KR100347406B1 - 점성도계 - Google Patents

Abstract

본 발명의 점성도계는 점성 파라미터를 전기 신호로 변환하는 변환기를 포함한다. 상기 변환기는 측정될 유체용의 캐비티가 제공된 콘테이너, 이 콘테이너에 확고하게 결합된 지지 요소 및 상기 지지 요소에 일단이 확고하게 결합되고 타단이 상기 발진 본체를 포함하는 발진 장치를 포함한다. 일정 자계를 발생하는 일정 자계 장치와 교류 전류에 의해 전원이 공급되는 발진 구동 코일이 발진 본체의 발진을 발생하여 유지하기 위해 제공된다. 상기 일정 자계 장치는 측정될 유체와의 접촉하지 않고 이 장치에 의해 발생된 일정 자력선이 상기 발진 본체로 지향되도록 배치된다. 또한 발진 구동 코일은 중심선이 상기 일정 자력선에 대해 작은 각도를 갖도록 상기 발진 본체에 수용된다.

Description

점성도계 {Viscometer}

본 발명은 측정될 유체용으로 캐비터가 제공된 콘테이너, 상기 콘테이너에 확고하게 결합된 지지 요소, 일단이 상기 지지 요소에 확고하게 접속되고 다른 단부가 발진 본체를 포함하여 발진 본체를 발진시켜 유지하는 발진 장치, 일정 지계를 발생하는 일정 자계 장치와 교류에 의해서 전원 공급되는 발진 구동 코일, 및 상기 발진 본체의 발진을 검출하는 검출 장치를 포함하여 유체의 점성 파라미터를 전기 신호로 변환하는 변환기가 설치된 점성도계에 관한 것이다. 이러한 종류의 점성도계는 미국 특허 제4,005,599호에 개시되어 있다.

종래의 변환기는 토션형(torsion type)으로 지지 요소가 측면에 대해 횡방향으로 확고하게 부착된 하우징을 포함한다. 이 하우징에 배치되는 토션 장치는 발진 본체와 토션 스트립으로 구성되며, 이 발진 본체의 일단은 토션 스트립에 의해 지지 요소에 결합된다. 발진 본체의 타단은 자유롭게 이동할 수 있다. 발진 본체내에 영구자석이 배치되며 이 영구자석의 자력선은 금속 하우징의 측벽에 대해 횡방향으로 진행한다. 적어도 영구자석이 위치하는 하우징 부분은 비자성 재료로 제조되어서 영구자석의 자력선이 하우징의 외부로 돌출한다. 발진 구동 코일은 영구자석의 높이로 미터 하우징(meter housing)의 외부에 위치되고 영구자석의 자극(N극-S극)에 대해 작은 각도를 이루도록 위치된다. 이 발전 구동 코일에 교류 전류를 인가함으로써 발진 본체는 발진 구동 코일과 영구자석의 상호작용에 의해 토션 진동이 발생하게 된다.

또한, 발진 본체의 발진을 검출하는 검출 장치가 공지의 점성도계에 제공된다. 점성 파라미터는 검출 결과로부터 결정된다.

일반적으로 대부분의 유체는 철 입자를 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 점에서, 종래의 장치는 측정될 유체로부터의 철 입자가 발진 본체에 부착하여 모이게 되며, 그 결과로 추가 댐핑이 야기된다는 단점을 갖는다. 소량의 부착 철 입자만으로도 측정 결과에 상당한 영향을 미친다고 판명되었다. 이러한 이유로 인해 점성도계를 자주 소제(cleaning)해야만 한다. 더우기 영구자석의 인력 효과 때문에 발진 본체에 대한 소제가 그리 간단하지만은 않다.

본 발명의 목적은 이와 같은 문제점이 제거되고 특히 유지가 용이한 전술된 종류의 점성도계를 제공하는데 있다.

본 발명의 이러한 목적은 측정될 유체와의 접촉없이 유지되고 일정 자계 장치에 의해 발생된 일정 자력선이 발진 본체로 지향되도록 일정 자계 장치를 배치시키고 발진 구동 코일을 중심선이 상기 일정 자력선에 대해 작은 각도를 이루도록 발진 본체에 수용시킴으로써 달성된다.

