がある。また、上記調整の結果、振動片に振動を付与する装置や振動片の振幅の減衰度合を検出する装置を、容器に近接する位置にしか配置できない場合、容器内の環境がこれらの装置の誤動作や故障を招く虞がある。このため、上記調整を行う際には、粘度測定装置の全構成要素が容器内の環境に耐え得る強度を持つようにすることも考慮する必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、密閉容器に収容された測定対象物の粘度を精度良く測定でき、測定に必要なエネルギーを低減できる、強度の高い構造にすることが容易な粘度測定装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る粘度測定装置は、測定対象物が収容された容器の開口部に嵌着される仕切板と、前記仕切板に貫設された棒状の第一振動片と、前記仕切板に前記第一振動片と平行に貫設された前記第一振動片と同一素材且つ同一形状の第二振動片と、前記第一振動片及び前記第二振動片は、前記容器側の一端と前記仕切板との間の距離が等長となるように前記仕切板に貫設され、前記第一振動片及び前記第二振動片における前記容器側とは反対側の一端と前記仕切板との間の距離は、１００ｍｍ以上であり、前記第一振動片及び前記第二振動片と前記仕切板は、前記仕切板よりも前記容器側及び前記容器側とは反対側において音叉を形成し、前記第一振動片における前記仕切板よりも前記容器側とは反対側の所定の第一位置に振動を付与する駆動部と、前記第二振動片における前記仕切板よりも前記容器側とは反対側の所定の第二位置の振幅を検出し、当該検出した前記振幅に基づき前記測定対象物の粘度を測定する測定部と、を備える。

本構成によれば、容器が密閉容器であったとしても、密閉容器に開口部を設けて、当該開口部に仕切板を嵌着できる。これにより、測定対象物が開口部から容器外部へ流出することを回避しつつ、仕切板に貫設された第一振動片及び第二振動片を測定対象物に浸して測定対象物の粘度を測定できる。

また、同一素材且つ同一形状の第一振動片及び第二振動片が、容器側の一端と仕切板との間の距離が等長となるように仕切板に貫設されている。このため、仕切板よりも容器側及びその反対側において、第一振動片及び第二振動片と仕切板とによって所謂音叉を形成できる。これにより、駆動部によって第一振動片における仕切板よりも容器側とは反対側の第一位置に振動を付与するだけで、共振現象によって、第一振動片及び第二振動片を其々仕切板との貫設部を支点にして、仕切板よりも容器側及びその反対側において同一の固有振動数で発振させることができる。その結果、第一振動片及び第二振動片の其々を従来と同様に固有の振動モードで強制的に振動させる場合よりも、粘度の測定に用いる第二振動片を振動させるために必要なエネルギーを低減できる。

また、第一振動片及び第二振動片が同一の固有振動数で振動するので、第一振動片及び第二振動片に生じる漏れ振動を相殺できる。これにより、測定対象物の粘度によって減衰された第二振動片における第二位置の振幅を精度良く検出できる。その結果、測定対象物の粘度を精度良く測定できる。また、従来とは異なり、振動片が漏れ振動の影響を受けずに振動するように、振動片の構造を厳密に調整する必要性がなくなる。このため、仕切板よりも容器側とは反対側の第一振動片及び第二振動片の長さを長くし、駆動部及び測定部を、容器内の環境の影響を受けない、容器から十分に離れた位置に配置する等して、粘度測定装置を容器内の環境に耐え得る強度を持つ構造にすることが容易となる。

また、上述の粘度測定装置に、前記駆動部が前記第一振動片における前記第一位置への振動の付与を開始した後、前記第二振動片における前記第二位置の振動を表す信号を正帰還して、前記駆動部が前記第一振動片における前記第一位置に振動を付与するための駆動信号を生成する増幅回路を更に備えてもよい。

本構成によれば、駆動部による第一振動片への振動の付与が開始され、共振現象によって第一振動片及び第二振動片が発振するようになると、増幅回路が第二振動片における第二位置の振動を表す信号を正帰還して生成した駆動信号によって、第一振動片における第一位置に振動が付与される。このため、第二振動片における第二位置が振動を開始した後は、駆動部によって第一振動片における第一位置に振動を付与するための駆動信号を生成しなくても、第一振動片における第一位置の振幅を増大させることができる。

