JPH07280717A - Viscosity measuring apparatus - Google Patents
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- JPH07280717A JPH07280717A JP8776894A JP8776894A JPH07280717A JP H07280717 A JPH07280717 A JP H07280717A JP 8776894 A JP8776894 A JP 8776894A JP 8776894 A JP8776894 A JP 8776894A JP H07280717 A JPH07280717 A JP H07280717A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、パイプの中を流れる
流体の粘度を連続的に測定するための粘度測定器に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viscosity measuring device for continuously measuring the viscosity of a fluid flowing in a pipe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パイプの中を流れる流体の粘度測定器と
して、流体の中に回転体を設置し、その回転体の回転ト
ルクから粘度を測定する回転粘度計および細管を通る流
体の圧力損失を圧力計で検出し、その圧力信号より粘度
を測定する細管式粘度計が知られている。2. Description of the Related Art As a viscosity measuring device for a fluid flowing in a pipe, a rotary viscometer for measuring the viscosity from the rotation torque of the rotating body and a pressure loss of the fluid passing through a thin tube are installed. A capillary viscometer is known in which the viscosity is detected by a pressure gauge and the viscosity is measured from the pressure signal.
【０００３】しかしながら、回転粘度計には、回転体の
駆動軸をシールするためにグランドパッキングまたはメ
カニカルシール等の軸封装置が必要であり、測定する流
体の圧力が高い場合は、グランドパッキングの締付力を
強くしたり、メカニカルシールを２組にしたり、又はグ
ランドパッキングとメカニカルシールの組合せにしたり
して流体の漏洩を防いでいる。その際、これらの軸封装
置の摩擦抵抗が上記回転体の駆動軸に働くため、この駆
動軸のトルクに影響を受け、粘度の測定精度を下げると
いう欠点があった。However, the rotational viscometer requires a shaft sealing device such as a gland packing or a mechanical seal to seal the drive shaft of the rotating body, and when the pressure of the fluid to be measured is high, the gland packing should be tightened. Leakage of fluid is prevented by strengthening the force, using two mechanical seals, or using a combination of gland packing and mechanical seal. At that time, since the frictional resistance of these shaft sealing devices acts on the drive shaft of the rotating body, there is a drawback that the torque of the drive shaft is affected and the accuracy of viscosity measurement is reduced.
【０００４】一方、細管式粘度計においては、圧力計の
圧力受圧部の容積が細管部の容積に比較して大きいた
め、受圧部での流体の入れ替わりに比較的長い時間を要
し、粘度変化に対する応答が遅くなるという問題があっ
た。また、測定範囲が大きくなる場合には、細管の内径
を変更するか、圧力計をレンジの異なるものに変更しな
ければならないという問題があった。On the other hand, in the thin tube type viscometer, since the volume of the pressure receiving portion of the pressure gauge is larger than the volume of the thin tube portion, it takes a relatively long time to replace the fluid in the pressure receiving portion, and the viscosity change. There was a problem that the response to was delayed. Further, when the measurement range becomes large, there is a problem that the inner diameter of the thin tube must be changed or the pressure gauge must be changed to a different range.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の従
来技術にみられる回転軸の摩擦抵抗のような外乱の発生
が無く、粘度測定の応答時間を短くすることができ、更
に粘度測定範囲の変更が容易であり、広範囲にわたる粘
度を正確に測定することができる粘度測定器を提供する
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention can reduce the response time of viscosity measurement without the occurrence of disturbance such as the frictional resistance of the rotating shaft seen in the above-mentioned prior art, and can further reduce the viscosity measurement range. It is an object of the present invention to provide a viscosity measuring instrument which can easily change the viscosity and can accurately measure viscosity over a wide range.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の粘度測定器
は、粘度を測定すべき流体を下から上向きに通すように
鉛直に設置され、内側にフロートを昇降自在に配置した
内径が一定の管と、該管の外側から上記フロートの高さ
を検出するフロート位置検出手段と、上記の管に通され
る流体の流量を調節する流量調節手段と、上記フロート
位置検出手段の検出値に基づいて上記の流量調節手段を
制御し、フロートを設定高さに静止させる制御手段と、
上記フロートが静止したときの流体流量を検出する流量
検出手段と、該流量検出手段の流量検出値から流体の粘
度を算出する演算手段とを備えたことを特徴とする。な
お、上記の内径一定の管に代えてテーパ付き管を、その
大径側が上を向くように設置してもよい。A viscometer according to the present invention is a pipe having a constant inner diameter which is vertically installed so that a fluid whose viscosity is to be measured passes from the bottom to the top, and in which a float is vertically movable. A float position detecting means for detecting the height of the float from the outside of the tube, a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the fluid passed through the tube, and a detection value of the float position detecting means. Control means for controlling the above flow rate adjusting means and stopping the float at a set height,
The present invention is characterized by comprising flow rate detecting means for detecting the flow rate of the fluid when the float is stationary, and calculating means for calculating the viscosity of the fluid from the flow rate detection value of the flow rate detecting means. Instead of the above-mentioned tube having a constant inner diameter, a tapered tube may be installed so that its large diameter side faces upward.
