JPH0886733A - 粘度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】検液子と反対側の軸端に慣性質量体を設けると
共に、検液子と慣性質量体間に延在する振動軸部のノー
ドを軸受部により支持して振動のバランスを図り得るよ
うにすると共に、上記慣性質量体を軸線方向又は軸線方
向と直交する方向へ移動するノードアライメント機構を
設けて上記ノードと軸受部との一致を図り得るようにす
る。 【構成】振動子３によって軸線Ｘを中心に振動する振動
軸１を備え、この振動軸１の一端に被測定液中に浸漬さ
れる検液子２を備え、振動軸１の延在長の途中に軸受部
６を有する粘度検出装置において、この軸受部６を間に
して上記検液子２とは反対側の軸線Ｘ上に振動軸１と一
体に設けた慣性質量体７を備え、この慣性質量体７の全
体又は一部を上記軸線Ｘに対し接近離間方向に移動する
か、軸線Ｘ方向に移動するノードアライメント機構１３
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は振動軸の端部に被測定
液中に浸漬する検液子を備えた粘度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発明者は既に特開昭６３−１３４９３５
号公報、特開平４−２０３９５３号公報等において、振
動軸の端部に検液子を設け、この振動軸を圧電形振動子
にて軸線の周りに振動させることによって検液子を液中
において同方向に振動させ粘性抵抗を感知させるように
し、この粘性抵抗による振動変化に基いて粘度を検出で
きるようにした粘度検出装置を提示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】而して、上記形式の
粘度検出装置は円方向振動する振動子により振動軸及び
検液子を共振周波数で軸線の周りに振動させる方式を採
るため、振動軸を共振のｎｏｄｅ（ノード…節）付近で
軸受けし、検出装置のハウジング、或いは被測定液の容
器等に取付け支持することによって検液子を健全に共振
させることができる。

【０００４】然るに、従来装置においては振動軸や軸受
部、検液子の製作誤差及び組立て誤差、或いは周波数の
変位等により上記共振のノードにズレを生じ、軸受部と
不一致となり、極度の性能の低下を惹起する問題点を有
している。

【０００５】この問題はこの形式における設計上、使用
上のネックとなり、必らずしも信頼性を確保することが
できない一因となっている。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明は上記形式の粘
度検出装置における問題を適切に解決するものであっ
て、その手段として、上記振動軸を軸受部によりケーシ
ング等に軸受するに際し、上記振動軸の一端に設けた検
液子とは反対側の軸線上、即ち上記軸受部を間にして上
記検液子とは反対側の軸線上に振動軸と一体に慣性質量
体を設け、この慣性質量体によって軸受部を支点（ノー
ド）とする検液子（質量体）との振動におけるバランス
を設定し得るように構成すると共に、上記慣性質量体を
振動軸線に対し接近離間方向に移動するか、又は振動軸
線上に移動するノードアライメント機構を具備せしめる
構成としたものである。

【０００７】

【作用】前記のように、振動軸端に検液子を設け、振動
子により振動軸及び検液子を振動軸線の周りに円方向振
動させる形式の粘度検出装置においては、振動軸線上の
ノードにおいて検液子をバランス支持することが困難で
あり、屡々軸受部とノードとの不一致を生ずる。前記の
ように軸受部による振動軸の支持部とノードとの不一致
は振動特性に悪影響を与え、著しい性能低下を来す。

【０００８】この発明は慣性質量体により軸受部を支点
とする検液子との振動のバランスをとることができると
共に、アライメント機構による慣性質量体の前記位置の
調整により、上記バランス位置を正確にし、前記ノード
の位置を定め軸受部との不一致を是正することができ
る。

【０００９】上記アライメントは製造及び使用における
信頼性を確保し、その市場性を高める。

【００１０】

【実施例】以下この発明の実施例を図１乃至図７に基い
て説明する。

【００１１】図１に示すように、粘度検出装置は振動軸
１を備え、この振動軸１の一端に一体に設けた検液子２
を備える。この検液子２は振動軸線を中心にした円柱、
円筒、角筒、球、錐体等である。上記振動軸１は同軸と
一体に設けた圧電形円方向振動子３により軸線Ｘの周り
に円方向振動され、これと一体に検液子２を円方向振動
させる。円方向振動子３は前記先行例に示すような、圧
電形振動子であり、例えば振動板４の片側表面又は両側
表面に圧電セラミック板の如き圧電板５を積層し、軸線
を中心に全体が捩れ振動し、運動形態として一端が円方
向振動する振動子、或いは軸線の周りに全体が円方向振
動する振動子であり、様々なバイモルフ形態を採り得
る。

