JPH08261908A - 物質の流動学的性質を計測するための計測装置 - Google Patents
物質の流動学的性質を計測するための計測装置Info
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- JPH08261908A JPH08261908A JP8039917A JP3991796A JPH08261908A JP H08261908 A JPH08261908 A JP H08261908A JP 8039917 A JP8039917 A JP 8039917A JP 3991796 A JP3991796 A JP 3991796A JP H08261908 A JPH08261908 A JP H08261908A
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- measuring
- measuring device
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/14—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by using rotary bodies, e.g. vane
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 物質の流動学的性質を計測するための計測装
置の提供。 【解決手段】 本発明の計測装置は、プロセス内に配置
されるセンサと、プロセス内のセンサを回転するための
駆動装置及びシャフトと、プロセス内で回転するセンサ
とプロセスとの間で生じるトルクを計測するためのトル
ク計測要素とを有する。信頼性のある計測を行うため、
センサは、回転方向に関して対称な部品であり、機械的
構造及び駆動装置は、回転方向に関して対称であり、ト
ルク計測要素は、センサの両回転方向で絶対値が等しい
信号を発生するように対称な構造を有する。
置の提供。 【解決手段】 本発明の計測装置は、プロセス内に配置
されるセンサと、プロセス内のセンサを回転するための
駆動装置及びシャフトと、プロセス内で回転するセンサ
とプロセスとの間で生じるトルクを計測するためのトル
ク計測要素とを有する。信頼性のある計測を行うため、
センサは、回転方向に関して対称な部品であり、機械的
構造及び駆動装置は、回転方向に関して対称であり、ト
ルク計測要素は、センサの両回転方向で絶対値が等しい
信号を発生するように対称な構造を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物質の流動学的性
質を計測するための計測装置に関し、この計測装置は、
プロセス内に配置されるセンサと、プロセス内のセンサ
を回転するための駆動装置及びシャフトと、プロセス内
で回転するセンサとプロセスとの間で生じるトルクを計
測するためのトルク計測要素とを有する。
質を計測するための計測装置に関し、この計測装置は、
プロセス内に配置されるセンサと、プロセス内のセンサ
を回転するための駆動装置及びシャフトと、プロセス内
で回転するセンサとプロセスとの間で生じるトルクを計
測するためのトルク計測要素とを有する。
【０００２】
【従来の技術】粘度や濃度等を、例えば、流動学的性質
と言うことができる。かくして、多くの種々の技術分野
で、この種の計測を行うことが必要とされている。かく
して、上述の計測装置は、多くの種々の分野で周知であ
る。パルプ産業の製造プロセスに関し、例えば、パルプ
の濃度、即ち砕木パルプのような固形物質の、この固形
物質がスラッジになった薬液に対する比を正確に計測
し、連続的に制御することが必要である。基本的な原理
は、プロセス中で回転するセンサとプロセスとの間に生
じるトルクを計測することである。
と言うことができる。かくして、多くの種々の技術分野
で、この種の計測を行うことが必要とされている。かく
して、上述の計測装置は、多くの種々の分野で周知であ
る。パルプ産業の製造プロセスに関し、例えば、パルプ
の濃度、即ち砕木パルプのような固形物質の、この固形
物質がスラッジになった薬液に対する比を正確に計測
し、連続的に制御することが必要である。基本的な原理
は、プロセス中で回転するセンサとプロセスとの間に生
じるトルクを計測することである。
【０００３】上述の計測装置が使用される分野の別の例
として、セルロース繊維及び織物繊維を含むパルプの処
理及び種々のスラッジの処理に関する技術分野に言及で
きる。
として、セルロース繊維及び織物繊維を含むパルプの処
理及び種々のスラッジの処理に関する技術分野に言及で
きる。
【０００４】周知の解決策の一例として、フィンランド
の第４０，７５４号特許に開示された計測装置が挙げら
れる。この特許には、本発明がその基礎とする技術が記
載されている。
の第４０，７５４号特許に開示された計測装置が挙げら
れる。この特許には、本発明がその基礎とする技術が記
載されている。
【０００５】上文中に言及した周知の計測装置の欠点
は、例えば、計測されるべきパルプの流れ方向及び速度
の変化が計測結果に影響を及ぼすということである。更
に、解決策の非対称による問題点が存在する。即ち、流
れの方向が変化するとき、流れがスラブセンサの一方の
側に届かず、そのため、この側にパルプの流れがないと
いう問題点が存在する。この解決策の別の問題点は、取