これにより、共振現象によって、第二振動片における第二位置の振幅を、測定部が検出できる程度の大きさになるまで増大させることができる。その結果、駆動部が測定開始時に第一振動片における第一位置に付与する振動の大きさを、第二振動片における第二位置が、共振現象によって振動を開始する程度にまで低減できる。このように、本構成によれば、駆動部が第一振動片における第一位置に振動を付与するための駆動信号を生成するのに必要なエネルギーを低減できる。

また、上述の粘度測定装置に、前記第一振動片の周面を、前記仕切板から前記容器側とは反対側に所定距離離間した位置で支持する第一弾性部材と、前記第二振動片の周面を、前記仕切板から前記容器側とは反対側に前記所定距離離間した位置で支持する第二弾性部材と、を更に備えてもよい。

本構成によれば、第一弾性部材及び第二弾性部材によって、第一振動片及び第二振動片の周面が、仕切板から容器側とは反対側に所定距離離間した位置で支持される。このため、第一振動片及び第二振動片が発振し続け、低周波数成分の振幅が過大になったとしても、第一弾性部材及び第二弾性部材によってその振動を制限し、第一振動片及び第二振動片が筐体に接触することを回避できる。

これにより、前記接触によって第一振動片及び第二振動片が損傷する虞を解消できる。このため、第一振動片及び第二振動片の周面の支持位置が仕切板から十分に離れた位置となるように、第一振動片及び第二振動片の全長及び前記所定距離を長くすることができる。その結果、駆動部及び測定部を、容器内の環境の影響を受けない、容器から十分に離れた位置に配置して、粘度測定装置を容器内の環境に耐え得る強度を持つ構造にすることができる。

また、上述の粘度測定装置に、前記第一振動片の前記容器側とは反対側の一端に連結された第一磁石と、前記第二振動片の前記容器側とは反対側の一端に連結された第二磁石と、前記第一磁石の近傍に配置された駆動コイルと、前記第二磁石の近傍に配置された検知コイルと、を更に備え、前記駆動部は、前記駆動コイルに所定の周波数及び振幅の交流電圧を印加し、前記測定部は、前記第二磁石の振動によって前記検知コイルに生じた交流電圧の振幅を、前記第二振動片における前記第二位置の振幅として検出してもよい。

本構成によれば、コイル及び磁石を用いた簡易な構成で、第一振動片の容器側とは反対側の一端に振動を付与し、第二振動片の容器側とは反対側の一端の振幅を、第二振動片における前記第二位置の振幅として検出することができる。

また、上述の粘度測定装置において、前記第一振動片及び前記第二振動片は、其々、前記仕切板に貫設された本体部材と、前記本体部材の端部に取り外し可能な延長部材と、を備えてもよい。

本構成によれば、本体部材の端部に延長部材を取り付ける又は本体部材の端部から延長部材を取り外して、第一振動片及び第二振動片の仕切板から容器側の長さと、第一振動片及び第二振動片の仕切板から容器側とは反対側の長さと、を容易に調整できる。

本発明によれば、密閉容器に収容された測定対象物の粘度を精度良く測定でき、測定に必要なエネルギーを低減できる、強度の高い構造にすることが容易な粘度測定装置を提供することができる。

本発明の一実施形態における粘度測定装置の概略断面図である。 図１に示す粘度測定装置を図１のＡ−Ａ線方向に見たときの外観図である。 図１に示す粘度測定装置の変形例の部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態における粘度測定装置１００の概略断面図である。図２は、図１に示す粘度測定装置１００を図１のＡ−Ａ線方向に見たときの外観図である。図１に示すように、粘度測定装置１００は、仕切板２０と、第一振動片１１と、第二振動片１２と、筐体１０と、を備えている。

仕切板２０は、液体や紛体等の測定対象物９００が収容された容器９の開口部９１に嵌着される構造になっている。図１には、仕切板２０が開口部９１に嵌着される直前の態様が図示されている。具体的には、図１及び図２に示すように、仕切板２０は、例えばステンレス等の金属板によって、開口部９１と略同径の円状の断面を有する円筒状に形成されている。

