JPH0650939A - 混合流体の測定方法および装置 - Google Patents
混合流体の測定方法および装置Info
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- JPH0650939A JPH0650939A JP20566092A JP20566092A JPH0650939A JP H0650939 A JPH0650939 A JP H0650939A JP 20566092 A JP20566092 A JP 20566092A JP 20566092 A JP20566092 A JP 20566092A JP H0650939 A JPH0650939 A JP H0650939A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 互いに溶け合わない流体の混合物である乳化
液や固体粒子と流体の混合物である分散系の均一性の度
合い（安定性）をセンサで検出し表示する。 【構成】 被検流体を貯蔵した容器の上部と下部に対向
させた電極板をそれぞれ設け、これをコンデンサとす
る。この電極板間には被検流体が充満しており、その組
成によりコンデンサの容量は変化する。この被検流体の
安定性が良好であれば上部および下部のコンデンサ容量
は等しくなるが、安定性が低下し、分離が発生していれ
ば二つのコンデンサの容量には差が発生する。この差を
検出することにより被検流体の安定性を測定し、その度
合いを数値で表示する。
液や固体粒子と流体の混合物である分散系の均一性の度
合い（安定性）をセンサで検出し表示する。 【構成】 被検流体を貯蔵した容器の上部と下部に対向
させた電極板をそれぞれ設け、これをコンデンサとす
る。この電極板間には被検流体が充満しており、その組
成によりコンデンサの容量は変化する。この被検流体の
安定性が良好であれば上部および下部のコンデンサ容量
は等しくなるが、安定性が低下し、分離が発生していれ
ば二つのコンデンサの容量には差が発生する。この差を
検出することにより被検流体の安定性を測定し、その度
合いを数値で表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに溶け合わない複
数種の流体の混合物である乳化液や固体粒子と流体の混
合物である分散系の管理に利用する。特に、二つのコン
デンサの容量比による乳化および分散の品質測定および
表示技術に関する。
数種の流体の混合物である乳化液や固体粒子と流体の混
合物である分散系の管理に利用する。特に、二つのコン
デンサの容量比による乳化および分散の品質測定および
表示技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】互いに溶け合わない流体の混合物である
乳化液や固体粒子と流体の混合物である分散系は、放置
すると混合されている成分の分離がおこり不均一性が増
大する。
乳化液や固体粒子と流体の混合物である分散系は、放置
すると混合されている成分の分離がおこり不均一性が増
大する。
【０００３】乳化液や分散系は食品、化粧品、接着剤、
塗料などとして広く使用されているが、配合成分の分離
がおこると期待された効果が発揮できなくなり、商品価
値が著しく低下するので、乳化液や分散系を商品として
製造する場合には、製造されてから使用されるまでの期
間中に充分な均一性が維持されていることをあらかじめ
確認しておく必要がある。
塗料などとして広く使用されているが、配合成分の分離
がおこると期待された効果が発揮できなくなり、商品価
値が著しく低下するので、乳化液や分散系を商品として
製造する場合には、製造されてから使用されるまでの期
間中に充分な均一性が維持されていることをあらかじめ
確認しておく必要がある。
【０００４】配合成分の分離が起こると、各成分の比重
差により重い成分の沈降が起こるので、上層と下層の組
成が異なってくるから、上層と下層の組成の変化を追跡
することにより混合物の安定性（均一性が保たれている
状態を安定性と呼ぶ）を評価することができる。
差により重い成分の沈降が起こるので、上層と下層の組
成が異なってくるから、上層と下層の組成の変化を追跡
することにより混合物の安定性（均一性が保たれている
状態を安定性と呼ぶ）を評価することができる。
【０００５】組成の変化を追跡する方法には化学分析に
より直接成分の混合比を調べる方法と、物性の変化から
組成の変化を検出する方法とがある。物性の変化から組
成の変化を検出する方法としては力学的方法、光学的方
法、電気的方法がある。
より直接成分の混合比を調べる方法と、物性の変化から
組成の変化を検出する方法とがある。物性の変化から組
成の変化を検出する方法としては力学的方法、光学的方
法、電気的方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】化学分析は含有成分が
異なると分析方法を変えなければならないので一般性に
欠ける。また、化学分析を行うためには試料を採取しな
ければならないが、この際試料をまったく流動させずに
上層と下層から採取することがきわめて困難なので、流
動による均一化のために、実際よりも高い安定性が観測
されやすい。
異なると分析方法を変えなければならないので一般性に
