JPH0579967A - 球体引き上げ式粘度測定方法及びその装置 - Google Patents
球体引き上げ式粘度測定方法及びその装置Info
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- JPH0579967A JPH0579967A JP26843691A JP26843691A JPH0579967A JP H0579967 A JPH0579967 A JP H0579967A JP 26843691 A JP26843691 A JP 26843691A JP 26843691 A JP26843691 A JP 26843691A JP H0579967 A JPH0579967 A JP H0579967A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 球体５２を被測定試料液５４中で引き上げた
際の荷重測定部４１の検出荷重に基づき当該試料液５４
の粘度を自動算定し、精度の高い粘度測定を行なう。 【構成】 容器５３内の被測定試料液５４に球体５２を
沈潜させ、被測定試料液５４中に沈潜させた状態のまま
で予め設定されている単位距離を引き上げることで粘度
を求める場合の関係式をストークスの法則に基づき求
め、この関係式における球体５２の密度には球体５２の
重量に置換するための変換値を、被測定試料液５４の密
度には被測定試料液５４の重量に置換するための変換値
をそれぞれ代入することで変換式を求め、この変換式を
既知の装置定数を含む液中の重量を差し引いた引上げ荷
重と単位距離の引上げ時間との比例式とし、対応する実
測値をこの式に算入して被測定試料液５４の粘度を求め
る方法及びその装置。
際の荷重測定部４１の検出荷重に基づき当該試料液５４
の粘度を自動算定し、精度の高い粘度測定を行なう。 【構成】 容器５３内の被測定試料液５４に球体５２を
沈潜させ、被測定試料液５４中に沈潜させた状態のまま
で予め設定されている単位距離を引き上げることで粘度
を求める場合の関係式をストークスの法則に基づき求
め、この関係式における球体５２の密度には球体５２の
重量に置換するための変換値を、被測定試料液５４の密
度には被測定試料液５４の重量に置換するための変換値
をそれぞれ代入することで変換式を求め、この変換式を
既知の装置定数を含む液中の重量を差し引いた引上げ荷
重と単位距離の引上げ時間との比例式とし、対応する実
測値をこの式に算入して被測定試料液５４の粘度を求め
る方法及びその装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、球体引き上げ式粘度測
定方法及びその装置に係り、さらに詳しくは、常温下で
液状となっている被測定試料液の粘度のほか、溶融ガラ
ス等のように高温状態のもとで液状となっている被測定
試料液の粘度を測定するに際しても好適な球体引き上げ
式粘度測定方法及びその装置に関する。
定方法及びその装置に係り、さらに詳しくは、常温下で
液状となっている被測定試料液の粘度のほか、溶融ガラ
ス等のように高温状態のもとで液状となっている被測定
試料液の粘度を測定するに際しても好適な球体引き上げ
式粘度測定方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】常温下で液状となっている被測定試料液
や、溶融ガラスなどのようにその粘度が温度に依存して
大きく変化する被測定試料液に対する粘度測定方法とし
ては、球体引き上げ法と回転円筒法とがよく知られてい
る。
や、溶融ガラスなどのようにその粘度が温度に依存して
大きく変化する被測定試料液に対する粘度測定方法とし
ては、球体引き上げ法と回転円筒法とがよく知られてい
る。
【０００３】このうち、粘性によって生ずる偶力を利用
する回転円筒法は、被測定試料液を満たした容器の中で
円筒を回転させると当該被測定試料液の粘度に比例した
トルクが発生することから、発生トルクをトルクメータ
を介して検出し、この検出データを電気変換してディジ
タルデータとして処理することができるので、処理作業
の合理化を比較的容易に図ることができる点で優れてい
る。
する回転円筒法は、被測定試料液を満たした容器の中で
円筒を回転させると当該被測定試料液の粘度に比例した
トルクが発生することから、発生トルクをトルクメータ
を介して検出し、この検出データを電気変換してディジ
タルデータとして処理することができるので、処理作業
の合理化を比較的容易に図ることができる点で優れてい
る。
【０００４】一方、球体引き上げ法は、精密天秤におけ
る一方の天秤皿に球体を吊し、他方の天秤皿に分銅を乗
