JPH06129975A - 粘度測定方法及び装置 - Google Patents
粘度測定方法及び装置Info
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- JPH06129975A JPH06129975A JP28142992A JP28142992A JPH06129975A JP H06129975 A JPH06129975 A JP H06129975A JP 28142992 A JP28142992 A JP 28142992A JP 28142992 A JP28142992 A JP 28142992A JP H06129975 A JPH06129975 A JP H06129975A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置構成、コスト、装置製作上有利で、しか
も低粘度流体の粘度を高い精度で測定しうる粘度測定方
法及び装置を提供する。 【構成】 円筒容器１とロータ２との間に、気孔が連結
している多孔質体からなり気孔が被測定流体で満たされ
た多孔体層３ｂと被測定流体のみからなる純流体層３ａ
とで測定層３を形成する。ロータ２を回転させたときに
発生するトルクを測定し、そのトルク値とそのときの回
転数とにより被測定流体の粘度を測定する。
も低粘度流体の粘度を高い精度で測定しうる粘度測定方
法及び装置を提供する。 【構成】 円筒容器１とロータ２との間に、気孔が連結
している多孔質体からなり気孔が被測定流体で満たされ
た多孔体層３ｂと被測定流体のみからなる純流体層３ａ
とで測定層３を形成する。ロータ２を回転させたときに
発生するトルクを測定し、そのトルク値とそのときの回
転数とにより被測定流体の粘度を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粘性流体の粘度を測定
する方法及びその装置に関するもので、特に粘度の低い
液体の粘度測定に適用されるものである。
する方法及びその装置に関するもので、特に粘度の低い
液体の粘度測定に適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の粘度計として、図４（Ａ）に示さ
れる円錐・平板型回転式粘度計と同図（Ｂ）に示される
円筒型回転式粘度計とが広く用いられている。これらの
粘度計は何れも、ずり速度とずり応力の定量的な関係に
基づいて粘性流体の粘度を測定するもので、ロータを回
転させた時のロータ壁に作用するせん断応力によって発
生するトルクを検出し、被測定流体の粘度を求めるもの
である。
れる円錐・平板型回転式粘度計と同図（Ｂ）に示される
円筒型回転式粘度計とが広く用いられている。これらの
粘度計は何れも、ずり速度とずり応力の定量的な関係に
基づいて粘性流体の粘度を測定するもので、ロータを回
転させた時のロータ壁に作用するせん断応力によって発
生するトルクを検出し、被測定流体の粘度を求めるもの
である。
【０００３】図４（Ｂ）の円筒型回転式粘度計の場合に
ついて若干説明すると、同図において、円筒容器１００
内にはそれと中心軸線を同一にする円筒ロータ１１０が
円筒容器１００と接触しないように、ある程度のクリア
ランスをとって設置され、それらの間には被測定流体が
満たされている。円筒ロータ１１０の上部にはトルクス
プリング１２０を介してモータ（図示せず）が連結さ
れ、また円筒容器１００は回転しないようにその底部が
固定されている。
ついて若干説明すると、同図において、円筒容器１００
内にはそれと中心軸線を同一にする円筒ロータ１１０が
円筒容器１００と接触しないように、ある程度のクリア
ランスをとって設置され、それらの間には被測定流体が
満たされている。円筒ロータ１１０の上部にはトルクス
プリング１２０を介してモータ（図示せず）が連結さ
れ、また円筒容器１００は回転しないようにその底部が
固定されている。
【０００４】上記構成により、円筒ロータ１１０がモー
タによって一定回転数で回転させられると、せん断応力
により被測定流体の粘度に応じたトルクが、円筒ロータ
