JPH08178823A - 粘性材料の粘性測定装置及び方法 - Google Patents
粘性材料の粘性測定装置及び方法Info
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- JPH08178823A JPH08178823A JP31644594A JP31644594A JPH08178823A JP H08178823 A JPH08178823 A JP H08178823A JP 31644594 A JP31644594 A JP 31644594A JP 31644594 A JP31644594 A JP 31644594A JP H08178823 A JPH08178823 A JP H08178823A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 粘性材料の粘性を短時間にかつ精度よく測定
できる粘性測定方法及びそのための装置を提供する。 【構成】 測定子として軟磁性材の微粒子を用い、これ
を粘性材料中に配し、外部磁場により強制的に移動さ
せ、その移動速度、時間をセンサーにより検出すること
により粘性を測定する。
できる粘性測定方法及びそのための装置を提供する。 【構成】 測定子として軟磁性材の微粒子を用い、これ
を粘性材料中に配し、外部磁場により強制的に移動さ
せ、その移動速度、時間をセンサーにより検出すること
により粘性を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子材料などの粘性
材料の粘性を短時間で効率よく測定する方法及びそのた
めの装置に関する。
材料の粘性を短時間で効率よく測定する方法及びそのた
めの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体の粘性を測定する方法に関しては、
従来より落体法が知られている。また、粘性液体を対象
としたものについてもすでにいくつかの提案がされてい
る。例えば特開平５−７２１０４号公報には傾斜させた
測定管内に重錘を自由落下させ、上部及び下部に設けた
検出器により重錘通過の時間差を測定することによる粘
性測定法が開示されており、粘性材料が不透明である等
の場合にも適応できるとされている。また、磁性体より
なる棒を外部磁場によって移動させ、移動距離、移動開
始までの時間を測定することによって粘性材料の粘性を
測定する方法もある（特開昭６１−１６１４３６号公
報）。
従来より落体法が知られている。また、粘性液体を対象
としたものについてもすでにいくつかの提案がされてい
る。例えば特開平５−７２１０４号公報には傾斜させた
測定管内に重錘を自由落下させ、上部及び下部に設けた
検出器により重錘通過の時間差を測定することによる粘
性測定法が開示されており、粘性材料が不透明である等
の場合にも適応できるとされている。また、磁性体より
なる棒を外部磁場によって移動させ、移動距離、移動開
始までの時間を測定することによって粘性材料の粘性を
測定する方法もある（特開昭６１−１６１４３６号公
報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
重錘自由落下法や棒状磁性体を測定子として使用する方
法では、粘性材料の粘度などが影響して測定子の移動速
度が遅くその測定にはかなりの時間を要し、試料によっ
ては数時間を要する。その上測定精度を高くするために
は測定距離を大きくとる必要もあり、こうしたことから
粘性材料の粘性測定の効率化が要請されている。粘性測
定の効率化のためには測定子の移動速度を高速化しなけ
ればならないが、従来の測定子は棒状体や重錘などサイ
ズが大きく粘性材料の抵抗を大きく受けるため高速化が
困難である。磁性棒状体の場合、外部磁場の磁力を調整
してその移動速度自体を大きくすることは可能であろう
が、粘性材料中を高速で移動させる間、棒状体の姿勢を
常に一定に保持させ再現性よく測定することは難しい。
本発明は、こうした実情の下に測定子の移動距離を長く
とり、測定精度を高めるとともに、しかも測定時間を短
縮し得て測定効率も優れた粘性材料の粘性測定方法及び
そのための測定装置を提供することを目的とするもので
ある。
重錘自由落下法や棒状磁性体を測定子として使用する方
法では、粘性材料の粘度などが影響して測定子の移動速
度が遅くその測定にはかなりの時間を要し、試料によっ
ては数時間を要する。その上測定精度を高くするために
は測定距離を大きくとる必要もあり、こうしたことから
粘性材料の粘性測定の効率化が要請されている。粘性測
定の効率化のためには測定子の移動速度を高速化しなけ
ればならないが、従来の測定子は棒状体や重錘などサイ
ズが大きく粘性材料の抵抗を大きく受けるため高速化が
困難である。磁性棒状体の場合、外部磁場の磁力を調整
してその移動速度自体を大きくすることは可能であろう
