JPH08233721A - 被測定物の粘性抵抗測定装置及び粘性率測定装置 - Google Patents
被測定物の粘性抵抗測定装置及び粘性率測定装置Info
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- JPH08233721A JPH08233721A JP6332095A JP6332095A JPH08233721A JP H08233721 A JPH08233721 A JP H08233721A JP 6332095 A JP6332095 A JP 6332095A JP 6332095 A JP6332095 A JP 6332095A JP H08233721 A JPH08233721 A JP H08233721A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非常に広範囲な粘性率の測定において、信頼
性を向上させ、かつ測定時間を短縮することができるよ
うな測定装置を提供すること。 【構成】 所定の容器１内の被測定物２に針３を貫入さ
せ、前記針３を針の長手方向に一定速度にて往復運動さ
せ、その際に前記容器１にかかる荷重を測定することに
より、被測定物の粘性率を求める。
性を向上させ、かつ測定時間を短縮することができるよ
うな測定装置を提供すること。 【構成】 所定の容器１内の被測定物２に針３を貫入さ
せ、前記針３を針の長手方向に一定速度にて往復運動さ
せ、その際に前記容器１にかかる荷重を測定することに
より、被測定物の粘性率を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス、プラスチック
及び樹脂等の粘性抵抗の抵抗力を測定する装置に関す
る。
及び樹脂等の粘性抵抗の抵抗力を測定する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガラス等の粘度を広い温度範囲にわたっ
て測定する方法には、リリー法、ビームベンディング
法、ペネトレーション法等がある。リリー法は糸状に加
工した試料（被測定物）を加熱し、荷重を加えたときの
試料の伸びの速度から粘度を求める方法であり、ビーム
ベンディング法は試料を２点で水平に支持し、試料中央
に荷重を加えたまま加熱し、そのときの試料のたわみの
変形速度から粘度を求める方法である。リリー法及びビ
ームベンディング法は、試料の目的形状への加工に手間
がかかる上に、寸法の大きな試料を必要とするため、例
えば、粘度の空間分布の測定等には適していない。これ
らに対してペネトレーション法は、試料が固体である場
合、試料の上面及び下面の平面加工だけでよく、しかも
５ｍｍ角程度の小さな試料で粘度を測定することがで
き、試料が液体である場合にはこのような制約さえもな
く、比較的自由に測定することが可能である。
て測定する方法には、リリー法、ビームベンディング
法、ペネトレーション法等がある。リリー法は糸状に加
工した試料（被測定物）を加熱し、荷重を加えたときの
試料の伸びの速度から粘度を求める方法であり、ビーム
ベンディング法は試料を２点で水平に支持し、試料中央
に荷重を加えたまま加熱し、そのときの試料のたわみの
変形速度から粘度を求める方法である。リリー法及びビ
ームベンディング法は、試料の目的形状への加工に手間
がかかる上に、寸法の大きな試料を必要とするため、例
えば、粘度の空間分布の測定等には適していない。これ
らに対してペネトレーション法は、試料が固体である場
合、試料の上面及び下面の平面加工だけでよく、しかも
５ｍｍ角程度の小さな試料で粘度を測定することがで
き、試料が液体である場合にはこのような制約さえもな
く、比較的自由に測定することが可能である。
【０００３】図４は、ペネトレーション法による従来の
粘性率測定装置の一例を示す概略図である。容器１内に
試料２が入っており、試料２には検出針３が押されてい
る。ここで検出針３にかかる荷重をＰ、検出針３の貫入
深さをＳ、検出針３の先端がＳ＝０からＳまで到達する
のに要した時間をｔ、検出針３の半径をＲとしたとき
に、Ｄｏｕｇｌａｓの式より粘性率ηを求めることがで
きる。なお、Ｋ1 は定数である。
粘性率測定装置の一例を示す概略図である。容器１内に
試料２が入っており、試料２には検出針３が押されてい
る。ここで検出針３にかかる荷重をＰ、検出針３の貫入
深さをＳ、検出針３の先端がＳ＝０からＳまで到達する
のに要した時間をｔ、検出針３の半径をＲとしたとき
に、Ｄｏｕｇｌａｓの式より粘性率ηを求めることがで
きる。なお、Ｋ1 は定数である。
【０００４】
【数１】 この原理を用い、荷重Ｐ、貫入深さＳ及び検出針３の半
径Ｒを一定とし、時間ｔを求めることで１０7 〜１０11
ｐｏｉｓｅ程度の粘性率の測定が可能であった。
径Ｒを一定とし、時間ｔを求めることで１０7 〜１０11
