JPH0532694B2 - - Google Patents

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JPH0532694B2
JPH0532694B2 JP61228568A JP22856886A JPH0532694B2 JP H0532694 B2 JPH0532694 B2 JP H0532694B2 JP 61228568 A JP61228568 A JP 61228568A JP 22856886 A JP22856886 A JP 22856886A JP H0532694 B2 JPH0532694 B2 JP H0532694B2
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
    • G01N7/14—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はポリウレタン樹脂原料のガス体混入
量の測定方法に関する。
（従来の技術） ポリウレタン樹脂の発泡成形に際して、均一な
セル構造の成形品を得るために、その液状原料中
に乾燥空気または窒素ガス等が混入される。この
ガス体の混入量は成形品の品質および物性に大き
な影響を与えるものであるから、正確な測定値に
基づいて制御されることが必要となる。
先に本出願人は、特開昭56−21036号公報によ
つて開示された気泡を含む液体の気泡混入量の測
定方法を提案した。この測定方法は、気泡（ガス
体）を含む被測定液体を圧縮して任意の２つの異
なつた体積条件を与え、これらの２つの体積条件
下のおけるガス体の圧力変化を圧力計で計測し、
ボイルの法則により該ガス体の混入量を測定する
という方法である。
しかしながら、上記した従来測定方法では、液
体に混入されたガス体の混入量が少ない場合、例
えば混入率が約15％以下では測定が不能となると
いう問題を生じていた。これは、このように低い
混入率の場合には混入ガス体が液体中に液化ない
しは溶存してしまつており、従来方法ではこの液
化また溶存したガス体の測定が不可能であるから
である。
すなわち、このことを第７図より具体的に説明
すると、同図は、従来測定方法の測定性能を表す
較正グラフであつて、縦軸に従来測定方法によつ
て測定した液体中のガス体混入率（％）、横軸に
液体中の実際のガス体混入率（％）を示したもの
である。図中、鎖線で示した正比例ラインは実際
のガス体混入率に測定混入率が一致する理想ライ
ンである。なお、実際のガス体混入率は、サンプ
ルした液体を長時間放置してガス体を完全に気化
させた後、測定したものである。
このグラフから理解されるように、従来方法に
よる測定では、液体中のガス体混入率が20％程度
以下になるとその測定値は実際のガス体混入率に
比較し、かなり低い数値を示している。ガス体混
入率が15％程度以下になると、この従来方法では
検出することさえできない。
また、ガス体の混入率が比較的高い場合であつ
ても、グラフ線図６０は理想ラインとの傾きに違
いがあり、液体中のガス体混入量20％程度のとこ
ろから傾向に大きな変化があることから、測定混
入率を較正することも難しく、かつ誤差を大きく
しているのである。
（発明が解決しようとする課題） この発明は上述の問題点に鑑みて提案されたも
のであつて、特には、ポリウレタン樹脂原料中に
液化および溶存しているガス体をも含めたガス体
混入量を正確に測定することができる測定方法を
提案することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するためにこの発明は、原料
タンクに開口部を介して接続された測定チヤンバ
ーと、前記測定チヤンバー内に封入された被測定
原料の液圧を測定する圧力測定器と、前記測定チ
ヤンバーの開口部を密閉可能に開閉する開閉弁装
置と、前記測定チヤンバー内に主シリンダピスト
ンが前進後退自在に嵌挿された主シリンダ装置
と、前記主シリンダ装置の主シリンダピストンに
対し異なつた後退位置を規定するシリンダピスト
ンを有する補助シリンダ装置よりなる装置を用い
て実施される測定方法であつて、前記主シリンダ
ピストンを測定チヤンバーの開口部まで前進させ