欠ける。また、化学分析を行うためには試料を採取しな
ければならないが、この際試料をまったく流動させずに
上層と下層から採取することがきわめて困難なので、流
動による均一化のために、実際よりも高い安定性が観測
されやすい。
【０００７】物性の変化から検出する方法のうち、力学
的方法においては粘度の変化を検出するが、上層と下層
の粘度を同時にしかも独立に測定することはほとんど不
可能であり、試料を流動させなければならないので、化
学分析における試料採取と同様に流動による均一化の影
響が現れる。
的方法においては粘度の変化を検出するが、上層と下層
の粘度を同時にしかも独立に測定することはほとんど不
可能であり、試料を流動させなければならないので、化
学分析における試料採取と同様に流動による均一化の影
響が現れる。
【０００８】光学的方法においては、透過率あるいは吸
収光のスペクトルを測定することになるが、試料の透明
度が低いことが多いので検出感度が低下しやすい。ま
た、試料容器の透明度や吸収スペクトルの影響が現れや
すいので、この点に対する対策が必要となる。
収光のスペクトルを測定することになるが、試料の透明
度が低いことが多いので検出感度が低下しやすい。ま
た、試料容器の透明度や吸収スペクトルの影響が現れや
すいので、この点に対する対策が必要となる。
【０００９】電気的方法においては、伝導度と静電容量
を測定する方法が考えられるが、伝導度は適度の伝導度
を有する試料にしか適用できない。しかも、伝導度と組
成との関係が簡単には定められないので、あまり一般的
ではない。また、電圧や電流の影響により成分の分離あ
るいは逆に均一化が促進される可能性もあるので、放置
した場合の安定性とは異なる結果が現れることがある。
を測定する方法が考えられるが、伝導度は適度の伝導度
を有する試料にしか適用できない。しかも、伝導度と組
成との関係が簡単には定められないので、あまり一般的
ではない。また、電圧や電流の影響により成分の分離あ
るいは逆に均一化が促進される可能性もあるので、放置
した場合の安定性とは異なる結果が現れることがある。
【００１０】静電容量を測定する場合には上述の欠点が
現れにくく、静電容量が電極間に存在する物質の誘電率
に比例することがわかっているので、静電容量の変化と
組成の変化とが簡単に対応ずけられることが長所である
が、広く行われているインピーダンスブリッジによる測
定方法では零点を追う操作が必要であり、静電容量が直
接表示されないので、連続測定あるいは自動測定の手段
としては好ましくない。
現れにくく、静電容量が電極間に存在する物質の誘電率
に比例することがわかっているので、静電容量の変化と
組成の変化とが簡単に対応ずけられることが長所である
が、広く行われているインピーダンスブリッジによる測
定方法では零点を追う操作が必要であり、静電容量が直
接表示されないので、連続測定あるいは自動測定の手段
としては好ましくない。
【００１１】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、静電容量を用いて乳化液および分散系の安定性
を測定し、その安定性の程度を数値として定量的に表現
できる安定性測定表示装置を提供することを目的とす
る。
であり、静電容量を用いて乳化液および分散系の安定性
を測定し、その安定性の程度を数値として定量的に表現
できる安定性測定表示装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
混合流体の測定装置であり、被検流体が投入される容器
と、この容器内の二つの異なる位置にそれぞれ被検流体
が電極間に侵入するように設けられた２対の電極と、こ
の電極の各対毎の容量（Ｃ１、Ｃ２）が周波数決定要素
となるＲＣ発振器と、このＲＣ発振器の出力信号周波数
により上記容量（Ｃ１、Ｃ２）の比を求める回路手段と
を備える。
混合流体の測定装置であり、被検流体が投入される容器
と、この容器内の二つの異なる位置にそれぞれ被検流体
が電極間に侵入するように設けられた２対の電極と、こ
の電極の各対毎の容量（Ｃ１、Ｃ２）が周波数決定要素
となるＲＣ発振器と、このＲＣ発振器の出力信号周波数
により上記容量（Ｃ１、Ｃ２）の比を求める回路手段と
を備える。
【００１３】前記二つの異なる位置は、重力方向に距離
を隔てた位置であり、前記電極は、絶縁膜により被覆さ
れ、この２対の電極は、それぞれプリント配線基板によ
り構成され同形状同間隔であることが望ましい。
を隔てた位置であり、前記電極は、絶縁膜により被覆さ
れ、この２対の電極は、それぞれプリント配線基板によ
り構成され同形状同間隔であることが望ましい。
【００１４】本発明の第二の観点は、混合流体の不均一
性の測定方法であり、被検流体の分散状態が異なる二つ
の位置にそれぞれ対電極を配置し、この二つの対電極の
各電極間容量（Ｃ１、Ｃ２）の比（Ｃ１／Ｃ２）を求
め、分散の不均一性をこの比の関数として求めることを
特徴とする。
性の測定方法であり、被検流体の分散状態が異なる二つ
の位置にそれぞれ対電極を配置し、この二つの対電極の
各電極間容量（Ｃ１、Ｃ２）の比（Ｃ１／Ｃ２）を求
め、分散の不均一性をこの比の関数として求めることを
特徴とする。
【００１５】本発明の応用として、上述した２対の電極