また、仕切板２０は、軸方向における容器９側とは反対側の一端にフランジ２９を備えている。つまり、フランジ２９と容器９の開口部９１の周面とを溶接等によって接合することで、仕切板２０は開口部９１に嵌着される。

第一振動片１１及び第二振動片１２は、仕切板２０に貫設された棒状の部材である。第二振動片１２は、第一振動片１１と同一素材且つ同一形状に構成されている。ここで、同一形状とは、長さが同一であり、断面が同一であることを示す。

第一振動片１１及び第二振動片１２は、容器９側の一端と仕切板２０との間の距離Ｌ２が等長となるように仕切板２０に貫設されている。当該距離Ｌ２は、０より長ければよい。

また、第一振動片１１及び第二振動片１２は等長であるので、第一振動片１１及び第二振動片１２の容器９側とは反対側の一端と仕切板２０との間の距離Ｌ１も等長となっている。当該距離Ｌ１は、後述する筐体１０内の各構成要素に容器９の環境の影響が及ばないようにするため、例えば１００ｍｍ以上であることが好ましいが、これに限定されない。

つまり、仕切板２０よりも容器９側及びその反対側において、第一振動片１１及び第二振動片１２と仕切板２０とによって所謂音叉が形成されている。以下、仕切板２０よりも容器９側を左側Ｌと記載し、仕切板２０よりも容器９側とは反対側を右側Ｒと記載する。

第一振動片１１及び第二振動片１２は、其々、仕切板２０に貫設された本体部材１ａと、延長部材１ｂと、を備えて構成されている。延長部材１ｂは、本体部材１ａの仕切板２０より右側Ｒの端部１ｃに設けられた凹部に嵌合する凸部を備え、本体部材１ａの端部１ｃに取り外し可能に構成されている。このため、端部１ｃに延長部材１ｂを取り付ける又は端部１ｃから延長部材１ｂを取り外して、第一振動片１１及び第二振動片１２の仕切板２０より右側Ｒの長さＬ１を容易に調整できる。

同様に、本体部材１ａの容器９側の端部にも凹部を設け、延長部材１ｂを取り外し可能にしてもよい。これにより、第一振動片１１及び第二振動片１２の仕切板２０より左側Ｌの長さＬ２を調整可能にしてもよい。

筐体１０は、仕切板２０より右側Ｒの端部と連結されている。筐体１０には、第一磁石６１と、第二磁石６２と、駆動コイル３１０と、検知コイル３２０と、操作表示部７と、制御部３と、増幅回路４と、が設けられている。

第一磁石６１は、第一振動片１１における仕切板２０より右側Ｒの一端（第一位置）に連結されている。第二磁石６２は、第二振動片１２における仕切板２０より右側Ｒの一端（第二位置）に連結されている。

駆動コイル３１０は、第一磁石６１の近傍に配置されている。第一磁石６１の近傍とは、駆動コイル３１０に電流が流れることにより生じる磁界によって、第一磁石６１が引き寄せられる、又は、遠ざけられる程度に、第一磁石６１から離間した位置を示す。

検知コイル３２０は、第二磁石６２の近傍に配置されている。第二磁石６２の近傍とは、第二磁石６２による磁界によって検知コイル３２０に誘導電流が流れる程度に、第二磁石６２から離間した位置を示す。

操作表示部７は、ユーザーが粘度測定装置１００の各種操作に用いる操作キーや、各種情報を表示する液晶パネル等を備えている。

制御部３は、所定の演算処理を実行する不図示のＣＰＵ、所定の制御プログラムが記憶されたＥＥＰＲＯＭ等の不図示の不揮発性メモリー、及びデータを一時的に記憶するための不図示のＲＡＭを備えている。制御部３は、不揮発性メモリー等に記憶された制御プログラムをＣＰＵに実行させることにより、粘度測定装置１００を統括的に制御する。

