JPH07253388A - マグネット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変化を検出する方法及び装置 - Google Patents

マグネット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変化を検出する方法及び装置

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JPH07253388A
JPH07253388A JP6275085A JP27508594A JPH07253388A JP H07253388 A JPH07253388 A JP H07253388A JP 6275085 A JP6275085 A JP 6275085A JP 27508594 A JP27508594 A JP 27508594A JP H07253388 A JPH07253388 A JP H07253388A
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medium
viscosity
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シュティーゲルマン ルネ
Erhard Eble
エーブレ エアハルト
Helmut Siegel
ジーゲル ヘルムート
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Yanke & Kunkeru & Co KG Ii Kaa A Lab-Atehiniku GmbH
Janke and Kunkel GmbH and Co KG IKA Labortechnik
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Yanke & Kunkeru & Co KG Ii Kaa A Lab-Atehiniku GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コストをかけることなく攪拌媒体の粘度変化
の微妙なトレンド又は傾向において非常に信頼性の高い
値を得ること。 【構成】 駆動モータの回転数を制御によって一定に維
持し、制御器の操作量の変化を負荷の変化の際に検出し
指示するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容器中においてマグネ
ット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変化を検出する
方法であって、容器下方で攪拌マグネットと磁気的に結
合されたマグネットを駆動モータを用いて回転させるこ
とによって前記媒体中で攪拌マグネットを回転させる、
マグネット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変化を検
出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動モータによって回転可能なマグネッ
トを有するマグネット撹拌機は公知である。この回転可
能なマグネットは操作の際に攪拌マグネットと磁気結合
される。この攪拌マグネットは容器中で攪拌すべき媒体
と一緒に配設されており、通常は回転可能なマグネット
上方に位置している。
【０００３】この場合攪拌過程の期間中、媒体ないし液
体の粘度は増加するか又は減少し得る。いずれにせよ従
来の手段と方法では粘度変化の検出が全くできないか又
はできても非常に不正確な結果しか得ることができない
程度に粘度変化がわずかであることが頻繁に生じる。例
えばこれまでは攪拌容器からサンプルが取り出し、その
サンプルの粘度を測定し、その後再びこのサンプルを容
器に戻している。そのため撹拌される攪拌容器中の液体
の総量に変化はない。しかしながらサンプルの取出しと
測定個所への移送中に再び粘度変化が生じた場合には測
定結果の誤りを引き起こす。その他にもサンプル自体の
取り出しと戻しにおいてもわずかながら粘度変化が伴
う。
【０００４】また駆動モータの消費電力を測定し、それ
によって負荷の変化の際の消費電力変化を検出する手法
が既に公知ではあるが、しかしながらこれは比較的大き
な負荷変化が生じた場合に初めて効果がある。粘度が変
動する場合、とりわけ攪拌すべき液体の粘度変化が小さ
い場合のマグネット撹拌機の駆動モータの負荷変化は例
えば電流給電部の電源変動よりも僅かであるため、この
ような手法では粘度変化傾向において信頼性の高い値を
得ることはできない。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許公開第１８０４２９
２号公報からは、血漿のプロトロンビン時間を検出する
装置が公知である。この装置では、血漿の凝固の際に粘
度の上昇に基づいて攪拌マグネットの回転が妨害された
場合に、この時点を指示するために誘導性の回路素子を