り付けが困難であるということである。これは、実際、
前記解決策と関連して特別の連結体を使用しなければな
らないためである。更に別の問題点は、非対称構造であ
るために影領域が形成され、この領域に不純物が溜まる
ために汚れが生じるということである。これと対応し
て、スラブセンサの速度は、中央区分が縁部領域よりも
低く、かくして、センサの中央領域に不純物が溜まると
いうことに注目しなければならない。センサがプレート
状態構造を持つ場合には、センサの洗浄を行うのが比較
的困難である。更に、パルプの流れ方向の変化によりも
たらされる効果による大きな軸線方向力及び曲げ力がス
ラブセンサに加わり、これらの力によって、計測信号の
受け入れが乱されることによる欠点がある。従来、ゼロ
点移動（zero drift）を引き起こす現象、即ち、プロセ
ス状態により生ぜしめられた計測シャフトのリードイン
（lead-in ）と関連したヒステリシス、プロセスによっ
てセンサ上に生ぜしめられる流れ及び圧力の衝撃、及び
プロセス内を流れる小片がセンサに及ぼす衝撃、温度変
化による機械的変化、計測要素の老化によるドリフト
（drift ）、及び非対称な流れの形（flow profile）に
よるエラートルク（error torque）、によって問題点が
もたらされてきた。
は、例えば、計測されるべきパルプの流れ方向及び速度
の変化が計測結果に影響を及ぼすということである。更
に、解決策の非対称による問題点が存在する。即ち、流
れの方向が変化するとき、流れがスラブセンサの一方の
側に届かず、そのため、この側にパルプの流れがないと
いう問題点が存在する。この解決策の別の問題点は、取
り付けが困難であるということである。これは、実際、
前記解決策と関連して特別の連結体を使用しなければな
らないためである。更に別の問題点は、非対称構造であ
るために影領域が形成され、この領域に不純物が溜まる
ために汚れが生じるということである。これと対応し
て、スラブセンサの速度は、中央区分が縁部領域よりも
低く、かくして、センサの中央領域に不純物が溜まると
いうことに注目しなければならない。センサがプレート
状態構造を持つ場合には、センサの洗浄を行うのが比較
的困難である。更に、パルプの流れ方向の変化によりも
たらされる効果による大きな軸線方向力及び曲げ力がス
ラブセンサに加わり、これらの力によって、計測信号の
受け入れが乱されることによる欠点がある。従来、ゼロ
点移動（zero drift）を引き起こす現象、即ち、プロセ
ス状態により生ぜしめられた計測シャフトのリードイン
（lead-in ）と関連したヒステリシス、プロセスによっ
てセンサ上に生ぜしめられる流れ及び圧力の衝撃、及び
プロセス内を流れる小片がセンサに及ぼす衝撃、温度変
化による機械的変化、計測要素の老化によるドリフト
（drift ）、及び非対称な流れの形（flow profile）に
よるエラートルク（error torque）、によって問題点が
もたらされてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術と関連した欠点をなくすことができる計測装置を提
供することである。
技術と関連した欠点をなくすことができる計測装置を提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、センサが回
転方向に関して対称な部品であり、機械的構造及び駆動
装置が回転方向に関して対称であり、トルク計測要素が
センサの両回転方向で絶対値が等しい信号を発生するよ
うに対称な構造を有することを特徴とする、本発明の計
測装置によって達成される。
転方向に関して対称な部品であり、機械的構造及び駆動
装置が回転方向に関して対称であり、トルク計測要素が
センサの両回転方向で絶対値が等しい信号を発生するよ
うに対称な構造を有することを特徴とする、本発明の計
測装置によって達成される。
【０００８】本発明の主な利点は、その手段により、従
来技術と関連したゼロ点移動と関連した全ての現象をな
くすことができるということである。別の利点は、回転
方向を変更することによって、センサを従来周知の計測
装置と比べてきれいな状態に保つことができるというこ
とである。センサが対称であるため、回転方向を変更す
ることができ、かくして、センサの検出表面の全ての領
域が回転時に主流れと接触し、これによって前記領域が
きれいなままであり、計測特性が一定のままである。更
に別の利点は、センサの回転方向を変更することによっ
て、捩じれてセンサにまとわりつくプロセス中の種々の
糸、耳断ち、ぼろ、等を、除去できるということであ
る。
来技術と関連したゼロ点移動と関連した全ての現象をな
くすことができるということである。別の利点は、回転
方向を変更することによって、センサを従来周知の計測
装置と比べてきれいな状態に保つことができるというこ
とである。センサが対称であるため、回転方向を変更す
ることができ、かくして、センサの検出表面の全ての領
域が回転時に主流れと接触し、これによって前記領域が
きれいなままであり、計測特性が一定のままである。更
に別の利点は、センサの回転方向を変更することによっ
て、捩じれてセンサにまとわりつくプロセス中の種々の
糸、耳断ち、ぼろ、等を、除去できるということであ
る。
【０００９】本発明を、添付図面に示す好ましい実施例
によって以下に詳細に説明する。