１１０の回転を妨げる向きに発生する。従って、円筒ロ
ータ１１０は粘性によるトルクとトルクスプリング１２
０のねじりによるトルクがつり合う角だけ遅れて回転す
ることになり、そのねじり角（遅れ角）からトルク値を
読み取り、平行平板間の粘性流の理論に基づいて粘度を
算出することができる。
タによって一定回転数で回転させられると、せん断応力
により被測定流体の粘度に応じたトルクが、円筒ロータ
１１０の回転を妨げる向きに発生する。従って、円筒ロ
ータ１１０は粘性によるトルクとトルクスプリング１２
０のねじりによるトルクがつり合う角だけ遅れて回転す
ることになり、そのねじり角（遅れ角）からトルク値を
読み取り、平行平板間の粘性流の理論に基づいて粘度を
算出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の粘度計では、被測定流体が水の粘度（４℃で１ｃ
Ｐ）以下の低粘度流体の場合、検出トルク値が微小で、
高い精度でのトルク測定に困難が伴う。そこで検出トル
ク値を高め、低粘度流体の粘度を高い精度で測定する方
法として、ロータ径を非常に大きくするか、クリアラン
スを極力小さく設定するか、或いはロータの回転数を極
端に高めることが考えられるが、いずれの方法も以下の
ような問題を有する。
来の粘度計では、被測定流体が水の粘度（４℃で１ｃ
Ｐ）以下の低粘度流体の場合、検出トルク値が微小で、
高い精度でのトルク測定に困難が伴う。そこで検出トル
ク値を高め、低粘度流体の粘度を高い精度で測定する方
法として、ロータ径を非常に大きくするか、クリアラン
スを極力小さく設定するか、或いはロータの回転数を極
端に高めることが考えられるが、いずれの方法も以下の
ような問題を有する。
【０００６】まずロータ径を大きくすると、ロータ回転
用のモータには高出力の大型のものが必要になりコスト
高となり、また汎用の低・中出力のモータで径の大きな
ロータを回そうとするとモータの負荷が増して好ましく
ない影響がでてくる。また、ロータ径が大きくなるとそ
れだけ装置全体が巨大化し、装置製作上、設置スペース
上好ましくないばかりか、被測定流体のサンプル量も多
く必要になり不都合である。
用のモータには高出力の大型のものが必要になりコスト
高となり、また汎用の低・中出力のモータで径の大きな
ロータを回そうとするとモータの負荷が増して好ましく
ない影響がでてくる。また、ロータ径が大きくなるとそ
れだけ装置全体が巨大化し、装置製作上、設置スペース
上好ましくないばかりか、被測定流体のサンプル量も多
く必要になり不都合である。
【０００７】次にクリアランスを極力小さく設定する場
合であるが、これには極めて精密な加工精度が要求さ
れ、加工精度上、精密加工に伴うコスト上、あるいは回
転ロータの偏心等問題点が多い。また、ロータの回転数
を極端に高める方法は、上述した加工精度や回転ロータ
の偏心の問題ともからみ問題点があり、また実現しよう
とすれば高出力モータが必要となりコスト的にも問題で
ある。
合であるが、これには極めて精密な加工精度が要求さ
れ、加工精度上、精密加工に伴うコスト上、あるいは回
転ロータの偏心等問題点が多い。また、ロータの回転数
を極端に高める方法は、上述した加工精度や回転ロータ
の偏心の問題ともからみ問題点があり、また実現しよう
とすれば高出力モータが必要となりコスト的にも問題で
ある。
【０００８】本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、
装置構成、コスト、装置製作上有利で、しかも低粘度流
体の粘度を高い精度で測定しうる粘度測定方法及び装置
を提供することを目的としている。
装置構成、コスト、装置製作上有利で、しかも低粘度流
体の粘度を高い精度で測定しうる粘度測定方法及び装置
を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明により成された粘度測定法は、円筒容器と、中心
軸線を該円筒容器と同一にするロータとの間に、気孔が
連結し、その気孔が被測定流体で満たされた多孔体層