따라서, 철 입자가 더 이상 발진 본체에 모이지 않게 되어 소제 횟수를 상당히 감소시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 일정 자계 장치는 측정될 유체용의 캐비티 외부에서 발진 본체에 인접 위치되는 적어도 하나의 영구자석을 포함한다. 소제시에, 영구자석을 제거함으로써 점성도계의 소제가 더 용이하게 된다.

바람직하게 사용될 수 있는 본 발명의 실시예에 있어서, 일정 자계 장치는 직류에 의해 전원 공급되는 적어도 하나의 코인을 포함하며, 이 코일은 측정될 유체용의 캐비티 외부에서 발진 본체에 인접 위치되고 그 중심선은 발진 본체로 지향된다. 이러한 배치에 있어서, 소제를 위해서는 오직 직류 전원 공급 장치만을 스위치 오프시키면 되며 또한, 상기 일정 자계 코일에 교류를 인가할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 검출 장치는 가속 검출기이며, 상기 검출기에 의해 방출된 신호의 진폭과 발진 구동 코일에 인가된 신호의 진폭으로 부터 점성 파라미터가 결정된다.

미국 특허 제4,005,599호에 개시된 점성도계에 있어서, 발진 본체의 토션 진동를 유지하기 위해 피드백이 사용되며, 여기서 발진 본체의 발진 검출용의 압전 결정(piezo-electric crystal)으로 이루어진 검출 장치가 피드백 루프의 일단에 배치되고 발진 구동 코일이 피드백 루프의 타단에 배치된다.

이 종래의 점성도계의 경우에, 동상이면서 위상 시프트된 신호(in-phase and phase-shifted signal)에 대한 피드백에 의해 발생된 2 개의 주파수가 측정된다. 따라서, 변경시에, 측정 응답 속도가 다소 낮은 새로운 평형 상태가 이루어지며, 결국 한 주파수에서의 측정이 변경 현상을 낮게 유지하는 데 충분할 것이다. 더우기, 피드백 루프는 복잡하며, 영구자석에 대한 공지된 사용법 및 그 위치에서는 측정될 유체로부터의 강자성 입자가 점성도계의 실린더에 부착되어 측정치에 직접적으로 영향을 줄 수도 있다는 단점을 갖는다.

본 발명의 다른 목적은 점성도계를 간략화시키는 것이다. 이러한 간략화는 본 발명의 일실시예에서와 같이 가속 검출기가 위상 시프터를 통해 발진 구동 코일에 접속됨으로써 이루어진다. 이로써, 발진은 매우 간략화된 회로를 가지고 자동적으로 유지된다. 본 발명에 따른 점성도계의 경우에, 주파수 측정대신 진폭 측정이 사용되며, 그 결과 더 간략화된 회로가 가능할 뿐만 아니라 더 우수한 측정이 가능하다.

바람직하게 사용될 수 있는 실시예에서, 가속 검출기는 서로 평행하면서 발진 본체의 발진 방향에 평행한 평면으로 연장하는 2개의 압전 스트립으로 구성되는데, 각 스트립의 일단은 서로 완전히 대향하는 위치의 부착 지점에서 발진 본체에 확고하게 부착되는 반면 이것의 타단은 발진 본체의 발진 방향으로 자유롭게 이동가능하며 대향 방향으로 직면하고, 압전 스트립의 출력은 출력단이 위상 시프터에 접속되는 계장 증폭기(instrumentation amplifire)의 각 입력단에 접속된다. 이로써 발진 본체의 병진 진동의 영향이 제거된다.

EP-A-0 297 032 및 US-A-4,905,499에 공지되어 있는 점성도계에서는 압전 검출기가 사용된다.

본 발명에 비해, EP-A-0 297 032에서는 댐핑(damping)을 판별하기 위해 위상차 측정이 제시된다. 위상 시프터는 이 위상 시프트로 인한 주파수 시프트를 판별하기 위해 이용된다. 그러나 본 발명에서는 공진 주파수를 제어하기 위해 90도의 위상 시프트가 사용된다.

