KR101233280B1 - Capillary type digital viscometer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세관식 디지털 점도계에 관한 것으로, 내부에 점도 측정을 위한 액체를 장입하고, 상기 액체를 강제로 토출시키기 위한 유체토출부; 상기 유체토출부를 구동하기 위한 구동부를 포함하는 몸체; 상기 유체토출부에 각각 설치되며, 상기 유체토출부 내부의 압력을 측정하기 위한 제1 압력센서 및 상기 유체토출부로부터 토출되는 부분의 압력을 측정하기 위한 제2 압력센서; 상기 유체토출부에 설치되며, 상기 액체의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 및 상기 몸체에 설치되며, 상기 유체관에 장입된 액체의 배출시간을 검출하여 상기 온도센서에 의해 검출된 온도에서의 유체의 점도를 산출하고, 상기 검출 온도에서의 유체 점도를 통해 표준온도에서의 액체의 점도를 검출하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a capillary digital viscometer, the liquid discharge unit for charging the liquid for the viscosity measurement therein, and for forcibly discharging the liquid; A body including a driving part for driving the fluid discharge part; A first pressure sensor installed at each of the fluid discharge parts, a first pressure sensor for measuring pressure inside the fluid discharge part, and a second pressure sensor for measuring pressure of a part discharged from the fluid discharge part; A temperature sensor installed at the fluid discharge part and configured to detect a temperature of the liquid; And installed in the body, detects the discharge time of the liquid charged into the fluid pipe to calculate the viscosity of the fluid at the temperature detected by the temperature sensor, and at the standard temperature through the fluid viscosity at the detected temperature And a control unit for detecting the viscosity of the liquid.

Figure R1020110005000
Figure R1020110005000

Description

세관식 디지털 점도계{CAPILLARY TYPE DIGITAL VISCOMETER}Custom Type Digital Viscometer {CAPILLARY TYPE DIGITAL VISCOMETER}

본 발명은 세관식 점도계에 관한 것으로, 특히 측정 액체의 온도에 영향을 받지 않고 표준온도에서의 절대점도를 신속하고 간편하게 파악할 수 있는 휴대 가능한 디지털 점도계에 관한 것이다.The present invention relates to a tubular viscometer, and more particularly, to a portable digital viscometer capable of quickly and simply grasping absolute viscosity at standard temperature without being affected by the temperature of the measurement liquid.

일반적으로 액체 내에서 액체가 흐를 때 유동에 저항하는 성질을 점성(viscosity)라 하며, 이러한 점성의 크기를 점도 또는 점성계수라고 한다. 이러한 액체의 점도를 측정하기 위한 점도계 가운데서 세관식 점도계는 단순성과 정확성 실제 유동과의 유사성, 자유표면 부재 등의 고유한 장점이 있다. 이와 같은 세관식 점도계는 압력구동 유동형태의 점도계에 속하기 때문에 손쉽게 제작 할 수 있어 널리 사용되고 있다.Generally, the property of resisting flow when a liquid flows in a liquid is called viscosity, and the magnitude of this viscosity is called viscosity or viscosity coefficient. Among the viscometers for measuring the viscosity of such liquids, tubular viscometers have inherent advantages such as simplicity, accuracy, similarity to actual flow, free surface members, and the like. Such a tubular viscometer is widely used because it belongs to a viscometer in the form of pressure-driven flow.

상기 세관식 점도계의 종류로는 우베로드 점도계(Ubbelohde Viscometer), 캐논펜스 점도계(Cannon-Fenske viscometer), 오스왈트 점도계(Ostwald Viscometer)등이 있다.Examples of the tubular viscometer include a Ubbelohde Viscometer, a Cannon-Fenske viscometer, an Oswald Viscometer, and the like.

그런데, 상기와 같은 종래의 세관식 점도계는 온도를 보정하기 위하여 항온조에 장입해야 하는 번거로움이 있으며, 아울러 별도의 압력원이 존재 하지 않기 때문에 점도 측정에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.By the way, the conventional tubular viscometer as described above has a problem in that it is cumbersome to load in a thermostat in order to correct the temperature, and there is a problem that takes a long time to measure the viscosity because there is no separate pressure source.

