JPH0658863A - 要素測定方法及びその装置 - Google Patents

要素測定方法及びその装置

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JPH0658863A
JPH0658863A JP21134492A JP21134492A JPH0658863A JP H0658863 A JPH0658863 A JP H0658863A JP 21134492 A JP21134492 A JP 21134492A JP 21134492 A JP21134492 A JP 21134492A JP H0658863 A JPH0658863 A JP H0658863A
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JP
Japan
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viscosity
temperature
measurement
measuring
sample
Prior art date
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JP21134492A
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English (en)
Inventor
Eisuke Nasu
英輔 那須
Mikio Yanagisawa
幹夫 柳沢
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JAPAN CONTROLS KK
DKK Corp
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JAPAN CONTROLS KK
DKK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】C重油の50℃における粘度を推測する場合のよ
うに、2点の温度における粘度から温度と粘度の関係を
求め、この求められた粘度・温度関係から50℃における
粘度を推定する際、1台の測定装置で効率よく2点の粘
度を測定できるようにする。 【構成】測定セル31に試料液50が貯留され、この試料液
50に粘度センサ32が浸漬して設けられている。試料液50
は試料循環部60で循環されるようになっている。試料循
環液60のサンプルコイル64は恒温液12中に配置されてい
る。恒温液12中にはヒータ13が設けられている。粘度セ
ンサ32及びヒータ13は、温調ユニット42に接続されてい
る。温調ユニット42は、試料液50の温度が上点80℃、下
点75℃の間で連続して繰り返すように設定されている。
そして、試料液50の80℃の上側ピークにおける粘度及び
75℃の下側ピークにおける粘度を連続して測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石油製品の粘度と温度
のように一義的な関係を有する2つの要素があるとき、
一方の要素の特定の値から他方の要素の値を推定する要
素測定方及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】石油製品などの管理は、通常、50度にお
ける粘度で行われている(JIS K−2283)。しかし
ながら、石油製品などの中には、例えば、C重油のよう
に50度における粘度が極めて大きく直接粘度を測定でき
ないものがある。
【0003】したがって、従来、C重油のように50度に
おける粘度が大きく直接測定できない石油製品は、粘度
を測定できる温度における粘度を2点測定し、この異な
る2点の温度における粘度から温度と粘度の関係を求
め、この求められた粘度・温度関係から50度における粘
度を推定している。
【0004】例えば、JIS K−2283の附属書に記載
されているように、動粘度・温度チャートを作成して求
める方法、動粘度・温度関係式を作成して求める方法が
ある。この粘度・温度チャートを作成して求める方法
は、動粘度をν(cSt){mm2/sk}、温度をt(℃)とす
るとき、縦軸にloglog νを横軸にlog tを目盛ったグ
ラフ用紙を作成し、さらに、2点の温度(t1、t2)に
おける粘度(ν1、ν2)を測定する。そして、その結果
を上記グラフ用紙にプロットして直線を書き、この動粘
度・温度直線から50度における粘度を読み取るものであ
る。
【0005】また、動粘度・温度関係式を作成して求め
る方法は、すでに一般的な粘度・温度関係式は求められ
ており、その一般関係式は、次の通りである。 loglog(ν+0.7)=A−Blog(t+273.15) ………… (1)
【0006】ここに、 ν:粘 度(cSt){mm2/sk} 0.7:補正値(cSt){mm2/sk} A:定 数(切片を表す数値) B:粘度係数(こう配を表す数値) t:温 度(℃) この一般関係式に、2点の温度(t1、t2)において測