더우기, 종래 구조에 있어서는 제어 및 검출단이 유체에 의해 습기차지 않는(not damped) 로드(rod)에 접속된다. 이 로드 둘레에 배치된 튜브는 유체에 의해 습기차게 되어 튜브와 로드의 경도차에 의해 두 진동 시스템의 결합이 발생하며 이것은 오직 시스템만이 작동하는 본 발명에 대비된다. 튜브의 경도보다 로드의 경도를 훨씬 더 크게하는 것은 실제로는 불가능하다.

US-A-4,905,499에 따른 점성도계는 진동 시스템을 이루기 위해 별도의 매스가 사용되므로 유체-통과(flow-through) 센서로서 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라서 매스, 구동 및 검출단이 하나의 매스-스프링 (mass-spring) 시스템을 실현하기 위해 측정 헤드내에 위치되므로 센서로 사용될 수 있다.

본 발명은 도면을 참고로 상세히 설명될 것이다.

본 발명은 유체가 이 유체에 담겨지는 진동 발진 장치에 대한 효과, 특히 댐핑 효과를 갖는 다는 점을 기초로 하였다. 점성 및 다른 고유한 기계적 전기적 손실을 보상하기 위해 에너지를 피드백 시스템에 제공함으로써 발진 장치의 기계적 진동을 유지하도록 피드백 시스템을 사용할 수 있다. 이것은 피드백 시스템내의 증폭기를 통해 달성된다. 예를 들어, 복잡한 전단 점성(shear viscosity)은 발진 장치의 공진 주파수 및 이것의 댐핑을 측정함으로써 결정될 것이다.

전술된 기본 개념을 채택함으로써, 본 발명에 따른 점성도계는 유체의 점성 파라미터를 전기 신호로 변환하기 위한 변환기를 구비한 일례로 제공된다. 상기 변환기는 미터 하우징(1) 및 이것에 확고하게 결합된 지지 요소 즉 베이스 플레이트(2)를 포함한다. 상기 베이스 플레이트(2)에 의해 지지되는 발진 장치는 베이스 플레이트(2)에 수직으로 확고하게 부착되는 토션 로드(3) 및 원통형 매스로 형성되어 토션 로드(3)의 자유 단부에 일단이 확고하게 결합되는 발진 본체(4)를 포함한다. 토션 로드(3)와 원통형 매스(4)의 조합으로 토션 모드의 진동이 야기되고 유지된다. 또한, 자석(5) 및 구동 코일(6)이 포함된 여기 시스템이 사용되며, 제1도에 도시된 바와 같이 구동 코일(6)은 원통형 매스(4)에 수용되고 자석(5)은 하우징(1)의 외부에 위치된다. 구동 코일(6)의 중심선이 영구 자석(5)의 자력선에 약간의 각을 이루도록 영구자석(5)과 구동 코일(6)이 상호 배향된다. 또한 제2 영구자석 (7)이 사용되는 것도 바람직하다.

본 실시예에서는 자석 또는 전자석(5)이 하우징(1)의 외부에 배치되지만, 상기 자석은 하우징내에 전체 또는 일부가 수용될 수도 있다. 소위 이러한 영구자석의 수용 위치에 있어서, 유체가 자석과 접하지 않는 즉 측정될 유체용의 캐비티 외부에 자석이 위치되어 상기 캐비티로부터 자석이 분리되어야 한다는 전제가 이루어져야만 한다. 이러한 자석의 분리 배치는 제6도 및 제7도에 도시되어 있다.

최소한 발진 장치의 원통형 매스(4)는 유체 또는 액체(8)에 담겨지며, 이로써 예컨대 원통형인 하우징(1)의 윌 및 베이스 플레이트(2)에 의해 형성된 캐비티가 나타난다. 본 점성도계는 유체 통과 측정계로써 적합하며, 측정될 유체는 베이스 플레이트(2)의 개구(9)를 통하여 유입되고 토션 로드(3) 및 원통형 매스(4)를 따라 흘러 하우징(1)의 상부 개구에 의해 배출될 것이다. 발진 본체(4)가 수용된하우징(1)은 파이프 시스템을 통하여 흐르는 유체 즉 액체의 점성 파라미터를 연속적으로 혹은 특성 시간에 측정하기 위해 파이프 시스템의 파이프내에 통합될 수도 있다.