ｐｏｉｓｅ程度の粘性率の測定が可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のペネトレーション法による粘性率の測定では以下の
ような問題点があった。すなわち、従来においては装置
上の制約を加味し、例えば貫入深さＳを数ｍｍ、荷重Ｐ
を１０-1〜１０3 ｇ程度に設定するため、時間ｔは１０
-1〜数１０4 ｓｅｃの範囲で測定していた。例えば粘性
率１０11程度を測定するためには数１０4 ｓｅｃ（数１
０時間）を要することとなり、数１０時間装置を放置し
ている間環境等の条件を一定に保つことが困難であっ
た。従って、データの信頼性が劣化してしまう問題があ
った。また、一回の測定で数１０時間もかかってしまう
ことから、複数回測定してその平均値を求めるのに数週
間から数か月かかり、時間がかかり過ぎてしまうという
問題もあった。また、例えば粘性率１０7 程度を測定す
るためには１０-1ｓｅｃ（０．１秒）程度と非常に短い
ため、０．０１秒レベルでの誤差であっても計算される
粘性率に大きく影響することとなる。従って、１０-3ｓ
ｅｃレベルでの測定が可能な装置であっても、その測定
値によって計算された粘性率の信頼性には依然として不
安があった。
来のペネトレーション法による粘性率の測定では以下の
ような問題点があった。すなわち、従来においては装置
上の制約を加味し、例えば貫入深さＳを数ｍｍ、荷重Ｐ
を１０-1〜１０3 ｇ程度に設定するため、時間ｔは１０
-1〜数１０4 ｓｅｃの範囲で測定していた。例えば粘性
率１０11程度を測定するためには数１０4 ｓｅｃ（数１
０時間）を要することとなり、数１０時間装置を放置し
ている間環境等の条件を一定に保つことが困難であっ
た。従って、データの信頼性が劣化してしまう問題があ
った。また、一回の測定で数１０時間もかかってしまう
ことから、複数回測定してその平均値を求めるのに数週
間から数か月かかり、時間がかかり過ぎてしまうという
問題もあった。また、例えば粘性率１０7 程度を測定す
るためには１０-1ｓｅｃ（０．１秒）程度と非常に短い
ため、０．０１秒レベルでの誤差であっても計算される
粘性率に大きく影響することとなる。従って、１０-3ｓ
ｅｃレベルでの測定が可能な装置であっても、その測定
値によって計算された粘性率の信頼性には依然として不
安があった。
【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決すべ
くなされたものであり、非常に広範囲な粘性率の測定に
おいて、信頼性を向上させ、かつ測定時間を短縮するこ
とができるような測定装置を提供することを目的とす
る。
くなされたものであり、非常に広範囲な粘性率の測定に
おいて、信頼性を向上させ、かつ測定時間を短縮するこ
とができるような測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の粘性抵抗測定装
置は、所定の容器内の被測定物に針を貫入させ、前記針
を針の長手方向に一定速度にて往復運動させ、その際に
前記容器にかかる荷重を測定することを特徴とする。
置は、所定の容器内の被測定物に針を貫入させ、前記針
を針の長手方向に一定速度にて往復運動させ、その際に
前記容器にかかる荷重を測定することを特徴とする。
【０００８】また、本発明の粘性率測定装置は、所定の
容器内の被測定物に針を貫入させ、前記針を針の長手方
向に一定速度にて往復運動させ、その際に前記容器にか
かる荷重を測定することにより、被測定物の粘性率を求
めることを特徴とする粘性率測定装置。
容器内の被測定物に針を貫入させ、前記針を針の長手方
向に一定速度にて往復運動させ、その際に前記容器にか
かる荷重を測定することにより、被測定物の粘性率を求
めることを特徴とする粘性率測定装置。
【０００９】さらに本発明では、針を被測定物にかかる
重力の方向に貫入させてなることを特徴とする。
重力の方向に貫入させてなることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の粘性抵抗測定装置及び粘性率測定装置
によれば、所定の容器内の被測定物に針を貫入させ、前
記針を針の長手方向に一定速度にて往復運動させ、その
際に前記容器にかかる荷重を測定する。これにより針が
往復運動する毎に荷重を測定することができるので短時
間に複数回測定することが可能となる。
によれば、所定の容器内の被測定物に針を貫入させ、前
記針を針の長手方向に一定速度にて往復運動させ、その
際に前記容器にかかる荷重を測定する。これにより針が
往復運動する毎に荷重を測定することができるので短時
間に複数回測定することが可能となる。
【００１１】また、針を被測定物にかかる重力の方向に
貫入させてなることにより、粘性抵抗による抵抗力が被
測定物にかかる重力の方向に作用する。
貫入させてなることにより、粘性抵抗による抵抗力が被
測定物にかかる重力の方向に作用する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１ないし図２は、本発明に係わる粘性率
