JPS63313032A - 流体の粘度測定装置 - 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、微量の試料流体の粘度を測定するのに好適な
流体の粘度測定装置に関し、特に、負荷圧力の変化に関
係なく定流量を送液するインテリジェントカスケードポ
ンプを使用し流体の粘度を測定する流体の粘度測定装置
に関する。

〔従来の技術〕

第４図はキャピラリーを使って流体の粘度を測定する従
来の方法を説明するための図である。

比較的少ない試料に対する粘度測定は、流体をキャピラ
リー中に流して発生する圧力のドロップから求める方法
が一般的である。第４図に示すようなキャピラυ−にお
いて、被検体を流すとき、入口と出口との間の圧力変化
Δｐは、 Δｐ＝ｐｔ−ｐ、−ηＵ となり、流速Ｕと粘度係数ηの積に比例する。従って、
圧力変化Δｐと流速Ｕを測定することによって粘度係数
ηを求めることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

７しかしながら、キャピラリーを用いた上記の粘度測定
方法では、試料が微量になると、流速Ｕを正しく計測す
ることが困難になるという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、微量
の試料であっても高精度で流体の粘度を測定することが
できる流体の粘度測定装置を提供することを目的とする
ものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 そのために本発明の流体の粘度測定装置は、負荷圧力の
変化に関係なく定流量を送液するインテリジェントカス
ケードポンプを使用し流体の粘度を測定する流体の粘度
測定装置であって、インテリジェントカスケードポンプ
にサンプラーを介して流量によって圧力が発生する抵抗
管を接続し、インテリジェントカスケードポンプによっ
て特定の流体を送液しつつサンプラーより被測定流体を
注入することによって圧力の変化を計測して被測定流体
の粘度を測定することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の流体の粘度測定装置では、インテリジェントカ
スケードポンプによって特定の流体を送液しつつサンプ
ラーより被測定流体を挿入すると抵抗管を流れるときに
圧力変化をおこす、この圧力変化は、その流体の粘性に
依存するので、抵抗管における流体の温度を一定に制御
しておくことによって、高い精度で粘度を測定すること
ができる。

Ｃ実施例〕 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る流体の粘度測定装置の１実施例を
示す図、第２図は本発明に係る流体の粘度測定装置の抵
抗管における圧力変化の例を示す図である。

第１図において、１はインテリジェントカスケードポン
プ、２はサンプリングバルブ、３は試料、４は抵抗管、
５は容器を示す、インテリジェントカスケードポンプｌ
は、高圧、微量の定流量送液　　・ポンプであって、例
えば移送する流体を必要とする圧力に圧縮し、その圧力
を保持し続ける圧縮ポンプと、ある圧力に保たれた流体
を所定の流速で移送する計量ポンプからなり、負荷圧力
の変化があっても定流量性能がかわらないという特性を
有する。サンプリングバルブ２は、サンプリングループ
を有し、試料を流系に注入するものである。

試料としては、例えば血液や血清等の検体が対象となる
。容器５は、例えば生理食塩水のような特定の流体（展
開液）を収容しておくものである。

抵抗管４は流量により圧力が発生するものであり、カラ
ムやキャピラリである。特に流体は温度によって粘性が
変化するので、抵抗管４は、インテリジェントカスケー
ドポンプ１に連動して温度調節される。

次に、第１図に示す装置により粘度を測定する場合の動
作を説明する。インテリジェントカスケードポンプ１で
容器５から生理食塩水を送液し、まず、抵抗管（キャピ
ラリー）４中を生理食塩水で充たし且つポンプの圧縮量
が一定になるようにする。正常定流量送液モードが達成
されると、圧力が第２図Ｐ０に示すように一定になる。

この圧力は、抵抗管４中の流体の粘度に比例する。そこ
で、生理食塩水が定流量流れたときの圧力ｐ０で粘度を
較正し、直ちに粘度を表示できるようにする。定常状態
になったところで、サンプリングバルブ２より一定量の
試料を注入すると、展開液から試料に切り換えた瞬間か
ら第２図点線に示すようにその試料である流体の粘度に
対応して圧力が変化し、粘度に応じた圧力ＰＡ　、Ｐｇ
が計測される０例えば粘度が大きい場合には圧力が高く
なり、逆に粘度が小さい場合には圧力が低くなる。従っ
て、この圧力Ｐａ　−Ｐｓ　、Ｐｇから各流体の粘度を
求めることができ、直ちに粘度を表示できる。