が、粘性材料中を高速で移動させる間、棒状体の姿勢を
常に一定に保持させ再現性よく測定することは難しい。
本発明は、こうした実情の下に測定子の移動距離を長く
とり、測定精度を高めるとともに、しかも測定時間を短
縮し得て測定効率も優れた粘性材料の粘性測定方法及び
そのための測定装置を提供することを目的とするもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、粘性材料の粘性測定子として軟磁性材からなる
磁性微粒子を使用し、これを外部磁場により強制的に移
動させることにより前記課題を解決し得ることを知見
し、本発明に至った。すなわち、本発明は、（１）粘性
を測定する粘性材料が充填される測定容器、該容器中に
配される磁性体、該磁性体を測定容器内で移動させる外
部磁場、及び測定容器内を移動する磁性体を感知する所
定間隔をおいて配設されたセンサーからなる粘性測定装
置であって、前記磁性体が軟磁性材からなる磁性微粒子
である粘性材料の粘性測定装置、（２）粘性を測定する
粘性材料が充填された測定容器内に、磁性体を配し、あ
るいは磁性体を配した測定容器内に粘性を測定する粘性
材料を充填し、外部磁場により該磁性体を測定容器内で
移動させ、移動する磁性体を所定間隔をおいて配設され
たセンサにより感知してその移動速度又は移動時間を測
定することによる粘性材料の粘性測定方法であって、前
記磁性体として軟磁性材からなる磁性微粒子を用いる粘
性材料の粘性測定方法に関する。
た結果、粘性材料の粘性測定子として軟磁性材からなる
磁性微粒子を使用し、これを外部磁場により強制的に移
動させることにより前記課題を解決し得ることを知見
し、本発明に至った。すなわち、本発明は、（１）粘性
を測定する粘性材料が充填される測定容器、該容器中に
配される磁性体、該磁性体を測定容器内で移動させる外
部磁場、及び測定容器内を移動する磁性体を感知する所
定間隔をおいて配設されたセンサーからなる粘性測定装
置であって、前記磁性体が軟磁性材からなる磁性微粒子
である粘性材料の粘性測定装置、（２）粘性を測定する
粘性材料が充填された測定容器内に、磁性体を配し、あ
るいは磁性体を配した測定容器内に粘性を測定する粘性
材料を充填し、外部磁場により該磁性体を測定容器内で
移動させ、移動する磁性体を所定間隔をおいて配設され
たセンサにより感知してその移動速度又は移動時間を測
定することによる粘性材料の粘性測定方法であって、前
記磁性体として軟磁性材からなる磁性微粒子を用いる粘
性材料の粘性測定方法に関する。
【０００５】本発明に使用する軟磁性材からなる磁性微
粒子は、好ましくはその溶融材料を１０2〜１０5Ｋ／ｓ
ｅｃの急冷速度で急冷して得られたものを使用する。こ
の材料は組織が微細結晶質相、非晶質相又はこれらの混
相からなり、組織が微細化していることにより、機械的
強度、化学的特性とくに耐食性に優れている。そのため
このような磁性微粒子は測定試料である粘性材料から腐
食などの悪影響を受けることはない。前記の急冷凝固は
ガスアトマイズ法により行うことが好ましい。ガスアト
マイズ法によれば非晶質相と微細結晶質相の混相を使用
することができるので、とくに耐食性、機械強度、軟磁
気特性に優れた磁性粒子を得ることができる。その上球
状粒子の作製が容易に行えるとともに、粒径のコントロ
ールも容易に行うことができる。磁性粒子の粒径は１０
〜５００μｍが好ましい。粒径が１０μｍより小さいと
磁化が弱くなりセンサーで感知ができない。また、粒径
が５００μｍを越えると形状並びに磁気特性不均一とな
り好ましくない。
粒子は、好ましくはその溶融材料を１０2〜１０5Ｋ／ｓ
ｅｃの急冷速度で急冷して得られたものを使用する。こ
の材料は組織が微細結晶質相、非晶質相又はこれらの混
相からなり、組織が微細化していることにより、機械的
強度、化学的特性とくに耐食性に優れている。そのため
このような磁性微粒子は測定試料である粘性材料から腐
食などの悪影響を受けることはない。前記の急冷凝固は
ガスアトマイズ法により行うことが好ましい。ガスアト
マイズ法によれば非晶質相と微細結晶質相の混相を使用
することができるので、とくに耐食性、機械強度、軟磁
気特性に優れた磁性粒子を得ることができる。その上球
状粒子の作製が容易に行えるとともに、粒径のコントロ
ールも容易に行うことができる。磁性粒子の粒径は１０
〜５００μｍが好ましい。粒径が１０μｍより小さいと
磁化が弱くなりセンサーで感知ができない。また、粒径
が５００μｍを越えると形状並びに磁気特性不均一とな
り好ましくない。
【０００６】本発明に使用する磁性微粒子は、好ましく
は球状でかつふるいや気流分級器等により粒径をそろえ
て利用する。それにより磁性微粒子の移動時に粘性材料
から受ける抵抗を均一化することができ測定値の精度を
高めることができる。本発明に使用する磁性微粒子は、
保磁力と残留磁化が各々１００Ｏｅ以下、Ｍｒ／Ｍｓが
２５％以下とするのが好ましく、これにより外部磁場の