【０００７】上記の流体を通す管は、口径が一定の円筒
状またはテーパを有する円錐台状のいずれでよいが、鉛
直に設置して流体を上向きに通すことが必要であり、特
に後者の円錐台状の管では大径側を上に向けて設置され
る。そして、上記管の外面にジャケットや電熱ヒータ等
の冷却手段または加熱手段を設けて管を流れる流体を所
望の温度に保つことができ、この場合は測定精度の向上
に有効である。また、管の材質は、流体の腐食性に応じ
て金属、ガラス、セラミック、プラスチックまたはそれ
らの組合せ等から選定することができ、フロート位置検
出手段として光センサを使用する場合は、管の全体また
は一部が透明に形成される。なお、管を円筒状または円
錐台状のいずれにするかの形状の選択および内径の大き
さ設定は、後記するように測定される流体の粘度範囲や
粘度変化の速度等に応じて行われる。The above-mentioned pipe through which the fluid passes may be either a cylindrical shape having a constant diameter or a truncated cone shape having a taper, but it is necessary to install the pipe vertically so as to pass the fluid upward, and particularly the latter cone. The trapezoidal tube is installed with the large diameter side facing up. A cooling means or heating means such as a jacket or an electric heater can be provided on the outer surface of the pipe to keep the fluid flowing in the pipe at a desired temperature, which is effective for improving the measurement accuracy. The material of the tube can be selected from metal, glass, ceramic, plastic, or a combination thereof depending on the corrosiveness of the fluid.When an optical sensor is used as the float position detecting means, the entire tube or A part is formed transparent. The selection of the shape of the tube, which is either cylindrical or frustoconical, and the setting of the size of the inner diameter are performed according to the viscosity range of the fluid to be measured and the speed of viscosity change, as will be described later.
【０００８】上記の管内に配置されるフロートは、測定
される流体よりも比重が大きいものであればよく、また
形状は管との間の隙間に流体の層流が形成されるもので
あれば球状、円柱状等の任意形状を選択することがで
き、管が円筒状の場合はフロートの主要部分を円柱状と
し、管が円錐台状の場合はフロートの主要部分を管とテ
ーパがほぼ等しい円錐台状とし、上下両端を半球型、円
錐型、流線型等に形成するのが好ましい。そして、フロ
ートの比重および形状は、測定される流体の比重および
測定粘度の範囲に応じて選定され、必要に応じて中空に
形成してもよく、また内部に重錘を埋設してもよい。材
質は、管と同様、流体の腐食性に応じて選定することが
できる。The float arranged in the above-mentioned pipe may have a specific gravity larger than that of the fluid to be measured, and the shape may be such that a laminar flow of the fluid is formed in the gap between the pipe and the pipe. Any shape, such as spherical or cylindrical, can be selected. When the pipe is cylindrical, the main part of the float is cylindrical, and when the pipe is frustoconical, the main part of the float is approximately the same taper as the pipe. It is preferable to form the shape of a truncated cone and to form the upper and lower ends in a hemispherical shape, a conical shape, a streamline shape, or the like. Then, the specific gravity and shape of the float are selected according to the specific gravity of the fluid to be measured and the range of the measured viscosity, and may be formed hollow as necessary, or a weight may be embedded inside. As with the tube, the material can be selected according to the corrosiveness of the fluid.
