JPS61161435A - 非ニユ−トン流体の粘液特性の総合測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液体の粘度、特に鼻汁、痰等人間から排出され
る体液等の非ニュートン流体の粘弾性・応力緩和、°降
伏値め総合特性を１台の装置で続各プて測定する総合測
定装置に閤する。

［発明の概要］ ｉ液を採集した細管を゛垂直に立て、細棒を落下させて
静的粘度を、次に細管を横にして磁性体の棒を磁気的に
吸引して（粘弾性＋応力緩和ト降伏値の一合特性）に対
応するパラメータを、最後に細管を逆さ区立゛Ｃて、電
極と細管との間に曳糸性を一気抵゛抗としぞ測□定する
。この本発明はこれら一連の測定を一台の装置で行なう
。

［従来の技術］ 従来の液体の粘度測定は落体法による静的特性にュート
ン流体粘度）に限られていた。

また、曳糸性を電気抵抗で測定することも考えられてい
たが、いわゆる非ニュートン流体の特性を上記静的特性
と共に動的特性として総合的に測定する簡便な装置がな
かった。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は静的粘度のみならず、（粘弾性＋応力緩和士
降伏値の総合特性）及び曳糸特性を一台の装置で連続的
に測定し、非ニュートン流体の動的特性を測定しようと
することを目的としている。

［問題点を解□決するための手段］ 第１ａ図はこの発明に用いられる被測定粘液（以下、サ
ンプルという）採集用の器具の外観を示す。１はサンプ
ル採集用の採集針、２はサンプル吸引用の注射筒で、採
集は針の先端を被測定粘液中に挿入し、注射筒のピスト
ンを引くことにより被測定粘液が針内に吸引される。

第１ｂ図は針と注射筒の接合部拡大図を示し、４は接合
金属管である。金属管４は鉛部の細管３より内径が細く
してあり、これによりサンプル吸引時サンプルが細管内
に一杯になると吸引抵抗が急激に大きくなるため、サン
プルの必要量が容易にわかる構造となっている。

第２図は採集針にサンプル（６）の吸引された状態を示
す。吸引後サンプル流出防止用のエアロツク兼電極棒（
７〉が前記接合部に挿入される。

ケンプル吸引後は針の先端がカットされ、細管（３）の
部分が測定に用いられる。

第３図は落体法による粘度測定の方法を示す。

第３ａ図において、３は前記サンプルの採集された細管
で、嚇善畳→→→噛半罐−→→＋Ｉ直に立てられる。７
は前記エアロツク兼用電極棒であるが、該棒７は最初少
し下げ上部に少し空間をつくって、磁性材の細い棒（直
径０．５〜１１１Ｉ１１長さ１〜１．５α）８を入れる
。

第３ａ図の状態でサンプルが細管より少し盛り上がるよ
うに棒７を押込むと、細い棒８は全体がサンプル液中に
没し、重力により粘性に応じたスピードで落下を始める
（第３ｂ図）。第３Ｃ図は下部に落下した状態である。

この落手する一定の距離の時間を測定することにより粘
度（静的粘度、すなわちニュートン流体粘度）が求めら
れる。

第４図は磁気吸引法による液体のレオロジカルな動的特
性（粘弾性＋応力緩和−ト降伏値）の総合特性）の測定
方法を示す。

第４ａ図は第３図の収納部全体を横にした状態を示す。

収納部（９）の内部には細管（３）を取り巻くようにコ
イル（１３）が巻かれており、コイルの両端子（Ｃとｄ
）に適当な客間のコンデンサーに予め充電した電荷を加
えると、短時間に放電し、その時の急激な電流によって
土切た重力により、磁性材からなる細い棒（８）は矢印
方向に、サンプルのもつ粘弾性や降伏値に淫らって吸引
径＋１ＪＪ　Ｔｌる。停止すると応力緩和の働ぎにより
、やや漬方に後戻りするが、完全に停止した状態で第４
ｂ図の如く、細い棒（８）の移動距離（Ｄ）を測定する
ことにより、その距離は粘弾性・降伏値・応力緩和の総
合したインデックスとして見ることができる。

第５図は、曳糸の特性を電気抵抗として見る原理を示し
たものである。落体棒（８）を抜き取ったサンプル入り
の細管（テフロン針）を垂直に立、上下に昇降できるメ
カニズム（１５）の先端に、絶縁された電極プレート（
１４）を取付、テフロン針の先端に接させることにより
、サンプルは第６図（ａ）のようにプレートにくっつく
。それを第６図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のようにプレー
トを降下させると、サンプルの曳糸特性に応じた糸ひき
が見られる。この糸ひきの状態を、糸の長さと、糸の断
面積の関係として、電極棒（７）とプレートの間に、第
７図のように、電源［８］より［Ｒ］および［サンプル
の抵抗・ｓＲ］を介して電流を流し、そのＷａ流覆の総
和［コンデンサー・Ｃに充電された電荷の泄１を見るこ
とで、曳糸の特性のインデックスとして観察することが
できる。