変化に対する磁性微粒子の移動の応答がより鋭敏になる
ため測定の高速化が図れる。本発明に使用する磁性粒子
の材質は、急速冷却により組織が微細化して非晶質相、
微細結晶質相（好ましくはナノクリスタル相）又はこれ
らの混合相を形成できる軟磁性材料であれば特に制限は
なく、例えばＣｏ系、Ｎｉ系合金が使用できるが、保磁
力、残留磁化などの磁気特性、化学的安定性などの点か
ら特に好ましいものは、Ｃｏ系合金である。Ｃｏ系合金
組成は一般式ＣｏａＭｂ（ＭはＢ，Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｐｄ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｔから選ばれる少なくと
も１種の元素、原子パーセントで６０≦ａ≦９０，１０
≦ｂ≦４０）で表わすことができる。
は球状でかつふるいや気流分級器等により粒径をそろえ
て利用する。それにより磁性微粒子の移動時に粘性材料
から受ける抵抗を均一化することができ測定値の精度を
高めることができる。本発明に使用する磁性微粒子は、
保磁力と残留磁化が各々１００Ｏｅ以下、Ｍｒ／Ｍｓが
２５％以下とするのが好ましく、これにより外部磁場の
変化に対する磁性微粒子の移動の応答がより鋭敏になる
ため測定の高速化が図れる。本発明に使用する磁性粒子
の材質は、急速冷却により組織が微細化して非晶質相、
微細結晶質相（好ましくはナノクリスタル相）又はこれ
らの混合相を形成できる軟磁性材料であれば特に制限は
なく、例えばＣｏ系、Ｎｉ系合金が使用できるが、保磁
力、残留磁化などの磁気特性、化学的安定性などの点か
ら特に好ましいものは、Ｃｏ系合金である。Ｃｏ系合金
組成は一般式ＣｏａＭｂ（ＭはＢ，Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｎｂ，Ｐｄ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｔから選ばれる少なくと
も１種の元素、原子パーセントで６０≦ａ≦９０，１０
≦ｂ≦４０）で表わすことができる。
【０００７】好ましい具体例を挙げれば、例えばＣｏ80
Ｆｅ5Ｓｉ5Ｂ10，Ｃｏ80Ｓｉ10Ｂ10，Ｃｏ80Ｃｒ20、Ｃ
ｏ80Ｔｉ20、Ｃｏ85Ｎｂ15、Ｃｏ85Ｔａ15、Ｃｏ
85Ｗ15、Ｃｏ85Ｍｏ15、Ｃｏ80Ｔｉ10Ｎｂ10、Ｃｏ80Ｃ
ｒ5Ｂ10Ａｌ5、Ｃｏ70Ｃｒ20Ｂ10、Ｃｏ80Ｓｉ10Ｂ10等
がある。本発明に使用する磁性粒子は必要に応じ高分子
材料等で被覆することもできる。本発明による粘性の測
定は測定試料の粘性材料を充填した測定容器内に前記磁
性微粒子を配し、容器外部から磁界を印加することによ
り、磁性微粒子を強制的に高速度で移動させ、この移動
速度又は移動時間を検出することにより粘性を測定する
が、これら移動速度又は移動時間自体粘性の指標とな
る。外部磁場としては強い磁場が好ましく、通常２００
〜６０００ガウス程度が好ましい。以上のように本発明
の粘性測定には測定子として軟磁性材からなる磁性微粒
子を使用することが重要であり、その他の要件について
は特に制限されるものではない。
Ｆｅ5Ｓｉ5Ｂ10，Ｃｏ80Ｓｉ10Ｂ10，Ｃｏ80Ｃｒ20、Ｃ
ｏ80Ｔｉ20、Ｃｏ85Ｎｂ15、Ｃｏ85Ｔａ15、Ｃｏ
85Ｗ15、Ｃｏ85Ｍｏ15、Ｃｏ80Ｔｉ10Ｎｂ10、Ｃｏ80Ｃ
ｒ5Ｂ10Ａｌ5、Ｃｏ70Ｃｒ20Ｂ10、Ｃｏ80Ｓｉ10Ｂ10等
がある。本発明に使用する磁性粒子は必要に応じ高分子
材料等で被覆することもできる。本発明による粘性の測
定は測定試料の粘性材料を充填した測定容器内に前記磁
性微粒子を配し、容器外部から磁界を印加することによ
り、磁性微粒子を強制的に高速度で移動させ、この移動
速度又は移動時間を検出することにより粘性を測定する
が、これら移動速度又は移動時間自体粘性の指標とな
る。外部磁場としては強い磁場が好ましく、通常２００
〜６０００ガウス程度が好ましい。以上のように本発明
の粘性測定には測定子として軟磁性材からなる磁性微粒
子を使用することが重要であり、その他の要件について
は特に制限されるものではない。
【０００８】すなわち、測定容器としてはプラスチッ
ク、アルミニウム、ステンレス、ガラスなどの非磁性材
料製のものを用い、センサーとしては移動する磁性微粒
子の到達を感知し得るＭＲ（磁気抵抗効果）センサーな
どの各種磁気センサーが使用できる。本発明は、各種の
高分子材料、塗料、体液など粘性材料一般を対象とする
ことができる。
ク、アルミニウム、ステンレス、ガラスなどの非磁性材
料製のものを用い、センサーとしては移動する磁性微粒
子の到達を感知し得るＭＲ（磁気抵抗効果）センサーな
どの各種磁気センサーが使用できる。本発明は、各種の
高分子材料、塗料、体液など粘性材料一般を対象とする
ことができる。
【０００９】
【実施例】図１及び図２には、本発明の粘性材料の粘性