【０００９】フロート位置検出手段は、管の外側からフ
ロートの高さを検出するものであれば、任意のものを使
用することができ、例えば、管の全体または一部が透明
である場合は、光センサを使用することができ、管が不
透明であれば、磁気センサを使用することができる。な
お、この発明では、フロート位置検出手段が管の外部に
配置され、測定される流体にフロートが接触しないの
で、フロート位置検出手段の材質は、流体の腐食性を配
慮する必要がない。As the float position detecting means, any means can be used as long as it can detect the height of the float from the outside of the pipe. For example, when the whole or a part of the pipe is transparent, Optical sensors can be used and magnetic sensors can be used if the tube is opaque. In the present invention, since the float position detecting means is arranged outside the pipe and the float does not come into contact with the fluid to be measured, the material of the float position detecting means does not need to consider the corrosiveness of the fluid.
【００１０】１上記の流量調節手段は、管に通される流
体の流量を任意に調節するための装置であり、ギヤーポ
ンプのような可変速ポンプや流量調節弁等が例示され
る。また、制御手段は、フロート位置検出手段からフロ
ートの高さ信号を受け、そのフロート高さを設定高さと
比較し、フロートの高さが設定高さに静止するように上
記の流量調節手段を制御するものである。また、流量検
出手段は、上記の管に通される流体の流量を検出するも
のであればよく、容積式流量計や電磁流量計等の流量計
が例示され、特に上記の流量調節手段が可変速ポンプで
ある場合は、そのポンプの回転速度を検出するロータリ
ーエンコーダーやマグネチックセンサー等の回転速度検
出器とするのが操作性や測定制度等の点で有利である。
また、流量調節弁の弁の位置を弁棒の位置で検出するも
のでもよい。1. The above-mentioned flow rate adjusting means is a device for arbitrarily adjusting the flow rate of the fluid passed through the pipe, and examples thereof include a variable speed pump such as a gear pump and a flow rate adjusting valve. Further, the control means receives the float height signal from the float position detecting means, compares the float height with a set height, and controls the flow rate adjusting means so that the float height remains stationary at the set height. To do. Further, the flow rate detecting means is only required to detect the flow rate of the fluid passed through the above-mentioned pipe, and a flow meter such as a positive displacement type flow meter or an electromagnetic flow meter is exemplified, and the above flow rate adjusting means is particularly applicable. In the case of a variable speed pump, a rotary speed detector such as a rotary encoder or a magnetic sensor for detecting the rotary speed of the pump is advantageous in terms of operability and measurement accuracy.
Further, the position of the valve of the flow rate control valve may be detected by the position of the valve rod.
【００１１】[0011]
【作用】上記の管に下方から供給された流体は、管の内
面とフロートの隙間を通って上方へ流れる。この場合、
フロートは、流体がこの隙間を通る際に発生する粘性抵
抗と、フロートの有効重量すなわち浮力を差し引いた重
量とが平衡した位置で静止する。上記の隙間を通る流体
の流れが層流の場合、上記の粘性抵抗は、流体の粘度お
よび流速に比例し、隙間の大きさに反比例する。そし
て、外管と内管とからなる同心二重管の隙間を流れる流
体については、下記の式(1) の成立することが知られて
いる。The fluid supplied to the pipe from below flows upward through the gap between the inner surface of the pipe and the float. in this case,
The float stops at a position where the viscous resistance generated when the fluid passes through this gap and the effective weight of the float, that is, the weight less the buoyancy force are balanced. When the fluid flow through the gap is laminar, the viscous drag is proportional to the viscosity and flow velocity of the fluid and inversely proportional to the size of the gap. It is known that the following equation (1) is established for the fluid flowing through the gap between the concentric double tubes including the outer tube and the inner tube.
【００１２】 Δｐ＝３２ｕｌη／｛（Ｄ2 ＋ｄ2 ）−（Ｄ2 −ｄ2 ）／ln（Ｄ／ｄ）｝ (1) ただし、式中、ηは流体の粘度、Ｄは外管の内径、ｄは
内管の外径、ｌは管の長さ、ｕは流速、Δｐは粘性抵抗
によって生じる圧力損失である。Δp = 32 ul η / {(D 2 + d 2 ) − (D 2 −d 2 ) / ln (D / d)} (1) where η is the viscosity of the fluid and D is the inner diameter of the outer tube. , D is the outer diameter of the inner tube, l is the tube length, u is the flow velocity, and Δp is the pressure loss caused by viscous resistance.