定した動粘度(ν1、ν2)を代入してA及びBを求め、
その試料特有の粘度.温度関係式を求める。そして、t
に50(℃)を代入して粘度νを求める。
【0007】従来、以上のような方法において異なる2
点の温度における粘度を測定するには、2台の粘度計を
準備し、この2台の粘度計にそれぞれ温度の異なる試料
をサンプリングして粘度を測定し、異なる2点の温度に
おける粘度を求めていた。
【0008】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上述
した従来の方法では、2台の粘度計が必要であるので、
経費がかかり、また、測定作業も面倒なものであった。
【0009】本発明は、以上の問題点を解決し、1台の
測定装置で効率よく2点の基準要素に対応する測定要素
を測定できる測定方法及びその装置を提供することを目
的とする。
【0010】
【問題点を解決するための手段】本発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、本発明の要素測定方法
は、基準要素と測定要素とが一義的に対応する関係を有
し、異なる2点以上の基準要素の値における測定要素の
値を測定し、この2点以上の測定の結果から基準要素と
測定要素との関係を求め、この関係から任意の点の基準
要素に対応する測定要素を求める方法において、異なる
2点以上の基準要素の値における測定要素の値を測定す
る際、基準要素を振動的に変動させ、この基準要素の上
下のピークにおける測定要素の値を求めることを特徴と
して構成されている。
【0011】また、本発明の要素測定装置は、基準要素
と測定要素とが一義的に対応する関係を有し、異なる2
点以上の基準要素の値における測定要素の値を測定し、
この2点以上の測定の結果から基準要素と測定要素の関
係を求める装置において、基準要素を振動的に変動させ
る基準要素制御手段と、振動的に変動する基準要素の上
下のピークにおける測定要素の値を測定する測定要素測
定手段とを有することを特徴として構成されている。
【0012】基準要素と測定要素とは一義的な対応関係
にあればよく、例えば、温度と粘度、蒸気圧と温度など
があり、これらは一方を測定しようとする時は一方が測
定要素、他方が基準要素となり、他方を測定しようとす
る時は他方が測定要素となる。したがって、本発明の方
法は、粘度計(温度と粘度の場合)、蒸気圧計(蒸気圧
と温度)などに適応できる。
【0013】基準要素と測定要素の関係は予め決められ
ているもので、例えば、最も簡単なものとしては、粘度
・温度関係の上述した一次関数があり、この場合は2点
の測定によって決定される。もし、基準要素と測定要素
の関係が二次関数以上の関係である場合は、基準要素の
振動の振幅を変更し異なる3点以上ピークを持つように
し、3点以上の測定を行えばよい。
【0014】基準要素の振動的な変動は、例えば、サイ
ンカーブ、サイクロイト、鋸波形状に変動させる。この
振動の周期は、時定数の影響を少なくできるので、振幅
に対して長い方が好ましい。
【0015】基準要素と測定要素との関係から任意の点
の基準要素に対応する測定要素の値を測定する手段は、
基準要素と測定要素との関係式から求める手段、チャー
トを作成して求める手段など、従来使用されてきた手段
を用いることができる。
【0016】
【作用】本発明では、基準要素を振動的に変動させるの
で、基準要素は反転を繰り返して極大及び極小のピーク
を繰り返す。測定要素は基準要素の変動に対応して変動
し、同様にピークを繰り返すことになる。したがって、
基準要素のピークに対応した測定要素のピークの値を測
定することにより、基準要素の特定点における測定要素
の値を得ることができる。そして、必要なだけのピーク
の値を測定すれば、基準要素と測定要素の関係を決定す
ることができる。
【0017】
【実施例】本発明の要素測定方法及びその装置の一実施
例を図面に基づいて説明する。図1は要素測定装置とし
ての粘度測定装置の全体構成を示す図、図2は粘度セン
サの一部切り欠いた正面図、図3は温度を振動的に変動
させた時の粘度の変動を示すグラフ、図4は動粘度・温
度チャートである。
【0018】図1において、符号10は恒温部、符号30は
測定部、そして符号60は試料循環部であり、恒温部10
は、測定部30に導入される試料の温度を所定の温度に維
持するためのものであり、測定部30は試料の粘度を測定
するためのものであり、試料循環部60は試料を測定部30
に循環させるためのものである。
【0019】恒温部10は、恒温槽11が設けられ、この恒
温槽11には恒温液12が貯留されている。この恒温液12に
は、恒温液12の温度を上昇させるためのヒータ13が設け
られるとともに、恒温液12の温度を下降させるための冷
却コイル14が設けられ、さらに、略中央に恒温液12を攪