具体的には、制御部３は、不揮発性メモリー等に記憶された制御プログラムをＣＰＵに実行させることにより、駆動部３１及び測定部３２として動作する。

駆動部３１は、第一振動片１１における仕切板２０より右側Ｒの一端に振動を付与する。具体的には、駆動部３１は、駆動コイル３１０に所定の交流電圧を印加する。これにより、駆動コイル３１０に交流電流を流し、駆動コイル３１０に生じる磁界を変化させることで、第一磁石６１を振動させる。その結果、第一磁石６１が連結されている第一振動片１１における仕切板２０より右側Ｒの一端が振動を開始する。

上述のように、仕切板２０よりも左側Ｌ及び右側Ｒにおいて、第一振動片１１及び第二振動片１２と仕切板２０とによって所謂音叉が形成されている。このため、駆動部３１によって、第一振動片１１における仕切板２０より右側Ｒの一端に振動が付与されると、共振現象が生じる。これにより、第一振動片１１及び第二振動片１２は、其々、貫設部２１、２２を支点にして、仕切板２０よりも左側Ｌ及び右側Ｒにおいて、同一の固有振動数で振動する。

測定部３２は、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅を検出し、当該検出した前記振幅に基づき、測定対象物９００の粘度を測定する。

具体的には、制御部３が備えるＲＯＭには、予め粘度換算テーブルが記憶されている。粘度換算テーブルとは、測定対象物９００の粘度と、当該測定対象物９００に浸された第二振動片１２を上記固有振動数で振動させたときに、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動によって検知コイル３２０に生じる交流電圧の電圧値と、を対応付けた情報である。粘度換算テーブルは、実験値等に基づき予め定められている。

測定部３２は、検知コイル３２０に生じた交流電圧の電圧値を、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅として検出する。そして、測定部３２は、ＲＯＭに記憶されている粘度換算テーブルから、当該検出した交流電圧の電圧値と対応付けられている測定対象物９００の粘度を読み出すことによって、測定対象物９００の粘度を測定する。

尚、粘度換算テーブルに代えて、測定対象物９００の粘度と、当該測定対象物９００に浸された第二振動片１２を上記固有振動数で振動させたときに、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動によって検知コイル３２０に生じる交流電圧の電圧値と、を対応付ける関数を実験値等に基づき予め定め、当該関数を予めＲＯＭに記憶してもよい。これに合わせて、測定部３２が、ＲＯＭに記憶されている前記関数を用いて、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動として検出した電圧値に対応する測定対象物９００の粘度を算出するようにしてもよい。

増幅回路４は、駆動部３１が第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端への振動の付与を開始した後、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動を表す信号を正帰還して、駆動部３１が第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端に振動を付与するための駆動信号を生成する。

具体的には、増幅回路４は、駆動部３１が第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端への振動の付与を開始した後、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動によって検知コイル３２０に流れた誘導電流を表す電流信号を、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動を表す信号とし、所定のゲインで増幅する。これにより、増幅回路４は、当該誘導電流を表す電流信号を増幅した電流信号を、第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端に振動を付与するための駆動信号として生成し、駆動部３１へ出力する。

駆動部３１は、増幅回路４から当該駆動信号が入力されるようになると、当該入力された駆動信号を駆動コイル３１０に流すことで、第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅を増大させる。その結果、共振現象によって、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅も増大する。

つまり、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端が振動を開始した後は、駆動部３１によって第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端に振動を付与するための駆動信号を生成しなくても、第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅を増大させることができる。

これにより、共振現象によって、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅を、測定部３２が検出できる程度の大きさになるまで増大させることができる。その結果、駆動部３１が測定開始時に第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端に付与する振動の大きさを、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端が、共振現象によって振動を開始する程度にまで低減できる。例えば、駆動部３１が測定開始時に第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端に振動を付与するための駆動信号を生成するのに必要なエネルギーを、発火の虞のない４０マイクロＪ程度にまで低減できる。このため、粘度測定装置１００を安全防爆構造とすることができる。

粘度測定装置１００では、以下のようにして、測定対象物９００の粘度の測定が行われる。ユーザーが操作表示部７を用いて、測定対象物９００の粘度の測定指示を入力する操作を行うと、制御部３は測定対象物９００の粘度の測定を開始する。測定対象物９００の粘度の測定が開始されると、駆動部３１は、駆動コイル３１０に所定の交流電圧を印加する。