測定方法及び測定装置の実施例を示すもので、図１は横
型、図２は縦型装置概念図である。図２に示される縦型
装置を用い測定実験を行った。容器はプラスチック製で
容器内に粘性材料としてシリコン系又はアクリル系樹脂
を充填し、その中に図に示すように磁性微粒子Ｃｏ８０
Ｎｂ１０Ｔｉ１０の組成からなる粒子を配した。使用し
た微粒子はガスアトマイズ法により作製し、粒径は４５
μｍの球状であり、組織はナノクリスタル相からなるも
のとした。測定にあたってセンサー間の距離は数ｃｍ
（距離を変え数回測定）とし、外部磁場を１０００ガウ
スとした。またセンサーとしてＭＲ（磁気抵抗効果）セ
ンサーを使用した。以上のようにして粘性測定実験を行
った。このように本発明によれば、例えばシリコン系又
はアクリル系樹脂を試料として測定する場合一つの測定
値を得るのに２〜５分程度で十分であり、従来の重錘自
由落下法に比し１０〜１００倍の速度で測定でき、また
棒状磁性体を使用する場合に比べても２倍の速度で測定
することができる。
測定方法及び測定装置の実施例を示すもので、図１は横
型、図２は縦型装置概念図である。図２に示される縦型
装置を用い測定実験を行った。容器はプラスチック製で
容器内に粘性材料としてシリコン系又はアクリル系樹脂
を充填し、その中に図に示すように磁性微粒子Ｃｏ８０
Ｎｂ１０Ｔｉ１０の組成からなる粒子を配した。使用し
た微粒子はガスアトマイズ法により作製し、粒径は４５
μｍの球状であり、組織はナノクリスタル相からなるも
のとした。測定にあたってセンサー間の距離は数ｃｍ
（距離を変え数回測定）とし、外部磁場を１０００ガウ
スとした。またセンサーとしてＭＲ（磁気抵抗効果）セ
ンサーを使用した。以上のようにして粘性測定実験を行
った。このように本発明によれば、例えばシリコン系又
はアクリル系樹脂を試料として測定する場合一つの測定
値を得るのに２〜５分程度で十分であり、従来の重錘自
由落下法に比し１０〜１００倍の速度で測定でき、また
棒状磁性体を使用する場合に比べても２倍の速度で測定
することができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の粘性材料
の測定方法及び装置によれば、従来その試料の粘性によ
っては数時間にも及ぶ測定時間を要していたが、測定子
として軟磁性材からなる磁性微粒子を使用し、これを外
部磁場により強制的に高速度で移動させることにより高
い精度を保持しながら測定時間を大幅に短縮することが
できる。
の測定方法及び装置によれば、従来その試料の粘性によ
っては数時間にも及ぶ測定時間を要していたが、測定子
として軟磁性材からなる磁性微粒子を使用し、これを外
部磁場により強制的に高速度で移動させることにより高
い精度を保持しながら測定時間を大幅に短縮することが
できる。
【図１】本発明の粘性測定装置の実施例を示す概念図、
【図２】同別の実施例を示す概念図。
Claims (10)
- 【請求項１】 粘性を測定する粘性材料が充填される測
定容器、該容器中に配される磁性体、該磁性体を測定容
器内で移動させる外部磁場、及び測定容器内を移動する
磁性体を感知する所定間隔をおいて配設されたセンサー
からなる粘性測定装置であって、前記磁性体が軟磁性材
からなる磁性微粒子であることを特徴とする粘性材料の
粘性測定装置。 - 【請求項２】 磁性微粒子がアトマイズ法によって製造
される球状の急冷凝固粒子である請求項１記載の粘性材
料の粘性測定装置。 - 【請求項３】 球状磁性微粒子の大きさが１０〜５００
μｍである請求項２記載の粘性材料の粘性測定装置。 - 【請求項４】 磁性微粒子の保磁力（Ｈｃ）が１００Ｏ
ｅ以下、残留磁化（Ｍｒ／Ｍｓ）が２５％以下である請
求項１記載の粘性材料の粘性測定装置。 - 【請求項５】 外部磁場が２００〜６０００ガウスであ
る請求項１記載の粘性材料の粘性測定装置。 - 【請求項６】 粘性を測定する粘性材料が充填された測
定容器内に、磁性体を配し、あるいは磁性体を配した測
定容器内に粘性を測定する粘性材料を充填し、外部磁場
により該磁性体を測定容器内で移動させ、移動する磁性
体を所定間隔をおいて配設されたセンサにより感知して
その移動速度又は移動時間を測定することによる粘性材
料の粘性測定方法であって、前記磁性体として軟磁性材
からなる磁性微粒子を用いることを特徴とする粘性材料
の粘性測定方法。 - 【請求項７】 磁性微粒子がアトマイズ法によって製造
される球状の急冷凝固粒子である請求項６記載の粘性材
料の粘性測定方法。 - 【請求項８】 球状磁性微粒子の大きさが１０〜５００
μｍである請求項７記載の粘性材料の粘性測定方法。 - 【請求項９】 磁性微粒子の保磁力（Ｈｃ）が１００Ｏ
ｅ以下、残留磁化（Ｍｒ／Ｍｓ）が２５％以下である請
求項６記載の粘性材料の粘性測定方法。 - 【請求項１０】 外部磁場が２００〜６０００ガウスで