上記のように本発明に係る流体の粘度測定装置は、イン
テリジェントカスケードポンプを使用し、その圧力変化
を基に粘度を測定するものであるが、インテリジェント
カスケードポンプを第３図により説明する。

第３図において、１１は容器、１２は圧縮ポンプ、１３
は計量ポンプ、１４は圧力系、１５はバルブ、１６と１
７はサーボモーター、１８と１９はコントローラー、２
０はＡＤＣ１２゛１はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、
２２は電源、２３はコンソールを示す。インテリジェン
トカスケードポンプは、この第３図に示すように圧縮ポ
ンプ１２と計量ポンプ１３をシリアル結合した２段シリ
アル結合ポンプであり、計量ポンプ１３は、その正常作
動状態で通常のプランジャー型ポンプが必ず有している
流体の圧縮工程を全く含まず、圧縮に要する役割は全て
圧縮ポンプ１２に割り当てられる。

今仮に、容器ＩＩから生理食塩水を流して動作平衡状態
にあるとすると、圧縮ポンプ１２の流体圧縮量と送液量
は、計量ポンプ１３がその平衡圧力のもとてプランジャ
断面積とストローク長とその周期によってのみ決まり、
送液量に対し過不足ない状態となっている。そこで、第
２図に示すように負荷抵抗、この例では流体の粘性と流
速によって決まる負荷抵抗が変わると、当然、新たな平
衡を求めて圧縮ポンプ１２の圧縮に要するプランジャボ
リュウムが変化してゆ（。このパラメータは、プランジ
ャストロークの各回毎に変えられる。

その変化量は、各ストローク毎に圧力プロフィール（傾
き）の大きさと符号について過去数回のデータから計算
して決めることができるものである。

従って、負荷抵抗が大きい値で急激に変化したときには
、ポンプの作動状態は、平衡条件からくずれた状態とな
り、その後漸次平衡状態に戻ることになる。このため、
ポンププランジャサイクルは、１〜３０ｓｅｃ以内にな
るようにフローレートに応じてプランジャボリュウムを
選択すればよい。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えばポンプからの送液
流体と試料が充分混合するものであれば、どんな試料を
どんな展開液と組み合わせて測定してもよい。また、応
用としては、血液や血清に限定されるものでなく、様々
な試料の粘度測定に用いることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、サン
プラーによって変わるが、測定する試料が数１０μ！程
度の微量ですむ。また、測定を終えた試料は、必要であ
れば生理食塩水による一定希釈率のものとして回収する
ことができ、免疫検査等、次の検査の試料として供する
ことができる。

さらには、常に生理食塩水で流系が洗われているので、
その前段に測定した検体の影響を少ないものとすること
ができる。測定においては、オートサンプラーを使用す
れば、多検体連続測定も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体の粘度測定装置の１実施例を
示す図、第２図は本発明に係る流体の粘度測定装置の抵
抗管における圧力変化の例を示す図、第３図は本発明に
適用されるインテリジェントカスケードポンプを説明す
るための図、第４図はキャピラリーを使って流体の粘度
を測定する従来の方法を説明するための図である。 １・・・インテリジェントカスケードポンプ、２・・・
サンプリングバルブ、３・・・試料、４・・・抵抗管、
５・・・容器。 出　願　人　　日本電子株式会社 代理人　弁理士　阿　部　記　吉（外２名）第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷圧力の変化に関係なく定流量を送液するイン
   テリジェントカスケードポンプを使用し流体の粘度を測
   定する流体の粘度測定装置であって、インテリジェント
   カスケードポンプにサンプラーを介して流量によって圧
   力が発生する抵抗管を接続し、インテリジェントカスケ
   ードポンプによって特定の流体を送液しつつサンプラー
   より被測定流体を注入することによって圧力の変化を計
   測して被測定流体の粘度を測定することを特徴とする流
   体の粘度測定装置。
2. （２）特定の流体は、生理食塩水であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の流体の粘度測定装置。
3. （３）流系における温度は一定に制御されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流体の粘度測定
   装置。