用いて電気信号が生ぜしめられる。しかしながらこれに
よれば血漿の凝固のみが指示されるだけで僅かな粘度変
化は指示されない。とりわけこの装置では粘度変化の傾
向を検出することは不可能である。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許第２３６６２０７９
４８号明細書からは、その他の概念における例えば合成
樹脂に対する硬化時間測定のための装置が公知である。
この装置では回転駆動部を備えた個所に攪拌ヘッドが設
けられ、さらに著しく高められた攪拌抵抗に依存して切
換られる遮断装置が回転駆動部と時間測定器のために設
けられている。この場合攪拌抵抗が増大した場合に生じ
る回転駆動部の消費電力の上昇が所定の限界値の際に応
動する遮断装置が設けられている。それでも粘度変化の
傾向を確実に検出することはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べたような形式の方法及び該方法を実施する装置に
おいて、攪拌媒体の粘度が上昇したか低減したかあるい
は変わらないかを使用者に任意の時間で検知できる方法
及び装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、駆動モータの回転数を制御によって一定に維持し、
負荷の変化の際の制御器の操作量の変化を検出し指示す
ることによって解決される。
【０００９】従ってモータの消費電力が測定されるので
はなく（これは使用可能な値にはならない）有利には制
御器の変化が検出される。なぜなら制御器は駆動モータ
の比較的大きな負荷の際、つまり粘度の上昇の際には駆
動モータに対しさらに大きな電流が必要となり、これに
対して粘度の低下及びそれに伴ってあらわれる駆動モー
タの比較的僅かな負荷の際には制御器にも相応に僅かな
電流量しか流れないからである。制御器において生じる
操作量の変化はひいては粘度変化に対する信頼できる値
となる。
【００１０】粘度変化の特に正確な検出と指示は、制御
器としてソフトウエアにて実現されるデジタル作動制御
器が用いられた場合に可能となる。一方でそのような公
知の制御器によって障害量が非常に安価な回路コストで
制御作用から排除され、他方で操作量の変化が有利には
相応のソフトウエアを用いて非常に簡単に取り出され、
検出され、指示される。
【００１１】さらに本発明によれば上記課題は、マグネ
ット攪拌機を有し、該マグネット攪拌機において駆動モ
ータを用いて回転駆動されるマグネットにより磁気結合
を介して攪拌マグネットが媒体用の容器内部で回転運動
させられ、前記マグネット攪拌機は、駆動モータ回転を
制御するためのソフトウエアにより実現されたデジタル
作動制御器を有し、該制御器と駆動モータとの間には当
該制御器の操作量変化を検出し指示するための評価装置
が接続されている構成によって解決される。
【００１２】ソフトウエアによって実現されるデジタル
作動制御器（これはソフトウエア−制御器とも称され
る）自体は公知である。そのような制御器をマグネット
撹拌機とその駆動モータに対して用いれば、駆動モータ
の負荷変化を調整してこの駆動モータを一定の回転数に
維持するためにいつ及びどういった場合にこの制御器が
作動されるべきかを安価な手段でもって検出することが
できる。同時に制御器において生じる変化は粘度変化の
傾向として検出される。
【００１３】その際有利には、評価装置に短時間の操作
量変動を消去又は抑圧するフィルタが配置される。すな
わち粘度変化によって引き起こされたのではない短時間
の操作量の変動から誤りが形成されることなく負荷変動
の際の正確な操作量の変化の評価及び指示が可能とな
る。使用者には粘度のトレンドの指示又は傾向の指示と
して使用できる。
【００１４】本発明の別の有利な実施例によれば、例え
ば評価装置のフィルタの前に操作量の変化の検出部が設
けられる。これにより攪拌マグネットとマグネット攪拌
機の回転マグネットとの間の磁気結合が破壊されたか否
かが検出ないし検知される。詳細にはこの磁気結合が中
断された場合には駆動モータは常時異なる迅速な回転運
動を行う。制御器はこの運動を補償調整するように試み
る。それにより非常に多くの操作量変化が生じる。この
非常に多くの操作量変化は、駆動マグネットと攪拌マグ
ネットとの間の結合が破壊されたことに対する信号とし
て評価される。
【００１５】この場合特に有利なことは、マグネット撹
拌機の使用者が一方では粘度変化に関する重要な付加情
報を得られ、他方で磁気結合に関する情報も得られるこ
とである。これに関して余分なコストのかかる付加的な
装置部分又はマグネット撹拌機内で相応のスペースを必
要とするような機器等を備え付ける必要性は生じない。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【００１７】その全体が符号１で示されているマグネッ
ト撹拌機は回転マグネット３のための駆動モータ２とし
て電気モータを有している。この回転マグネット３の上