또한 점도 측정 시간을 측정하기 위한 별도의 장치가 없기 때문에 측정값에 오차가 발행할 우려가 있었다.In addition, since there is no separate device for measuring the viscosity measurement time, an error may occur in the measured value.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 측정 액체의 온도에 영향을 받지 않고 액체를 강제 토출시켜 획득하는 각종 검출 값 들을 통해, 표준온도에서의 액체의 절대점도를 신속하고 용이하게 파악할 수 있는 디지털 점도계를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is a digital viscometer that can quickly and easily determine the absolute viscosity of the liquid at the standard temperature through various detection values obtained by forcibly discharging the liquid without being affected by the temperature of the measurement liquid The purpose is to provide.

본 발명의 다른 목적은 액체의 장입 및 강제 토출을 위한 유체토출부를 다양한 직경을 갖는 유체토출부로 교체가 가능함에 따라 뉴튼성 액체와 함께 비뉴튼성 액체의 점도를 얻을 수 있어, 점도 검출범위를 넓힐 수 있는디지털 점도계를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to obtain a viscosity of a non-Newtonian liquid with a Newtonian liquid as the fluid discharge unit for charging and forcing the liquid can be replaced with a fluid discharge unit having various diameters, thereby increasing the viscosity detection range. To provide a digital viscometer that can.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 점도 측정을 위한 액체를 장입하고, 상기 액체를 강제로 토출시키기 위한 유체토출부; 상기 유체토출부를 구동하기 위한 구동부를 포함하는 몸체; 상기 유체토출부에 각각 설치되며, 상기 유체토출부 내부의 압력을 측정하기 위한 제1 압력센서 및 상기 유체토출부로부터 토출되는 부분의 압력을 측정하기 위한 제2 압력센서; 상기 유체토출부에 설치되며, 상기 액체의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 및 상기 몸체에 설치되며, 상기 유체관에 장입된 액체의 배출시간을 검출하여 상기 온도센서에 의해 검출된 온도에서의 유체의 점도를 산출하고, 상기 검출 온도에서의 유체 점도를 통해 표준온도에서의 액체의 점도를 검출하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is filled with a liquid for viscosity measurement therein, the fluid discharge unit for forcibly discharging the liquid; A body including a driving part for driving the fluid discharge part; A first pressure sensor installed at each of the fluid discharge parts, a first pressure sensor for measuring pressure inside the fluid discharge part, and a second pressure sensor for measuring pressure of a part discharged from the fluid discharge part; A temperature sensor installed at the fluid discharge part and configured to detect a temperature of the liquid; And installed in the body, detects the discharge time of the liquid charged into the fluid pipe to calculate the viscosity of the fluid at the temperature detected by the temperature sensor, and at the standard temperature through the fluid viscosity at the detected temperature It provides a digital viscometer comprising a control unit for detecting the viscosity of the liquid.

상기 유체토출부는, 액체가 장입되는 유체관; 상기 유체관에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 피스톤; 및 상기 유체관 보다 작은 지름으로 이루어지며, 액체가 토출되는 상기 유체관의 선단에 연통 결합되는 모세관을 포함할 수 있다.The fluid discharge portion, the fluid pipe into which the liquid is charged; A piston slidably inserted into the fluid tube; And a capillary tube having a smaller diameter than the fluid tube and communicatively coupled to the front end of the fluid tube through which liquid is discharged.

상기 제1 압력센서는 상기 피스톤의 선단에 배치되고, 상기 제2 압력센서는 상기 모세관에 각각 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 모세관은 상기 유체관에 분리 가능하게 결합될 수 있다.Preferably, the first pressure sensor is disposed at the front end of the piston, and the second pressure sensor is disposed at the capillary tube, respectively. In this case, the capillary tube may be detachably coupled to the fluid tube.

상기 온도센서는 유체관 내부의 액체와 접촉한 상태로 온도를 측정할 수 있도록 상기 피스톤의 선단에 배치되는 것이 바람직하다.The temperature sensor is preferably disposed at the tip of the piston to measure the temperature in contact with the liquid in the fluid tube.