これにより、駆動部３１は、第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端への振動の付与を開始する。その結果、共振現象によって、第一振動片１１及び第二振動片１２は、其々、貫設部２１、２２を支点にして同一の固有振動数で振動することを開始する。増幅回路４は、第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振動を表す電流信号が入力されると、当該電流信号を増幅した信号を駆動部３１へ出力する。駆動部３１は、増幅回路４から入力された信号を駆動コイル３１０に流す。これにより、第一振動片１１における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅が増大し、共振現象によって第二振動片１２における仕切板２０よりも右側Ｒの一端の振幅も増大する。

第一振動片１１及び第二振動片１２は、仕切板２０よりも左側Ｌにおいて測定対象物９００の粘度の影響を受け、空気中での上記固有振動数での振動時よりも小さい振幅で振動する。測定部３２は、第二振動片１２における仕切板２０より右側Ｒの一端の振幅として、検知コイル３２０に生じた交流電圧の電圧値を検出するようになると、当該検出した振幅に基づき、測定対象物９００の粘度を測定する。制御部３は、測定部３２が測定した測定対象物９００の粘度を、操作表示部７が備える液晶パネルに表示させる。

このように、上記実施形態の構成によれば、容器９が密閉容器であったとしても、密閉容器に開口部９１を設けて、当該開口部９１に仕切板２０を嵌着できる。これにより、測定対象物９００が開口部９１から容器９外部へ流出することを回避しつつ、仕切板２０に貫設された第一振動片１１及び第二振動片１２を測定対象物９００に浸して、測定対象物９００の粘度を測定できる。

また、駆動部３１によって第一振動片１１における仕切板２０より右側Ｒの一端に振動を付与するだけで、共振現象によって、第一振動片１１及び第二振動片１２を同一の固有振動数で発振させることができる。このため、第一振動片１１及び第二振動片１２の其々を従来と同様に固有の振動モードで強制的に振動させる場合よりも、粘度の測定に用いる第二振動片１２を振動させるために必要なエネルギーを低減できる。

また、第一振動片１１及び第二振動片１２が同一の固有振動数で振動するので、第一振動片１１及び第二振動片１２に生じる漏れ振動を相殺できる。これにより、測定対象物９００の粘度によって減衰された、第二振動片１２における仕切板２０より右側Ｒの一端の振幅を精度良く検出できる。その結果、測定対象物９００の粘度を精度良く測定できる。また、従来とは異なり、振動片が漏れ振動の影響を受けずに振動するように、振動片の構造を厳密に調整する必要性がなくなる。このため、仕切板２０より右側Ｒの第一振動片１１及び第二振動片１２の長さを長くし、駆動コイル３１０、検知コイル３２０、第一磁石６１、第二磁石６２、制御部３及び操作表示部７を、容器９内の環境を受けない、容器９から十分に離れた位置に配置する等して、粘度測定装置１００を容器９内の環境に耐え得る強度を持つ構造にすることが容易となる。

尚、上記実施形態は、本発明に係る実施形態の例示に過ぎず、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。

（１）第一振動片１１及び第二振動片１２は、本体部材１ａ（図１）と延長部材１ｂ（図１）とを連結した構造に限らず、連結部を有さない同一素材及び同一形状の二本の棒状の部材のみによって構成してもよい。

（２）図１の破線部に示すように、筐体１０に、第一振動片１１の周面を、仕切板２０より右側Ｒに所定距離Ｌ５離間した位置で支持する第一弾性部材５１と、第二振動片１２の周面を、仕切板２０より右側Ｒに所定距離Ｌ５離間した位置で支持する第二弾性部材５２と、を更に備えてもよい。第一弾性部材５１及び第二弾性部材５２は、例えば板バネ等で構成すればよい。また、第一弾性部材５１及び第二弾性部材５２と同様の弾性部材を用いて、第一振動片１１の周面と第二振動片１２の周面とを複数個所で支持するようにしてもよい。

本構成によれば、第一振動片１１及び第二振動片１２が発振し続け、低周波数成分の振幅が過大になったとしても、第一弾性部材５１及び第二弾性部材５２によってその振動を制限し、第一振動片１１及び第二振動片１２が筐体１０に接触することを回避できる。

