JPH03220441A - 振動式粘度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に加熱炉内に収容されている試料容器内に
被粘度測定物の粉末状の試料を外方に飛散させることな
く投入し得るようにした振動式粘度計に関する。

〔従来の技術］ 一般に、振動式粘度計は振動桿の下端に設けた振動片を
試料容器内に入れられている被粘度測定液に浸漬し、こ
の振動桿を通して振動片に加振装置の共振領域における
所定の振動振幅を有する高精度の正弦波振動を与えて、
被粘度測定液の粘性抵抗により減衰する振動片の振動の
振幅を検出する一方、検出した振動の振幅値を標準の粘
性抵抗を有する液体、例えば標準粘度液等により減衰さ
れる振動片の振動減衰後の振動の振幅値と比較して被粘
度測定液の粘度を求めるものである。

上記形式の振動式粘度計として、例えば特開昭５９−１
５８３７号公報にて開示されてなるもを、その模式的構
成説明図の第６図を参照しながら以下に紹介すると、図
に示す符号（１）は試料容器（２）に入れられている被
粘度測定物の溶融液で、この溶融液（１）には振動桿（
４）の下端に設けられた振動片（３）が浸漬されている
。前記振動桿（４）は下部振動桿（４ａ）と上部振動桿
（４ｂ）とからなり、継手（５）にて真直状に接合され
ている。このような接続構成は、振動片（３）が…傷を
受けた時にこれを他の振動片と容易に交換し得るように
配慮したものである。

そして、上部振動片（４ｂ）の上部側は、収納ケース（
８）の上下方向の略中夫に設けられたガイド部材（８ａ
）のガイド孔（８ｂ）に挿通されると共に、ガイド部材
（８ａ）の下側に吊着されたコイルハネ０■の下端が前
記上部振動片（４ｂ）に設けられた鍔状のハネ受（９）
に固着されてこの振動片（４）が支持されている。

また、ガイド部材（８ａ）よりも上方側に突出している
上部振動片（４ｂ）の突出部には鍔状をした変位検出用
の基準板（６）が設けられ、基準板（６）の上面方向に
所定間隔を隔てた位置には振動片（４）の変位を検出す
る変位検出センサ（１２）が配設されている。

さらに、上部振動片（４ｂ）の上端には、永久磁石又は
強磁性材で形成された円板状の受振板（７）が固着され
ると共に、受振板（７）の上方の所定間隔を隔てた位置
に加振コイル（１１ａ）が配設されている。

また、前記変位検出上す０りは増幅器面に、また加振コ
イル（ｌｌａ）は振動ン制御回路０９に各々リド線を介
して接続されると共に、これらの増Ｉ！器０３）と振動
制御回路αωとは何れも演算回路ａ、旬にリド線を介し
て入力される構成になっている。

以下、上記構成になる振動式粘度計の作用を説明すると
、振動制御回路０５）により制御された所定の電力が供
給され、加振動コイル（Ｉｌａ）は共振領域ムこおける
周波数で振動する。この振動により受振板（７）は所定
の振動振幅の正弦波振動を受ける。

そして、加振により生した振動は振動片（４）を通じて
振動片（３）に伝達される。次いで、振動片（３）の振
動は被測定流体（＋）の粘性抵抗を受けることにより減
衰される。さすれば、減衰された振動片（３）の振動の
振幅が振動片（４）を通して基準板（６）に伝達され、
次いでこの基準板（６）の振動の振幅が変位検出センサ
ｑ′ＩＪにより検出されると共に、その出力が増幅器側
を介して演算回路側に人力される。

一方、この演算回路側には予め同条件で振動片（３）を
空気中で振動させたときの振動の振幅値Ｅａが入力され
ている。故に、この演算回路側により人力値と増幅！（
１３１から人力された被測定流体（］）中での振動片（
３）の測定振動の振幅１ｉＥを、次式％式％） に代入ｔ７４算することにより被測定流体の密度ρと粘
度μとの積である物理量ρ・μが求められる。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、被粘度測定物が粉末であって特にこれが微粉
末である場合に；よ、これを高温度に加熱して溶融させ
るに際して、以下に説明するような問題が生している。

つまり、一般に固体の被粘度測定物は粉砕して粉末状と
して加熱炉内の坩堝に供給されるが、粉末の性状により
溶融された溶融液の液面レベルが測定する度毎に相違す
れば、溶融液の粘麿値を高精度で求めることができない
ので、この溶融液の液面レベルを同レベルにすべく被粘
度測定物の粉末（以下、粉末原料という）が補給される
。