상기 몸체는 상기 피스톤의 최대이동거리를 제한하기 위한 리미트센서를 포함할 수 있다.The body may include a limit sensor for limiting the maximum travel distance of the piston.

상기 구동부는 일부가 상기 피스톤을 가압하는 것이 바람직하며, 이와 같은 구동부는 모터; 상기 모터에 의해 구동하는 피니언; 및 상기 피니언과 연동하여 상기 피스톤을 가압할 수 있도록 일단이 상기 피스톤의 후단에 결합되는 래크를 포함할 수 있다.Preferably, the driving part pressurizes the piston, and the driving part includes a motor; A pinion driven by the motor; And a rack having one end coupled to a rear end of the piston so as to press the piston in cooperation with the pinion.

상기 몸체는 상기 산출된 액체의 점도를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것이 바람직하다.The body preferably includes a display unit for displaying the viscosity of the calculated liquid.

상기 유체토출부는 다양한 직경으로 이루어진 유체토출부를 적용하여 측정 액체에 대한 점도의 측정 범위를 확장하기 위해 상기 몸체에 분리 가능하게 결합될 수 있다.The fluid discharge part may be detachably coupled to the body in order to extend the measurement range of the viscosity for the measurement liquid by applying a fluid discharge part having various diameters.

또한, 본 발명은 유체관 내부에서의 액체의 제1 압력과 액체의 온도를 측정하는 단계; 상기 유체관으로부터 액체를 강제 토출하는 유체토출부분에서의 액체의 제2 압력을 측정하는 단계; 상기 측정온도에서의 유량을 측정하는 단계; 상기 측정된 유량과 상기 액체의 제1 및 제2 압력 차를 통해 측정 온도에서의 점도를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 측정 온도에서의 점도와 Lewis-Squires 차트로부터 상기 액체의 표준온도에서의 절대점도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 점도측정방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.In addition, the present invention comprises the steps of measuring the temperature of the liquid and the first pressure of the liquid in the fluid tube; Measuring a second pressure of the liquid in the fluid ejection portion forcibly discharging the liquid from the fluid tube; Measuring a flow rate at the measurement temperature; Calculating a viscosity at a measured temperature through the measured difference between the measured flow rate and the first and second pressures of the liquid; And calculating the absolute viscosity at the standard temperature of the liquid from the calculated viscosity at the measured temperature and the Lewis-Squires chart, thereby achieving the above object. .

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 온도 보정 기능을 구비하여 측정 온도에 영향을 받지 않고 소정 액체의 표준 온도(예를 들면, 25℃)에서의 절대점도를 산출할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, there is an advantage that the absolute viscosity at a standard temperature (for example, 25 ° C.) of a predetermined liquid can be calculated without being affected by the measurement temperature by having a temperature correction function.

또한, 본 발명은 액체를 유체관으로부터 강제 토출함으로써 단시간 내에 점도 측정이 가능하다.In the present invention, viscosity can be measured within a short time by forcibly discharging the liquid from the fluid tube.

더욱이, 본 발명은 유체토출부를 탈부착 가능하도록 구성함으로써, 여러 종류의 액체의 점도를 산출할 수 있고, 휴대가 간편하여 장소에 구애받지 않고 소정 액체의 점도를 구할 수 있다.Further, the present invention is configured to be detachable from the fluid discharge unit, so that the viscosity of various types of liquids can be calculated, and it is easy to carry, so that the viscosity of a predetermined liquid can be obtained regardless of the place.