ある請求項６記載の粘性材料の粘性測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31644594A JPH08178823A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 粘性材料の粘性測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31644594A JPH08178823A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 粘性材料の粘性測定装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178823A true JPH08178823A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18077172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31644594A Pending JPH08178823A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 粘性材料の粘性測定装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178823A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1544596A3 (de) * | 2003-12-17 | 2005-06-29 | Boehringer Ingelheim microParts GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität |
| WO2008084343A1 (en) | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Koninklijke Philips Electronics N. V. | A sensor device for and a method of sensing particles |
| CN113324874A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-31 | 大连海事大学 | 一种液体粘度测量装置 |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP31644594A patent/JPH08178823A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1544596A3 (de) * | 2003-12-17 | 2005-06-29 | Boehringer Ingelheim microParts GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität |
| US7357016B2 (en) | 2003-12-17 | 2008-04-15 | Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh | Process and device for determining viscosity |
| WO2008084343A1 (en) | 2007-01-12 | 2008-07-17 | Koninklijke Philips Electronics N. V. | A sensor device for and a method of sensing particles |
| US20100109653A1 (en) * | 2007-01-12 | 2010-05-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sensor device for and a method of sensing particles |
| JP2010515914A (ja) * | 2007-01-12 | 2010-05-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 粒子を検出するセンサ・デバイス及び方法 |
| US8970215B2 (en) | 2007-01-12 | 2015-03-03 | Koninklijkle Philips N.V. | Sensor device for and a method of sensing particles |
| CN113324874A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-31 | 大连海事大学 | 一种液体粘度测量装置 |
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