と、被測定流体のみからなる純流体層とを形成し、前記
ロータの底面を、前記純流体層にのみ均一に液接触さ
せ、該ロータをその中心軸線の回りに所定の回転数で回
転させ、このとき中心軸線の回りに発生するトルクを検
出し、そのトルク値とそのときの回転数とから被測定流
体の粘度を測定することを特徴としている。
本発明により成された粘度測定法は、円筒容器と、中心
軸線を該円筒容器と同一にするロータとの間に、気孔が
連結し、その気孔が被測定流体で満たされた多孔体層
と、被測定流体のみからなる純流体層とを形成し、前記
ロータの底面を、前記純流体層にのみ均一に液接触さ
せ、該ロータをその中心軸線の回りに所定の回転数で回
転させ、このとき中心軸線の回りに発生するトルクを検
出し、そのトルク値とそのときの回転数とから被測定流
体の粘度を測定することを特徴としている。
【００１０】また上記目的を達成するため本発明により
成された粘度測定法は、前記トルク検出を前記円筒容器
の中心軸上で行うようにしたことを特徴としている。
成された粘度測定法は、前記トルク検出を前記円筒容器
の中心軸上で行うようにしたことを特徴としている。
【００１１】さらに、上記目的を達成するため本発明に
より成された粘度測定装置は、円筒容器と、その円筒容
器内に形成され、被測定流体のみからなる純流体層と、
気孔が連結し、その気孔が被測定流体で満たされた多孔
体層と、前記円筒容器内に、それと中心軸線を同一にし
て前記純流体層にのみ液接触されたロータとからなり、
前記ロータを中心軸線の回りに回転させたとき中心軸線
の回りに発生するトルクを検出し、そのトルク値とその
ときの回転数とにより粘度を測定するようにしたことを
特徴としている。
より成された粘度測定装置は、円筒容器と、その円筒容
器内に形成され、被測定流体のみからなる純流体層と、
気孔が連結し、その気孔が被測定流体で満たされた多孔
体層と、前記円筒容器内に、それと中心軸線を同一にし
て前記純流体層にのみ液接触されたロータとからなり、
前記ロータを中心軸線の回りに回転させたとき中心軸線
の回りに発生するトルクを検出し、そのトルク値とその
ときの回転数とにより粘度を測定するようにしたことを
特徴としている。
【００１２】
【作用】上記構成により、ロータがその中心軸線の回り
に回転すると、それにより誘起される粘性流が多孔質層
の微細気孔内をくぐり抜けて移動する際に大きな流動抵
抗を受けるため、中心軸線の回りには大きなトルクが発
生する。このトルクを検出し、このトルク値と上記回転
の回転数とから被測定流体の粘度を測定することができ
る。
に回転すると、それにより誘起される粘性流が多孔質層
の微細気孔内をくぐり抜けて移動する際に大きな流動抵
抗を受けるため、中心軸線の回りには大きなトルクが発
生する。このトルクを検出し、このトルク値と上記回転
の回転数とから被測定流体の粘度を測定することができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に本発明による方法を実施する粘度計の一例
を示す。同図において、円筒容器１内には、粒子の集合
体あるいは多孔質構造体で充填された被測定流体（サン
プル）が満たされ、測定層３が形成されている。
する。図１に本発明による方法を実施する粘度計の一例
を示す。同図において、円筒容器１内には、粒子の集合
体あるいは多孔質構造体で充填された被測定流体（サン
プル）が満たされ、測定層３が形成されている。
【００１４】測定層３について、詳しくは円筒容器１内
に、その底面に対向し中心軸線を円筒容器１と同一にす
るロータ２の底面との間に形成され、多孔質体からなり
その気孔が被測定流体で満たされた多孔体層３ｂと被測
定流体のみで満たされた純流体層３ａとからなる。尚、
多孔体層３ｂを形成するための充填材としては、発泡
材，繊維質材など気孔が連結している多孔質構造体はも
とより、砂，ビーズなどの粒子の集合体も用いることが
できる。
に、その底面に対向し中心軸線を円筒容器１と同一にす
るロータ２の底面との間に形成され、多孔質体からなり
その気孔が被測定流体で満たされた多孔体層３ｂと被測