【００１３】したがって、この発明の管およびフロート
にそれぞれ上記の外管および内管を対応させて上記の式
(1) を適用すると、この発明の管に通される流体の粘度
が下記の式(2) 、(3) で表される。Therefore, the above-mentioned outer pipe and inner pipe are made to correspond to the pipe and float of the present invention, respectively, and
Applying (1), the viscosity of the fluid passed through the tube of the present invention is expressed by the following equations (2) and (3).
【００１４】 η＝Ｋ・Δｐ・Ａ／３２・ｕ・ｌ (2) Ａ＝（Ｄ2 ＋ｄ2 ）−（Ｄ2 −ｄ2 ）／ln（Ｄ／ｄ） (3) ただし、式(2) 、(3) において、ηは流体の粘度、Ｄは
管の内径、ｄはフロートの外径、ｌはフロートの長さ、
ｕは流速、Δｐは粘性抵抗によって生じる圧力損失であ
り、このΔｐはフロートの形状と有効重量に対応する値
である。また、Ｋは管のテーパおよびフロートの形状に
よって定まる補正定数であり、標準流体を流して決定さ
れる。Η = K · Δp · A / 32 · u · l (2) A = (D 2 + d 2 ) − (D 2 −d 2 ) / ln (D / d) (3) ), (3), η is the viscosity of the fluid, D is the inner diameter of the pipe, d is the outer diameter of the float, l is the length of the float,
u is a flow velocity, Δp is a pressure loss caused by viscous resistance, and Δp is a value corresponding to the shape of the float and the effective weight. K is a correction constant determined by the taper of the pipe and the shape of the float, and is determined by flowing a standard fluid.
【００１５】上記の式(3) のＡは、管がテーパを有する
場合、フロートの移動によって変化するが、フロートの
高さを固定すると一定値となる。したがって、フロート
の高さが設定高さに停止するように流速を調整すると、
流体の粘度が式(2) から算出される。なお、大径部を上
向きにしているので、粘度が低下してフロートが下降す
ると、粘性抵抗が大きくなってフロートが安定する。こ
れに対し、大径部を下向きにした場合は、流量一定下で
粘度が低下し、フロートが下降したとき、粘性抵抗が小
さくなって更に下降する傾向が生じ、フロートが安定し
なくなる。When the pipe has a taper, A of the above formula (3) changes depending on the movement of the float, but it becomes a constant value when the height of the float is fixed. Therefore, if you adjust the flow velocity so that the height of the float stops at the set height,
The viscosity of the fluid is calculated from equation (2). Since the large diameter portion is directed upward, when the viscosity decreases and the float descends, viscous resistance increases and the float stabilizes. On the other hand, when the large-diameter portion is directed downward, the viscosity decreases at a constant flow rate, and when the float descends, the viscous resistance becomes smaller and tends to descend further, and the float becomes unstable.
【００１６】また、上記の式から理解されるように、高
粘度の流体の測定には、フロートの長さｌを小さくし、
管の内径Ｄとフロートの外径ｄの差（Ｄ−ｄ）を大きく
すると、測定が容易になり、低粘度の流体では、その逆
が好ましい。また、テーパを有する管を使用した場合、
フロートの設定高さを高い側にすると、管とフロートの
隙間が広くなるので、高粘度の流体の粘度測定に好適と
なり、反対に低い側にすると、上記の隙間が狭くなるの
で、低粘度の流体の粘度測定に好適となる。すなわち、
粘度変化が急激な場合は、テーパの大きい管が有効であ
り、粘度変化が小さい場合は、テーパが小さい管または
テーパの無い円筒が好ましい。Further, as understood from the above equation, in measuring a highly viscous fluid, the length l of the float is made small,
Increasing the difference (D-d) between the inner diameter D of the tube and the outer diameter d of the float facilitates the measurement, and the opposite is preferable for low viscosity fluids. Also, when using a pipe with a taper,
When the set height of the float is set to the high side, the gap between the pipe and the float becomes wide, which makes it suitable for viscosity measurement of high-viscosity fluid. Conversely, when it is set to the low side, the above-mentioned gap becomes narrow, so that the low viscosity It is suitable for fluid viscosity measurement. That is,
A pipe with a large taper is effective when the viscosity changes rapidly, and a pipe with a small taper or a cylinder without a taper is preferable when the viscosity change is small.