せ、その重量差により被測定試料液中に沈めた球を引き
上げ、その際の単位距離を上昇する速度を検出し、この
検出速度に基づき当該被測定試料液の粘度を計算して行
なわれている。
る一方の天秤皿に球体を吊し、他方の天秤皿に分銅を乗
せ、その重量差により被測定試料液中に沈めた球を引き
上げ、その際の単位距離を上昇する速度を検出し、この
検出速度に基づき当該被測定試料液の粘度を計算して行
なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記球体引
き上げ法は、装置自体の機構が簡単であるばかりでな
く、その操作も比較的容易であり、しかも、高温下にお
ける測定にも適しているため、ガラスやスラグの物性の
研究をはじめ、ガラス工業や冶金工業における管理その
他の目的に関連して広く使用されている。
き上げ法は、装置自体の機構が簡単であるばかりでな
く、その操作も比較的容易であり、しかも、高温下にお
ける測定にも適しているため、ガラスやスラグの物性の
研究をはじめ、ガラス工業や冶金工業における管理その
他の目的に関連して広く使用されている。
【０００６】しかし、上記球体引き上げ法は、精度の点
で回転円筒法に及ばないとされているほか、実際の測定
に際しても精密天秤等の調整に熟練を要して測定結果に
個人差がでやすく、しかも、機構的にみても処理作業の
合理化が図りにくいなどの不都合があった。
で回転円筒法に及ばないとされているほか、実際の測定
に際しても精密天秤等の調整に熟練を要して測定結果に
個人差がでやすく、しかも、機構的にみても処理作業の
合理化が図りにくいなどの不都合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にみ
られた上記課題に鑑みてなされたものであり、そのう
ち、本発明に係る球体引き上げ式粘度測定方法の構成上
の特徴は、容器内の被測定試料液に球体を沈潜させ、こ
の球体を被測定試料液中に沈潜させた状態のままで予め
設定されている単位距離を引き上げることで粘度を求め
る場合の関係式をストークスの法則に基づき求め、この
関係式における球体の密度には球体の重量との関係に置
換するための変換値を、被測定試料液の密度には被測定
試料液の重量に置換するための変換値をそれぞれ代入す
ることで変換式を求め、この変換式を既知の装置定数を
含む液中での重量を差し引いた引上げ荷重と単位距離の
引上げ時間との比例式とし、対応する実測値をこの式に
算入して被測定試料液の粘度を求めることにある。
られた上記課題に鑑みてなされたものであり、そのう
ち、本発明に係る球体引き上げ式粘度測定方法の構成上
の特徴は、容器内の被測定試料液に球体を沈潜させ、こ
の球体を被測定試料液中に沈潜させた状態のままで予め
設定されている単位距離を引き上げることで粘度を求め
る場合の関係式をストークスの法則に基づき求め、この
関係式における球体の密度には球体の重量との関係に置
換するための変換値を、被測定試料液の密度には被測定
試料液の重量に置換するための変換値をそれぞれ代入す
ることで変換式を求め、この変換式を既知の装置定数を
含む液中での重量を差し引いた引上げ荷重と単位距離の
引上げ時間との比例式とし、対応する実測値をこの式に
算入して被測定試料液の粘度を求めることにある。
【０００８】また、上記方法において球体荷重を測定す
る際に好適に用いることができる本発明に係る球体荷重
測定装置の構成上の特徴は、下端に球体を吊持させた支
線をその上端を荷重検知部に取着することで球体を被測
定試料液に対し昇降させる際の荷重測定が可能に可動支
持部に配設される荷重測定部と、可動支持部をその昇降
を可能にして支持する支枠部とで構成され、この支枠部
の側には、可動支持部の昇降距離を検知するための位置
センサを配設してその昇降を制御し、球体を予め定めて
ある単位距離昇降させた際の荷重測定を可能としたこと
にある。
る際に好適に用いることができる本発明に係る球体荷重
測定装置の構成上の特徴は、下端に球体を吊持させた支
線をその上端を荷重検知部に取着することで球体を被測
定試料液に対し昇降させる際の荷重測定が可能に可動支
持部に配設される荷重測定部と、可動支持部をその昇降
を可能にして支持する支枠部とで構成され、この支枠部
の側には、可動支持部の昇降距離を検知するための位置
センサを配設してその昇降を制御し、球体を予め定めて
ある単位距離昇降させた際の荷重測定を可能としたこと
にある。
【０００９】さらに、上記方法の実施に供される本発明
に係る球体引き上げ式粘度測定装置の構成上の特徴は、
溶融された被測定試料液を貯溜するための容器を備える