によって以下に詳細に説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の計測装置の好ま
しい実施例を概略に示す。参照番号１は、プロセスパイ
プ、即ちプロセス流れに含まれるパルプのような物質が
流れるパイプを示すのに使用される。プロセスに含まれ
る物質の主流れ方向を図１にＮで示す。参照番号２は、
プロセスで配置されたセンサに附してあり、参照番号３
は、駆動装置４でセンサ２を回転するのに用いられるシ
ャフトに附してある。駆動装置は、電動モータのような
任意の適当なモータであるのがよい。
しい実施例を概略に示す。参照番号１は、プロセスパイ
プ、即ちプロセス流れに含まれるパルプのような物質が
流れるパイプを示すのに使用される。プロセスに含まれ
る物質の主流れ方向を図１にＮで示す。参照番号２は、
プロセスで配置されたセンサに附してあり、参照番号３
は、駆動装置４でセンサ２を回転するのに用いられるシ
ャフトに附してある。駆動装置は、電動モータのような
任意の適当なモータであるのがよい。
【００１１】図１では、参照番号５が連結手段に附して
あり、プロセス中に回転するセンサ２とプロセスとの間
で発生したトルクを計測するためのトルク計測要素に参
照番号６が附してある。参照番号７は、図１の信号増幅
器に附してある。図１では、参照番号８は、計測装置を
プロセスパイプ１に取り付けるプロセス連結体に附して
ある。参照番号９は、ベアリングに附してあり、参照番
号１４は、プロセス状態からトルクを伝達する計測シャ
フトに附してあり、参照番号１０は、計測シャフト１４
のリードイン（lead-in ）に附してある。計測装置へ
の、即ち計測要素６及び信号増幅器７への動力の供給部
には、参照番号１１が附してある。動力の供給は、セン
サの回転方向とは無関係の任意の適当な方法で行うこと
ができる。回転によって作動する上述の装置からの計測
データは、例えば、センサの回転方向とは無関係の任意
の適当な方法で、例えば光学的に、図１に参照番号１２
で示すように、適当なディスプレーユニットに伝達でき
る。
あり、プロセス中に回転するセンサ２とプロセスとの間
で発生したトルクを計測するためのトルク計測要素に参
照番号６が附してある。参照番号７は、図１の信号増幅
器に附してある。図１では、参照番号８は、計測装置を
プロセスパイプ１に取り付けるプロセス連結体に附して
ある。参照番号９は、ベアリングに附してあり、参照番
号１４は、プロセス状態からトルクを伝達する計測シャ
フトに附してあり、参照番号１０は、計測シャフト１４
のリードイン（lead-in ）に附してある。計測装置へ
の、即ち計測要素６及び信号増幅器７への動力の供給部
には、参照番号１１が附してある。動力の供給は、セン
サの回転方向とは無関係の任意の適当な方法で行うこと
ができる。回転によって作動する上述の装置からの計測
データは、例えば、センサの回転方向とは無関係の任意
の適当な方法で、例えば光学的に、図１に参照番号１２
で示すように、適当なディスプレーユニットに伝達でき
る。
【００１２】本発明の重要なアイデアによれば、センサ
２は、回転方向に関して対称な部品である。機械的構造
及び駆動装置４は、これと対応して、回転方向に関して
対称である。更に、トルク計測要素６は、センサ２の両
回転方向での絶対値が等しい信号を発生するように対称
な構造を持つ。
２は、回転方向に関して対称な部品である。機械的構造
及び駆動装置４は、これと対応して、回転方向に関して
対称である。更に、トルク計測要素６は、センサ２の両
回転方向での絶対値が等しい信号を発生するように対称
な構造を持つ。
【００１３】センサ２は、回転方向に関して対称な任意
の部品であるのがよい。例えば、本願と同時に出願され
たフィンランドの特許出願第９５０，８９７号に開示さ
れた円筒形部品であるのがよい。しかしながら、本発明
は、いかなる意味においても、上述の部品に限定され
ず、センサは、例えば、プレート状部品、球形部品、又
は任意の他の回転体であるのがよい。
の部品であるのがよい。例えば、本願と同時に出願され
たフィンランドの特許出願第９５０，８９７号に開示さ
れた円筒形部品であるのがよい。しかしながら、本発明
は、いかなる意味においても、上述の部品に限定され
ず、センサは、例えば、プレート状部品、球形部品、又
は任意の他の回転体であるのがよい。
【００１４】トルク計測要素６から受け取った信号の増
幅器７及びコンバータは、トルク計測要素と対応して、
回転方向に関して対称に作動するように構成されてい
る。コンバータは、例えば、任意の適当なコンバータで
あるのがよい。
幅器７及びコンバータは、トルク計測要素と対応して、
回転方向に関して対称に作動するように構成されてい
る。コンバータは、例えば、任意の適当なコンバータで
あるのがよい。
【００１５】上述の構造を用いると、回転方向に関わら
ず計測結果が同じであるため、センサをいずれかの方向
に回転させることによって計測を行うことができる。こ
れは、センサの回転方向を所定間隔で逆転させる、即ち
センサ２を先ず最初に一方の方向に所定の期間に亘って
回転させ、その後、回転方向を逆転させ、この方向を所
定の期間に亘って連続するように構成された手段１３を
計測装置に装着することによっても行うことができる。
次に、回転方向を再び変更する。手段１３は、例えば、
時間の計測値に基づいて作動する装置や回転数に基づい