또한, 본 발명은 유체토출부의 유체관 직경을 변경함으로써 뉴튼성 액체의 점도는 물론 비뉴튼성 액체의 점도도 산출 가능하므로 점도 측정범위를 확장할 수 있다.In addition, the present invention can calculate the viscosity of the Newtonian liquid as well as the viscosity of the non-Newtonian liquid by changing the fluid tube diameter of the fluid discharge portion can extend the viscosity measurement range.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세관식 디지털 점도계를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세관식 디지털 점도계를 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세관식 디지털 점도계를 통한 점도검출과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a schematic view showing a capillary digital viscometer according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram showing a custom-type digital viscometer according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating a viscosity detection process using a custom-type digital viscometer according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 세관식 디지털 점도계(1)의 구성을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration of the capillary digital viscometer (1) according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 세관식 디지털 점도계(1)는 휴대가 가능하도록 소형으로 제작되며, 자체적으로 일정한 전압을 공급하기 위한 교환식 또는 충전식 배터리(B)가 장착된다.Referring to Figure 1, the customs-type digital viscometer 1 of the present invention is made compact to be portable, and is equipped with a replaceable or rechargeable battery B for supplying a constant voltage on its own.

본 발명의 세관식 디지털 점도계(1)는 몸체(10), 구동부(30), 유체토출부(50), 제1 및 제2 압력센서(71,73), 온도센서(75), 리미트센서(77) 및 제어부(90)를 포함한다.The tubular digital viscometer 1 of the present invention includes a body 10, a driving unit 30, a fluid discharge unit 50, first and second pressure sensors 71 and 73, a temperature sensor 75, and a limit sensor ( 77) and the controller 90.

몸체(10)는 길이방향으로 상단을 따라 안착홈(11)이 형성되며, 안착홈(11)에는 유체토출부(50)가 분리 가능하게 안착된다.Body 10 has a seating groove 11 is formed along the top in the longitudinal direction, the fluid discharge portion 50 is detachably seated in the seating groove (11).

또한, 몸체(10)는 내측에 구동부(30) 및 제어부(90)가 설치되며, 외측면에는 산출된 점도를 디스플레이하기 위한 디스플레이부(13) 및 다수의 조작버튼(15)이 배치된다.In addition, the body 10 is provided with a drive unit 30 and a control unit 90 on the inside, the display unit 13 and a plurality of operation buttons 15 for displaying the calculated viscosity is disposed on the outer surface.

구동부(30)는 유체토출부(50)의 피스톤(51)을 가압하여 유체관(53) 내에 장입된 액체를 유체관(53)으로부터 강제 배출한다. 이를 위해 구동부(30)는 모터(31)와, 모터(31)의 구동축에 연결되어 모터(31)의 구동에 따라 회전하는 피니언(33)과, 피니언(33)에 연동하여 직선 운동하는 래크(35)를 포함한다. The driving part 30 pressurizes the piston 51 of the fluid discharge part 50 to forcibly discharge the liquid charged in the fluid pipe 53 from the fluid pipe 53. To this end, the driving unit 30 is connected to the motor 31, the drive shaft of the motor 31, the pinion 33 is rotated in accordance with the drive of the motor 31, and the rack in linear motion in conjunction with the pinion (33) 35).

래크(35)는 대략 몸체(10)의 길이방향으로 배치되고, 일단이 피스톤(51)의 후단(51b)에 고정하도록 몸체(10) 외부로 돌출된다. 이때, 래크(35)의 일단에는 피스톤(51)의 후단(51b)이 분리 가능하게 삽입 고정되는 고정홈(37)이 형성된다.The rack 35 is disposed substantially in the longitudinal direction of the body 10 and protrudes out of the body 10 so that one end is fixed to the rear end 51b of the piston 51. At this time, the end of the rack 35 is formed with a fixing groove 37 to which the rear end 51b of the piston 51 is inserted and fixed.

유체토출부(50)는 시료 즉, 피스톤(51) 및 피스톤(51)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 유체관(53)을 포함한다.The fluid discharge part 50 includes a sample, that is, a piston 51 and a fluid pipe 53 into which the piston 51 is slidably inserted.

피스톤(51)은 액체를 가압하기 위해 외주가 유체관(53) 내주면에 밀착되는 패킹부(51a)가 선단에 결합된다. 이 경우 패킹부(51a)는 가압면(51c)에 제1 압력센서(71) 및 온도센서(75)가 배치된다.The piston 51 has a packing portion 51a whose outer circumference is in close contact with the inner circumferential surface of the fluid pipe 53 to pressurize the liquid is coupled to the tip. In this case, the packing part 51a is provided with a first pressure sensor 71 and a temperature sensor 75 on the pressing surface 51c.