定流体のみで満たされた純流体層３ａとからなる。尚、
多孔体層３ｂを形成するための充填材としては、発泡
材，繊維質材など気孔が連結している多孔質構造体はも
とより、砂，ビーズなどの粒子の集合体も用いることが
できる。
【００１５】上記円筒容器１は比較的浅い偏平な容器
で、この容器内にはロータ２が該円筒容器の同心軸上に
配置されている。ロータ２の上面中心には、モータ４に
よって回転駆動される回転軸５が連結されており、ロー
タ２の回転角速度は、コントローラ６により任意の設定
値に保たれるよう制御される。
で、この容器内にはロータ２が該円筒容器の同心軸上に
配置されている。ロータ２の上面中心には、モータ４に
よって回転駆動される回転軸５が連結されており、ロー
タ２の回転角速度は、コントローラ６により任意の設定
値に保たれるよう制御される。
【００１６】一方、円筒容器１は、その外底中心を後述
するトラバース測定台７から垂直に起立された支持柱７
ａに連結することによって支持され、支持柱７ａには回
転トルクによる歪みを検出する歪みゲージ９が設けられ
ている。さらに前記歪みゲージ９により検出された歪み
信号を増幅するためのアンプ８が設けられている。
するトラバース測定台７から垂直に起立された支持柱７
ａに連結することによって支持され、支持柱７ａには回
転トルクによる歪みを検出する歪みゲージ９が設けられ
ている。さらに前記歪みゲージ９により検出された歪み
信号を増幅するためのアンプ８が設けられている。
【００１７】上記トラバース測定台７は、円筒容器１を
上下に微調整するための機構を有し、この円筒容器１の
上下調整によって、円筒容器１内底面とこの底面に対向
するロータ２の面との間の測定層３において、ロータ２
の底面が可能な限り多孔体層３ｂに近接し、純流体層３
ａにのみ均一に液接触するように設定される。
上下に微調整するための機構を有し、この円筒容器１の
上下調整によって、円筒容器１内底面とこの底面に対向
するロータ２の面との間の測定層３において、ロータ２
の底面が可能な限り多孔体層３ｂに近接し、純流体層３
ａにのみ均一に液接触するように設定される。
【００１８】上記構成によって、ロータ２が回転する
と、それによって誘起される粘性流は多孔質体の微細構
造内をくぐり抜け、移動する際大きな流動抵抗（ダルシ
ー抵抗および多孔質体慣性抵抗）を受けるため、円筒容
器１の中心軸の回りには大きなトルクが発生する。この
トルクを円筒容器１の支持柱７ａに設置した歪みゲージ
９により検出し、そのトルク測定値を、以下に述べる多
孔質体二層クエット流（Couette Flow）の理論にあては
め流体の粘度を算出する。
と、それによって誘起される粘性流は多孔質体の微細構
造内をくぐり抜け、移動する際大きな流動抵抗（ダルシ
ー抵抗および多孔質体慣性抵抗）を受けるため、円筒容
器１の中心軸の回りには大きなトルクが発生する。この
トルクを円筒容器１の支持柱７ａに設置した歪みゲージ
９により検出し、そのトルク測定値を、以下に述べる多
孔質体二層クエット流（Couette Flow）の理論にあては
め流体の粘度を算出する。
【００１９】尚、本実施例では、ロータ２の底面に作用
するせん断応力に抗して、その回転数を一定に保ち、円
筒容器１の中心軸の回りに発生したトルクを検出してい
るが、ロータ２の上部に例えばトルクスプリング等を設
け、ロータ２の底面に作用するトルク（せん断応力の総
和）の大きさを直接検出しても良い。
するせん断応力に抗して、その回転数を一定に保ち、円
筒容器１の中心軸の回りに発生したトルクを検出してい
るが、ロータ２の上部に例えばトルクスプリング等を設
け、ロータ２の底面に作用するトルク（せん断応力の総
和）の大きさを直接検出しても良い。
【００２０】図２は本発明の理論的根拠となる多孔質体
二層クエット流モデルを示すモデル図であり、斜線部は
ロータ２の断面であり、被測定流体のみの純流体層３ａ
と被測定流体で満ちた多孔体層３ｂとの２層から成る測
定層３が示されている。
二層クエット流モデルを示すモデル図であり、斜線部は
ロータ２の断面であり、被測定流体のみの純流体層３ａ
