JPS6236537A - 溶液の表面張力・粘度・密度連動測定方法及びその装置 - 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） 本発明は溶液の表面張力、粘度及び密度を管理制御の対
象とする製造工程等に好適な、該物性の測定に関する。

（発明の背景） 例えば溶液を支持体に塗工し所定性能の被膜を形成した
工業製品に於ては、塗工される溶液の物性、特に表面張
力、粘度及び密度は塗布品質、仕上り商品性特に生産工
程の効率に大きな影響を有し、従って生産性を管理制御
する重要な手段であり、且つ高速連続塗工に於ては、迅
速なそれら物性の把握が工程対処の効果を上げ、収率の
向上に資することができる。

溶液の前記物性の測定法としては、下記の方法が知られ
ている。

（１）　　表面張力測定法 日本化学金種「実験化学講座」７界而化学（丸善）Ｐ１
〜Ｐ　３１に記載の如くの方法、例えばウイルヘルミ法
、毛管上昇法、輪環法、液滴法等５がある。

（２）粘度測定法 計量管理協会編、計量管理技術双書（Ｉ）「改訂粘度」
に記載の如くの方法、例１．ｔば細管法、落体法、回転
法、振動法等がある。

（３）　　密度測定法 計量管理協会編、計量管理技術双書（８）「改訂密度お
よび濃度」に記載の如くの方法、例えば比重ビン法、ビ
クノメーター法、振動利用法等がある。

以上の様に各々について種々の測定法があり、同一溶液
の表面張力、粘度および密度を知りたい場合、各々の方
法にて別途測定しなければならず測定のための労力およ
び時間がかかるという欠点がある。この点は大巾なロス
につながることでもあるため、物性の測定は迅速である
ことが今後共益必要となってくる。

（発明の目的） 本発明の目的は前述の状況に鑑み、溶液の表面張力、粘
度および密度の３物性を単一システムによって迅速に精
度良く測定し得るような自動化され、しかもコンパクト
な装置を提供しようとするものである。

（発明の構成及び作用） 前記本発明の目的は、溶液の測定管内移動手段と、測定
管内液面検知手段と、重さの秤量手段と更に時間計測手
段とを備える単一システムによって表面張力、粘度及び
密度を計測単位として連動して測定する溶液の表面張力
・粘度・密度連動測定方法並びに該方法に則った連動測
定装置によって達成される。

なお、本発明に於る表面張力測定には滴重法が好ましく
、粘度測定には溶液が毛細管内を通過する所要時間を計
測することによる毛細管法が好ましく、密度測定には溶
液容積の重さ秤量法が好ましい。

更に連動測定は粘度−密度一表面張力の順序であること
が無駄がなく迅速で効率的である。また重さの秤量は制
御装置の下で作動する計測記録装置に送信機能をもつ電
子天秤を用いることが好ましい。

次に本発明の態様を図を泪いて説明する。

第１図は本発明の１実施例のブロック図である。

まず、測定対象の試料溶液がビー力３に所定量採取され
て電子天秤２に静置される。電子天秤２はできるだけコ
ンパクトで且つ少くとも小数点３桁のＩ単位まで読取れ
るものが好ましい。また該天秤２は天秤受台１３によっ
て振動から隔絶されている。

連動測定手順を組込んだコンビーータ内蔵の制御装置１
２に測定のスタートを指示するとモータ１が起動して試
料入ビーカ３を載せた電子天秤２が天秤受台１３と共に
上昇し、粘度及び表面張力測定用の保湿ジャケット付測
定管５の先端のノズル４が試料溶液中に所定の深さまで
浸漬され、上昇が停止される。上昇を停止させる停止信
号は天秤表示信号か移動距離リミ・ノドスイッチ信号を
制御装置１２が受けてモータ１を停止させる。

なお、前記測定管５の先端に設けたノズル４のノズル長
（毛細管部長）は表面張力及び粘度測定の用に適合させ
るため、その内径の５０倍以上であることが好ましい。

停止と同時に一定の吸引圧に制御されている配管に接続
している吸引弁６が開き、ノズル４を通って試料溶液が
測定管５に吸上げられる。試料溶液は下限液位センサ９
がチェックする下限マークを通り上限液位センサ１０）
がチェ・ツクする上限マークの位置で吸上げが停止させ
られる。

この間に、試料溶液の液面が下限マークから上限マーク
に到達するに要する時間が計測され、該所要時間から粘
度が求められ、一方眼上げによるビー力３中の試料溶液
の重量減少を電子天秤２で秤量し、その読取データを計
測記録装置１１に送信し、前記下限及び上限マーク間の
既知容積と計測重量とから密度が決定される。