拌して温度を均一にするための攪拌羽15が回転自在に設
けられている。また、ヒータ13は、ヒータ13の温度を上
昇又は下降させる温度調整器16を介して電源(図示せ
ず)に接続され、冷却コイル14は、一方の端部が流量計
17を介して冷却水入口18に連結され、他方の端部が冷却
水出口19に連結され、攪拌羽15はモータ20を介して電源
(図示せず)に接続されている。
【0020】測定部30は、測定セル31が設けられてお
り、この測定セル31は上記恒温液12の上面に一部浸漬し
た状態で設けられている。測定セル31には試料液50が貯
留されており、この試料液50に浸漬した状態で測定要素
測定手段としての粘度センサ32が設けられている。この
粘度センサ32は、図2に示すように、一方が開口した略
円筒状の長穴33内にピストン34が進退自在に設けられ、
このピストン34の周囲にはピストン34を駆動させるコイ
ル35、36が配置されている。また長穴33に隣接して温度
センサ37が配置されている。
【0021】粘度センサ32は、粘度信号ライン38及び温
度信号ライン39を介して増幅器40に接続され、ピストン
34の移動時間を粘度信号として粘度信号ライン38を介し
て、試料液50の温度信号を温度信号ライン39を介して増
幅器40に出力するようになっている。増幅器40は、記録
部41に接続されるとともに、基準要素制御手段としての
温調ユニット42に接続され、粘度信号を記録部41に出力
するとともに、温度信号を温調ユニット42に出力するよ
うになっている。
【0022】この温調ユニット42は、前記温度調整器16
を制御して試料液50を所定の温度範囲で上下の振動を繰
り返すようにするもので、増幅器40からの温度信号にし
たがて温度調整器16を制御する。また、温調ユニット42
は記録計43に接続され、増幅器40から入力した温度信号
を出力するようになっている。そして、この記録計43
は、入力した粘度信号及び温度信号から粘度及び温度の
変動のグラフを作成するものである。
【0023】前記試料循環部60は、測定セル31に貯留さ
れた試料液50を循環させる循環路61が設けられ、この循
環路61の途中には、試料液50を循環させるポンプ62、流
量計63及び試料液50を恒温槽11の所定温度にするための
サンプルコイル64が設けられている。なお、弁65はポン
プ62に負荷が掛かり過ぎた場合に試料液50を循環させる
ためのもの、弁66、67は試料液50を排出口68から排出す
るためのもの、弁69は配管を洗浄するために空気入口70
から空気を導入するためのものである。
【0024】以上のような粘度測定装置で粘度を測定す
る方法に付いて説明する。まず、温調ユニット42を、増
幅器40から入力した試料液50の温度が上点80℃、下点75
℃の間で連続して繰り返すように設定する。このとき、
冷却コイル14に流量0.1l/minで25℃の冷水を流すととも
に、攪拌羽15を回転させており、さらに、ポンプ62を作
動させて試料液50を循環路61で循環させている。する
と、ヒータ13が高温になって恒温液12を加熱するので、
試料液50はサンプルコイル64において恒温液12で加熱さ
れて恒温液12と略同じ温度まで昇温させられる。この昇
温させられた試料液50は測定セル31に送られ、温度セン
サ37で温度が測定される。この温度を検出した温度セン
サ37はその温度信号を増幅器40を介して温調ユニット42
に出力する。温調ユニット42に入力する温度信号が80℃
になると、温調ユニット42はヒータ13の温度を下げる。
すると、ヒータ13による加熱量より冷却コイル14による
冷却量の方が大きいので、恒温液12は冷却されて温度が
低くなる。したがって、試料液50は冷却されて測定セル
31に送られる。この測定セル31内の試料液50の温度が75
℃になると、その温度信号を入力した温調ユニット42は
再びヒータ13を昇温させて恒温液12を加熱する。以後、
同様の動作を2回繰り返した後、試料液50を約76度にな
るように制御した。
【0025】以上のように試料液50の温度を制御する
と、試料液50の温度信号は増幅器40からさらに記録計41
に出力されるとともに、粘度信号も温度に対応して変化
し、すなわち、温度が高くなると粘度は低くなり温度が
低くなると粘度は高くなり、この粘度も、粘度センサ31
から増幅器40を介して粘度信号として記録計41に出力さ
れ記録される。この記録計41で記録された温度及び粘度
の変動の状態を図3に示す。
【0026】図3において、曲線Aが温度曲線、曲線B
が粘度曲線であり、略30分の周期で振動を3回繰り返し
た後、粘度は約71.84cSt、温度は約76.2℃の略一定の
値となっている。このグラフにおいて、温度が最も低い
ピークである略32分の時点a及び温度が最も高いピーク
である略45分の時点bをとり、この時点a、bにおける
粘度及び温度を読み取る。すると、時点aにおける粘度
は76.50cSt、温度は75.0℃、時点bにおける粘度は61.