そして、補給に際して、粉末原料を全て坩堝内に投入す
る必要がある。さもないと、加熱状態にあるが故に上昇
気流により粉末原料が飛散し、加熱炉の炉心管の内壁並
びに坩堝と保護坩堝、保護坩堝と炉心管の間の隙間に侵
入して熔准する結果坩堝を取出せなくなったり、また被
粘度測定物の種類によってはその粉末原料との反応によ
り保護坩堝や炉心管の寿命が著しく短縮されるという問
題点が生じる。

従って、本発明は粉末原料の補給に際してその飛散を抑
制し得る投入シュートを備えてなる振動式粘度計の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記した問題点の解決を図る為になされたもの
であって、従って本発明に係る振動式粘度計の特徴とす
るところは、加熱炉内に収容された試料容器と、該試料
容器内の溶融試料の粘度測定器とを備え、該粘度測定器
は、加振手段で加振される振動片の遊端側に振動片が設
けられると共に、該振動片が前記容器内の試料へ浸漬さ
れる際の振幅の減衰により試料の粘度を測定すべく構成
される他、前記振動片と加熱炉とが相対的に移動可能に
配置されている振動式粘度計であって、前記試料容器内
に上方より試料を供給するホッパを移動自在に設け、該
ホッパの下部の試料投入シュドの先端部に絞り部を設け
た設けたところにある。

［作用］ 本発明に係る振動式粘度計によれば、試料容器内に試料
を供給する移動自在に設けられたホッパの下部の試料投
入シュートの先端部に絞り部を設けてので、ホッパの下
降により試料投入シュートの先端が試料容器の開口部よ
りその奥側に突入して下降が停止されると、ホッパ内の
試料は試料投入ンユートの絞り部から絞られた状態で試
料容器内に補給される。

〔実施例］ 本発明の実施例を、振動式粘度計本体の模式的構成説明
間の第１図と、振動式粘度計の一部切欠主要部正面構成
説明図の第２回と、第２図のホッパ部の拡大説明図の第
３図と、投入シュートの絞り部の詳細説明図の第４Ｍと
、粉末原料の投入状態説明図の第５図（ａ）及び（ｂ）
とを参照しながら、従来と同一のものは同一符号を以て
説明する。

先ず、振動式粘度計本体（ｍ）の構成を説明すると、こ
の振動式粘度３４本体（２））は本出願人の出願Ｓこな
る特願平１−１６４８７４に記載したものと同構成であ
って、第１図に示すように、符号（１）は試料容器とし
ての坩堝（２）に入れられた被粘度測定物の／８融液で
あり、この溶融液（１）中には振動枠（４）の下端に設
けられた振動片（３）が浸漬されている。

前記振動枠（４）は、下部振動枠（４ａ）と上部振動枠
（４ｂ）とからなり、これらは継手（５）によって真直
状に接合されている。これは、従来技術と同様に損傷を
受けた振動片（３）を容易に他の新しい振動片と交換し
得るように配慮したものに他ならない。

また、上部振動枠（４ｂ）は二つの振動枠の連結体から
なる。詳しく：よ、収納ケース（８）の上部においてそ
の外縁部が支持されてなる板バネ（７）の下面の中央位
置に上端が固着される第−上部振動枠（４Ｃ）と、この
第−上部振動枠（４ｃ）の下端に、外縁部が下方に突出
する突出外縁部（９ａ）を有するバネ支持体（９）の前
記突出外縁部（９ａ）に、外縁部が固着された中間板ハ
ネ０■の下面の中央に一端が固着される第二上部（辰動
桿（，１ｄ　）とからなり、この第二上部振動ｔ■（・
ｌｄ）　ユニは鍔状の基準板（６）が設けろれている。

この基準板（６）の振動による変位は、変位検出センサ
０２）、変位変換器０りを介して演算回路側に入力され
るようになっている。なお、リード線を介して加振装置
０１）と接続されてなるものは、この加振Ｗ　１（ＩＩ
）　！こ内設されている加振コイル（ｌｌａ）を作動さ
せるための発振器０５）と増幅器００である。

また、その全体構成は第２図に示すように、振動式粘度
計本体ｈ）の下方位置に固定架台（２１）を設け、この
固定架台（２１）の上に軌道（２２）を敷設すると共に
、この軌道（２２）の上を水平シリンダ（２４）により
所定範囲の間を往復動自在に作動される、移動手段とし
ての移動台車（２５）を配置した。

この移動台車（２５）の詳細は、同図における左側の一
端側に設けられ、その中心に合致させて電気炉０力を昇
降させる、後述する昇降シリンダ（２６）のロッド（２
６ａ）が通る貫通孔（２３）を有している。