の各対毎の容量（Ｃ１、Ｃ２）が周波数決定要素となる
発振器は、必ずしもＲＣ発振でなくとも本発明を実施で
きる。すなわち、ＬＣ共振回路により発振周波数が定ま
る発振器、ＬＣＲ共振回路により発振周波数が定まる発
振器、水晶発振子その他機械振動系の付加容量として、
上記容量（Ｃ１、Ｃ２）が接続され、発振周波数が定ま
る発振器その他によっても実施できる。
の各対毎の容量（Ｃ１、Ｃ２）が周波数決定要素となる
発振器は、必ずしもＲＣ発振でなくとも本発明を実施で
きる。すなわち、ＬＣ共振回路により発振周波数が定ま
る発振器、ＬＣＲ共振回路により発振周波数が定まる発
振器、水晶発振子その他機械振動系の付加容量として、
上記容量（Ｃ１、Ｃ２）が接続され、発振周波数が定ま
る発振器その他によっても実施できる。
【００１６】
【作用】被検流体中に浸された電極板で構成されるコン
デンサの静電容量は、その電極板間に充満している被検
流体の組成により変化する。
デンサの静電容量は、その電極板間に充満している被検
流体の組成により変化する。
【００１７】このコンデンサは、被検流体が貯蔵されて
いる容器の上部および下部に設けられ、それぞれの静電
容量が測定される。測定方法は、例えばこのコンデンサ
をＣとしたＲＣ発振器を構成し、その発振周波数の変化
を測定することが望ましい。すなわち、二つのＲＣ発振
器の発振周波数比は、二つのコンデンサの容量比に比例
する。したがって、安定性は二つのコンデンサの容量比
による関数として表される。
いる容器の上部および下部に設けられ、それぞれの静電
容量が測定される。測定方法は、例えばこのコンデンサ
をＣとしたＲＣ発振器を構成し、その発振周波数の変化
を測定することが望ましい。すなわち、二つのＲＣ発振
器の発振周波数比は、二つのコンデンサの容量比に比例
する。したがって、安定性は二つのコンデンサの容量比
による関数として表される。
【００１８】この上部および下部に設けられたコンデン
サの容量比により被検流体の均一性が測定され、その値
が表示器に表示される。
サの容量比により被検流体の均一性が測定され、その値
が表示器に表示される。
【００１９】
【実施例】本発明第一実施例の構成を図１を参照して説
明する。図１は本発明第一実施例装置のブロック図であ
る。
明する。図１は本発明第一実施例装置のブロック図であ
る。
【００２０】本発明は、被検流体が投入される容器であ
る容器１０と、この容器１０内の二つの異なる位置にそ
れぞれ被検流体が電極間に侵入するように設けられた２
対の電極であるコンデンサＣ１およびＣ２と、このコン
デンサＣ１およびＣ２の容量が周波数決定要素となるＲ
Ｃ発振器であるタイマＩＣ１および２と、このタイマＩ
Ｃ１および２の出力信号周波数によりコンデンサＣ１お
よびＣ２の容量の比を求める回路手段とを備えた混合流
体の測定装置である。
る容器１０と、この容器１０内の二つの異なる位置にそ
れぞれ被検流体が電極間に侵入するように設けられた２
対の電極であるコンデンサＣ１およびＣ２と、このコン
デンサＣ１およびＣ２の容量が周波数決定要素となるＲ
Ｃ発振器であるタイマＩＣ１および２と、このタイマＩ
Ｃ１および２の出力信号周波数によりコンデンサＣ１お
よびＣ２の容量の比を求める回路手段とを備えた混合流
体の測定装置である。
【００２１】前記二つの異なる位置は、重力方向に距離
を隔てた位置であり、コンデンサＣ１およびＣ２を構成
する電極は、それぞれ少なくとも一方の電極が絶縁膜に
より被覆された合層板またはプリント配線基板により同
形状同間隔に構成されている。
を隔てた位置であり、コンデンサＣ１およびＣ２を構成
する電極は、それぞれ少なくとも一方の電極が絶縁膜に
より被覆された合層板またはプリント配線基板により同
形状同間隔に構成されている。
【００２２】本発明第一実施例装置は、被検乳化液の分
散状態が異なる二つの位置にそれぞれ対電極であるコン
デンサＣ１およびＣ２を配置し、この二つのコンデンサ
Ｃ１およびＣ２の各容量の比を求め、分散の不均一性を
この比の関数として求めることを特徴とする乳化液の測
定方法に基づくものである。
散状態が異なる二つの位置にそれぞれ対電極であるコン
デンサＣ１およびＣ２を配置し、この二つのコンデンサ
Ｃ１およびＣ２の各容量の比を求め、分散の不均一性を
この比の関数として求めることを特徴とする乳化液の測
定方法に基づくものである。
【００２３】タイマＩＣ１および２（いずれもＮＥ５５
５を使用する）は、抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値およびコ
ンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量によりその発振周波数が
定まる。抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ３の抵抗値が等しく、さ
らに抵抗器Ｒ２と抵抗器Ｒ４の抵抗値が等しければ、コ
ンデンサＣ１とコンデンサＣ２の容量が等しいときにタ
イマＩＣ１および２は等しい周波数を発振する。本発明
第一実施例装置では、コンデンサＣ１およびＣ２の容量
比をタイマＩＣ１および２の発振周波数比として取り出
すため、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ３の抵抗値、抵抗器Ｒ２
