JPH0126017B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粘度の未知な流動体中に感応部材を挿
入し、該感応部材に特定振動を与えてその応答振
巾を検知し粘度を知るようにした流動体の粘度測
定方法に関するもので、その目的とするところは
広範囲に亘り流動体の粘度を高精度で測定せんと
するにある。

本出願人は先に流動体中に感応部材を挿入し、
該感応部材に特定振動を与えると、流動体の粘度
によりその応答振巾が異ることを利用して流動体
の粘度を測定する方法を発明したが、広範囲に亘
り高精度の測定ができないという欠点があつた。

本発明が前記発明と異なる点は (1) 音叉機構の特徴である駆動振動数が共振振動
数より外れた場合応答振幅値が急激に減衰する
という共振特性を生かし、駆動振動数を測定対
象流動体の最も粘性の小さい側の共振振動数に
合せることから、粘度の増大に対する振幅値の
減少割合を敏感にさせ、より高精度の測定を可
能とした点。

(2) 粘度と応答振幅値との関係が、略比例関係よ
り外れた場合、その点における流動体の共振振
動数に駆動振動数を変換し、新たな略比例関係
を形成させ、順次この操作を繰返すことにより
感応部材の形状寸法を変えることなく広範囲の
粘度測定を可能とした点。

であり、これにより前述の欠点を補つたことに特
長がある。

次に添附図面に従つて本発明を詳細に説明す
る。第１図は本発明に用いる測定装置の一実施例
で、脚部１は板ばね２を介して設置されており、
中央部の電磁振動源３により逆位相で単一正弦振
動される。脚部１の先端に取り付けた感応部材４
の形状は球状又は円柱状となし、粘度の変化を最
も捕え易くしている。取手５への振動伝播は脚部
１が逆位相で振動するので打消され、手持ち操作
が可能であり、測定装置本体をコンパクトにす
ることに役立つている。は計測部で、６は測定
すべき流動体の粘性変化に対応し、周波数変換を
行つて駆動振動数を設定するための発振増巾器、
７は加振力を一定レベルに保てるようにした電流
計で、脚部１の振動は感応部材４により測定すべ
き流動体の粘性抵抗の差から振幅値の減衰を伴な
いピツクアツプ８で振巾値の大きさを定量し、指
示計９にて読みとり、記録計１０で自動記録する
ようになつている。

第２図は本発明方法により、フライアツシユと
水の混合サスペンジヨンを試料としてフライアツ
シユ水混合重量比（Ｆ／Ｗ）による粘性変化と測
定振巾値の関係を示したものである。これにより
Ｆ／Ｗ＝０の水より、Ｆ／Ｗ＝1.5までフライア
ツシユ混入量を増し、出力0.2A一定にて振巾値
を測定すると、水における共振振動数87.8Hzで駆
動した時は、Ａ曲線の如くなりＦ／Ｗ＝0.5まで
の振巾減少率が著しく、略比例関係となるので高
精度で混合比（濃度）を求めることができるが、
それ以上の混合比になると勾配が小さくなり比例
関係にならないので精度は不正確になる。そこで
Ｆ／Ｗ＝0.5の共振振動数86.5Hzに駆動振動数を
変換し、同出力にて振巾値を測定すると、Ｂ曲線
の如くなり比例関係の大きな勾配を得ることがで
きる。同様に逐次混合比を増大し混合比Ｆ／Ｗが
比例関係から外れると、駆動振動数のその混合比
Ｆ／Ｗの共振振動数に変換して振巾値の測定を行
い、試料の広範囲な混合比率を粘度相当の濃度と
して求めることができる。

第３図はニユートン流体であるグリセリンの水
溶液について本発明方法によりグリセリン水溶液
の混合比Ｇ／Ｗ（％）と測定振巾値とを測定した
結果、A′曲線、B′曲線、C′曲線を得、これ等曲
線の比例部分により、広範囲のグリセリン水溶液
に対する粘度変化を求めることができる。

第４図は測定すべき流動体が流動状態にある場
合についての実験結果を示すもので、試料に水を
用い40cm／secの流速を作用させ駆動振動数を水
における共振振動数87.8Hzとし、加振力を０〜
0.5Aまで変化させて測定を行つた。その結果感
応部材の振動速度は測定振巾値に比例することか
ら、加振力を変え感応部材の振動速度を110cm／
secまで変化させると、振動速度が流水速度以下
の場合には測定振巾値は流水圧によるダンピング
を受けて小さい値となるが、試料の流水速度40
cm／sec以上に振動速度を大きくさせると、静水
中、流水中ともに同一の値を示し、流動の影響を
受けなくなることを示している。

本発明方法によると、感応部材の形状は、球状
又は円柱状が良く、流動体中で、測面の曲率化に
より、粘性抵抗を拾い易い特長をもつており、本
請求の範囲第１項および第２項の操作が可能とな
る。

また、粘度の未知な流動体を測定する場合、測
面の曲率化により、粘度に対応した抵抗を受けて
共振振動数に変化が現われ、粘度と応答振幅値の
略比例関係における勾配が大きくなる結果、高精
度の測定を行なうことができる。

さらに請求の範囲第１項に示すごとく、両者の
比例関係に変化を認めた時点で、駆動振動数を変
化させ、順次その操作を繰返して広範囲に亘る粘
度を感応部材の形状を変えることなく測定するこ
とができるものである。

本発明方法は、測定対象物が流動状態でも、高
精度測定が可能であり、又コロイド溶液試料の濃
度変化も粘度変化として求めることにより測定す
ることができ、さらに本発明方法は粘度の変化を
電気的に検出するため自動制御機器への接続が可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一実施例
正面図、第２図は本発明方法によるフライアツシ
ユ・水混合重量比（Ｆ／Ｗ）と測定振巾値の関係
を示すグラフ、第３図は本発明方法によるグリセ
リン水溶液と測定振巾値との関係を示すグラフ、
第４図は静水中と、流水中における加振力の変化
と測定振巾値の関係を示すグラフである。 １……脚部、２……板ばね、３……電磁振動
源、４……感応部材、５……取手、６……発振増
巾器、７……電流計、８……ピツクアツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 或る範囲の粘度の既知な流動体中の最も粘度
   の小さい流動体の共振振動数で駆動された感応部
   材を、前記流動体中に挿入してその応答振巾を検
   知し、流動体の粘度を次第に大にし、応答振巾と
   の関係が略比例関係から外れた時、この粘度の流
   動体の共振振動数で感応部材を駆動してそれより
   大きい粘度の流動体の応答振巾を順次検知し、順
   次この操作を繰返すことにより粘度と応答振巾が
   略比例関係になる連続した各粘度範囲を定め、次
   に粘度が未知な流動体がどの粘度範囲にあるかを
   検知し、次いでその粘度範囲に対応した前記共振
   振動数で感応部材を駆動してその応答振巾を検知
   し粘度を知る如くなした流動体の粘度測定方法。 ２ 測定すべき流動体が流動状態にある場合、感
   応部材に流動体の流動速度よりも高い振動速度を
   与える如くなした第１項記載の流動体の粘度測定
   方法。 ３ 感応部材の形状を球状又は円柱状となした特
   許請求の範囲第１項、第２項記載の流動体の粘度
   測定方法。