前記昇降シリンダ（２６）は移動台車（２５）の下方で
あって、かつ振動片（３）の直下に設けられている。

ところで、前記水平フリツプ（２４）のロッドの伸縮作
動・停止（よ、この水平シリンダ（２４）に内蔵されて
なるリミットスイッチと、外方に配置した光電スイッチ
（開示省略）との２重検出によって制御する構成とした
。

また、昇降シリンダ（２６）はそのロッド（２６ａ）の
ストロークエンドの最上限位置において、振動片（３）
を溶融液（１）に浸漬させるべく制御される。

さらに、同定架台（２１）の第２図における左側の一端
には内蔵されたりミントスイッチにより昇降・停止制御
される支持台昇降シリンダ（３１）を設け、これにより
昇降自在に支持すると共に、第３図に示すように、この
支持台昇降シリンダ（３１）のロッドの上部に設けた水
平移動機構としての駆動モタ（３２）によって電気炉０
′Ｉ）から避退自在に支持台（３３）を移動させると共
に、この支持台（３３）の上には傾動モータ（３４）に
よって傾動自在に作動される傾動ホッパ（３５ａ）を設
ける他、さらに、その下部には下方に突出する試料投入
シュート（３６）を有する傾動ホッパ（３５）を設けた
構成とした。

前記試料投入ンユー）　（３６）は、第４図に示すよう
に、先端側に絞り部（３７）を有する形状とした。

この絞り部（３７）は試料投入シュート（３６）の本体
の内径φ２４ｒｎｍから角度１０°で次第に細径とし、
出口部内径をφ１１ｍｍとした。この絞り部（３７）は
、粉末原料を詰まらせることなくスムーズに排出し得る
形状としたもので、繰り返し排出テストの結果確認した
ものである。

なお、この絞り部（３７）材質としては、電気炉ｑ力の
加熱温度の高低の程度によって選定すれば良く、例えば
ステンレス、インコ名ル、アルミナ系の耐火物等を用い
ることができる。

勿論、上記した駆動モータ（３２）及び傾動モータ（３
４）の停止位置検出はりミツトスイッチ（開示省略）に
より行う、自動停止機構を採用している。

以下、上記構成になる振動式粘度計の使用態様を説明す
ると、水平シリンダ（２４）のロッドの縮小により移動
台車（２５）が作動され、振動式粘度計本体（ホ）によ
り所定の振幅で振動されている振動片（３）の直下に、
移動台車（２５）の貫通孔（２３）の中心位置が合致す
るとこの移動台車（２５）が停止される。

次いで、昇降シリンダ（２６）のロッドが伸長され、ロ
ッド（２６ａ）が貫通孔（２３）を通って、この貫通孔
（２３）の中心に合わせて載置されている電気炉０７）
を上昇させ、そして昇降シリンダ（２６）のストロクエ
ンドにおいて振動片（３）は溶融１）中に所定深さだけ
？ｉ　？Ｈされるので、従来の振動式粘度計と同等の操
作によりその粘度が測定される。

しかも、上記移動台車（２５）の移動・停止と、昇降シ
リンダ（２６）の作動制御が自動的に行われるので、測
定者等の手数の削減に加えて、自動運転のため測定者間
の個人差に基づく粘度測定精度のばらつきを確実に減少
させることが可能になる。

ところで、ン容融液（１）の粘度の測定精度を向上させ
るためには、何れの場合でも常に溶融液（１）の液面レ
ベルを同しベルに保持する必要がある。

しかしながら、この場合のように被粘度測定物が同体で
、嵩比重等の性状が異なる粉末を坩堝（２）内に予め供
給して熔融液（１）としたときに、被粘度測定物毎に溶
融液（１）の液面レベルが変わる。

それ故、所定の液面レベルになるようにｅ）末原料を補
給しなければなろない。

そこで、駆動モータ（３２）により支持台（３３）を介
してｇｌしている状態の傾動ホッパ（３５ａ）に粉末原
料を投入すると共に、この駆動モータ（３２）を作動し
て傾動ホッパ（３５ａ）を、移動台車（２５）により傾
動ホッパ（３５ａ）側に移動されている電気炉０７）の
中心に合わせると共に停止させ、次いで支持台昇降シリ
ンダ（３１）のロットを縮小させ、第５図（ａ）に示す
ように、試料投入ン二一ト（３６）の絞り部（３７）の
下部先端が坩堝（２）の開口部よりも若干奥側に突入し
た位置まで下降すると自動的に停止する。