測定装置の一例を示す概略図である。容器（白金セル）
１が電子天秤４上に乗せてある。一方、電気炉５により
容器１内にある試料（被測定物）２を加熱しながら、検
出針（白金）３を一定深さまで貫入する。そして検出針
３を駆動装置６により、検出針の長手方向に一定速度ｖ
にて往復運動させると、試料２の粘性抵抗により容器１
に粘性抵抗による抵抗力が伝達される。これにより伝達
された抵抗力（荷重）Ｐを電子天秤４により測定するこ
とが可能となる。
測定装置の一例を示す概略図である。容器（白金セル）
１が電子天秤４上に乗せてある。一方、電気炉５により
容器１内にある試料（被測定物）２を加熱しながら、検
出針（白金）３を一定深さまで貫入する。そして検出針
３を駆動装置６により、検出針の長手方向に一定速度ｖ
にて往復運動させると、試料２の粘性抵抗により容器１
に粘性抵抗による抵抗力が伝達される。これにより伝達
された抵抗力（荷重）Ｐを電子天秤４により測定するこ
とが可能となる。
【００１４】また、試料２には検出針３が長さＬだけ貫
入されている。ここで容器１にかかる荷重をＰ、検出針
３の貫入深さをＳ、検出針３の先端がＳ＝０からＳまで
到達するのに要した時間をｔ、検出針３の半径をＲとし
たときに、Ｄｏｕｇｌａｓの式より粘性率ηを求めるこ
とができる。
入されている。ここで容器１にかかる荷重をＰ、検出針
３の貫入深さをＳ、検出針３の先端がＳ＝０からＳまで
到達するのに要した時間をｔ、検出針３の半径をＲとし
たときに、Ｄｏｕｇｌａｓの式より粘性率ηを求めるこ
とができる。
【００１５】
【数１】この式を一定速度ｖに着眼し、数１を変形する
と以下のようになる。
と以下のようになる。
【００１６】
【数２】
【００１７】
【数３】 ここで、検出針３の半径Ｒを一定とすると、速度ｖも一
定であることから以下のようになる。
定であることから以下のようになる。
【００１８】
【数４】 従って、貫入深さをある値に設定した場合、粘性率ηは
電子天秤により測定された荷重に比例することが分か
る。
電子天秤により測定された荷重に比例することが分か
る。
【００１９】これにより、検出針３が往復運動する際の
速度ｖ及び貫入深さＳを実用範囲内で任意に設定するこ
とができる。従って、往復運動の周期を比較的測定しや
すい範囲に設定することができる。このため、短時間で
測定できるため、データの信頼性を向上させることがで
きるとともに、複数回測定することが極めて容易になっ
た。
速度ｖ及び貫入深さＳを実用範囲内で任意に設定するこ
とができる。従って、往復運動の周期を比較的測定しや
すい範囲に設定することができる。このため、短時間で
測定できるため、データの信頼性を向上させることがで
きるとともに、複数回測定することが極めて容易になっ
た。
【００２０】例えば、試料としてガラスの粘性率を測定
する場合、速度ｖを１０-2〜１０3ｍｍ／ｓｅｃ、貫入
深さＳを１０-2〜１０ｍｍに設定することにより、電子
天秤にかかる荷重が１０-2〜１０4 ｇの範囲内で測定す
ることができる。
する場合、速度ｖを１０-2〜１０3ｍｍ／ｓｅｃ、貫入
深さＳを１０-2〜１０ｍｍに設定することにより、電子
天秤にかかる荷重が１０-2〜１０4 ｇの範囲内で測定す
ることができる。
【００２１】また、測定可能な範囲についても従来より
広げることができ、１０4 〜１０13ｐｏｉｓｅを測定す
ることができる。例えば、低粘性領域において従来の測
定方法では針が自然落下してしまい、時間ｔが極めて短
く、事実上測定不可能であった。しかしながら本発明で
は、時間ではなく粘性抵抗を測定しているので、十分測
定が可能となる。また例えば、高粘性領域において従来
の測定方法では時間ｔが極めて長いため、信頼性が劣化
してしまうだけでなく、複数回測定することが困難であ
った。しかしながら本発明では、短時間で複数回測定す
ることが可能であることから、信頼性を向上させること
ができる。
広げることができ、１０4 〜１０13ｐｏｉｓｅを測定す
ることができる。例えば、低粘性領域において従来の測
定方法では針が自然落下してしまい、時間ｔが極めて短
く、事実上測定不可能であった。しかしながら本発明で
は、時間ではなく粘性抵抗を測定しているので、十分測
定が可能となる。また例えば、高粘性領域において従来
の測定方法では時間ｔが極めて長いため、信頼性が劣化
してしまうだけでなく、複数回測定することが困難であ
った。しかしながら本発明では、短時間で複数回測定す
ることが可能であることから、信頼性を向上させること
ができる。
【００２２】図３は、電子天秤により測定された粘性抵
抗の荷重の測定結果を示すグラフである。まず、針の停
止状態（図３）から針は下方に移動しはじめる（図３
）。次に針は下方に一定速度にて移動する（図３
）。そして針は停止状態に戻りはじめ（図３）、針
は停止する（図３）。その次に針は上方に移動しはじ
め（図３）、一定速度にて上方に移動する（図３
）。そして針は停止状態に戻りはじめ（図３）、針