11cSt、温度は80.0℃と読み取れる。
【0027】次に、この図3から読み取った温度と粘度
とを前記一般的な粘度・温度関係式(1)に代入して定数
A及び粘度指数Bを求め、本試料液50の粘度・温度関係
式を求める。この粘度・温度関係式は、 loglog(ν+0.7)=9.636−3.682log(t+273.15) ………… (2) となる。
【0028】ここで、この式(2)にt=76.2を代入すれ
ば、76.2℃における粘度を求めることができ、その粘度
νはν=73.33となる。実測値の71.84cStとの誤差はわ
ずか2%で、任意の温度における粘度の測定が可能であ
ることを実証している。さらに、通常の粘度測定におい
ては0.01℃の温調精度を必要とするが、本発明の方法で
はその温調精度も必要としない。
【0029】以上の実施例はピークを捉えるごとのバッ
チ測定となるが、もし、粘度係数の3.682 が変わらない
ものであるならば、連続測定をすることができる。
【0030】次に、以上の結果を利用して粘度を連続測
定する方法を図4を参照して説明する。温度・粘度関係
式の定数A及び粘度指数Bを求めるところまでは同様で
ある。ここで、粘度指数Bのみ代入すると、当該試料液
50の温度・粘度関係式は、 loglog(ν+0.7)=A−3.682log(t+273.15) ………… (3) となり、また、粘度指数Bは粘度・温度チャートにおけ
る傾きαとなる。
【0031】そして、温度を一定に制御しつつ粘度を連
続測定し、その粘度の点を通り、かつ先に求めた傾きα
の直線が、その時点における当該試料液50の粘度・温度
直線となる。したがって、この粘度・温度直線から50℃
における粘度を読み取ることができる。この温度を一定
にした状態での粘度の測定は連続して行っているので、
50℃における粘度を連続して求めることができる。
【0032】例えば、図4に示すように、温度を75℃で
一定にして粘度を測定し、粘度が上下に一回づつ変動し
たとする。まず、最初の粘度の値の点cを取り、この点
cを通り傾きαの直線Cをとる。そして、粘度が増加方
向に変動した時、その値の点dをとり、この点dを通り
傾きαの直線をとり、粘度が低減方向に変動した時、同
様に点eを通り傾きαの直線Eをとる。これらの粘度・
温度直線から50℃における粘度を連続的に求めることが
できる。
【0033】
【発明の効果】本発明は、基準要素と測定要素とが一義
的に対応する関係を有し、異なる2点以上の基準要素に
おける測定要素の値を測定し、この2点以上の測定の結
果から基準要素と測定要素の関係を求める際、1台の測
定要素測定手段で、2点以上の基準要素における測定要
素の値を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要素測定装置としての粘度測定装置の
全体構成を示す図。
【図2】本発明の要素測定装置としての粘度測定装置に
用いる粘度センサの一部切り欠いた正面図。
【図3】温度を振動的に変動させた時の粘度の変動を示
すグラフ温度の変動を示すグラフ。
【図4】粘度指数を一定にし、かつ一定温度において粘
度が変動した場合の粘度・温度チャート。
【符号の説明】
10…恒温部 11…恒温槽 12…恒温液 13…ヒータ 30…測定部 31…測定セル 32…粘度センサ(測定要素測定手段) 42…温調ユニット(基準要素制御手段) 50…試料液 60…試料循環部 64…サンプルコイル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準要素と測定要素とが一義的に対応す
    る関係を有し、異なる2点以上の基準要素の値における
    測定要素の値を測定し、この2点以上の測定の結果から
    基準要素と測定要素との関係を求め、この関係から任意
    の点の基準要素に対応する測定要素を求める方法におい
    て、異なる2点以上の基準要素の値における測定要素の
    値を測定する際、基準要素を振動的に変動させ、この基
    準要素の上下のピークにおける測定要素の値を求めるこ
    とを特徴とする要素測定方法
  2. 【請求項2】 基準要素と測定要素とが一義的に対応す
    る関係を有し、異なる2点以上の基準要素の値における
    測定要素の値を測定し、この2点以上の測定の結果から
    基準要素と測定要素の関係を求める装置において、基準
    要素を振動的に変動させる基準要素制御手段と、振動的
    に変動する基準要素の上下のピークにおける測定要素の
    値を測定する測定要素測定手段とを有することを特徴と
    する要素測定装置
JP21134492A 1992-08-07 1992-08-07 要素測定方法及びその装置 Pending JPH0658863A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100396905B1 (ko) * 1996-06-28 2003-11-20 엘지마이크론 주식회사 금속시트재의 감광막 도포장치
JP2015530588A (ja) * 2012-09-27 2015-10-15 マイクロ モーション インコーポレイテッド 参照温度における流動流体粘度を取得するメータ電子機器及び方法

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