電気炉をその昇降を可能にして架台に支持させた電気炉
昇降支持装置と、前記容器の被測定試料液中に沈潜され
る球体を下端に有する支線をその上端を介して荷重検知
部に取着してなる荷重測定部をその昇降を可能にして前
記架台に支持させた球体荷重測定装置とで構成され、こ
の荷重測定装置における荷重測定部を等速で単位距離を
上昇させて球体を被測定試料液中で引き上げた際に検出
される測定荷重に基づき当該被測定試料液の粘度の算定
を可能としたことにある。
に係る球体引き上げ式粘度測定装置の構成上の特徴は、
溶融された被測定試料液を貯溜するための容器を備える
電気炉をその昇降を可能にして架台に支持させた電気炉
昇降支持装置と、前記容器の被測定試料液中に沈潜され
る球体を下端に有する支線をその上端を介して荷重検知
部に取着してなる荷重測定部をその昇降を可能にして前
記架台に支持させた球体荷重測定装置とで構成され、こ
の荷重測定装置における荷重測定部を等速で単位距離を
上昇させて球体を被測定試料液中で引き上げた際に検出
される測定荷重に基づき当該被測定試料液の粘度の算定
を可能としたことにある。
【００１０】
【作用】このため、被測定試料液の粘度は、球体を被測
定試料液中で単位距離だけ引き上げた際に測定される荷
重に基づいて算定することができるので、処理作業を自
動化して精度の高い粘度測定を行なうことができる。
定試料液中で単位距離だけ引き上げた際に測定される荷
重に基づいて算定することができるので、処理作業を自
動化して精度の高い粘度測定を行なうことができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１２】図１は、本発明に係る球体引き上げ式粘度
測定装置の一実施例についての全体構成の概要を示すも
のである。
測定装置の一実施例についての全体構成の概要を示すも
のである。
【００１３】同図によれば、装置本体１は、通電発熱体
２９を備えて昇降が可能に配設される電気炉２２と、熱
電対３０により検出される温度に基づいて通電発熱体２
９を通電制御する温度制御部８によりその温度制御を可
能に形成されている電気炉昇降支持装置と、電気炉２２
内に定置させた容器５３内の溶融ガラスなどの被測定試
料液５２中に沈潜させた球体５２を荷重検知部４２に連
結させた支線５１を介して引き上げた際の荷重を測定す
るためその昇降を可能に配設される荷重測定部４１と、
この荷重測定部４１の昇降移動量を遮蔽板片４４とフォ
トセンサ４６とで検出する位置検出部と、この位置検出
部４６により検出された位置データに基づいて荷重測定
部４１の昇降時における位置制御を行なうための昇降用
駆動制御部４７とを有してなる球体荷重測定装置３５
と、荷重測定部４１を介して検出された荷重データをデ
ィジタル変換して測定データとして取り込むためのＡ／
Ｄ変換器２と、このＡ／Ｄ変換器２を介して取り込まれ
た測定データ等の必要データの書込み・読出しが可能な
ＲＡＭ４と、必要な操作入力を行なうための操作部５
と、測定データに基づいて得られる粘度等の必要情報を
画面に表示するＣＲＴやＬＣＤなどの表示部６と、同様
の必要情報を印字記録するためのプリンタを備える記録
部７と、これらの各構成要素を統括して演算制御するた
めの中央処理装置（ＣＰＵ）３とを少なくとも備えて構
成されている。
２９を備えて昇降が可能に配設される電気炉２２と、熱
電対３０により検出される温度に基づいて通電発熱体２
９を通電制御する温度制御部８によりその温度制御を可
能に形成されている電気炉昇降支持装置と、電気炉２２
内に定置させた容器５３内の溶融ガラスなどの被測定試
料液５２中に沈潜させた球体５２を荷重検知部４２に連
結させた支線５１を介して引き上げた際の荷重を測定す
るためその昇降を可能に配設される荷重測定部４１と、
この荷重測定部４１の昇降移動量を遮蔽板片４４とフォ
トセンサ４６とで検出する位置検出部と、この位置検出
部４６により検出された位置データに基づいて荷重測定
部４１の昇降時における位置制御を行なうための昇降用
駆動制御部４７とを有してなる球体荷重測定装置３５
と、荷重測定部４１を介して検出された荷重データをデ
ィジタル変換して測定データとして取り込むためのＡ／
Ｄ変換器２と、このＡ／Ｄ変換器２を介して取り込まれ
た測定データ等の必要データの書込み・読出しが可能な
ＲＡＭ４と、必要な操作入力を行なうための操作部５
と、測定データに基づいて得られる粘度等の必要情報を
画面に表示するＣＲＴやＬＣＤなどの表示部６と、同様
の必要情報を印字記録するためのプリンタを備える記録
部７と、これらの各構成要素を統括して演算制御するた
めの中央処理装置（ＣＰＵ）３とを少なくとも備えて構