と被測定流体で満ちた多孔体層３ｂとの２層から成る測
定層３が示されている。
【００２１】同図において、ロータ２の底面（以後、単
にロータ面と記載する）に平行にｘ軸を、垂直にｙ軸を
図のようにとり、純流体層３ａと多孔体層３ｂは共に均
一であるとし、各層において方程式をたてると以下の様
になる。
にロータ面と記載する）に平行にｘ軸を、垂直にｙ軸を
図のようにとり、純流体層３ａと多孔体層３ｂは共に均
一であるとし、各層において方程式をたてると以下の様
になる。
【数１】
【数２】 但し、上式（１）および（２）において、 δは純流体層３ａの厚さ μは被測定流体の粘度 ρは被測定流体の密度 ｕはｘ方向の速度（多孔質体内においては空間平均した
みかけの速度） εは気孔率 Ｋは透過率 Ｃはフォーシュハイマ（Forchheimer ）係数 とする。
みかけの速度） εは気孔率 Ｋは透過率 Ｃはフォーシュハイマ（Forchheimer ）係数 とする。
【００２２】上式（１）および（２）を、 境界条件 ｙ＝０でｕ＝ｒω ｙ→∞でｕ＝０ と、 ｙ＝δにおける速度とせん断応力の連続性の条件 とを課して解くと、ロータ面のせん断応力τw に関する
次式（３）を得る。但し、ｒはロータの中心からロータ
面上の任意の点までの距離である。
次式（３）を得る。但し、ｒはロータの中心からロータ
面上の任意の点までの距離である。
【数３】
【００２３】上式（３）は（ｒω−δτw ／μ）に関す
る３次式とみなすことができ、各粘度μにおけるせん断
応力τw とロータ面上の中心からの距離ｒとの関係 τ
w （ｒ；μ）を与えている。この関係を用いて、半径Ｒ
のロータ面にわたりｒについて積分することにより、下
式（４）のようなトルクと粘度の関係式Ｔ（μ）を求め
ることができる。
る３次式とみなすことができ、各粘度μにおけるせん断
応力τw とロータ面上の中心からの距離ｒとの関係 τ
w （ｒ；μ）を与えている。この関係を用いて、半径Ｒ
のロータ面にわたりｒについて積分することにより、下
式（４）のようなトルクと粘度の関係式Ｔ（μ）を求め
ることができる。
【数４】
【００２４】従って、トルクＴを実測すれば上式（４）
より粘度μを求めることができる。特に、低回転時にお
いては、多孔質体の慣性効果が充分無視しえるので、式
（３）は次式（５）に帰着する。
より粘度μを求めることができる。特に、低回転時にお
いては、多孔質体の慣性効果が充分無視しえるので、式
（３）は次式（５）に帰着する。
【数５】
【００２５】式（５）を式（４）のτw に代入しμにつ
いて解くと次式のような粘度μとトルクＴとの比例式を
得る。
いて解くと次式のような粘度μとトルクＴとの比例式を
得る。
【数６】
【００２６】上式（６）中で定義したａについては、そ
の値を水などの公表値に基づき決定しておけば、ａを充
填材も含めた装置に依存した定数とみたてる事により、
実測したトルク値とそのときのロータの回転数とによ
り、任意の被測定流体について、その粘度を容易に求め
ることができる。また、多孔質体の透過率Ｋおよび気孔
率εは容易に知り得るから、被測定流体の純流体層３ａ
の厚さδが測定できれば、粘度の絶対測定も可能であ
る。
の値を水などの公表値に基づき決定しておけば、ａを充
填材も含めた装置に依存した定数とみたてる事により、
実測したトルク値とそのときのロータの回転数とによ
り、任意の被測定流体について、その粘度を容易に求め
ることができる。また、多孔質体の透過率Ｋおよび気孔
率εは容易に知り得るから、被測定流体の純流体層３ａ
の厚さδが測定できれば、粘度の絶対測定も可能であ
る。
【００２７】上記理論モデルにより、多孔質体が存在し
ない従来型の厚さｈの測定層を用いた場合と比較する
と、多孔質体が存在する場合は、その感度（Ｔ／μ）は
ｈ／［（Ｋ／ε）1/2 ＋δ］倍増加することが、式
（５）より分かる。従って、純流体層３ａの厚さδは
（Ｋ／ε）1/2 のオーダー以下と考えられ、例えば多孔
質体が直径１ｍｍのビーズ球から成るとし、ｈ＝1.５ｃ
ｍの測定層３を考えると、約ｈ／（Ｋ／ε）1/2 ≒５０
０倍も感度が向上することになる。