【００１２】上記振動軸線１の延在長の途中に軸受部６
を設ける。更にこの軸受部６を間にする振動軸１の一端
側に上記検液子２を設け、他端側に慣性質量体７を振動
軸１と一体に設ける。

【００１３】上記検液子２は振動的に質量体であり、こ
の質量体を振動軸１の一端部に螺合８にて取付けし軸線
方向に移動可能とする。図１のように上記軸受部６は振
動軸１の延在長の中間部を支持し、振動軸１は軸受部６
の中心を貫通し、その両端が軸受部６から反対方向へ突
出している。この一方の突出軸端に前記検液子２を同芯
に設け、他方の突出軸端に上記慣性質量体７を同芯に設
ける。この慣性質量体７も検液子２と同様、螺合９を介
して振動軸１の軸線上に移動可能に設ける。

【００１４】上記軸受部６はその中心を貫通する振動軸
１に対し弾性リング１０を介して振動的に可及的に絶縁
して取り付ける。

【００１５】例えば図１，図２に示すように、振動軸１
にフランジ１１を一体に設け、他方軸受部６の振動軸貫
通孔２０の内周面に弾性リング収容溝１２を環状に設
け、上記フランジ１１を間にして一対の弾性リング１０
を振動軸１に貫装し、この両弾性リング１０を上記収容
溝１２内へフランジ１１と一緒に収容すると共に、収容
溝１２の内壁面とフランジ１１の外表面との間で圧縮状
態にし保持する。

【００１６】この圧縮により軸１のフランジ１１と軸受
部６とは弾性リング１０を介し弾力的に結合される。こ
の結果、軸受部６は振動軸１に対し弾性リング１０を介
して振動的に絶縁して結合され、フランジ１１によって
軸線方向への移動及び傾きが阻止され振動軸１の定位置
に取り付けられる。

【００１７】上記軸受部６は例えば振動軸を中心として
対称形状の円形又は角形等の環状支持部材又は直径方向
に延びた支持部材である。この軸受部６は振動軸をハウ
ジングに内蔵して架空支持する手段となる。即ち、上記
軸受部６をケーシングに取付け固定することによって、
この軸受部６を除く振動軸１の両端及びこれに取付けら
れた前記検液子２及び慣性質量体を架空支持し、検液子
２をハウジングの外方へ突出し被測定液への浸漬に供す
るように配する。

【００１８】又は上記軸受部６は装置を被測定液の容器
又は通流パイプに取付けし、装置全体を架空支持する手
段である。

【００１９】他方図１，図３，図４に示すように、上記
慣性質量体７はその全体又は一部を上記振動軸線Ｘに対
し接近離間方向に移動するように設け、そのためのノー
ドアライメント機構１３を設ける。

【００２０】上記慣性質量体７の移動方向は振動軸線Ｘ
と直交する方向であり、他例として軸線Ｘに対し斜め方
向に移動する場合を含む。又好ましくは慣性質量体７は
軸線Ｘを中心に左右均等に移動できるように配置する。

【００２１】又他例として図７に示すように、上記慣性
質量体７の全体又は一部を軸線Ｘ方向に移動するノード
アライメント機構１３′を設ける。

【００２２】上記慣性質量体７を前記の如く軸線Ｘ方向
に移動するノードアライメント機構１３′と、同質量体
７を軸線Ｘに対し接近離間方向に移動するノードアライ
メント機構１３とは各々単独して用いるか、又は併用す
る。

【００２３】次に図１，図３，図４に基き、上記慣性質
量体７を軸線Ｘに対し接近離間する方向へ移動するアラ
イメント機構１３の具体例について説明する。

【００２４】振動軸１を中心にしてこれに固定質量体１
４を固定して設け、この固定質量体から振動軸１を中心
にこれと直交する方向へ螺軸１５を設け、この螺軸１５
に可動質量体１６を螺合し、その螺合量の調整により振
動軸１に対し接近又は離間する方向に均等に移動できる
ようにする。

【００２５】上記可動質量体１６を螺軸１５の所定位置
に固定する固定手段を備え、この固定手段として例えば
螺子１７を可動質量体１６に貫通して螺合させ、螺子端
を螺軸１５に締付け固定する。

【００２６】上記実施例は螺軸１５に可動質量体１６を
螺合しているが、この螺軸１５を滑軸にし、この滑軸に
質量体１６を滑合し螺子１７等の固定手段で所定位置に
固定することができる。螺軸１５及び滑軸は質量体１６
を移動するガイド軸として機能する。