と抵抗器Ｒ４の抵抗値はそれぞれ等しく設定されてい
る。本発明第一実施例装置では、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ
３の抵抗値をそれぞれ５ＫΩとし、抵抗器Ｒ２と抵抗器
Ｒ４の抵抗値をそれぞれ１０ＫΩとした。このとき、コ
ンデンサＣ１とコンデンサＣ２の容量がそれぞれ約１０
００ｐＦであればタイマＩＣ１および２の発振周波数は
それぞれ約２０ＫＨｚである。
５を使用する）は、抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値およびコ
ンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量によりその発振周波数が
定まる。抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ３の抵抗値が等しく、さ
らに抵抗器Ｒ２と抵抗器Ｒ４の抵抗値が等しければ、コ
ンデンサＣ１とコンデンサＣ２の容量が等しいときにタ
イマＩＣ１および２は等しい周波数を発振する。本発明
第一実施例装置では、コンデンサＣ１およびＣ２の容量
比をタイマＩＣ１および２の発振周波数比として取り出
すため、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ３の抵抗値、抵抗器Ｒ２
と抵抗器Ｒ４の抵抗値はそれぞれ等しく設定されてい
る。本発明第一実施例装置では、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ
３の抵抗値をそれぞれ５ＫΩとし、抵抗器Ｒ２と抵抗器
Ｒ４の抵抗値をそれぞれ１０ＫΩとした。このとき、コ
ンデンサＣ１とコンデンサＣ２の容量がそれぞれ約１０
００ｐＦであればタイマＩＣ１および２の発振周波数は
それぞれ約２０ＫＨｚである。
【００２４】次に、図２および図３を参照して本発明第
一実施例装置におけるコンデンサＣ１およびＣ２の構成
を説明する。図２は本発明第一実施例装置のコンデンサ
Ｃ１およびＣ２を構成するプリント配線基板を示す図で
ある。図３は本発明第一実施例装置のコンデンサの設置
状態を示す図である。基板の材質にはガラスエポキシを
用い、図２（ａ）に示すように、共通電極Ｃとなるパタ
ーンを設けたプリント配線基板と、図２（ｂ）および図
２（ｃ）に示すように、電極Ｃ１′およびＣ２′となる
パターンを設けたプリント配線基板とによりコンデンサ
Ｃ１およびＣ２が構成される。
一実施例装置におけるコンデンサＣ１およびＣ２の構成
を説明する。図２は本発明第一実施例装置のコンデンサ
Ｃ１およびＣ２を構成するプリント配線基板を示す図で
ある。図３は本発明第一実施例装置のコンデンサの設置
状態を示す図である。基板の材質にはガラスエポキシを
用い、図２（ａ）に示すように、共通電極Ｃとなるパタ
ーンを設けたプリント配線基板と、図２（ｂ）および図
２（ｃ）に示すように、電極Ｃ１′およびＣ２′となる
パターンを設けたプリント配線基板とによりコンデンサ
Ｃ１およびＣ２が構成される。
【００２５】図３に示すように、容器１０の縦方向に、
図２（ａ）の共通電極Ｃのパターンを両面に持つプリン
ト配線基板と図２（ｂ）のパターンを表面に持ち、図２
（ｃ）のパターンを裏面に持つプリント配線基板を図３
に示すように交互に積層した構成である。積層すること
により出力として各々を合計した容量が得られる。両端
の共通電極Ｃを設けたプリント配線基板は、内側となる
片面のみに共通電極Ｃを設けた。
図２（ａ）の共通電極Ｃのパターンを両面に持つプリン
ト配線基板と図２（ｂ）のパターンを表面に持ち、図２
（ｃ）のパターンを裏面に持つプリント配線基板を図３
に示すように交互に積層した構成である。積層すること
により出力として各々を合計した容量が得られる。両端
の共通電極Ｃを設けたプリント配線基板は、内側となる
片面のみに共通電極Ｃを設けた。
【００２６】被検流体が多量の水分を含み、電気伝導度
が高い場合にはコンデンサＣ１およびＣ２のｔａｎδが
大きくなり、発振波形や位相に変化が現れることがある
ので、このような場合には電極板に絶縁被覆を施して対
処した。本発明第一実施例装置では厚さ２０μｍのＰＴ
ＦＥで被覆し、この電極板を水中に浸してｔａｎδを測
定したところ、被覆なしでは１０パーセント以上あった
ｔａｎδが０．０１％以下であった。
が高い場合にはコンデンサＣ１およびＣ２のｔａｎδが
大きくなり、発振波形や位相に変化が現れることがある
ので、このような場合には電極板に絶縁被覆を施して対
処した。本発明第一実施例装置では厚さ２０μｍのＰＴ
ＦＥで被覆し、この電極板を水中に浸してｔａｎδを測
定したところ、被覆なしでは１０パーセント以上あった
ｔａｎδが０．０１％以下であった。
【００２７】電極板は被検流体中に浸して使用するが、
このとき上部または下部の電極板の位置が層分離を起こ
した場合の境界面１２を横切るような高さにあると、上
部と下部とでの静電容量の差が少なくなり検出感度が低
下するので、電極板の面積を大きくするときは、上下の
長さを大きくするよりも図３に示したように左右の長さ
を大きくする。また、上部および下部の電極板は分離し
た場合の境界面１２から充分に離れていなければならな