成されている。
【００１４】図２と図３とは、図１における電気炉昇降
支持装置１１と球体荷重測定装置３５との具体的な構成
例を示すものであり、図２はその側面構成を、図３は正
面構成をそれぞれ示している。
支持装置１１と球体荷重測定装置３５との具体的な構成
例を示すものであり、図２はその側面構成を、図３は正
面構成をそれぞれ示している。
【００１５】この場合の電気炉昇降支持装置１１は、溶
融された被測定試料液５４を貯溜するためのルツボから
なる容器５３を加熱するための電気炉２２を有する炉体
部２１をその昇降を可能にして架台１２に支持させて形
成されている。
融された被測定試料液５４を貯溜するためのルツボから
なる容器５３を加熱するための電気炉２２を有する炉体
部２１をその昇降を可能にして架台１２に支持させて形
成されている。
【００１６】また、球体荷重測定装置３５は、前記容器
５３の被測定試料液５４中に沈潜させて配置される球体
５２を一端に有する支線５１をその他端を介して荷重検
知部４２に取着してなる荷重測定部４１をその昇降を可
能にして前記架台１２上に配設することで形成されてい
る。
５３の被測定試料液５４中に沈潜させて配置される球体
５２を一端に有する支線５１をその他端を介して荷重検
知部４２に取着してなる荷重測定部４１をその昇降を可
能にして前記架台１２上に配設することで形成されてい
る。
【００１７】なお、前記支線５１は、垂直性と良好な操
作性とを確保する観点から、電気炉２２内に位置する線
材部分を白金線により、また、電気炉２２外に位置する
線材部分を銅線やステンレス線などのような可撓性に富
む金属線により形成したものを用いるのが好ましい。
作性とを確保する観点から、電気炉２２内に位置する線
材部分を白金線により、また、電気炉２２外に位置する
線材部分を銅線やステンレス線などのような可撓性に富
む金属線により形成したものを用いるのが好ましい。
【００１８】本発明において電気炉支持装置１１を支持
するための架台１２は、上枠部１３と縦枠部１４と下枠
部１５とで略直方体形状を呈する囲枠状に形成されてお
り、このうち、上枠部１３と下枠部１５との背面側の中
央部には縦枠部１４に沿わせて送りねじ杆１６が回転可
能となって、また、この送りねじ杆１６の左右には一対
のガイド杆１７，１８が平行に固定されてそれぞれ配設
されている。
するための架台１２は、上枠部１３と縦枠部１４と下枠
部１５とで略直方体形状を呈する囲枠状に形成されてお
り、このうち、上枠部１３と下枠部１５との背面側の中
央部には縦枠部１４に沿わせて送りねじ杆１６が回転可
能となって、また、この送りねじ杆１６の左右には一対
のガイド杆１７，１８が平行に固定されてそれぞれ配設
されている。
【００１９】また、炉体部２１は、電気炉２２とこれを
支持する支腕部３１とを有し、このうち、支腕部３１
は、送りねじ杆１６に螺合され、かつ、一対のガイド杆
１７，１８に案内されてその昇降制御が可能に配設され
ており、この支腕部３１に電気炉２２を連結支持させて
形成されている。なお、図示例によれば送りねじ杆１６
への回転力の付与は、支台部２７の側に配設されている
モーター１９の駆動軸と送りねじ杆１６との間にカサ歯
車２０を介在させて行なっているが、これ以外にも適宜
の回転伝動機構を採用することができる。
支持する支腕部３１とを有し、このうち、支腕部３１
は、送りねじ杆１６に螺合され、かつ、一対のガイド杆
１７，１８に案内されてその昇降制御が可能に配設され
ており、この支腕部３１に電気炉２２を連結支持させて
形成されている。なお、図示例によれば送りねじ杆１６
への回転力の付与は、支台部２７の側に配設されている
モーター１９の駆動軸と送りねじ杆１６との間にカサ歯
車２０を介在させて行なっているが、これ以外にも適宜
の回転伝動機構を採用することができる。
【００２０】図４は、上記炉体部２１を構成している電
気炉２２の内部構造の一例を詳細に示すものであり、炉
芯部に空間部２４を形成し、この空間部２４を上方側外
部と連通させるための貫通小孔２５を備えてなるレンガ
等の耐熱材で形成された炉壁部２３には、下側に形成さ
れた通孔２６を介して架台１２における支台部２７に立
設された支柱部２８が導入されており、この支柱部２８
の頂面には、容器５３が載置されている。
気炉２２の内部構造の一例を詳細に示すものであり、炉
芯部に空間部２４を形成し、この空間部２４を上方側外
部と連通させるための貫通小孔２５を備えてなるレンガ
等の耐熱材で形成された炉壁部２３には、下側に形成さ
れた通孔２６を介して架台１２における支台部２７に立
設された支柱部２８が導入されており、この支柱部２８