ない従来型の厚さｈの測定層を用いた場合と比較する
と、多孔質体が存在する場合は、その感度（Ｔ／μ）は
ｈ／［（Ｋ／ε）1/2 ＋δ］倍増加することが、式
（５）より分かる。従って、純流体層３ａの厚さδは
（Ｋ／ε）1/2 のオーダー以下と考えられ、例えば多孔
質体が直径１ｍｍのビーズ球から成るとし、ｈ＝1.５ｃ
ｍの測定層３を考えると、約ｈ／（Ｋ／ε）1/2 ≒５０
０倍も感度が向上することになる。
【００２８】図３は、横軸に毎分のロータの回転数ω
（ｒｐｍ）を、縦軸にトルク値Ｔ（×１０-4Ｎｍ）をと
り、粘度が既知の水について、当理論モデルによる理論
曲線（直線）と図１に示した粘度計によるトルク実測値
を示したグラフであり、純流体層の厚さδをロータ２の
非平行度0.０６５ｍｍに設定し、多孔体層の充填粒子と
して直径が1.２ｍｍおよび2.３ｍｍのビーズ球を用いた
場合についてそれぞれ示したものである。同図におい
て、実線が理論値を、丸点がロータの各設定回転数で実
測したトルク値をそれぞれ表しているが、両者間に極め
て良好な一致が認められ、本理論モデルに基づく粘度測
定原理は充分妥当なものと思われる。
（ｒｐｍ）を、縦軸にトルク値Ｔ（×１０-4Ｎｍ）をと
り、粘度が既知の水について、当理論モデルによる理論
曲線（直線）と図１に示した粘度計によるトルク実測値
を示したグラフであり、純流体層の厚さδをロータ２の
非平行度0.０６５ｍｍに設定し、多孔体層の充填粒子と
して直径が1.２ｍｍおよび2.３ｍｍのビーズ球を用いた
場合についてそれぞれ示したものである。同図におい
て、実線が理論値を、丸点がロータの各設定回転数で実
測したトルク値をそれぞれ表しているが、両者間に極め
て良好な一致が認められ、本理論モデルに基づく粘度測
定原理は充分妥当なものと思われる。
【００２９】また、同図からは、多孔質体を用いた場
合、ロータ２の回転数が１０ｒｐｍ程度の低回転でも充
分大きなトルクが検出されていることが分かる。そこで
ロータ回転数をω＝１０ｒｐｍに設定し、濃度９９．９
％のメタノールについてトルク測定を行い、上式（６）
からその粘度を求めてみると、国際単位系で５５２μＰ
ａ・ｓとなり、公表値５６５μＰａ・ｓに極めて近い値
を得ることができた。なお、上記測定は、下記の条件下
で行ったものである。 被測定流体（濃度99.9％のメタノール）の温度 ２２℃ 多孔質体は直径1.２ｍｍのビーズ球の集合体 純流体層の厚さ δ＝0.０６５ｍｍ
合、ロータ２の回転数が１０ｒｐｍ程度の低回転でも充
分大きなトルクが検出されていることが分かる。そこで
ロータ回転数をω＝１０ｒｐｍに設定し、濃度９９．９
％のメタノールについてトルク測定を行い、上式（６）
からその粘度を求めてみると、国際単位系で５５２μＰ
ａ・ｓとなり、公表値５６５μＰａ・ｓに極めて近い値
を得ることができた。なお、上記測定は、下記の条件下
で行ったものである。 被測定流体（濃度99.9％のメタノール）の温度 ２２℃ 多孔質体は直径1.２ｍｍのビーズ球の集合体 純流体層の厚さ δ＝0.０６５ｍｍ
【００３０】上記においては、多孔質体二層クエット流
の理論に基づき、トルク実測値と設定回転数とから被測
定流体の粘度を算出したが、逆に、粘度が既知の流体を
用いることで、充填した多孔質体の透過率と気孔率の比
（Ｋ／ε）を求めることができる。また、気孔率εは重
量法で容易に知り得るから、本発明方法は粘度が既知の
流体を用いることで、多孔質体の透過率Ｋの測定にも用
いることができる。
の理論に基づき、トルク実測値と設定回転数とから被測
定流体の粘度を算出したが、逆に、粘度が既知の流体を
用いることで、充填した多孔質体の透過率と気孔率の比
（Ｋ／ε）を求めることができる。また、気孔率εは重
量法で容易に知り得るから、本発明方法は粘度が既知の
流体を用いることで、多孔質体の透過率Ｋの測定にも用
いることができる。
【００３１】下記の表は、直径1.２ｍｍのビーズ球から
なる測定層３（純流体層３ａの厚さはδ＝0.０６２ｍ
ｍ）に粘度が既知の水を満たし、二種類のスポンジ（商
品名；ブリジストン・エバーライト・スコット ＨＲ０