て作動する装置といった任意の適当な手段であるのがよ
い。センサ２の両回転方向を図１に矢印で示す。
ず計測結果が同じであるため、センサをいずれかの方向
に回転させることによって計測を行うことができる。こ
れは、センサの回転方向を所定間隔で逆転させる、即ち
センサ２を先ず最初に一方の方向に所定の期間に亘って
回転させ、その後、回転方向を逆転させ、この方向を所
定の期間に亘って連続するように構成された手段１３を
計測装置に装着することによっても行うことができる。
次に、回転方向を再び変更する。手段１３は、例えば、
時間の計測値に基づいて作動する装置や回転数に基づい
て作動する装置といった任意の適当な手段であるのがよ
い。センサ２の両回転方向を図１に矢印で示す。
【００１６】回転方向を変更させることにより、センサ
を効果的にきれいな状態に保つ。これは、回転方向を変
更させることによって、センサ２に捕らえられた糸等の
小さなものを除去できるためである。
を効果的にきれいな状態に保つ。これは、回転方向を変
更させることによって、センサ２に捕らえられた糸等の
小さなものを除去できるためである。
【００１７】回転方向を変更できるため、実際のゼロ値
を、好ましい方法で見つけることができる。ゼロ値は、
上述のように、例えばヒステリシスにより変化する。実
際のゼロ値の決定を図２に概略に示す。
を、好ましい方法で見つけることができる。ゼロ値は、
上述のように、例えばヒステリシスにより変化する。実
際のゼロ値の決定を図２に概略に示す。
【００１８】図２は、トルクと計測メッセージとの間の
相互関係を示す。図２では、異なる回転方向での計測領
域を示すのに参照符号ａを使用する。回転方向の変更の
前後で計測メッセージを記憶することによって、実際の
ゼロ即ち０tod を、この方法で得られたデータから計算
によって決定できる。上述の方法において、ゼロ点移動
を引き起こす現象を上文中に説明した周知の解決策でな
くすことができる。
相互関係を示す。図２では、異なる回転方向での計測領
域を示すのに参照符号ａを使用する。回転方向の変更の
前後で計測メッセージを記憶することによって、実際の
ゼロ即ち０tod を、この方法で得られたデータから計算
によって決定できる。上述の方法において、ゼロ点移動
を引き起こす現象を上文中に説明した周知の解決策でな
くすことができる。
【００１９】上述の実施例は、いかなる意味においても
本発明を限定するものではなく、本発明は、特許請求の
範囲の範疇で全く自由に変更できる。かくして、本発明
の計測装置又はその詳細を正確に添付図面に示すように
する必要はないということは明らかであり、種類の異な
る解決策が可能である。例えば、ベアリングアッセンブ
リ及びリードインは、正確に図面に示す通りである必要
はなく、関連した詳細は周知の任意の方法で実施でき
る。
本発明を限定するものではなく、本発明は、特許請求の
範囲の範疇で全く自由に変更できる。かくして、本発明
の計測装置又はその詳細を正確に添付図面に示すように
する必要はないということは明らかであり、種類の異な
る解決策が可能である。例えば、ベアリングアッセンブ
リ及びリードインは、正確に図面に示す通りである必要
はなく、関連した詳細は周知の任意の方法で実施でき
る。
【図１】本発明の計測装置の概略側面図である。
【図２】本発明に従って行われた実際のゼロの決定を概
略に示すグラフである。
略に示すグラフである。
１ プロセスパイプ ２ センサ ３ シャフト ４ 駆動装置 ５ 連結手段 ６ トルク計測
要素 ７ 信号増幅器 ８ プロセス連
結体 ９ ベアリング １０ リードイ
ン １１ 動力供給部 １２ ディスプ
レーユニット １４ 計測シャフト
要素 ７ 信号増幅器 ８ プロセス連
結体 ９ ベアリング １０ リードイ
ン １１ 動力供給部 １２ ディスプ
レーユニット １４ 計測シャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596026659 Ｖａｌｉｍｏｔｉｅ ６，ＦＩＮ−01510 Ｖａｎｔａａ，Ｆｉｎｌａｎｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 物質の流動学的性質を計測するための計
測装置において、プロセス内に配置されるセンサと、前
記プロセス内の前記センサを回転するための駆動装置及
びシャフトと、前記プロセス内で回転する前記センサと
前記プロセスとの間で生じるトルクを計測するためのト
ルク計測要素とを有し、前記センサは、回転方向に関し
て対称な部品であり、機械的構造及び前記駆動装置は、
回転方向に関して対称であり、前記トルク計測要素は、
前記センサの両回転方向で絶対値が等しい信号を発生す
るように対称な構造を有する、計測装置。 - 【請求項２】 前記トルク計測要素及び信号増幅器の動
力供給部、及び計測データの伝達は、前記センサの回転
方向と関係がないように構成されている、請求項１に記
載の計測装置。 - 【請求項３】 前記計測装置は、前記センサの回転方向
を、所定の間隔で逆になるように変更するように構成さ
れた手段を有する、請求項１又は２に記載の計測装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI950897 | 1995-02-27 | ||