は停止する（図３）。これを複数回繰り返すことによ
り、荷重の絶対値の平均を求め、その荷重の平均値をも
とに粘性率ηを求めることができる。
抗の荷重の測定結果を示すグラフである。まず、針の停
止状態（図３）から針は下方に移動しはじめる（図３
）。次に針は下方に一定速度にて移動する（図３
）。そして針は停止状態に戻りはじめ（図３）、針
は停止する（図３）。その次に針は上方に移動しはじ
め（図３）、一定速度にて上方に移動する（図３
）。そして針は停止状態に戻りはじめ（図３）、針
は停止する（図３）。これを複数回繰り返すことによ
り、荷重の絶対値の平均を求め、その荷重の平均値をも
とに粘性率ηを求めることができる。
【００２３】なお、このとき針を被測定物にかかる重力
の方向に貫入させるとさらによい。これにより、粘性抵
抗による抵抗力が被測定物にかかる重力の方向に作用す
るため、測定される荷重の感度が向上する。
の方向に貫入させるとさらによい。これにより、粘性抵
抗による抵抗力が被測定物にかかる重力の方向に作用す
るため、測定される荷重の感度が向上する。
【００２４】以上のような原理を用い、例えば被測定物
の粘弾性についても求めることが可能となる。
の粘弾性についても求めることが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、所
定の容器内の被測定物に針を貫入させ、前記針を針の長
手方向に一定速度にて往復運動させ、その際に前記容器
にかかる荷重を測定する。これにより針が往復運動する
毎に荷重を測定することができるので短時間に複数回測
定することが可能となる。また、低粘性領域において従
来の測定方法では針が自然落下してしまい、時間ｔが極
めて短く、事実上測定不可能であった。しかしながら本
発明では、時間ではなく粘性抵抗を測定しているので、
十分測定が可能となる。さらにまた高粘性領域において
従来の測定方法では時間ｔが極めて長いため、信頼性が
劣化してしまうだけでなく、複数回測定することが困難
であった。しかしながら本発明では、短時間で複数回測
定することが可能であることから、信頼性を向上させる
ことができる。
定の容器内の被測定物に針を貫入させ、前記針を針の長
手方向に一定速度にて往復運動させ、その際に前記容器
にかかる荷重を測定する。これにより針が往復運動する
毎に荷重を測定することができるので短時間に複数回測
定することが可能となる。また、低粘性領域において従
来の測定方法では針が自然落下してしまい、時間ｔが極
めて短く、事実上測定不可能であった。しかしながら本
発明では、時間ではなく粘性抵抗を測定しているので、
十分測定が可能となる。さらにまた高粘性領域において
従来の測定方法では時間ｔが極めて長いため、信頼性が
劣化してしまうだけでなく、複数回測定することが困難
であった。しかしながら本発明では、短時間で複数回測
定することが可能であることから、信頼性を向上させる
ことができる。
【００２６】また、針を被測定物にかかる重力の方向に
貫入させてなることにより、粘性抵抗による抵抗力が被
測定物にかかる重力の方向に作用する。測定される荷重
の感度が向上する。
貫入させてなることにより、粘性抵抗による抵抗力が被
測定物にかかる重力の方向に作用する。測定される荷重
の感度が向上する。
【図１】本発明に係わる粘性抵抗及び粘性率測定装置の
一例を示す概略図
一例を示す概略図
【図２】本発明に係わる粘性抵抗及び粘性率測定装置の
一例を示す概略図
一例を示す概略図
【図３】電子天秤により測定された粘性抵抗の荷重の測
定結果を示すグラフ
定結果を示すグラフ
【図４】ペネトレーション法による従来の粘性率測定装
置の一例を示す概略図
置の一例を示す概略図
１ 容器 ２ 試料（被測定物） ３ 針 ４ 電子天秤 ５ 電気炉 ６ 駆動装置
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の容器内の被測定物に針を貫入さ
せ、前記針を針の長手方向に一定速度にて往復運動さ
せ、その際に前記容器にかかる荷重を測定することを特
徴とする粘性抵抗測定装置。 - 【請求項２】 前記針を被測定物にかかる重力の方向に
貫入させてなることを特徴とする請求項１記載の粘性抵
抗測定装置。 - 【請求項３】 所定の容器内の被測定物に針を貫入さ
せ、前記針を針の長手方向に一定速度にて往復運動さ
せ、その際に前記容器にかかる荷重を測定することによ
り、被測定物の粘性率を求めることを特徴とする粘性率
測定装置。 - 【請求項４】 前記針を被測定物にかかる重力の方向に
貫入させてなることを特徴とする請求項３記載の粘性率