【００１７】[0017]
【実施例】図１に示す実施例１において、管１０は透明
なガラスからなる内径が一定の円筒状のものであり、鉛
直に設置されている。この管１０内に昇降自在に封入さ
れたフロート１１は、ステンレス鋼からなるほぼ円柱状
のもので、上下方向の中央部が円柱状に、上端がテーパ
の大きい円錐形に、また下端がテーパの小さい円錐形に
それぞれ形成されている。そして、上記の管１０の下端
および上端に、それぞれ該管１０と口径が等しい流体供
給パイプ１２および流体排出パイプ１３が接続され、粘
度を測定すべき流体が下側の流体供給パイプ１２から上
記の管１０に上向きに流される。EXAMPLE 1 In Example 1 shown in FIG. 1, a tube 10 is made of transparent glass and has a cylindrical shape with a constant inner diameter, and is installed vertically. The float 11 enclosed in the pipe 10 so as to be able to move up and down is of a substantially cylindrical shape made of stainless steel. The center part in the vertical direction is cylindrical, the upper end is conical with a large taper, and the lower end is tapered. Each is formed in a small conical shape. A fluid supply pipe 12 and a fluid discharge pipe 13 having the same diameter as that of the pipe 10 are connected to the lower end and the upper end of the pipe 10, respectively, and the fluid whose viscosity is to be measured from the lower fluid supply pipe 12 to the above. The tube 10 is flushed upwards.
【００１８】上記の流体供給パイプ１２には、その供給
側から電磁流量調節弁（流量調節手段）１４および電磁
流量計（流量検出手段）１５が順に介設され、上記の電
磁流量調節弁１４に制御手段１６を介して光センサ（フ
ロート位置検出手段）１７が順に接続され、この光セン
サ１７が上記の管１０に近接して所定の高さに設置され
る。そして、上記の電磁流量計１５に演算手段１８が接
続される。An electromagnetic flow rate control valve (flow rate control means) 14 and an electromagnetic flow meter (flow rate detection means) 15 are provided in this order from the supply side of the fluid supply pipe 12, and the electromagnetic flow rate control valve 14 is connected to the electromagnetic flow rate control valve 14. An optical sensor (float position detecting means) 17 is sequentially connected via the control means 16, and the optical sensor 17 is installed near the tube 10 at a predetermined height. Then, the calculating means 18 is connected to the electromagnetic flow meter 15 described above.
【００１９】この実施例１の装置において、流体供給パ
イプ１２に流体が供給されると、この流体は、電磁流量
調節弁１４、電磁流量計１５、粘度測定用の管１０およ
び流体排出パイプ１３を順に通過して排出されるが、管
１０内のフロート１１は、流体の流量に応じて昇降し、
このフロート１１の高さが光センサ１７で連続的に検出
され、その検出信号が制御手段１６に送られる。そし
て、制御手段１６では、フロート１１の高さが設定高さ
と比較され、この検出高さが設定高さよりも低いとき
は、制御手段１６の命令で電磁流量調節弁１４が開かれ
て流体流量が増大し、反対に検出高さが設定高さよりも
高いときは、制御手段１６の命令で電磁流量調節弁１４
が絞られて流体流量が減少する。一方、フロート１１の
検出高さが設定高さに一致したとき、電磁流量計１５の
検出値が演算手段１８に送られ、この検出値が前記の式
（２）に代入され、粘度が算出され、表示される。In the apparatus of the first embodiment, when the fluid is supplied to the fluid supply pipe 12, the fluid flows through the electromagnetic flow control valve 14, the electromagnetic flow meter 15, the viscosity measuring pipe 10 and the fluid discharge pipe 13. The float 11 in the pipe 10 moves up and down according to the flow rate of the fluid,
The height of the float 11 is continuously detected by the optical sensor 17, and the detection signal is sent to the control means 16. Then, in the control means 16, the height of the float 11 is compared with the set height, and when this detected height is lower than the set height, the electromagnetic flow control valve 14 is opened by the command of the control means 16 and the fluid flow rate is changed. On the contrary, when the detected height is higher than the set height, the electromagnetic flow control valve 14 is instructed by the control means 16.