の頂面には、容器５３が載置されている。
【００２１】また、空間部２４内には、容器５３を加熱
して被測定融液５４を得るための通電発熱体２９が配設
されており、支柱部２８側に配設されている熱電対３０
に基づいて検出されるデータに従って作動する温度制御
部８によりその発熱温度の制御が可能となっている。
して被測定融液５４を得るための通電発熱体２９が配設
されており、支柱部２８側に配設されている熱電対３０
に基づいて検出されるデータに従って作動する温度制御
部８によりその発熱温度の制御が可能となっている。
【００２２】一方、球体荷重測定装置３５は、架台１２
を構成している上枠部１３上に配設された略コ字形を呈
する支枠部３６にその回転を可能にして立設させた送り
ねじ杆３７に螺合させ、かつ、一対のガイド杆３８，２
９に案内させてその昇降が可能に配設される支持板４０
と、この支持板４０に固定配置されている荷重測定部４
１とを備えて形成されている。
を構成している上枠部１３上に配設された略コ字形を呈
する支枠部３６にその回転を可能にして立設させた送り
ねじ杆３７に螺合させ、かつ、一対のガイド杆３８，２
９に案内させてその昇降が可能に配設される支持板４０
と、この支持板４０に固定配置されている荷重測定部４
１とを備えて形成されている。
【００２３】図５は、本発明に係る球体荷重測定装置３
５の一実施例の詳細を具体的に示すものであり、荷重測
定部４１は、前記支持板４０に交差させて取着されてい
る断面がＬ字形を呈する支持片４３に載置させて配設さ
れている。
５の一実施例の詳細を具体的に示すものであり、荷重測
定部４１は、前記支持板４０に交差させて取着されてい
る断面がＬ字形を呈する支持片４３に載置させて配設さ
れている。
【００２４】また、荷重測定部４１の昇降移動距離につ
いては、位置検出部からの検出データに基づいて設定さ
れ、具体的には、支枠部３６の支板部４５の側に配設さ
れたフォトセンサ４６における発光素子と受光素子との
間に配置される支持板４０の側の遮蔽用板片４４の長さ
の如何により昇降用駆動制御部４７を構成しているモー
ター４８のスイッチをオン・オフ制御することで所望に
応じた単位距離を適宜設定することができる。
いては、位置検出部からの検出データに基づいて設定さ
れ、具体的には、支枠部３６の支板部４５の側に配設さ
れたフォトセンサ４６における発光素子と受光素子との
間に配置される支持板４０の側の遮蔽用板片４４の長さ
の如何により昇降用駆動制御部４７を構成しているモー
ター４８のスイッチをオン・オフ制御することで所望に
応じた単位距離を適宜設定することができる。
【００２５】本発明に係る球体荷重測定装置３５につい
ては、粘度を測定する場合を例に説明したが、支線５１
に吊持させた球体５２を被測定試料液５４中から引き抜
く際の荷重を測定することで当該被測定試料液５４の表
面張力を測定したり、平常時の球体５２の重量と被測定
試料液５４中に沈潜させた際の重量との差を測定するこ
とで当該被測定試料液５４の比重を測定したりすること
もできる。
ては、粘度を測定する場合を例に説明したが、支線５１
に吊持させた球体５２を被測定試料液５４中から引き抜
く際の荷重を測定することで当該被測定試料液５４の表
面張力を測定したり、平常時の球体５２の重量と被測定
試料液５４中に沈潜させた際の重量との差を測定するこ
とで当該被測定試料液５４の比重を測定したりすること
もできる。
【００２６】なお、送りねじ杆３７への回転力の付与
は、電気炉支持部１１の側と同様に昇降用駆動制御部４
７を構成しているモーター４８の駆動軸と送りねじ杆３
７との間に例えばカサ歯車４９を介在させるなど適宜の
回転伝動機構を介して行なわれている。また、カサ歯車
４９の周囲は安全性確保のために保護カバー５０により
覆っておくのが望ましい。
は、電気炉支持部１１の側と同様に昇降用駆動制御部４
７を構成しているモーター４８の駆動軸と送りねじ杆３
７との間に例えばカサ歯車４９を介在させるなど適宜の
回転伝動機構を介して行なわれている。また、カサ歯車
４９の周囲は安全性確保のために保護カバー５０により
覆っておくのが望ましい。
【００２７】次に、本発明に係る球体引き上げ式粘度測
定方法の実施例を上述した本発明に係る球体引き上げ式
粘度測定装置の作用とともに詳説する。
定方法の実施例を上述した本発明に係る球体引き上げ式
粘度測定装置の作用とともに詳説する。
【００２８】すなわち、ガラス片等の測定対象固形物の
粘度を測定するに際しては、まず、炉体部２１を送りね
じ杆１６の回転運動により上昇させ、支台部２７上の支
柱部２８の頂面を電気炉２２から表出させ、この頂面に