８及びＨＲ１３）について透過率と気孔率の比（Ｋ／
ε）を求めたものである。
なる測定層３（純流体層３ａの厚さはδ＝0.０６２ｍ
ｍ）に粘度が既知の水を満たし、二種類のスポンジ（商
品名；ブリジストン・エバーライト・スコット ＨＲ０
８及びＨＲ１３）について透過率と気孔率の比（Ｋ／
ε）を求めたものである。
【表１】
【００３２】これより本測定値は圧力測定に基づく値と
ほぼ一致しており、本発明による方法が透過率の測定に
おいても有効であることがうかがえる。
ほぼ一致しており、本発明による方法が透過率の測定に
おいても有効であることがうかがえる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
定層として純流体層と多孔質層とが形成され、水の粘度
（４°Ｃで１ｃＰ）以下の低粘度流体の粘度を測定しよ
うとする際、ロータの径を非常に大きくしたり、クリア
ランスを極力小さく設定したり、ロータの回転数を高め
たりせずとも、検出トルクを従来の数百倍に高めること
ができ、装置構成、コスト、装置製作上有利で、しかも
低粘度流体の粘度を高い精度で測定することができる。
定層として純流体層と多孔質層とが形成され、水の粘度
（４°Ｃで１ｃＰ）以下の低粘度流体の粘度を測定しよ
うとする際、ロータの径を非常に大きくしたり、クリア
ランスを極力小さく設定したり、ロータの回転数を高め
たりせずとも、検出トルクを従来の数百倍に高めること
ができ、装置構成、コスト、装置製作上有利で、しかも
低粘度流体の粘度を高い精度で測定することができる。
【００３４】また、測定層内の大部分の空間を多孔質体
が専有するので、被測定流体のサンプル量が従来と比べ
て微量で済むので好都合でもある。（例えば、ビーズ球
を充填し多孔体層とした場合には、多孔質体を用いない
場合の約１／３のサンプル量で済む。）
が専有するので、被測定流体のサンプル量が従来と比べ
て微量で済むので好都合でもある。（例えば、ビーズ球
を充填し多孔体層とした場合には、多孔質体を用いない
場合の約１／３のサンプル量で済む。）
【図１】本発明による方法を実施する粘度計の一例であ
る。
る。
【図２】本発明方法の理論的根拠となる多孔質体二層ク
エット流モデルを示すモデル図である。
エット流モデルを示すモデル図である。
【図３】トルクの理論値と測定値を示すグラフである。
【図４】従来型の回転式粘度計を示す図である。
１ 円筒容器 ２ ロータ ３ 測定層 ３ａ 純流体層 ３ｂ 多孔体層
フロントページの続き (72)発明者 桑原 不二朗 静岡県浜松市鹿谷町24−７ 池野谷方
Claims (3)
- 【請求項１】 円筒容器と、中心軸線を該円筒容器と同
一にするロータとの間に、気孔が連結し、その気孔が被
測定流体で満たされた多孔体層と、被測定流体のみから
なる純流体層とを形成し、 前記ロータの底面を、前記純流体層にのみ均一に液接触
させ、該ロータをその中心軸線の回りに所定の回転数で
回転させ、 このとき中心軸線の回りに発生するトルクを検出し、 そのトルク値とそのときの回転数とから被測定流体の粘
度を測定することを特徴とする粘度測定法。 - 【請求項２】 前記トルク検出を前記円筒容器の中心軸
上で行うようにした請求項１記載の粘度測定方法。 - 【請求項３】 円筒容器と、 その円筒容器内に形成され、被測定流体のみからなる純
流体層と、気孔が連結し、その気孔が被測定流体で満た
された多孔体層と、 前記円筒容器内に、それと中心軸線を同一にして前記純
流体層にのみ液接触されたロータとからなり、 前記ロータを中心軸線の回りに回転させたとき中心軸線
の回りに発生するトルクを検出し、そのトルク値とその
ときの回転数とにより粘度を測定するようにしたことを