前記上限マークに試料溶液面が到達した時点で既に粘度
及び密度に関するデータは読取られているので直に上限
液位センサ１０からの上限位信号が計測記録装置１１つ
寸いて制御装置１２に送られ、モータ１へ下降作動が指
示され、ビー力３の試料溶液面からノズル先端が離され
る。

次に測定管５内の内圧を一定に保つ内圧調整弁７を開け
、ノズル４先端から液滴を形成させて滴下させ液滴毎の
重さを電子天秤１２で秤量し、その平均重量とノズル４
の先端の外径から表面張力が求められる。なお、液滴の
重量は必ずしも平均をとる必要はない。

なお、前記の吸引圧及び液滴形成時の内圧は、バッファ
ータンクや抵抗を設けて高精度に且つ安定に一定値に制
御されている。

また液滴形成は液滴法の常道として説くように極力徐々
に行うことが好ましい。

以上によって目的物性の測定操作は終了したので、内圧
調整弁７が閉され、高圧洗浄温水弁８が開き、本発明の
装置の洗浄が行われ、次回の連動測定に即応する態勢が
整えられ、連動した測定単位工程が完結する。

（発明の効果） 従来のように各物性を別個に夫々の測定装置もしくは器
具を用いて測定する場合には準備から測定操作及び洗浄
まで少く見積って約３０分／人を要する。

これに対し本発明は、前記三物性に対する連動測定単位
からなる工程は多く見積って約５分／人で終了させるこ
とができ、所要時間が％に激減される。

この所要時間の短縮は、例えば１００　ｍ／ｍｉｎ　　
程度の高速連続塗工に於ても、物性測定結果に則った敏
速、適確な工程条件の修正、或いは工程停止の処置を可
能にし、ロスの激減、収率の向上を約束し、生産性及び
品質信頼性の向上に赫々たる成果を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連動測定装置のブロック図である。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶液の測定管内移動手段と、測定管内液面検知手
   段と、重さの秤量手段と更に時間計測手段とを備える単
   一システムによって表面張力、粘度及び密度を計測単位
   として連動して測定する溶液の表面張力・粘度・密度連
   動測定方法。
2. （２）前記手段の組合せよりなる表面張力測定方法が滴
   重法である特許請求の範囲第１項記載の溶液の表面張力
   ・粘度・密度連動測定方法。
3. （３）前記手段の組合せよりなる粘度測定方法が溶液の
   毛細管内通過による毛細管法である特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の溶液の表面張力・粘度・密度連動
   測定方法。
4. （４）前記手段の組合せよりなる密度測定方法が溶液の
   対容積の重さ秤量法である特許請求の範囲第１項乃至第
   ４項のいづれかに記載の溶液の表面張力・粘度・密度連
   動測定方法。
5. （５）前記の連動測定が粘度測定操作、次に密度測定操
   作続いて表面張力測定操作の順序である特許請求の範囲
   第１項乃至第４項のいづれかに記載の溶液の表面張力・
   粘度・密度連動測定方法。
6. （６）前記重さの秤量手段に、計測記録装置へ送信可能
   な電子天秤を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第５項のいづれかに記載の溶液の表面張力・粘
   度・密度連動測定方法。
7. （７）溶液の測定管内移動手段と、測定管内液面検知手
   段と、重さの秤量手段と更に時間計測手段とを備える単
   一システムによって表面張力、粘度及び密度を計測単位
   として連動して測定する溶液の表面張力・粘度・密度連
   動測定装置。
8. （８）前記手段の組合せよりなる表面張力測定方法が滴
   重法である特許請求の範囲第７項記載の溶液の表面張力
   ・粘度・密度連動測定装置。
9. （９）前記手段の組合せよりなる粘度測定方法が溶液の
   毛細管内通過による毛細管法である特許請求の範囲第７
   項または第８項記載の溶液の表面張力・粘度・密度連動
   測定装置。
10. （１０）前記手段の組合せよりなる密度測定方法が溶液
    の対容積の重さ秤量法である特許請求の範囲第７項乃至
    第９項のいづれかに記載の溶液の表面張力・粘度・密度
    連動測定装置。
11. （１１）前記の連動測定が粘度測定操作、次に密度測定
    操作続いて表面張力測定操作の順序である特許請求の範
    囲第７項乃至第１０項のいづれかに記載の溶液の表面張
    力・粘度・密度連動測定装置。
12. （１２）前記重さの秤量手段に、計測記録装置へ送信可
    能な電子天秤を用いたことを特徴とする特許請求の範囲
    第７項乃至第１１項のいづれかに記載の溶液の表面張力
    ・粘度・密度連動測定装置。