| FI950897A FI101019B (fi) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | Mittauslaite aineen reologisten ominaisuuksien mittausta varten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261908A true JPH08261908A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3299436B2 JP3299436B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=8542934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03991796A Expired - Fee Related JP3299436B2 (ja) | 1995-02-27 | 1996-02-27 | 物質の流動学的性質を計測するための計測装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5606115A (ja) |
| JP (1) | JP3299436B2 (ja) |
| FI (1) | FI101019B (ja) |
| SE (1) | SE514870C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105973754A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-28 | 湖南三德科技股份有限公司 | 用于样品采制化的粘性判断装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877410A (en) * | 1997-07-16 | 1999-03-02 | Duke; Horace Wayne | Emulsifier and structural analyzer |
| JP2008536095A (ja) * | 2005-02-11 | 2008-09-04 | スワゲロック カンパニー | 流体濃度感知配置 |
| US8850874B1 (en) | 2012-01-05 | 2014-10-07 | Hongfeng Bi | In-line viscometer |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2242419A (en) * | 1937-04-02 | 1941-05-20 | Cowles Co | Method and apparatus for control ling the consistency of paper stock |
| GB1204259A (en) * | 1968-03-07 | 1970-09-03 | Rosemount Eng Co Ltd | Improvements in or relating to viscometers |
| US3722262A (en) * | 1972-03-16 | 1973-03-27 | Massachusetts Inst Technology | Oscillating viscometer |
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1995
- 1995-02-27 FI FI950897A patent/FI101019B/fi active
- 1995-06-05 US US08/463,034 patent/US5606115A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-02-23 SE SE9600685A patent/SE514870C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1996-02-27 JP JP03991796A patent/JP3299436B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN105973754A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-28 | 湖南三德科技股份有限公司 | 用于样品采制化的粘性判断装置 |
| CN105973754B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-09-07 | 湖南三德科技股份有限公司 | 用于样品采制化的粘性判断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9600685D0 (sv) | 1996-02-23 |
| FI950897A0 (fi) | 1995-02-27 |
| FI101019B (fi) | 1998-03-31 |
| FI950897A (fi) | 1996-08-28 |
| US5606115A (en) | 1997-02-25 |
| JP3299436B2 (ja) | 2002-07-08 |
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