토션 로드(3)에 삽입되는 구동 코일(6)의 전원 공급 도체(10)를 통하여, 교류 전류 형태의 여기 신호가 구동 코일(6)에 인가된다. 예를 들어, 상기 여기 신호는 주파수 제너레이터에 의해 발생될 수 있다. 여기 신호의 주파수 및 진폭은 마이크로프로세서에 의해 제어될 것이다. 여기 신호를 구동 코일(6)에 인가함으로써, 상기 구동 코일(6)과 영구자석(5, 7)의 상호 작용의 결과로 원통형 매스(4)는 토션 진동이 발생된다. 이 경우에, 한 측의 영구자석의 자력선과 다른 측의 구동 코일(6)의 자력선은 작은 각도를 형성해야만 한다.

토션 진동의 진폭은 검출 장치(11)에 의해 측정된다. 검출 장치(11)로부터의 검출 출력 신호는 토션 로드(3)에 삽입된 출력 도체(12)를 통해 외부에 공급된다. 고정 여기 신호의 경우, 원통형 매스(4)가 담겨지는 액체의 점성에 대한 측정치인 검출 신호는 도시되지 않은 방법으로 증폭되고, 대역통과 필터에 의해 여과되며, 마이크로 프로세서에 의해 판독되는 전압계에 입력된다.

제1도의 실시예에서, 영구자석(5, 7)은 코일에 직류 신호가 인가되는 영구자석으로 도시되어 있다.

영구자석이 사용될 시에도 철 입자가 모여드는 효과가 발생할 것이라는 사실은 명백하다. 그러나 측정에 대한 효과는 자계가 방해받을 경우에만 야기된다.

제1도에 따른 점성도계는 발진 본체(4)에 영구자석이 수용됨으로써 철입자나다른 자기 불순물이 발진 본체에 모여드는 종래 시스템에 경우에서 보다 소제 횟수가 훨씬 적기 때문에 유지보수가 매우 용이하다는 장점을 갖는다. 또한, 본 점성도계는 영구자석(5)을 제거하거나 이 영구자석의 코일에 인가된 직류 전류를 차단함으로써 용이하게 소제할 수 있다. 모여든 철 입자는 자력에 의해 영향받지 않는 소제 유체에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 따라서, 본 점성도계는 발진 본체를 분리시켜 이것을 별도로 소제할 필요가 없으므로 파이프 시스템과의 통합 사용에 매우 적합하다. 결국, 시스템에서 본 점성도계를 분리하지 않고서도 본 점성도계의 하우징(1)을 통하여 소제 유체가 유입될 것이다. 이러한 소제 동안 전원 공급 도체(10)에 인가되는 교류 신호 및 영구자석의 코일에 인가되는 직류 신호 모두는 차단된다. 이러한 소제 방식은 매우 간편하면서도 완벽하다고 판명되었다.

원통형 매스(4)의 측표면과 하우징(1) 월간의 최소 거리는 전단파(shear wave)가 월(13)에 도달하는 때에 소실되어야만 한다는 조건에 의해 결정된다. 뉴톤 액체(Newton liquid)의 경우, 전단파의 진폭은 100mPa의 점성과 400Hz의 주파수에서 2mm 거리에 대해 1000의 계수로 감쇄된다.

제2도, 3도 및 제4도는 본 발명의 실시예에 따른 발진 본체를 도시한다. 제2도의 단면도에서 코일과 검출 장치의 공급 도체 및 출력 도체는 도시되어 있지 않다. 발진 본체(4)는 비자성 재료 또는 비자화 재료로 형성된다. 이러한 재료로 가장 적합한 재료는 스테인레스 스틸 316과 같은 오스테니틱 구조(austenitic structure)의 스테인레스 스틸이 있다. 어떠한 응용 장치에 있어서는 플라스틱이 적합하기도 하다. 발진 본체(4)는 상부와 하부가 밀봉되어 있다. 토션 로드(3)의일단은 하부 밀봉체(15)에 확고하게 결합되며 타단은 베이스 플레이트(2)에 결합되어 있다. 하우징에서, 검출 장치(11)는 스크류(13, 14: 제2도 및 3도)에 의해 구동코일(6)과 마찬가지로 하부 밀봉체(15)상에서 하우징에 확고하게 부착된다.