い。
このとき上部または下部の電極板の位置が層分離を起こ
した場合の境界面１２を横切るような高さにあると、上
部と下部とでの静電容量の差が少なくなり検出感度が低
下するので、電極板の面積を大きくするときは、上下の
長さを大きくするよりも図３に示したように左右の長さ
を大きくする。また、上部および下部の電極板は分離し
た場合の境界面１２から充分に離れていなければならな
い。
【００２８】本発明第一実施例装置を使用して水と流動
パラフィンよりなる乳化液の安定性を測定した。乳化が
完全なときは、上層と下層の組成に差がないので、上部
電極と下部電極の静電容量が等しく、その結果タイマＩ
Ｃ１および２の発振周波数が等しく、周波数比は「１」
となる。この周波数は上下の電極板の間にある被検流体
の組成により定まるが、周波数比は組成が一定であれば
各々の成分の誘電率には関係なく常に「１」であり、脱
乳化が進行して水層と油層が完全に分離した場合は、水
の誘電率が約７８、流動パラフィンの誘電率が約２．２
であるため周波数比は約３５となる。
パラフィンよりなる乳化液の安定性を測定した。乳化が
完全なときは、上層と下層の組成に差がないので、上部
電極と下部電極の静電容量が等しく、その結果タイマＩ
Ｃ１および２の発振周波数が等しく、周波数比は「１」
となる。この周波数は上下の電極板の間にある被検流体
の組成により定まるが、周波数比は組成が一定であれば
各々の成分の誘電率には関係なく常に「１」であり、脱
乳化が進行して水層と油層が完全に分離した場合は、水
の誘電率が約７８、流動パラフィンの誘電率が約２．２
であるため周波数比は約３５となる。
【００２９】水よりも重い粉末を含むサスペンジョンの
場合には、上層と下層の組成に差がなければやはり周波
数比は「１」であるが、粒子が凝集して沈降すると下部
電極の静電容量が減少し、上部電極の静電容量が増加す
るので、乳化液の場合と同様に上部電極に接続された発
振器の周波数を基準にすると周波数比は「１」よりも小
さくなる。こるような場合にはコンデンサＣ１およびＣ
２の接続を逆にすれば周波数比はやはり完全均一のとき
の値「１」を最小値として時間の経過とともに増加する
ようになる。
場合には、上層と下層の組成に差がなければやはり周波
数比は「１」であるが、粒子が凝集して沈降すると下部
電極の静電容量が減少し、上部電極の静電容量が増加す
るので、乳化液の場合と同様に上部電極に接続された発
振器の周波数を基準にすると周波数比は「１」よりも小
さくなる。こるような場合にはコンデンサＣ１およびＣ
２の接続を逆にすれば周波数比はやはり完全均一のとき
の値「１」を最小値として時間の経過とともに増加する
ようになる。
【００３０】このように、周波数比は被検流体の不均一
性に対応する無次元量であるから、不均一性の程度をＵ
ｆとするとこの値は、 Ｕｆ＝１＋ｆ（ｔ） …（１） で表される。ただしｆ（ｔ）は時間の関数である。
性に対応する無次元量であるから、不均一性の程度をＵ
ｆとするとこの値は、 Ｕｆ＝１＋ｆ（ｔ） …（１） で表される。ただしｆ（ｔ）は時間の関数である。
【００３１】従来は均一性あるいは不均一性の程度を数
値として表すことが困難であったため、安定性を定量的
に規格化することが困難であったが、Ｕｆを使用すれば
均一性（不均一性）の程度を数値として定量的に表現で
きる。また、比較的短期間（数時間ないし数日）の実験
結果から数学的手法（例えば回帰分析法）を応用してｆ
（ｔ）の具体的関数形と回帰方程式の係数を求めておく
ことにより、長期間（数ヵ月ないし数年）にわたる安定
性（均一性）を計算により予測することが可能となる。
また、Ｕｆの管理限界値は実際に分離を起こしている試
料のＵｆを測定することにより容易に定めることがで
き、限界値に達する時間は式（１）から計算することが
できる。
値として表すことが困難であったため、安定性を定量的
に規格化することが困難であったが、Ｕｆを使用すれば
均一性（不均一性）の程度を数値として定量的に表現で
きる。また、比較的短期間（数時間ないし数日）の実験
結果から数学的手法（例えば回帰分析法）を応用してｆ
（ｔ）の具体的関数形と回帰方程式の係数を求めておく
ことにより、長期間（数ヵ月ないし数年）にわたる安定
性（均一性）を計算により予測することが可能となる。
また、Ｕｆの管理限界値は実際に分離を起こしている試
料のＵｆを測定することにより容易に定めることがで
き、限界値に達する時間は式（１）から計算することが
できる。
【００３２】Ｕｆの値を測定するには、タイマＩＣ１お
よび２の出力周波数を２台の周波数カウンタ３および４
に表示させ、高い方の周波数を低い方の周波数で割る。
よび２の出力周波数を２台の周波数カウンタ３および４
に表示させ、高い方の周波数を低い方の周波数で割る。
【００３３】次に、本発明第二実施例を図４を参照して
説明する。図４は本発明第二実施例装置のブロック図で
ある。本発明第一実施例では、Ｕｆの値を測定するに
は、タイマＩＣ１および２の出力周波数を２台の周波数
カウンタ３および４に表示させ、高い方の周波数を低い
方の周波数で割ることで求めたが、２台の周波数カウン
タ３および４の表示を同時に読み取ることは、安定性が
不良で周波数変化が激しい被検乳化液に関してはかなり