測定対象固形物を入れたルツボからなる容器５３を載置
する。
粘度を測定するに際しては、まず、炉体部２１を送りね
じ杆１６の回転運動により上昇させ、支台部２７上の支
柱部２８の頂面を電気炉２２から表出させ、この頂面に
測定対象固形物を入れたルツボからなる容器５３を載置
する。
【００２９】次いで、炉体部２１を降下させ、電気炉２
２の空間部２４内に容器５３を定置し、通電発熱体２９
に電圧を印加し、熱電対３０により検知される温度デー
タに基づき温度制御部８を作動させて空間部２４内を加
熱制御し、測定対象固形物を融解することで被測定試料
液５４を得る。
２の空間部２４内に容器５３を定置し、通電発熱体２９
に電圧を印加し、熱電対３０により検知される温度デー
タに基づき温度制御部８を作動させて空間部２４内を加
熱制御し、測定対象固形物を融解することで被測定試料
液５４を得る。
【００３０】容器５３内に形成された被測定試料液５４
に対しては、一端に球体５２を有し、他端が球体荷重測
定装置３５における荷重測定部４１の荷重検知部４２に
連結させた支線５１の一部が球体５２とともにまず、空
間部２４内に導入され、支線５１部分が貫通小孔２５を
介して導通配置される。
に対しては、一端に球体５２を有し、他端が球体荷重測
定装置３５における荷重測定部４１の荷重検知部４２に
連結させた支線５１の一部が球体５２とともにまず、空
間部２４内に導入され、支線５１部分が貫通小孔２５を
介して導通配置される。
【００３１】かくして、容器５３内に貯溜させた被測定
試料液５４に対し球体５２が完全に埋没する位置関係が
定まった後、被測定融液５４中に球体５２を完全に沈潜
させる。
試料液５４に対し球体５２が完全に埋没する位置関係が
定まった後、被測定融液５４中に球体５２を完全に沈潜
させる。
【００３２】このような一連の準備作業を終了した後、
容器５３内に貯溜させた被測定試料液５４中から球体５
２が露出することのない一定距離だけ球体５２が上昇す
るように、遮蔽用板片４４とフォトセンサ４６とからな
る位置検出部が検出する位置関係で制御される単位距離
を球体荷重測定装置３５における支持板４０を上昇させ
る。
容器５３内に貯溜させた被測定試料液５４中から球体５
２が露出することのない一定距離だけ球体５２が上昇す
るように、遮蔽用板片４４とフォトセンサ４６とからな
る位置検出部が検出する位置関係で制御される単位距離
を球体荷重測定装置３５における支持板４０を上昇させ
る。
【００３３】容器５３内の被測定試料液５４に球体５２
を沈潜させ、この球体５２を被測定試料液５４中に沈潜
させた状態のままで予め設定されている一定距離を引き
上げることで粘度を求める場合の関係式は、ストークス
の法則に基づき η＝２ｇｒ2 ／９×（ρκ−ρｌ）／υ 但し、η：粘度（ｐｏｉｓｅ） ｇ：重力加速度（ｃｍ／ｓｅｃ2 ） ｒ：球体の半径（ｃｍ） υ：上昇する球体速度（ｃｍ／ｓｅｃ） ρκ：球体の密度（ｇ／ｃｍ3 ） ρｌ：被測定試料液の密度（ｇ／ｃｍ3 ） として求めることができる。
を沈潜させ、この球体５２を被測定試料液５４中に沈潜
させた状態のままで予め設定されている一定距離を引き
上げることで粘度を求める場合の関係式は、ストークス
の法則に基づき η＝２ｇｒ2 ／９×（ρκ−ρｌ）／υ 但し、η：粘度（ｐｏｉｓｅ） ｇ：重力加速度（ｃｍ／ｓｅｃ2 ） ｒ：球体の半径（ｃｍ） υ：上昇する球体速度（ｃｍ／ｓｅｃ） ρκ：球体の密度（ｇ／ｃｍ3 ） ρｌ：被測定試料液の密度（ｇ／ｃｍ3 ） として求めることができる。
【００３４】また、この関係式における球体の密度ρκ
には変換値ｗκ÷３／４πｒ3 を、被測定試料液の密度
ρｌには変換値ｗｌ÷３／４πｒ3 を代入することで η＝ｇｋ／６πｒ×（ｗκ−ｗｌ）／υ 但し、 ｋ：補正要素 ｗκ：球体の重量（ｇ） ｗｌ：被測定試料液の重量（ｇ） の変換式が得られる。
には変換値ｗκ÷３／４πｒ3 を、被測定試料液の密度
ρｌには変換値ｗｌ÷３／４πｒ3 を代入することで η＝ｇｋ／６πｒ×（ｗκ−ｗｌ）／υ 但し、 ｋ：補正要素 ｗκ：球体の重量（ｇ） ｗｌ：被測定試料液の重量（ｇ） の変換式が得られる。
【００３５】粘度測定は、上記変換式を用いることで求
めることができるが、容器５３の口径や球体５２の直
径、被測定試料液５４の深さなど、各装置によって値が
違うので、その値によって補正項を要する。ここで、容
器５３、球体５２、支線５１など、すべて装置個々のも
つ特有の数値を一定であるとすれば、ｇｋ／６πｒを装
置定数として扱うことができる。
めることができるが、容器５３の口径や球体５２の直
径、被測定試料液５４の深さなど、各装置によって値が