본 실시예에서, 검출 장치(11)는 가속 검출기이다. 바람직하게 사용할 수 있는 가속 검출기의 실시예는 제4도에 더욱 명확하게 도시되어 있다. 상기 가속 검출기는 발진 본체에 확고하게 부착된 두개의 지지체(16, 17)를 포함한다. 상기 지지체(16, 17)는 한측면에서 각각의 압전 스트립(18, 19)을 지지하며, 스트립(18, 19)의 타단은 자유롭게 이동 가능하고 각각 웨이트(20, 21)가 제공된다.

구동 코일(6)에 교류 전류를 인가함으로 인해 발진 본체(4)의 후방 및 전방 회전 진동이 발생하는 동안 발진 본체(4)가 예를 들어 화살표 R의 방향으로 회전하는 때에, 힘 K1과 K2는 상기 압전 스트립의 관성 및, 특히 상기 압전 스트립의 자유 단부에 고정된 웨이트(20, 21)의 관성에 의해 압전 스트립(18, 19)에 집중된다. 압전 스트립(18, 19)은 힘 K1과 K2에 의해 굴곡되며, 그 결과 검출 출력 신호가 압전 스트립에 의해 발생되어 전송될 것이다. 점성 파라미터는 발진 구동 코일에 인가된 신호의 진폭과 검출 출력 신호의 진폭으로부터 검출될 것이다.

그러나, 이와 달리 전기적 피드백 회로가 압전 스트립(18, 19)을 포함한 검출 장치와 구동 코일(6)간에 접속될 수도 있으며, 이 결과 발진 장치의 토션 모드에서의 발진이 자동적으로 유지되며, 예를 들어 측정될 액체 즉 유체의 점성을 마이크로 프로세서에 의해 구동 코일(6)에 인가된 여기 신호의 진폭에 대한 검출 신호의 진폭의 비율로 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 점성도계의 측정 회로의 상기피드백 회로는 제5도에 도시되어 있다.

제5도에서, 압전 스트립(18, 19)은 압전 요소로서 도식적으로 도시되며 P1과 P2로 표시되어 있다. 압전 요소 P1과 P2는 병렬 레지스터 R1과 R2를 통해 극성이 표시된 계장 증폭기(IA)에 접속된다. 제5도에 도시되어 있는 바람직하게 사용될 수 있는 회로도에 있어서, 피드백 회로는 상기 계장 증폭기 IA, 필터 F1, 위상 시프터 FD, 자동 이득 제어기 AGC 및 증폭기 V1을 구비한다. 구동 코일(6)은 증폭기 V1의 출력단에 접속된다. 압걱 요소 P1과 P2, 피드백 회로 및 구동 코일(6)의 직렬 접속 결과로, 제1, 2, 3 및 4도에 도시된 발진 본체(4)는 토션 모드로의 진동이 야기되어 유지된다.

위상 시프터 FD의 출력단에서 나타나는 신호 및 증폭기 V1와 자동 이득 제어기 AGC간의 접합점에서의 신호는 각각 마이크로 프로세서 μP의 입력단 I2와 I3에 인가되며, 마이크로 프로세서는 상기 신호의 진폭비를 기초로 점성 출력 신호를 구하여 출력단 O2를 통해 출력한다. 마이크로 프로세서 μP의 출력단 O2에서의 점성신호와 마이크로 프로세서에 인가된 신호간에는 실험적으로 결정되거나 혹은 계산될 수 있는 관계가 존재한다. 도시되어 있지는 않지만 발진 본체에 근접하게 배치된 온도 센서에서 기원된 신호는 증폭기 V2에 입력되며, 이 증폭기의 출력 신호는 마이크로 프로세서 μP의 입력란 I1에 입력된다. 온도 신호는 마이크로 프로세서의 출력단 O1에서 나타난다. 온도 센서에서 기원된 신호는 마이크로 프로세서 μP에 의해 사용되어 온도 보상에 영향을 준다.