第８図は本装置の全体斜視図を示し、第９図、第１０図
は本装置の正面図及び側面図を示す。図において、３は
サンプル採集用の細管、６はコイルを内蔵した細管収納
部、７はエアロツク兼用の導電性押出棒で、コネクタ（
２３）が接続される。

１４は電極で、導電棒（７〉と該電極（１４）間に電源
をつないで、第５図の測定がなされる。

１５はエレベータ棒、１６はガイド、１７は内部に測定
回路を内蔵した支持台（ケース）′ｃある。

１８は表示パネル、２０はデジタルメータ、２１は水準
器で、一連の測定が総合的に測定される。

２２はコイル用コード、２３は電極クリップである。

第１１図は本装置の回路図で、フォトセンサーは落体法
による粘度測定時、落体棒の通過を光学的に検出し、デ
ジタルカウンターでその時間を測定することにより粘度
を自動的に算出するものである。モータはエレベータ１
５を制御し、上下限スイッチ間を適当なスピードで上下
させる。

第１２図は磁気吸引法に用いる回路を示す。種々の容量
のコンデンサーにより吸引力を変えられる構成となって
いる。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明の装置は次の特長をもつ
。

１）　微ＮＵ）＋ｊンフル’＜　０．０２〜０．０３　
ｄ）　ｔ’測測定きる。

２）　サンプルの吸引針がそのまま測定管として使用で
きる。

３）　２の事項により大気に触れることなく無菌的に扱
える。

゛　　４）″　落体粘度計として静的粘゛度が求められ
る。

５〉　同一サンプルで動的な粘度特性である粘弾性・応
力緩和・降伏値の総合特性が見られる。

６）　同〜・サンプルで曳糸の状態を電気抵抗として母
としてａ察’ｃきる。

７）　以上を測定する装置は小型であり診療机の片隅に
でｂ膜質が１可能ぐある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるサンプル採集用の器具を示
し、第２図はサンプルが採集された状態を示す。第３図
は落体法による粘度の測定手順を示し、−４図は磁気吸
引法に°よるレオロジカルな動的特性の測定法を示す。 第５〜７図は粘液の一系性の一定方法を示し、第８〜１
０図はこれらを総合的に測定する本発明の１の外観を、
第１２、〜１２図はその回路を示す。 １・・・サンプル採集用細管、 ７・・・導電性のエアロツク兼用押出棒、８・・・落体
棒、　　　　　９・・・収納部、１３・・・コイル、　
　　　１４・・・電　極、１５・・・エレベータ棒、 ２９・・・デジタルカラン、９−１ ３０・・・積分回路及びＡ／Ｄコンバーター、３１・・
・モーター、 ［１・・・スタート信号用光源、 Ｌ２・・・ストップ信号用光源、 ＰＴｌ・・・スタート信号用フォトセンサー、ＰＴ２・
・・ストップ信号用フォトセンサー、ＡＭＩ・・・スタ
ート信号用アンプ、□ＡＭ２・・・ストップ信号用アン
プ、 ５Ｗ１−１及び５Ｗ１−２・・・上限スイッチ、Ｓｌ・
・・下限スイッチ。 ２ｔｆ・・・円太反 Ｓ２パ°　先電・−３ｒえ電スイッケ Ｓ３°′°　コブヂ／ヴ１彩Ｊ疋ズインラーＣ１−・・
　コンデ／ｆ Ｏ２・・・　コンデンサ Ｃ７・・・　コンデ／ｆ ＣＨ・・・　ロ政弓１コイｔｖ’ 趨１七蝿人　百計Ｉ逮 矛１ｂ国 オ＋（Ｌ圓 オ午す団

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定粘液を採集する細管（３）、該細管を取り巻くコ
   イルを有する細管収納部（９）、該細管を垂直又は水平
   になるように該収納部を支持する支柱（１９）、前記細
   管の後端に挿入された導電性のエアロック兼押出棒（７
   ）、該押出棒に電流を通ずるコネクタ（２３）及び前記
   支柱を固定する支持台（１７）上に前記垂直時の細管の
   先端と対向する位置に設けられた電極（１４）から成り
   、落体法、磁気吸引法及び電気的曳糸性測定法により非
   ニュートン流体の粘液特性（粘弾性、降伏値、応力緩和
   ）を総合的に測定する装置。