た後該ピストンを後退させることによつて測定チ
ヤンバーを真空状態に保持し、前記真空状態が保
持された測定チヤンバーまたは真空状態を保持し
つつある測定チヤンバーに被測定原料を流入せし
めた後前記開閉弁装置によつて開口部を閉じ、当
該被測定原料を測定チヤンバー内に封入し、前記
測定チヤンバー内に封入された被測定原料の液圧
を前記液圧測定器によつて第一回目の測定を行
い、続いて、前記補助シリンダ装置のシリンダピ
ストンを前後動して前記主シリンダ装置の主シリ
ンダピストンの位置変動を行なつて測定チヤンバ
ーの体積変動を行い、前記工程で体積変動をした
測定チヤンバー内に封入された被測定原料の液圧
を前記液圧測定器によつて第二回目の測定を行
い、前記第一回目の測定値と第二回目の測定値か
ら被測定原料中に混入されているガス体の混入量
を計算することを特徴とするポリウレタン樹脂原
料のガス体混入量の測定方法に係る。
（作用） すなわち、この発明によれば、測定チヤンバー
が真空状態に保持されるためにポリウレタン樹脂
の被測定原料は差圧により該測定チヤンバー内へ
激しく流入し、このとき原料中に液化ないしは溶
存しているガス体は気化される。これにより液体
に混入されていたガス体はすべて気相として存在
することとなる。
従つてこれを測定チヤンバー内に封入し、しか
る後該測定チヤンバーに容積変動を与えれば非圧
縮性流体であるポリウレタン樹脂原料を除いたガ
ス体のみが体積変化をすることから、測定チヤン
バーの２つの異なる容積値と、これに対応する２
つの液圧の計測値より、当該ポリウレタン樹脂原
料に混入されているガス体の混入量を正確かつ容
易に測定することができる。
なお、一度気化したガス体は、再度液化および
液体中に溶存するが、これに要する時間は測定時
間より十分に長い時間であるので問題はない。
（実施例） 以下添付の図面とともに、この発明の詳細を実
施例に従つて説明する。
添付の図面第１図はこの発明の一実施例を示す
測定装置の拡大縦断面図、第２図は測定チヤンバ
ーに真空状態を形成する過程を示した要部の断面
図、第３図は測定チヤンバーに被測定原料を流入
する過程を示した同じく要部の断面図、第４図は
１回目の計測状態を示す要部の断面図、第５図は
補助シリンダ装置のシリンダピストンを後退させ
た２回目の計測状態を示す要部の断面図、第６図
は実施例装置の測定結果を表す較性グラフ、第７
図は従来測定方法の測定結果を表す較性グラフで
ある。
第１図に示した装置は、被測定液体であるポリ
ウレタン樹脂の液状原料タンクＴの一部に連結さ
れ、必要に応じ該液体をサンプリングしてそのガ
ス体混入量を測定することができるように構成さ
れたものである。
この発明装置は、本体ブロツク１２に形成され
た被測定液体のための測定チヤンバー１０と、開
閉弁装置２０、主シリンダ装置３０および補助シ
リンダ装置４０の各部より構成される。
測定チヤンバー１０は、本体ブロツク１２に設
けられたポート９および流入路１３と開口部１１
を介して原料タンクＴに連結されるように形成さ
れている。そして、該測定チヤンバー１０内の液
体の液圧を測定する圧力測定器１５が備えられて
いる。符号１４は測定チヤンバー１０を形成する
胴壁部をあらわす。
本体ブロツク１２には、図示のように、流入路
１３を滑動して測定チヤンバー１０の開口部１１
を開閉するシリンダピストン２５を備えた開閉弁
装置２０が設けられている。図においてシリンダ
ピストン２５が開口部１１を横切る位置において
該開口部１１が密閉されるように構成されてい
る。この開閉弁装置２０はエアシリンダ装置から
なり、エア流入口２２，２３からのエアの切替え
によつてシリンダ２１が往復動する。符号２６は
シリンダ位置検出用のパツキン兼用のゴム磁石、
２７はパツキン、２８は前記ゴム磁石に感応する
シリンダ位置検出器、２９はシリンダチユーブで
ある。
主シリンダ装置３０は、そのシリンダピストン
３５が前記測定チヤンバー１０内に嵌挿されて前
後動し液体封入時においては該液体に体積変化を
与えるように構成されている。実施例の主シリン
ダ装置３０は上の開閉弁装置２０と同様にエアシ
リンダ装置からなる。符号３２，３３はエア流入
入口、３４はドレン口、３６は前記と同様シリン