この停止位置において、傾動ホッパ（３５ａ）内に投入
されている粉末原料をホッパ（３５）及び絞り部（４７
）を通して坩堝（２）内に補給すると、電気炉Ｇ力の加
熱により上昇気流があるにも関わらず殆ど粉末原料が飛
散することなく補給することができた。

因みに、第５図へ）に示すように、その先端に絞り部（
４７）を設けない、所謂同内径の筒状の投入シュート（
４６）を用いて、上記と同条件の下で粉末原料を坩堝（
２）に補給したところ、可成りの量の粉末原料の飛散が
認められた。

このように、投入ン二一）（４６）の先端に絞り部（４
７）を設けるだけで、粉末原料の飛散を抑制し得、加熱
炉θつの炉心管の内壁並びに坩堝（２）と保護坩堝、保
護坩堝と炉心管の間の隙間に侵入する粉末原料が少ない
ので、坩堝（２）が取出せなくなったり、また被粘度測
定物の種類による反応に基づく保護坩堝や炉心管の寿命
の短縮の恐れを解消することができ、極めて高能率かつ
経済的に被粘度測定物の溶融液（１）の粘度測定を行う
ことができた。

なお、上記した実施例は本発明の一興体例にすぎず、従
ってこの実施例によって本発明の技術的思想の範囲が限
定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明になる振動式粘度計によれ
ば、試料容器内に試料を供給する移動自在に設けられた
ホッパの下部の試料投入シュートの先端部に絞り部を設
けてので、ホッパの下降により試料投入シュートの先端
が試料容器の開口部よりその奥側に突入して下降が停止
されると、ホッパ内の試Ｆ＋１よ試ネー１投入シュート
の絞り部から絞られた状態で試料容器内に補給されるの
で、加熱炉による加熱により上昇気流があるにも関わら
ず、被粘度測定物の粉末の飛散を抑制し得、加熱炉の炉
心管の内壁並びに坩堝と保護坩堝、保護坩堝と炉心管の
間の隙間に侵入するＦ５ｉ）末が少なく、坩堝が取出せ
なくなったり、また被粘度測定物の種類による反応に基
づく保護坩堝や炉心管の寿命の短縮の恐れを解消するこ
とができ、被粘度測定物の溶融液の粘度測定における作
業能率の向上と経済性とに対して極めて多大な効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図うよ 第１図乃至第５ｒＡは本発明の実施例に係り、第１１１
ｍは振動式粘度計本体の模式的構成説明図、第２図は振
動式粘度計の一部切欠主要部正面構成説明図、第３図は
第２図のホッパ部の拡大説明図、第４関は投入シュート
の絞り部の詳細説明図、第５図（ａ）は絞り部を有する
投入シュートによる粉末原料の投入状態説明図、第５図
（ｂ）１よ絞り部を有しない投入シュートによる粉末原
料の投入状態説明図、第６図は従来の振動式粘度計本体
の模式的構成説明図である。 （１）・・・溶融液、（２）・・・坩堝、（３）・・・
振動片、（４）・・・振動桿、（６）・・・基準板、（
７）・・・板ハネ、（９）・・・バネ支持体、００・・
・中間板バネ、０１１・・・加振装置、０り・・・変位
検出センサ、０９・・・変位変換器、圓・・・演算回路
、０９・・・発振器、０ω・・・増幅器、０７）・・・
電気炉、（２１）・・・同定架台、（２２）・・・軌道
、（２３）・・・貫通孔、（２４）・・・水平シリンダ
、（２５）・・・移動台車、（２６）・・・昇降シリン
ダ、（３１）・・・支持台昇降シリンダ、（３２）・・
・駆動モータ、（３３）−・・支持台、（３４）−・・
傾動モータ、（３５）・・・ホッパ、（３５ａ）・・・
駆動ホッパ、（３６）・・・投入シュート、（３７）・
・・絞り部、６Ｔｌ：ｌ・・・振動式粘度計本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱炉内に収容された試料容器と、該試料容器内
   の溶融試料の粘度測定器とを備え、該粘度測定器は、加
   振手段で加振される振動桿の遊端側に振動片が設けられ
   ると共に、該振動片が前記容器内の試料へ浸漬される際
   の振幅の減衰により試料の粘度を測定すべく構成される
   他、前記振動桿と加熱炉とが相対的に移動可能に配置さ
   れている振動式粘度計であって、前記試料容器内に上方
   より試料を供給するホッパを移動自在に設け、該ホッパ
   の下部の試料投入シュートの先端部に絞り部を設けたこ
   とを特徴とする振動式粘度計。