方には設置プレート４がある。この設置プレート４は加
熱プレートであってもよい。このプレート４の上には容
器５（例えば媒体６の充たされたガラスコップ）が設置
されている。媒体６中に棒磁石を入れることによって攪
拌が可能となる。この棒磁石は図１中矢印ｐｆで示され
ているように回転マグネット３と磁気結合されている。
駆動モータ２の制御部は、例えば図２に示されている
ように回転数制御器８を用いて回転数制御を行う制御回
路である。この制御回路によって駆動モータ２と回転マ
グネット３並びに棒磁石７の実際値回転数が、顕著な制
御偏差を伴わずに目標値回転数に追従されることが達成
される。
【００１８】操作量（これは制御器８から出発し駆動モ
ータ２に作用する、すなわち駆動モータ２に電力供給を
する）は、駆動モータの効率によって回転数、棒磁石７
の大きさ、媒体６の粘度が決定される。
【００１９】この場合通常は基準入力量ｗが目標値とし
てこの制御回路に入力される。これは例えば目標値回転
数である。これは制御器８への供給の前に通常は出力量
又はプロセスないし駆動モータ２の実際値ｙと比較され
る。このことにより制御器８に入力される制御偏差ｅが
目標値回転数と実際値回数の差分として得られる。これ
により制御器８はそのような制御偏差ないし目標回転数
と実際値回転数の差分に相応に応答して作動する。
【００２０】その他に障害量ｚは例えば粘度変化の形又
は回転マグネット３と棒磁石７の間の磁気結合の破壊の
形のプロセス全体ないしは駆動モータ２とその回転数に
作用する。このことは出力量ｙが相応に変化して制御偏
差として再び制御器８に作用する。
【００２１】駆動モータ２の一定の回転数が有利にはソ
フトウエア−制御器として構成された制御器８によって
維持された場合には、操作量ｕは専ら容器５中の媒体６
の粘度によって影響される。粘度が上昇した場合には操
作量も上昇する。粘度が低減した場合には操作量も低下
する。
【００２２】使用者は例えばキーを押すことによってど
の時点で媒体６の粘度変化を検出すべきかを決定する。
このキー操作の時点に瞬時の粘度が基準値として選択さ
れ、この基準値に対しては別の動作経過において変化が
生じて検出される。この場合図２にからわかるように制
御器８と駆動モータ２との間で操作量が検出され評価装
置９に供給される。操作量の変化が生じた場合には、こ
れが評価装置９によって検出され指示され得る。すなわ
ち制御器８の操作量の変化が負荷変化の際に表れ粘度変
化の傾向として指示される。有利には相対的な操作量の
変化が粘度変化に対する指標として用いられる。
【００２３】その際評価装置９にはフィルタが設けられ
る。このフィルタは短時間の操作量変動を消去するか又
は抑圧する。それにより短時間の変動に基づく誤測定が
生じなくなる。
【００２４】すなわちマグネット撹拌機１においては次
のような方法で行われる。すなわち駆動モータ２の駆動
回転数が制御器８を用いて一定に維持され、制御器８の
操作量の変化が負荷変化の際に検出され、これが粘度変
化の傾向を表すものとして指示される。場合によっては
キー操作によって選択される初期状態と比べてどのくら
いの粘度変化がその都度の動作状態において表れている
かをパーセントで表示する指示装置を直接設けてもよ
い。
【００２５】粘度が非常に高い場合には棒磁石７と回転
磁石３との間の磁気結合が破壊される可能性がある。こ
のような状態は、急激な低下と非常に大きく変動する相
対的な操作量の変化によって検出され指示される。この
場合有利にはこのことが評価装置９のフィルタの前で行
われる。
【００２６】ソフトウエアによって実現されるデジタル
作動制御器８が用いられるならば、特別なスペースを要
する付加部材を必要とすることなく操作量の変化が非常
に簡単に検出され得る。それによってこのマグネット撹
拌機１の全体は、このような粘度変化に対する付加的な
指示能力を有するにもかかわらず低コストであり、とり
わけ駆動モータ２の回転数用ソフトウエア−制御器を備
えた従来のこの種のマグネット撹拌機よりもその大きさ
が大きくなることもない。特にこのことは、制御される
駆動モータ２に制御器８の操作量変化のための評価装置
９を接続することにより制御器８と本来のプロセスとの
間で可能となる。
【００２７】総体的に非常に安価な手段でもって操作量
変化の非常に正確な評価が負荷変化の際に得られる。こ
の評価は撹拌される液体の粘度のトレンド又は傾向を指
示するのに用いることができる。媒体６の粘度が攪拌過
程の期間中に増加しているのか、減少しているのかある
いはそのままなのかを検出するために媒体のサンプルを
取り出して手間のかかる測定を行う必要はない。
【００２８】媒体６の充たされた容器５中において電気
モータ２によって回転駆動されるマグネット３を備えた
マグネット撹拌機１は、ソフトウエアによって実現され
るデジタル作動制御器８、すなわちソフトウエア制御器
を有している。この制御器によってモータ２の駆動回転
数は一定に維持される。同時にこの制御器８の操作量の