ダ３１の位置検出用のパツキン兼用のゴム磁石、
３７はハツキン、３８は前記ゴム磁石に感応する
シリンダ位置検出器、３９はシリンダチユーブで
ある。
補助シリンダ装置４０は、前記の主シリンダ装
置３０の後部に配置されていて、該主シリンダ装
置３０の主シリンダピストン３５の後退位置を規
制するように構成されている。実施例においては
主シリンダピストン３５に対して２つの異なつた
後退位置を規制できるように、前後の２位置に移
動するシリンダピストン４５を有するエアシリン
ダ装置から構成される。符号４１はエアの流出入
口、４２はシヤフト、４６，４７はストツパ兼用
のシリンダブロツクである。
次に、前記測定装置によつて実現される、本件
発明方法について説明する。
まず、測定チヤンバー１０は、測定前、第２図
に図示したように主シリンダピストン３５がその
前端まで前進している。測定時にはまず、前記主
シリンダピストン３５を図中二点鎖線で示した位
置まで後退させることにより測定チヤンバー１０
内を真空状態に保持する。
次にタンクＴ内のポリウレタン樹脂の液状原料
のサンプリングをする。すなわち、第３図のよう
に開閉弁装置２０のシリンダピストン２５を後退
させると、液状原料Ｍはポート９から流入路１３
を通つて開口部１１から測定チヤンバー１０内に
流入する。
前記したように、測定チヤンバー１０は真空状
態に保持されているために、サンプリングされた
液状原料Ｍは差圧により激しい勢いで該チヤンバ
ー１０内に流入し、これにより原料中に液化ない
しは溶存しているガス体は気化される。
なお、上はあらかじめ、測定チヤンバー１０内
を真空状態に保持する場合であるが、これと異な
つて、液状原料の流入速度より早い速度で主シリ
ンダピストン３５を後退させることによつて、測
定チヤンバー１０を真空状態に保ちながら、原料
をサンプリングすることもできる。
こうして測定チヤンバー１０にサンプリング用
の原料Ｍが充満すると、開閉弁装置２０が作動し
てシリンダピストン２５が前進し、開口部１１を
密閉して液状原料Ｍを測定チヤンバー１０内に閉
じ込める。なお、この開閉弁装置２０の作動はシ
リンダ位置検出器３８の信号に基づいてなされ
る。
次に、１回目の計測が第４図に図示したこの閉
じ込め状態にて行われ、液状原料Ｍの圧力P1が
液圧測定器１５により計測される。
続いて、２回目の計測を第５図に図示したよう
に行う。すなわち、主シリンダ装置３０の後部に
は補助シリンダ装置４０が配置されていてシリン
ダピストン３５の後退位置の規制がなされている
ものであるから、この補助シリンダ装置４０のシ
リンダピストン４５の位置を変動すれば、主シリ
ンダピストン３５のシリンダ位置が決められた量
だけ変動する。
第５図は前進位置（第４図）にあつた補助シリ
ンダ装置４０のシリンダピストン４５を後退させ
て主シリンダピストン３５の異なつた位置を規制
するようにしたものである。なお、もし補助シリ
ンダピストン４５がはじめに後退位置にある場合
には、これを前進させて主シリンダピストン３５
の異なつた位置を規制すればよい。そして、この
異なつたシリンダ位置、つまり換言すれば異なつ
たチヤンバー容積下における液状原料Ｍの圧力Ｐ
が再び液圧測定器１５で計測される。
上で得られた測定チヤンバー１０内における異
なつたシリンダ位置（つまり異なつた容積条件）
での液状原料Ｍの閉じ込め圧力P1、P2のデータ
をボイルの法則から導き出される以下の公知の公
式にあてはめることによつて、該液状原料に混入
されているガス体の混入量が産出される。
ガス体混入量（％）＝ P1P2xD／1.033｛Ｖ（P1−P2）−P2xD｝＋P1P2xD×100 但し、ｘは主シリンダピストンの前進位置（第
４図）と後退位置（第５図）との間隔（cm）、Ｄ
は主シリンダピストンの断面積（cm2）、Ｖは主シ
リンダピストン前進位置での測定チヤンバー容積
（cm2）である。
次に、この発明の測定方法による測定結果を第
６図に示すグラフにより説明する。縦軸は本発明
測定方法によつて測定した液体中のガス体混入率
（％）、横軸は液体中の実際のガス体混入率（％）
を示している。
同グラフより理解されるとおり、実際のガス体
混入率と本発明測定ガス体混入率とは比例関係を
示し、しかもその値はほぼ一致し理想ラインと重