違うので、その値によって補正項を要する。ここで、容
器５３、球体５２、支線５１など、すべて装置個々のも
つ特有の数値を一定であるとすれば、ｇｋ／６πｒを装
置定数として扱うことができる。
【００３６】したがって、既知の装置定数を用いて上記
変換式からη＝Ｋ×Ｗ÷１／ｔを導き、 η＝ＫＷｔ 但し、Ｋ：装置定数 Ｗ：液中での重量を差し引いた引上げ荷重（ｗκ−ｗ
ｌ） ｔ：単位距離の引上げ時間（ｓｅｃ） の式を求めることができる。
変換式からη＝Ｋ×Ｗ÷１／ｔを導き、 η＝ＫＷｔ 但し、Ｋ：装置定数 Ｗ：液中での重量を差し引いた引上げ荷重（ｗκ−ｗ
ｌ） ｔ：単位距離の引上げ時間（ｓｅｃ） の式を求めることができる。
【００３７】かくして、球体荷重測定装置３５を用いて
得られる実測値をこの式に算入して計算することで被測
定試料液５４の粘度を求めることができる。
得られる実測値をこの式に算入して計算することで被測
定試料液５４の粘度を求めることができる。
【００３８】なお、計器定数Ｋは、所定の計算により求
めることができるほか、予め粘度の判明している標準液
を用いて液中での重量を差し引いた引上げ荷重Ｗと単位
距離の引上げ時間ｔとを測定することにより求めること
もできる。
めることができるほか、予め粘度の判明している標準液
を用いて液中での重量を差し引いた引上げ荷重Ｗと単位
距離の引上げ時間ｔとを測定することにより求めること
もできる。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係る球体引き
上げ式粘度測定方法及び装置によれば、被測定試料液の
粘度は、球体を被測定融液中で引き上げた際に荷重測定
部が検出する荷重に基づいて算定し、これを測定するこ
とができるので、処理作業を自動化して精度の高い粘度
測定を行なうことができる。
上げ式粘度測定方法及び装置によれば、被測定試料液の
粘度は、球体を被測定融液中で引き上げた際に荷重測定
部が検出する荷重に基づいて算定し、これを測定するこ
とができるので、処理作業を自動化して精度の高い粘度
測定を行なうことができる。
【００４０】また、本発明に係る球体荷重測定装置によ
れば、球体を単位距離だけ上昇もしくは降下させて正確
な荷重測定を行なうことができるので、被測定試料液の
粘度を測定する装置はもとより、被測定試料液の表面張
力や比重を測定する装置にも好適に組み込むことができ
る。
れば、球体を単位距離だけ上昇もしくは降下させて正確
な荷重測定を行なうことができるので、被測定試料液の
粘度を測定する装置はもとより、被測定試料液の表面張
力や比重を測定する装置にも好適に組み込むことができ
る。
【図１】本発明に係る球体引き上げ式粘度測定装置の一
実施例についての全体構成の概要を示すブロック図。
実施例についての全体構成の概要を示すブロック図。
【図２】本発明に係る球体引き上げ式粘度測定装置にお
ける電気炉昇降支持装置と球体荷重測定装置との概略構
成の一例を示す正面図。
ける電気炉昇降支持装置と球体荷重測定装置との概略構
成の一例を示す正面図。
【図３】図２についての正面図。
【図４】本発明に係る球体引き上げ式粘度測定装置にお
ける電気炉昇降支持装置における電気炉支持部の内部構
造の一例を示す縦断面図。
ける電気炉昇降支持装置における電気炉支持部の内部構
造の一例を示す縦断面図。
【図５】本発明に係る球体荷重測定装置の概略構成の一
例を示す正面図。
例を示す正面図。
１ 装置本体 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ 中央処理装置（ＣＰＵ） ４ ＲＡＭ ５ 操作部 ６ 表示部 ７ 記録部 ８ 温度制御部 １１ 電気炉昇降支持装置 １２ 架台 １３ 上枠部 １４ 縦枠部 １５ 下枠部 １６ 送りねじ杆 １７ ガイド杆 １８ ガイド杆 １９ モーター ２０ カサ歯車 ２１ 炉体部 ２２ 電気炉 ２３ 炉壁部 ２４ 空間部 ２５ 貫通小孔 ２６ 通孔 ２７ 支台部 ２８ 支柱部 ２９ 通電発熱体 ３０ 熱電対 ３１ 支腕部 ３５ 球体荷重測定装置 ３６ 支枠部 ３７ 送りねじ杆 ３８ ガイド杆 ３９ ガイド杆 ４０ 支持板 ４１ 荷重測定部 ４２ 荷重検知部 ４３ 支持片 ４４ 遮蔽板片 ４５ 支板部 ４６ フォトセンサ ４７ 昇降用駆動制御部 ４８ モーター ４９ カサ歯車 ５０ 保護カバー ５１ 支線 ５２ 球体 ５３ 容器 ５４ 被測定試料液
Claims (3)
- 【請求項１】 容器内の被測定試料液に球体を沈潜さ
せ、この球体を被測定試料液中に沈潜させた状態のまま
で予め設定されている単位距離を引き上げることで粘度
を求める場合の関係式をストークスの法則に基づき求