変化が検出され負荷変化の際に媒体６の粘度変化のトレ
ンド又は傾向として使用者に通知されるか指示される。
これによりモータ回転数を一定に制御することは攪拌媒
体６中の粘度変化を検出するために用いられる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、コストをかけることな
く攪拌媒体の粘度変化の微妙なトレンド又は傾向におい
て非常に信頼性の高い値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転可能な永久磁石を駆動する駆動モータと、
例えば加熱プレート等の設置プレートを備えたマグネッ
ト撹拌機が示された図である。
【図２】モータ回転数の制御と、撹拌される媒体の粘度
のトレンド又は傾向の検出部を概略的に示すブロック図
である。
【符号の説明】
１ マグネット撹拌機 ２ 駆動モータ ３ マグネット ４ 設置プレート ５ 容器 ６ 媒体 ７ 攪拌マグネット ８ 制御器 ９ 評価装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エアハルト エーブレ ドイツ連邦共和国 バート クローツィン ゲン−トゥンゼル イム リヒトアッカー 16 (72)発明者 ヘルムート ジーゲル ドイツ連邦共和国 バート クローツィン ゲン ザンクト トルートペルト シュト ラーセ １

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器（５）中においてマグネット攪拌機
    （１）により攪拌される媒体（６）の粘度変化を識別す
    る方法であって、 容器（５）下方で攪拌マグネット（７）と磁気的に結合
    されたマグネット（３）を駆動モータ（２）を用いて回
    転させることによって前記媒体（６）中で攪拌マグネッ
    ト（７）を回転させる、マグネット攪拌機により攪拌さ
    れる媒体の粘度変化を検出する方法において、 前記駆動モータ（２）の回転数を制御によって一定に維
    持し、負荷の変化の際に制御器（８）の操作量変化を検
    出し指示することを特徴とする、マグネット攪拌機によ
    り攪拌される媒体の粘度変化を識別する方法。
  2. 【請求項２】 前記制御器（８）として、ソフトウエア
    によって実現されるデジタル作動制御器を使用する、請
    求項１記載のマグネット攪拌機により攪拌される媒体の
    粘度変化を検出する方法。
  3. 【請求項３】 マグネット攪拌機（１）を有し、該マグ
    ネット攪拌機（１）において駆動モータ（２）を用いて
    回転駆動されるマグネット（３）により磁気結合を介し
    て攪拌マグネット（７）が媒体（６）用の容器（５）内
    部で回転運動させられ、 前記マグネット攪拌機（１）は、駆動モータ（２）回転
    を制御するためのソフトウエアにより実現されたデジタ
    ル作動制御器（８）を有し、該制御器（８）と駆動モー
    タ（２）との間には当該制御器（８）の操作量変化を検
    出し指示するための評価装置（９）が接続されているこ
    とを特徴とする、請求項１又は２記載の方法を実施する
    ためのマグネット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変
    化を検出する装置。
  4. 【請求項４】 前記評価装置（９）には、短時間の操作
    量の変動を消去するか又は抑圧するフィルタが配設され
    ている、請求項３記載のマグネット攪拌機により攪拌さ
    れる媒体の粘度変化を検出する装置。
  5. 【請求項５】 前記評価装置（９）のフィルタの前に、
    攪拌マグネット（７）と回転マグネット（３）の間の磁
    気結合の破壊を検出し及び／又は指示するための操作量
    変化の検出部が設けらられている、請求項３又は４記載
    の、マグネット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変化
    を検出する装置。
JP6275085A 1993-11-19 1994-11-09 マグネット攪拌機により攪拌される媒体の粘度変化を検出する方法及び装置 Pending JPH07253388A (ja)

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DE4339328A DE4339328C1 (de) 1993-11-19 1993-11-19 Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen der Viskositätsänderung eines mittels Magnetrührer gerührten Mediums
DE4339328.4 1993-11-19

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