これにより、前記接触によって第一振動片１１及び第二振動片１２が損傷する虞を解消できる。また、第一振動片１１及び第二振動片１２の周面の支持位置が仕切板２０から十分に離れた位置となるように、第一振動片１１及び第二振動片１２の全長及び前記所定距離Ｌ５を長くすることができる。その結果、駆動コイル３１０、検知コイル３２０、第一磁石６１、第二磁石６２、制御部３及び操作表示部７を、容器９内の環境の影響を受けない、容器９から十分に離れた位置に配置して、粘度測定装置１００を容器９内の環境に耐え得る強度を持つ構造にすることができる。

（３）第一磁石６１を、第一振動片１１における、仕切板２０より右側Ｒの一端よりも容器９側の何れかの位置（第一位置）に取り付け、当該第一磁石６１の近傍に、駆動コイル３１０を設けてもよい。これにより、駆動部３１が、第一振動片１１における前記何れかの位置に振動を付与するようにしてもよい。

または、第一磁石６１及び駆動コイル３１０に代えて、第一振動片１１における前記何れかの位置に圧電素子を取り付け、駆動部３１が当該圧電素子に所定の交流電圧を印加するようにしてもよい。これにより、当該圧電素子が第一振動片１１に与える圧力で、第一振動片１１における前記何れかの位置に振動を付与するようにしてもよい。

又は、駆動部３１が、エアシリンダー等を制御して、第一振動片１１における前記何れかの位置に向けてエアを噴出することで、第一振動片１１における前記何れかの位置に振動を付与するようにしてもよい。

（４）第二磁石６２を、第二振動片１２における、仕切板２０より右側Ｒの一端よりも容器９側の何れかの位置（第二位置）に取り付け、当該第二磁石６２の近傍に、検知コイル３２０を設けてもよい。これにより、測定部３２が、第二振動片１２における前記何れかの位置の振幅を検出するようにしてもよい。

または、第二磁石６２及び検知コイル３２０に代えて、第二振動片１２における前記何れかの位置の近傍に、第二振動片１２における前記何れかの位置の振幅を非接触で検出可能な公知の振動センサーを備えてもよい。

これらの場合、測定対象物９００の粘度と、当該測定対象物９００に浸された第二振動片１２を上記固有振動数で振動させたときに第二振動片１２における前記何れかの位置の振動によって検知コイル３２０に生じる交流電圧の電圧値と、を対応付ける情報を前記粘度換算テーブルとして、実験値等に基づき予め定めればよい。又は、測定対象物９００の粘度と、当該測定対象物９００に浸された第二振動片１２を上記固有振動数で振動させたときに第二振動片１２における前記何れかの位置の振動によって検知コイル３２０に生じる交流電圧の電圧値と、を対応付ける関数を、実験値等に基づき予め定めればよい。測定部３２は、前記振動センサーが検出した電圧値を、第二振動片１２における前記何れかの位置の振幅として検出し、当該粘度換算テーブル又は当該関数を用いて、前記振動センサーが検出した電圧値に対応する測定対象物９００の粘度を読み出す又は算出すればよい。

（５）図３は、図１に示す粘度測定装置１００の変形例の部分拡大図である。図３に示すように、第一磁石６１のＮ極（又はＳ極）と第二磁石６２のＳ極（又はＮ極）とが対向するように配置し、第一磁石６１と第二磁石６２との間に検知コイル３２０を配置してもよい。

これに合わせて、第三磁石６３のＮ極（又はＳ極）と第四磁石６４のＳ極（又はＮ極）とが対向するようにして、第一振動片１１における第一磁石６１よりも容器９側の位置に第三磁石６３を更に取り付け、第二振動片１２における第二磁石６２よりも容器９側の位置に第四磁石６４を更に取り付けてもよい。そして、第三磁石６３と第四磁石６４との間に駆動コイル３１０を配置してもよい。

この場合、第一磁石６１及び第二磁石６２が互いに引き寄せ合い、更に第三磁石６３及び第四磁石６４が互いに引き寄せ合うので、第一振動片１１及び第二振動片１２の振幅が更に揃うようになり、振動の安定性が向上する。