토션 매스(토션 로드 및 발진 본체)와 베이스 플레이트(2)간의 기계적 결합부를 최대한 작게하기 위해, 베이스 플레이트(2)의 관성 모멘트는 토션 매스의 관성 모멘트에 비해 크게 선택된다.

예를 들어 코일 홀더, 지지체, 하우징(1) 월, 발진 본체(4) 월 및 모든 지지체와 같은 자석(5, 7: 제1도)에 인접 위치된 모든 구조체의 재료는 예를 들어 스트레인레스 스틸 316과 간은 오스테니틱 스테인레스 스틸이나 플라스틱과 같은 비자화 재료로 구성된다. 또한, 가능한 저전도율을 갖는 재료를 선택하여 와류 효과에 의한 발진 매스의 댐핑이 최대한 작은 것이 바람직하다.

본 점성도계에 대한 전술된 설계의 변환기는 발진 장치의 공진 주파수에 대해 낮은 온도 의존성을 가져서 측정된 온도에 의해 마이크로 프로세서가 온도 보상을 용이하게 실행할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 본 점성도계의 전기부는 매우 단순하며 소수의 장치만을 포함하고 있다;.

본 발명에 따른 점성도계의 가장 중요한 장점은 유지 보수가 매우 용이하며(적은 소제 횟수), 하우징과 발진 본체의 내부를 소제하기 위해 통합 시스템으로부터 분리될 필요가 없다는 점이다.

또한, 제5도에 따른 검출 장치와 회로도의 사용 결과로, 본 발명에 따른 점성도계는 발진 본체의 병진이 보상된다는 장점을 갖는다.

실제로 항상 측면 효과를 나타내는 병진 진동의 경우에 있어서, 압전 스트립(18, 19)은 대향 방향으로 이동하여 계장 증폭기 IA에 입력되는 전압은 출력에 변화를 나타내지 않을 것이다.

본 실시예의 경우에 요구된 것인 회전 진동의 경우에, 발생된 전압이 부가되므로 증폭기 IA로부터의 출력에 대한 효과가 검출 가능하다.

본 발명에 따른 점성도계가 파이프 굴곡부 즉 니(knee: 22)에 일체된 본 발명의 실시예가 제6도 및 제7도에 도시되며, 본 실시예에서는 파이프 시스템에 파이프 굴곡부(22)를 설치하기 위해 고정 플랜지(23, 24)가 제공된다. 예시를 위해서 굴곡부(22)는 점성도계의 위치에서 절단되어 개방되어 있다. 발진 본체(4)는 토션 로드(3)를 통해 베이스(2)에 결합된다. 토션 로드(3)와 베이스(2)는 발진 본체(4)에 수용된 구동 코일과 압전 스트립을 위한 공급 와이어와 출력 와이어를 삽입하기 위해 공동(hollow)의 형태를 갖는다. 베이스(2)는 블랭킹 요소(25)에 의해 굴곡부(22)에 확고하게 결합된다. 블랭킹 요소(25)는 굴곡부(22)의 보어(25)내에 수용되며 스크류 (27)에 의해 상기 개구를 형성하는 플랜지에 확고하게 조여진다. 베이스(2)는 블랭킹 요소(25)의 중앙 보어(36)에 수용되며 너트(29)에 의해 확고하게 고정된다. 베이스(2)에서 빠져 나오는 공급 와이어 및 출력 와이어는 하우징 (31)에 통합된 점성도계의 전기 회로에 연결된다. 하우징(31)은 스크류(34)에 의해 플랜지를 갖는 원통형 연결부(32)와 조여지며, 이 원통형 연결부는 스크류(33)에 의해 블랭킹 요소(25)와 조여진다. 또한, 온도 센서(35)는 블랭킹 요소(25)에 고정되며 연결 와이어(36)에 의해 하우징(31)에 수용된 관련 회로와 연결된다(제7도). 발진 본체(4)의 양측면에 인접 배치된 전자석 (5, 7)중 하나가 제6도에 상세히 도시되어 있다. 전자석(5)의 관련 코일(38) 및 자화 재료의 코어(37)가 하우징(39)내에 수용되어 있으며, 이러한 구성 요소는 하우징(39)의 보어(40)내에 유닛으로서 분리 가능하게 고정된다. 이러한 고정은 캡(41) 및 이에 관련된 스크류(42)에 의해이루어진다. 직류 전류 코일의 연결 와이어는 보호 튜브(43)에 의해 하우징(31)내의 관련 전원 공급 장치에 접속된다.