Is reduced and the fluid flow rate is reduced. On the other hand, when the detection height of the float 11 matches the set height, the detection value of the electromagnetic flow meter 15 is sent to the calculating means 18, and this detection value is substituted into the above equation (2) to calculate the viscosity. ,Is displayed.
【００２０】図２に示す実施例２において、管２０はス
テンレス鋼からなるテーパ付きのもので、ジャケット２
０ａを備え、大径部を上に向けて鉛直に設置されてい
る。この管２０内に封入されたフロート２１は、ステン
レス鋼からなる円錐台形のものであり、上下方向の中央
部が管２０の内面と平行な円錐形に、上端がテーパの大
きい円錐形に、また下端がテーパの小さい円錐形にそれ
ぞれ形成され、このフロート２１の内部には磁石片２１
ａが埋設されている。そして、上記の管２０の下端およ
び上端に、それぞれ流体供給パイプ２２および流体排出
パイプ２３が接続され、粘度を測定すべき流体が下側の
流体供給パイプ２２から上記の管２０に上向きに流され
る。なお、上記の流体供給パイプ２２および流体排出パ
イプ２３には、管２０と同様にジャケット（図示されて
いない）が設けられ、これらのジャケットが順に接続さ
れて流体供給パイプ２２、管２０および流体排出パイプ
２３かほぼ一定の温度に維持されるようになっている。In the second embodiment shown in FIG. 2, the pipe 20 is made of stainless steel and has a taper structure.
0a and is installed vertically with the large diameter part facing upward. The float 21 enclosed in the tube 20 is of a truncated cone shape made of stainless steel, and has a vertically central portion in a conical shape parallel to the inner surface of the tube 20, and an upper end in a conical shape with a large taper. The lower end is formed into a conical shape with a small taper, and the magnet piece 21 is provided inside the float 21.
a is buried. A fluid supply pipe 22 and a fluid discharge pipe 23 are connected to the lower end and the upper end of the pipe 20, respectively, and the fluid whose viscosity is to be measured flows upward from the lower fluid supply pipe 22 into the pipe 20. . The fluid supply pipe 22 and the fluid discharge pipe 23 are provided with jackets (not shown) like the pipe 20, and these jackets are connected in order to connect the fluid supply pipe 22, the pipe 20, and the fluid discharge pipe. The pipe 23 is maintained at a substantially constant temperature.
【００２１】上記の流体供給パイプ２２には、ギヤーポ
ンプ２４が介設され、このギヤーポンプ２４に可変速度
モータ２５が接続され、このギヤーポンプ２４および可
変速度モータ２５が流量調節手段を構成している。そし
て、上記の可変速度モータ２５に速度センサ（流量検出
手段）２６および制御手段２７が並列に接続され、上記
速度センサ２６に演算手段２８が、また制御手段２７に
磁気センサ（フロート位置検出手段）２９がそれぞれ接
続されている。A gear pump 24 is interposed in the fluid supply pipe 22, and a variable speed motor 25 is connected to the gear pump 24. The gear pump 24 and the variable speed motor 25 constitute a flow rate adjusting means. A speed sensor (flow rate detection means) 26 and a control means 27 are connected in parallel to the variable speed motor 25, the speed sensor 26 is provided with a computing means 28, and the control means 27 is provided with a magnetic sensor (float position detection means). 29 are connected to each other.
【００２２】この実施例２の装置において、粘度を測定
される流体は、流体供給パイプ２２、ギヤーポンプ２
４、テーパ付き管２０および流体排出パイプ２３を順に
通過して排出され、管２０内のフロート２１は、流体の
流量に応じて昇降し、その高さが磁気センサ２９で連続
的に検出され、その検出信号が制御手段２７に送られ
る。そして、制御手段２７では、フロート２１の高さが
設定高さと比較され、この検出高さに応じて可変速度モ
ータ２５が変速され、さらにギヤーポンプ２４が変速さ
れて流体流量が増減され、フロート２１の高さが設定高
さに一致したとき、速度センサ２６の検出値が演算手段
２８に送られ、前記の式（２）で粘度が算出され、表示
される。なお、速度センサとして、ロータリエンコーダ
を用いることにより、ギヤーポンプ２４の回転数をデジ
タル量に変換することができ、これによって粘度を高い
分解能で測定することができる。In the apparatus of the second embodiment, the fluid whose viscosity is to be measured is the fluid supply pipe 22 and the gear pump 2.