（６）粘度測定装置１００に増幅回路４を備えないようにし、駆動部３１が、測定対象物９００の粘度の測定中、第一振動片１１における仕切板２０より右側Ｒの一端に振動を付与するための駆動信号を生成し続けるようにしてもよい。

（７）粘度測定装置１００に、外部装置と通信を行う通信回路を更に備えてもよい。そして、制御部３が、当該通信回路を制御して、測定部３２が測定した測定対象物９００の粘度を表す信号を外部装置へ送信させるようにしてもよい。

本発明の粘度測定装置は、容器に収容された液体や紛体の粘度を測定する粘度測定装置として利用され得る。また、測定対象物の粘度に基づき測定対象物を分別するレベルスイッチや、測定対象物の粘度に基づき測定対象物に異物が含まれているか否かを検知するセンサー等において利用され得る。

１００ 粘度測定装置
１ａ 本体部材
１ｂ 延長部材
１１ 第一振動片
１２ 第二振動片
２０ 仕切板
３１ 駆動部
３１０ 駆動コイル
３２ 測定部
３２０ 検知コイル
４ 増幅回路
５１ 第一弾性部材
５２ 第二弾性部材
６１ 第一磁石
６２ 第二磁石
６３ 第三磁石
６４ 第四磁石
９ 容器
９１ 開口部
９００ 測定対象物
Ｌ５ 所定距離

Claims (5)

1. 測定対象物が収容された容器の開口部に嵌着される仕切板と、
   前記仕切板に貫設された棒状の第一振動片と、
   前記仕切板に前記第一振動片と平行に貫設された前記第一振動片と同一素材且つ同一形状の第二振動片と、
   前記第一振動片及び前記第二振動片は、前記容器側の一端と前記仕切板との間の距離が等長となるように前記仕切板に貫設され、
   前記第一振動片及び前記第二振動片における前記容器側とは反対側の一端と前記仕切板との間の距離は、１００ｍｍ以上であり、
   前記第一振動片及び前記第二振動片と前記仕切板は、前記仕切板よりも前記容器側及び前記容器側とは反対側において音叉を形成し、
   前記第一振動片における前記仕切板よりも前記容器側とは反対側の所定の第一位置に振動を付与する駆動部と、
   前記第二振動片における前記仕切板よりも前記容器側とは反対側の所定の第二位置の振幅を検出し、当該検出した前記振幅に基づき前記測定対象物の粘度を測定する測定部と、を備える粘度測定装置。
2. 前記駆動部が前記第一振動片における前記第一位置への振動の付与を開始した後、前記第二振動片における前記第二位置の振動を表す信号を正帰還して、前記駆動部が前記第一振動片における前記第一位置に振動を付与するための駆動信号を生成する増幅回路を更に備える
   請求項１に記載の粘度測定装置。
3. 前記第一振動片の周面を、前記仕切板から前記容器側とは反対側に所定距離離間した位置で支持する第一弾性部材と、
   前記第二振動片の周面を、前記仕切板から前記容器側とは反対側に前記所定距離離間した位置で支持する第二弾性部材と、
   を更に備える
   請求項１又は２に記載の粘度測定装置。
4. 前記第一振動片の前記容器側とは反対側の一端に連結された第一磁石と、
   前記第二振動片の前記容器側とは反対側の一端に連結された第二磁石と、
   前記第一磁石の近傍に配置された駆動コイルと、
   前記第二磁石の近傍に配置された検知コイルと、
   を更に備え、
   前記駆動部は、前記駆動コイルに所定の周波数及び振幅の交流電圧を印加し、
   前記測定部は、前記第二磁石の振動によって前記検知コイルに生じた交流電圧の振幅を、前記第二振動片における前記第二位置の振幅として検出する
   請求項１から３の何れか一項に記載の粘度測定装置。
5. 前記第一振動片及び前記第二振動片は、其々、前記仕切板に貫設された本体部材と、前記本体部材の端部に取り外し可能な延長部材と、を備える
   請求項１から４の何れか一項に記載の粘度測定装置。

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