제1도는 본 발명에 따른 점성도계의 변환기(transducer)의 일실시예에 대한 개략도.

제2도는 본 발명에 따른 점성도계의 변환기의 실질 실시예에 대한 단면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ 라인으로 절취한 단면도.

제4도는 제2도의 Ⅳ-Ⅳ 라인으로 절취한 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 점성도계의 전기부에 대한 회로도.

제6도는 파이프 라인에 수용된 본 발명에 따른 점성도계의 실시예에 대한 부분 정단면도.

제7도는 파이프 라인에 수용된 본 발명에 따른 점성도계의 실시예에 대한 부분 측단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 39 : 하우징

2 : 베이스 플레이트

3 : 토션 로드

4 : 발진 본체

5, 7 : 영구 자석

6 : 발진 구동 코일

10 : 검출 장치

FD : 위상 시프터

IA : 계장 증폭기

Claims (6)

1. 측정될 유체용의 캐비티가 제공된 콘테이너, 상기 콘테이너에 확고하게 결합된 지지 요소, 일단이 상기 지지 요소에 결합되고 타단이 발진 본체를 포함하여 상기 발진 본체에 발진을 야기하여 유지하는 발진 장치, 일정 자계를 발생하는 일정 자계 장치와 교류 전류에 의해 전원이 공급되는 발진 구동 코일, 및 상기 발진 본체의 발진을 검출하는 검출 장치를 포함하여 유체의 점성 파라미터를 전기 신호로 변환하는 변환기가 제공된 점성도계에 있어서,

   상기 일정 자계 장치는 측정될 유체와의 접촉없이 유지되고 이것에 의해 발생된 일정 자력선이 상기 발진 본체로 지향되도록 배치되며, 상기 발진 구동 코일은 중심선이 상기 일정 자력선에 대해 작은 각도를 이루며 상기 발진 본체에 수용되는 것을 특징으로 하는 점성도계.
2. 제1항에 있어서,

   상기 일정 자계 장치는 측정될 유체용의 캐비티 외부에서 상기 발진 본체에 인접 배치된 적어도 하나의 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 점성도계.
3. 제1항에 있어서,

   상기 일정 자계 장치는, 측정될 유체용의 캐비티 외부에서 상기 발진 본체에 인접 배치되고 그 중심선이 상기 발진 본체로 지향되며 직류 전류에 의해 전원이공급되는 적어도 하나 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 점성도계.
4. 제1항, 제2항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 검출 장치는 가속 검출기이며, 상기 검출기에 의해 방출된 신호의 진폭과 상기 발진 구동 코일에 인가된 신호의 진폭으로 부터 점성 파라미터가 결정되는 것을 특징으로 하는 점성도계.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가속 검출기는 위상 시프터를 통해 상기 발진 구동 코일에 접속되는 것을 특징으로 하는 점성도계.
6. 제5항에 있어서,

   상기 가속 검출기는 두 개의 압전 스트립을 포함하며, 상기 두 압전 스트립은 서로 평행하게 연장하며 상기 발진 본체의 발진 방향에 평행한 평면으로 연장하고, 각각의 상기 스트립의 일단은 서로가 대향 위치되는 부착 지점에서 상기 발진 본체에 확고하게 부착되며 타단은 상기 발진 본체의 발진 방향으로 자유롭게 이동 가능하고 대향 방향으로 위치 가능하며, 상기 압전 스트립의 각 출력단은 출력단이 상기 위상 시프터에 접속되는 계장 증폭기의 각 입력단에 접속되는 것을 특징으로 하는 점성도계.