困難である。そこで、本発明第二実施例では、低い方の
周波数信号を周波数カウンタ５のゲートパルス、リセッ
トパルスおよびラッチパルスの生成源として使用するこ
とで、１台の周波数カウンタ５でＵｆの値を直接表示す
ることを特徴とする。ただし、周波数比が「１」に近い
場合に各パルスのタイミングによってはカウントやラッ
チが正しく行われないことがあり、本来「１」以下には
ならないＵｆの値が「０」になることがある。このよう
なミスカウントを防止し、Ｕｆの値の読み取り精度を向
上させるために、出力２の信号を２００分の１の分周回
路６で分周させてから周波数カウンタ５の各入力に接続
する。なお、本発明第一実施例装置でのラッチ入力は、
周波数カンウタ５の内部で図示しないディレイ回路によ
って遅延させた形で用いることで、周波数カンウタ５の
出力が安定してからラッチが行われるように構成してあ
る。この場合は、出力１および出力２の周波数が等しけ
れば周波数カウンタ５は「１」ではなく「１００」を表
示するが、小数点を点灯させて「１．００」と表示させ
る。
説明する。図４は本発明第二実施例装置のブロック図で
ある。本発明第一実施例では、Ｕｆの値を測定するに
は、タイマＩＣ１および２の出力周波数を２台の周波数
カウンタ３および４に表示させ、高い方の周波数を低い
方の周波数で割ることで求めたが、２台の周波数カウン
タ３および４の表示を同時に読み取ることは、安定性が
不良で周波数変化が激しい被検乳化液に関してはかなり
困難である。そこで、本発明第二実施例では、低い方の
周波数信号を周波数カウンタ５のゲートパルス、リセッ
トパルスおよびラッチパルスの生成源として使用するこ
とで、１台の周波数カウンタ５でＵｆの値を直接表示す
ることを特徴とする。ただし、周波数比が「１」に近い
場合に各パルスのタイミングによってはカウントやラッ
チが正しく行われないことがあり、本来「１」以下には
ならないＵｆの値が「０」になることがある。このよう
なミスカウントを防止し、Ｕｆの値の読み取り精度を向
上させるために、出力２の信号を２００分の１の分周回
路６で分周させてから周波数カウンタ５の各入力に接続
する。なお、本発明第一実施例装置でのラッチ入力は、
周波数カンウタ５の内部で図示しないディレイ回路によ
って遅延させた形で用いることで、周波数カンウタ５の
出力が安定してからラッチが行われるように構成してあ
る。この場合は、出力１および出力２の周波数が等しけ
れば周波数カウンタ５は「１」ではなく「１００」を表
示するが、小数点を点灯させて「１．００」と表示させ
る。
【００３４】次に、図５を参照して本発明第三実施例装
置を説明する。図５は本発明第三実施例装置の構成を示
すブロック図である。本発明第三実施例装置は、本発明
第二実施例装置からＮＡＮＤゲート８を削除したもので
あり、部品点数が少なく構成してあるが、本発明第二実
施例装置と異なり、カウント途中のカウンタ出力をラッ
チするので表示が不安定となる。ただし、表示を人間が
読み取る場合にはこの不安定な表示は発生が希なので人
間の目には確認されないため、実用上問題とはならな
い。
置を説明する。図５は本発明第三実施例装置の構成を示
すブロック図である。本発明第三実施例装置は、本発明
第二実施例装置からＮＡＮＤゲート８を削除したもので
あり、部品点数が少なく構成してあるが、本発明第二実
施例装置と異なり、カウント途中のカウンタ出力をラッ
チするので表示が不安定となる。ただし、表示を人間が
読み取る場合にはこの不安定な表示は発生が希なので人
間の目には確認されないため、実用上問題とはならな
い。
【００３５】次に、本発明第三実施例装置の動作を図６
を参照して説明する。図６は本発明第三実施例装置の動
作を示すタイムチャートである。本発明第三実施例装置
においては、出力１はインバータ７によって波形整形さ
れた後に周波数カンウタ５のカウント入力に接続され
る。出力２は出力１と同様に波形整形された後に、分周
回路６によって分周され、さらにＪＫフリップフロップ
９によってリセットパルス、ラッチパルスが図６に示す
ように分周出力の２周期毎に１周期ずれたタイミングで
生成される。
を参照して説明する。図６は本発明第三実施例装置の動
作を示すタイムチャートである。本発明第三実施例装置
においては、出力１はインバータ７によって波形整形さ
れた後に周波数カンウタ５のカウント入力に接続され
る。出力２は出力１と同様に波形整形された後に、分周
回路６によって分周され、さらにＪＫフリップフロップ
９によってリセットパルス、ラッチパルスが図６に示す
ように分周出力の２周期毎に１周期ずれたタイミングで
生成される。
【００３６】出力１が１５ＫＨｚと一定で、出力２が４
ＫＨｚから６ＫＨｚへと変化する場合のタイミングチャ
ートを示したのが図６である。
ＫＨｚから６ＫＨｚへと変化する場合のタイミングチャ
ートを示したのが図６である。
【００３７】リセットパルスが発生すると周波数カウン
タ５のカウント値は「０」にクリアされる。その後、周
波数カウンタ５のカウント値は出力１によってカウント
され、「０」から上昇する。出力２が１００分周された
ものの１周期の時間ｔ１が経過するとラッチパルスが発
生し、そのときのカウント値がラッチされ表示される。
出力２が４ＫＨｚのときは、ｔ１が２５ｍｓｅｃであ
り、出力１が１５ＫＨｚなので、カウント値は「３７