特徴とする粘度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28142992A JP2682557B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 粘度測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28142992A JP2682557B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 粘度測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129975A true JPH06129975A (ja) | 1994-05-13 |
| JP2682557B2 JP2682557B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17639044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28142992A Expired - Fee Related JP2682557B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 粘度測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682557B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100349742B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-08-22 | 현대자동차주식회사 | 회전 교반봉을 이용하는 반응고 금속의 고온 점도측정장치의 토오크 측정 방법 |
| CN116983865A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-11-03 | 成都理工大学 | 实现液体和颗粒固化堵漏材料均匀固化的稠化装置及方法 |
| CN117309685A (zh) * | 2023-11-30 | 2023-12-29 | 西安石油大学 | 一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置及检测方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102120055B1 (ko) * | 2018-08-10 | 2020-06-09 | (주)아모레퍼시픽 | 화장품 물성 측정 장치 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28142992A patent/JP2682557B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100349742B1 (ko) * | 1999-12-29 | 2002-08-22 | 현대자동차주식회사 | 회전 교반봉을 이용하는 반응고 금속의 고온 점도측정장치의 토오크 측정 방법 |
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| CN116983865B (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-19 | 成都理工大学 | 实现液体和颗粒固化堵漏材料均匀固化的稠化装置及方法 |
| CN117309685A (zh) * | 2023-11-30 | 2023-12-29 | 西安石油大学 | 一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置及检测方法 |
| CN117309685B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-03-08 | 西安石油大学 | 一种超临界二氧化碳增稠剂性能检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2682557B2 (ja) | 1997-11-26 |
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