め、この関係式における球体の密度には球体の重量との
関係に置換するための変換値を、被測定試料液の密度に
は被測定試料液の重量に置換するための変換値をそれぞ
れ代入することで変換式を求め、この変換式を既知の装
置定数を含む液中での重量を差し引いた引上げ荷重と単
位距離の引上げ時間との比例式とし、対応する実測値を
この式に算入して被測定試料液の粘度を求めることを特
徴とする球体引き上げ式粘度測定方法。 - 【請求項２】 下端に球体を吊持させた支線をその上端
を荷重検知部に取着することで球体を被測定試料液に対
し昇降させる際の荷重測定が可能に可動支持部に配設さ
れる荷重測定部と、可動支持部をその昇降を可能にして
支持する支枠部とで構成され、この支枠部の側には、可
動支持部の昇降距離を検知するための位置検出部を配設
してその昇降を制御し、球体を予め定めてある単位距離
昇降させた際の荷重測定を可能としたことを特徴とする
球体荷重測定装置。 - 【請求項３】 溶融された被測定試料液を貯溜するため
の容器を備える電気炉をその昇降を可能にして架台に支
持させた電気炉昇降支持装置と、前記容器の被測定試料
液中に沈潜される球体を下端に有する支線をその上端を
介して荷重検知部に取着してなる荷重測定部をその昇降
を可能にして前記架台に支持させた球体荷重測定装置と
で構成され、この荷重測定装置における荷重測定部を等
速で単位距離を上昇させて球体を被測定試料液中で引き
上げた際に検出される測定荷重に基づき当該被測定試料
液の粘度の算定を可能としたことを特徴とする球体引き
上げ式粘度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26843691A JPH0579967A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 球体引き上げ式粘度測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26843691A JPH0579967A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 球体引き上げ式粘度測定方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579967A true JPH0579967A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17458471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26843691A Pending JPH0579967A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | 球体引き上げ式粘度測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579967A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140026645A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method to test a property of a fluid |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP26843691A patent/JPH0579967A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140026645A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method to test a property of a fluid |
| AU2013293396B2 (en) * | 2012-07-25 | 2016-02-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method to test a property of a fluid |
| US9297734B2 (en) * | 2012-07-25 | 2016-03-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method to test a property of a fluid |
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