なつている。
つまり、従来測定方法では第７図に図示したグ
ラフのように液体中のガス体混入率が20％程度以
下になると測定混入率は実際のガス体混入率に比
較しかなり低数値を提示していたものが、本測定
方法では第６図に図示したグラフのようにほぼ完
全に測定することができるのである。
（効果） 以上、図示し説明したようにこの発明にあつて
は、まず第一に液状原料のサンプリングに際して
測定チヤンバーが真空状態に保持されるので、気
体のための測定条件が正確となる。さらに、当該
真空状態に保持された測定チヤンバー内へ被測定
原料を流入することによつて、該被測定原料中に
液化ないしは溶存しているガス体を気化させるこ
とができることから、極めて正確で理想的なガス
体混入量の測定が可能となる。
特に、この発明によれば、ポリウレタン樹脂原
料中に液化ないしは溶存しているガス体の気化
を、測定チヤンバーへ当該原料を導入する単一の
工程によつて被測定原料のサンプリングと同時に
行うものであるから、簡単容易で作業の効率も極
めて良好である。
このように、この発明のポリウレタン樹脂原料
のガス体混入量の測定方法は、この種測定作業の
精度ならびに作業効率を大幅に向上させるととも
に、混入量の制御に大きな有利性を付与するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明方法を実施するための測定装
置の一例を表した拡大縦断面図、第２図は測定チ
ヤンバーに真空状態を形成する過程を示したその
要部の断面図、第３図は測定チヤンバーに被測定
液体を流入する過程を示した要部の断面図、第４
図は１回目の計測状態を示した要部の断面図、第
５図は補助シリンダ装置のシリンダピストンを後
退させた２回目の計測状態を示す要部の断面図、
第６図は本発明方法による測定結果を表したグラ
フ、第７図は従来測定方法による想定結果を表し
たグラフである。 １０……測定チヤンバー、１５……液圧測定
器、２０……開閉弁装置、３０……主シリンダ装
置、４０……補助シリンダ装置、Ｔ……タンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 原料タンクに開口部を介して接続された測定
    チヤンバーと、前記測定チヤンバー内に封入され
    た被測定原料の液圧を測定する圧力測定器と、前
    記測定チヤンバーの開口部を密閉可能に開閉する
    開閉弁装置と、前記測定チヤンバー内に主シリン
    ダピストンが前進後退自在に嵌挿された主シリン
    ダ装置と、前記主シリンダ装置の主シリンダピス
    トンに対し異なつた後退位置を規定するシリンダ
    ピストンを有する補助シリンダ装置よりなる装置
    を用いて実施される測定方法であつて、 前記主シリンダピストンを測定チヤンバーの開
    口部まで前進させた後該ピストンを後退させるこ
    とによつて測定チヤンバーを真空状態に保持し、 前記真空状態が保持された測定チヤンバーまた
    は真空状態を保持しつつある測定チヤンバーに被
    測定原料を流入せしめた後前記開閉弁装置によつ
    て開口部を閉じ、当該被測定原料を測定チヤンバ
    ー内に封入し、 前記測定チヤンバー内に封入された被測定原料
    の液圧を前記液圧測定器によつて第一回目の測定
    を行い、 続いて、前記補助シリンダ装置のシリンダピス
    トンを前後動して前記主シリンダ装置の主シリン
    ダピストンの位置変動を行なつて測定チヤンバー
    の体積変動を行い、 前記工程で体積変動をした測定チヤンバー内に
    封入された被測定原料の液圧を前記液圧測定器に
    よつて第二回目の測定を行い、 前記第一回目の測定値と第二回目の測定値から
    被測定原料中に混入されているガス体の混入量を
    計算する ことを特徴とするポリウレタン樹脂原料のガス体
    混入量の測定方法。
JP61228568A 1986-09-26 1986-09-26 液体のガス体混入量の測定方法 Granted JPS6382342A (ja)

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