【００２７】次に質量体７を軸線方向に移動するノード
アライメント機構１３′について説明する。上記振動子
３は前記の如く振動板４に圧電板を貼り合わせた圧電バ
イモルフであるが、この振動板４は前記質量体７の下端
面の中心線上に一体に設け、図１に示すように前記振動
軸１を振動板４の中心に挿通するようにし、この挿通軸
端を螺軸１９にし、振動板４、質量体７と螺合９しこの
螺合量の調整により質量体７と振動子３とが一緒に軸線
方向へ移動可能とし、所定の移動位置で螺子１７により
固定できるようにしている。

【００２８】この実施例においては質量体１４，１６が
一緒に、質量体７全体を移動できるようにしているが、
前記と同様、図７に示すように、質量体７の一部を軸線
Ｘ方向に移動できるように、上記螺軸１５を固定質量体
１４に垂直に立設し、これに可動質量体１６を螺合し、
固定手段たる螺子１７等にて固定できるようにする。

【００２９】図６に示すように、上記振動軸１を中心と
してその一方の半径方向に張り出す振動子の部分と、他
方の半径方向に張り出す振動子の部分とは振動軸１を中
心に互いに逆方向に円方向振動し軸１にこの円方向振動
力を与えるものである。

【００３０】上記固定質量体１４は単一部品で形成する
か、又は可動質量体１７及びガイド軸１５を組立てる必
要上二部品以上にし実質的に一体とすることを妨げな
い。

【００３１】上記振動軸１と一体に振動センサー１８を
設け、この振動センサー１８にて検液子２を被測定液中
に浸漬した場合における振動軸１の振動変化を検出し、
電気信号として出力する、所謂機械―電気変換素子とし
て機能し、前記振動子３は電圧駆動されて円方向振動に
変換する、所謂電気―機械変換素子として機能する。

【００３２】上記振動センサー１８は例えば慣性質量体
７の外端側の振動軸線Ｘ上に配する。

【００３３】上記の如くして軸受部６を中間にして一方
の軸端に検液子２が振動軸線Ｘを軸線として一体に設け
られ、同他方の軸端に慣性質量体７が振動軸線Ｘを軸線
にして一体に設けられ、両者２，７が振動的にバランス
配置され、このバランス調整、即ち振動のノードＮを調
整し、これを軸受部６の支持部付近に一致せしめる。

【００３４】実施例に即して言えば、上記ノードＮを軸
受部６の支持位置となるフランジ１１の中心となるよう
に調整し、上記軸受部６を以ってハウジング等への架空
取付けを図る。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば軸受部を支点とする検
液子と慣性質量体の振動のバランスをとることができる
と共に、アライメント機構による慣性質量体の前記位置
の調整により、上記バランス位置を正確にし、前記振動
におけるノードの位置と軸受部との不一致を簡易且つ適
正に是正することができる。

【００３６】上記アライメントは製造及び使用における
粘度検出装置の信頼性を大巾に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粘度検出装置の一実施例を一部切
欠して示す側面図である。

【図２】図１における軸受部の断面図である。

【図３】図１における慣性質量体とそのノードアライメ
ント機構と振動子を示す斜視図である。

【図４】図３における断面図である。

【図５】図３における側面図である。

【図６】圧電形振動子の断面図である。

【図７】慣性質量体とそのノードアライメント機構の他
例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 振動軸 ２ 検液子 ３ 振動子 ６ 軸受部 ７ 慣性質量体 １３，１３′ ノードアライメント機構 Ｎ ノード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 隆 東京都大田区中馬込３丁目28番７号 山一 電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動子によって軸線を中心に振動する振動
   軸を備え、この振動軸の一端に被測定液中に浸漬される
   検液子を備え、振動軸の延在長の途中に軸受部を有する
   粘度検出装置において、この軸受部を間にして上記検液
   子とは反対側の軸線上に振動軸と一体に設けた慣性質量
   体を備え、この慣性質量体の全体又は一部を上記軸線に
   対し接近離間方向に移動するノードアライメント機構を
   備えることを特徴とする粘度検出装置。
2. 【請求項２】振動子によって軸線を中心に振動する振動
   軸を備え、この振動軸の一端に被測定液中に浸漬される
   検液子を備え、振動軸の延在長の途中に軸受部を有する
   粘度検出装置において、この軸受部を間にして上記検液
   子とは反対側の軸線上に振動軸と一体に設けた慣性質量
   体を備え、この慣性質量体の全体又は一部を上記軸線方
   向に移動するノードアライメント機構を備えることを特
   徴とする粘度検出装置。