4, the tapered pipe 20 and the fluid discharge pipe 23 are sequentially discharged, and the float 21 in the pipe 20 moves up and down according to the flow rate of the fluid, and its height is continuously detected by the magnetic sensor 29. The detection signal is sent to the control means 27. Then, in the control means 27, the height of the float 21 is compared with the set height, the variable speed motor 25 is changed in accordance with the detected height, the gear pump 24 is further changed in speed, and the fluid flow rate is increased / decreased. When the height matches the set height, the detection value of the speed sensor 26 is sent to the calculating means 28, and the viscosity is calculated by the above equation (2) and displayed. By using a rotary encoder as the speed sensor, the number of rotations of the gear pump 24 can be converted into a digital amount, and thus the viscosity can be measured with high resolution.
【００２３】[0023]
【発明の効果】請求項１に記載した発明は、鉛直に設置
され、内側にフロートを配置した円筒状の管に流体を流
量調節手段を介して下から上向きに流し、上記フロート
の位置を管の外部のフロート位置検出手段で検出し、そ
の検出値を制御手段に入力し、この制御手段で流量調節
手段を制御して流体の流量を、フロートが所定の高さに
位置するように調節し、このときの流体流量を流量検出
手段で検出し、この検出流量を演算手段に入力して流体
粘度を算出するようにしたものであり、フロートの高さ
を管の外からフロートに接触することなく検出するの
で、従来の回転粘度計の軸封装置の摩擦抵抗のように外
乱を与えるものが存在せず、そのため精度の高い測定が
可能である。また、細管式粘度計の受圧部のような測定
される流体の滞留部分が無いため、粘度測定時の応答時
間が短い。According to the first aspect of the present invention, the fluid is caused to flow upward from the bottom through the flow rate adjusting means to the cylindrical pipe which is vertically installed and in which the float is arranged, and the position of the float is controlled by the pipe. Is detected by the float position detecting means outside the device, and the detected value is input to the control means, and this control means controls the flow rate adjusting means to adjust the flow rate of the fluid so that the float is positioned at a predetermined height. The fluid flow rate at this time is detected by the flow rate detection means, and the detected flow rate is input to the calculation means to calculate the fluid viscosity. The height of the float must be in contact with the float from outside the pipe. Since there is no such thing as the frictional resistance of the shaft sealing device of the conventional rotational viscometer, there is no such thing as causing a disturbance, and therefore highly accurate measurement is possible. Further, since there is no stagnation portion of the fluid to be measured such as the pressure receiving portion of the capillary viscometer, the response time at the time of viscosity measurement is short.
【００２４】そして、管の形状、フロートの比重および
形状の選定により、広い範囲の粘度測定が可能になる。
また、管の形状を変更することなく、フロートの比重や
形状を変更することによって測定範囲を変更することが
できる。すなわち、流体の種類が変更され、粘度の測定
範囲が大幅に変わっても、フロートを比重または形状、
大きさの異なるものと交換することによって対応するこ
とができる。The viscosity of a wide range can be measured by selecting the shape of the pipe, the specific gravity of the float and the shape.
Further, the measurement range can be changed by changing the specific gravity and shape of the float without changing the shape of the tube. In other words, even if the type of fluid is changed and the measurement range of viscosity changes significantly,
It can be dealt with by exchanging with a different size.
【００２５】請求項２に記載した発明は、上記請求項１
に記載した発明の内径が一定の円筒状管に代えてテーパ
を有する管を、その大径側を上に向けたものであるか
ら、フロートの設定高さを上方または下方に設定するこ
とにより、高粘度用または低粘度用に測定範囲を変更す
ることができ、そのため測定範囲が拡大される。The invention described in claim 2 is the above-mentioned claim 1.
The inner diameter of the invention described in (1) is a pipe having a taper instead of a constant cylindrical pipe, and since the large diameter side is directed upward, by setting the set height of the float above or below, The measuring range can be changed for high viscosity or low viscosity, and thus the measuring range is expanded.