５」まで上昇する。図示しない表示器には、本発明第二
実施例装置と同様に小数点が点灯することで「３．７
５」と表示される。
タ５のカウント値は「０」にクリアされる。その後、周
波数カウンタ５のカウント値は出力１によってカウント
され、「０」から上昇する。出力２が１００分周された
ものの１周期の時間ｔ１が経過するとラッチパルスが発
生し、そのときのカウント値がラッチされ表示される。
出力２が４ＫＨｚのときは、ｔ１が２５ｍｓｅｃであ
り、出力１が１５ＫＨｚなので、カウント値は「３７
５」まで上昇する。図示しない表示器には、本発明第二
実施例装置と同様に小数点が点灯することで「３．７
５」と表示される。
【００３８】出力２が６ＫＨｚに変化すると、周期ｔ２
は１００／６ｍｓｅｃとなり、ラッチされるまでのカウ
ント値の上昇は「２５０」となるので、表示は「２．５
０」に変化する。
は１００／６ｍｓｅｃとなり、ラッチされるまでのカウ
ント値の上昇は「２５０」となるので、表示は「２．５
０」に変化する。
【００３９】このように、リセットパルスからラッチパ
ルスまでの時間が出力２の周波数に応じて変化するの
で、周波数の比の変化が表示できる。
ルスまでの時間が出力２の周波数に応じて変化するの
で、周波数の比の変化が表示できる。
【００４０】出力１の周波数が変化すると、リセットパ
ルスから、ラッチパルスまでの時間に上昇するカウンタ
のカウント値はその変化に応じて増減するので、周波数
の比の変化が表示できる。
ルスから、ラッチパルスまでの時間に上昇するカウンタ
のカウント値はその変化に応じて増減するので、周波数
の比の変化が表示できる。
【００４１】以上説明したように、本発明第二および第
三実施例装置を用いれば、出力１と出力２の周波数の比
の変化の計測が容易に行える。
三実施例装置を用いれば、出力１と出力２の周波数の比
の変化の計測が容易に行える。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、静電容量を用いて乳化液および分散系の安定性を測
定し、その安定性の程度を数値として定量的に表現でき
る。
ば、静電容量を用いて乳化液および分散系の安定性を測
定し、その安定性の程度を数値として定量的に表現でき
る。
【００４３】この装置は、化粧品、接着剤、塗料、食
品、その他製造工程の検査装置として、また、貯蔵され
た製品の良否判別等に利用して有用である。
品、その他製造工程の検査装置として、また、貯蔵され
た製品の良否判別等に利用して有用である。
【図１】本発明第一実施例装置のブロック図。
【図２】本発明第一実施例装置のコンデンサを示す図。
【図３】本発明第一実施例装置のコンデンサの設置状態
を示す図。
を示す図。
【図４】本発明第二実施例装置のブロック図。
【図５】本発明第二実施例装置の動作を示すフローチャ
ート。
ート。
【図６】本発明第三実施例装置の動作を示すタイムチャ
ート。
ート。
１、２ タイマＩＣ ３、４、５ 周波数カウンタ ６ 分周回路 ７ インバータ ８ ＮＡＮＤゲート ９ ＪＫフリップフロップ １０ 容器 １２ 境界面 Ａ〜Ｌ パルス Ｃ 共通電極 Ｃ１′、Ｃ２′電極 Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗器
Claims (6)
- 【請求項１】 二つの異なる位置にそれぞれ被検流体が
電極間に侵入するように設けられた２対の電極と、 この電極の各対毎の容量（Ｃ１、Ｃ２）が周波数決定要
素となるＲＣ発振器と、 このＲＣ発振器の出力信号周波数により上記容量（Ｃ
１、Ｃ２）の比を求める回路手段とを備えた混合流体の
測定装置。 - 【請求項２】 前記二つの異なる位置は、重力方向に距
離を隔てた位置である請求項１記載の混合流体の測定装
置。 - 【請求項３】 前記電極は、絶縁膜により被覆された請
求項１記載の混合流体の測定装置。 - 【請求項４】 前記２対の電極は、それぞれプリント配
線基板により構成され同形状同間隔である請求項１記載
の混合流体の測定装置。 - 【請求項５】 被検流体の分散状態が異なる二つの位置
にそれぞれ対電極を配置し、 この二つの対電極の各電極間容量（Ｃ１、Ｃ２）の比
（Ｃ１／Ｃ２）を求め、 分散の不均一性をこの比の関数として求めることを特徴
とする混合流体の測定方法。 - 【請求項６】 二つの異なる位置にそれぞれ被検流体が
電極間に侵入するように２対の電極を設け、 この電極の各対毎の容量（Ｃ１、Ｃ２）が周波数決定要
素となる発振器を設け、 この発振器の出力信号周波数により前記容量（Ｃ１、Ｃ
２）の比を求める手段を備えた混合流体の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205660A JP2525314B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 混合流体の測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205660A JP2525314B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 混合流体の測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650939A true JPH0650939A (ja) | 1994-02-25 |