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6332095A JPH08233721A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 被測定物の粘性抵抗測定装置及び粘性率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6332095A JPH08233721A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 被測定物の粘性抵抗測定装置及び粘性率測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233721A true JPH08233721A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=13225868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6332095A Withdrawn JPH08233721A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 被測定物の粘性抵抗測定装置及び粘性率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233721A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278729A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Ohbayashi Corp | 土圧式シールド工法における掘削土砂の性状評価方法及び添加剤の選定方法 |
| JP2008026115A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Kajima Corp | 土砂の流動性試験装置および土砂の流動性試験方法 |
| JP2014055928A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-03-27 | Aohata Corp | 粘度測定方法及び粘度測定装置 |
| WO2014098219A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | アヲハタ株式会社 | 粘度測定方法及び粘度測定装置 |
| JP2023074164A (ja) * | 2021-11-17 | 2023-05-29 | キユーピー株式会社 | 粘弾性を有する対象物の物性を測定する物性測定方法および物性測定装置 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP6332095A patent/JPH08233721A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278729A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Ohbayashi Corp | 土圧式シールド工法における掘削土砂の性状評価方法及び添加剤の選定方法 |
| JP2008026115A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Kajima Corp | 土砂の流動性試験装置および土砂の流動性試験方法 |
| JP2014055928A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-03-27 | Aohata Corp | 粘度測定方法及び粘度測定装置 |
| WO2014098219A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | アヲハタ株式会社 | 粘度測定方法及び粘度測定装置 |
| GB2523945A (en) * | 2012-12-21 | 2015-09-09 | Aohata Corp | Viscosity measurement method and viscosity measurement device |
| US9835536B2 (en) | 2012-12-21 | 2017-12-05 | Aohata Corporation | Viscosity measuring method and viscosity measuring apparatus |
| GB2523945B (en) * | 2012-12-21 | 2018-05-02 | Aohata Corp | Viscosity measuring method and viscosity measuring apparatus |
| JP2023074164A (ja) * | 2021-11-17 | 2023-05-29 | キユーピー株式会社 | 粘弾性を有する対象物の物性を測定する物性測定方法および物性測定装置 |
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