【００２６】請求項３に記載した発明は、請求項１また
は２に記載した発明において、流量調節手段を可変速ポ
ンプとし、流量検出手段を上記ポンプの回転速度検出器
としたものであるから、粘度測定が一層容易になり、か
つ精度が向上する。According to the invention described in claim 3, in the invention described in claim 1 or 2, the flow rate adjusting means is a variable speed pump, and the flow rate detecting means is a rotation speed detector of the pump. Viscosity measurement becomes easier and accuracy improves.
【図１】実施例１の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment.
【図２】実施例２の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment.
１０：内径が一定の円筒状管 １１：フロート １２：流体供給パイプ １３：流体排出パイプ １４：電磁流量調節弁（流量調節手段） １５：電磁流量計（流量検出手段） １６：制御手段 １７：光センサ（フロート位置検出手段） １８：演算手段 ２０：テーパを有する円錐台状の管 ２０ａ：ジャケット ２１：フロート ２１ａ：磁石片 ２２：流体供給パイプ ２３：流体排出パイプ ２４：ギヤーポンプ（流量調節手段） ２５：可変速度モータ（流量調節手段） ２６：速度センサ（流量検出手段） ２７：制御手段 ２８：演算手段 ２９：磁気センサ（フロート位置検出手段） 10: Cylindrical tube having a constant inner diameter 11: Float 12: Fluid supply pipe 13: Fluid discharge pipe 14: Electromagnetic flow rate control valve (flow rate control means) 15: Electromagnetic flow meter (flow rate detection means) 16: Control means 17: Light Sensor (float position detection means) 18: Calculation means 20: Taper truncated cone-shaped tube 20a: Jacket 21: Float 21a: Magnet piece 22: Fluid supply pipe 23: Fluid discharge pipe 24: Gear pump (flow rate adjustment means) 25 : Variable speed motor (flow rate adjusting means) 26: Speed sensor (flow rate detecting means) 27: Control means 28: Computing means 29: Magnetic sensor (float position detecting means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室田 弘行 兵庫県高砂市曽根町2900 東洋化成工業株 式会社高砂工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Murota 2900 Sone Town, Takasago City, Hyogo Prefecture Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd. Takasago Factory
Claims (3)
通すように鉛直に設置され、内側にフロートを昇降自在
に配置した内径が一定の管と、該管の外側から上記フロ
ートの高さを検出するフロート位置検出手段と、上記の
管に通される流体の流量を調節する流量調節手段と、上
記フロート位置検出手段の検出値に基づいて上記の流量
調節手段を制御し、フロートを設定高さに静止させる制
御手段と、上記フロートが静止したときの流体流量を検
出する流量検出手段と、該流量検出手段の流量検出値か
ら流体の粘度を算出する演算手段とを備えたことを特徴
とする粘度測定器。1. A tube which is vertically installed so that a fluid whose viscosity is to be measured passes through from the bottom upward, and a float having a constant inner diameter and whose inside diameter is constant, and the height of the float from the outside of the tube. The float position detecting means for detecting the flow rate, the flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the fluid passed through the pipe, and the flow rate adjusting means based on the detection value of the float position detecting means to set the float. It is characterized by further comprising: a control unit that makes the device stand still at a height; a flow rate detection unit that detects the fluid flow rate when the float is stationary; and a calculation unit that calculates the viscosity of the fluid from the flow rate detection value of the flow rate detection unit. And a viscosity meter.
大径側を上に向けて設置された請求項１に記載の粘度測
定器。2. The viscometer according to claim 1, wherein a tapered tube is installed with the large diameter side facing upward instead of the tube having a constant inner diameter.
量検出手段が上記ポンプの回転速度検出器である請求項
１または２に記載の粘度測定器。3. The viscosity measuring device according to claim 1, wherein the flow rate adjusting means is a variable speed pump, and the flow rate detecting means is a rotation speed detector of the pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8776894A JPH07280717A (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Viscosity measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8776894A JPH07280717A (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Viscosity measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280717A true JPH07280717A (en) | 1995-10-27 |
Family
ID=13924151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8776894A Pending JPH07280717A (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | Viscosity measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280717A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012506039A (en) * | 2008-10-15 | 2012-03-08 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | Apparatus and method for measuring fluid viscosity |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP8776894A patent/JPH07280717A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012506039A (en) * | 2008-10-15 | 2012-03-08 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | Apparatus and method for measuring fluid viscosity |
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