| JP2525314B2 JP2525314B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=16510581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205660A Expired - Lifetime JP2525314B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 混合流体の測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525314B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002189024A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固液二相流配管 |
| KR100820012B1 (ko) * | 2000-07-12 | 2008-04-07 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 리소그래피용 갭-필재 형성 조성물 |
| JP2009512862A (ja) * | 2005-10-25 | 2009-03-26 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 半導体デバイス形成用スラリーの試験方法 |
| JP2009162712A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| US9390517B2 (en) | 2011-01-25 | 2016-07-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | System for image analysis and method thereof |
| US9823176B2 (en) | 2015-06-19 | 2017-11-21 | Hyundai Motor Company | Particulate matter sensor |
| CN109142460A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-04 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种评价不同聚表二元复合体系溶液乳化能力强弱的方法 |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4205660A patent/JP2525314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100820012B1 (ko) * | 2000-07-12 | 2008-04-07 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 리소그래피용 갭-필재 형성 조성물 |
| JP2002189024A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固液二相流配管 |
| JP4690542B2 (ja) * | 2000-12-22 | 2011-06-01 | 三菱重工業株式会社 | 固液二相流配管 |
| JP2009512862A (ja) * | 2005-10-25 | 2009-03-26 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 半導体デバイス形成用スラリーの試験方法 |
| JP2009162712A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| US9390517B2 (en) | 2011-01-25 | 2016-07-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | System for image analysis and method thereof |
| US9823176B2 (en) | 2015-06-19 | 2017-11-21 | Hyundai Motor Company | Particulate matter sensor |
| CN109142460A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-01-04 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种评价不同聚表二元复合体系溶液乳化能力强弱的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2525314B2 (ja) | 1996-08-21 |
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