유체관(53)은 선단에 모세관(55)이 연통 결합되는 연결포트(53a)가 형성되고, 이 경우 모세관(55)은 유체관(53)으로부터 배출되는 액체를 유도하는 역할과 함께 제2 압력센서(73)를 지지하는 역할을 한다.The fluid pipe 53 has a connection port 53a through which a capillary tube 55 is communicatively coupled to the front end, and in this case, the capillary tube 55 serves to guide the liquid discharged from the fluid pipe 53 and has a second pressure. It serves to support the sensor 73.

제1 압력센서(71)는 유체관(53) 내부에 장입된 액체에 가해지는 제1 압력 값을 검출하고, 제2 압력센서(73)는 유체관(53)으로부터 토출되어 모세관(55)을 통과하는 액체에 가해지는 제2 압력 값을 검출한다. 상기 제1 및 제2 압력센서(71,73)는 검출된 제1 및 제2 압력 값을 제어부(90)로 전송한다.The first pressure sensor 71 detects a first pressure value applied to the liquid charged into the fluid tube 53, and the second pressure sensor 73 is discharged from the fluid tube 53 to close the capillary tube 55. The second pressure value applied to the passing liquid is detected. The first and second pressure sensors 71 and 73 transmit the detected first and second pressure values to the controller 90.

온도센서(75)는 유체관(53) 내부에 장입된 액체의 현재온도를 검출하고, 검출된 온도 값을 제어부(90)로 전송한다.The temperature sensor 75 detects the present temperature of the liquid charged into the fluid pipe 53, and transmits the detected temperature value to the controller 90.

리미트센서(77)는 피스톤(51)이 유체관(53)의 액체 토출부 측으로 어느 일정한 위치에서 멈추지 않고 계속 진행할 경우 패킹부(51a)에 설치된 제1 압력센서(71) 및 온도센서(75)가 유체관(53)의 선단 내벽에 충돌하여 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.The limit sensor 77 has a first pressure sensor 71 and a temperature sensor 75 installed in the packing part 51a when the piston 51 proceeds continuously without stopping at a certain position toward the liquid discharge part of the fluid pipe 53. Is prevented from colliding with the inner wall of the front end of the fluid pipe 53 to prevent damage.

이를 위해, 리미트센서(77)는 유체관(53) 내부에 설치되며, 바람직하게는 액체의 토출이 이루어지는 부분에 인접하도록 설치한다. 상기 리미트센서(77)는 스위치 타입으로 이루어져 유체관(53) 선단을 향해 이동하는 피스톤(51)의 패킹부(51a)에 의해 가압될 때 리미트신호를 제어부(90)로 전송한다.To this end, the limit sensor 77 is installed inside the fluid pipe 53, and is preferably installed to be adjacent to the portion where the liquid is discharged. The limit sensor 77 is of a switch type and transmits a limit signal to the control unit 90 when it is pressurized by the packing part 51a of the piston 51 moving toward the tip of the fluid pipe 53.

도 2를 참고하면, 제어부(90)는 입력단에 제1 압력센서(71), 제2 압력센서(73), 온도센서(75) 및 리미트센서(77)가 전기적으로 접속되며, 출력단에는 디스플레이부(13) 및 구동부(90)가 각각 전기적으로 접속된다.Referring to FIG. 2, the controller 90 is electrically connected to a first pressure sensor 71, a second pressure sensor 73, a temperature sensor 75, and a limit sensor 77 at an input terminal, and a display unit at an output terminal. 13 and the drive part 90 are electrically connected, respectively.

또한, 제어부(90)는 ROM과 RAM으로 이루어진 메모리부(91)를 포함한다. ROM에는 점도를 산출하기 위한 소정의 프로그램 및 Lewis-Squires 차트가 데이터로 저장되고, RAM에는 상술한 제1 압력센서(71), 제2 압력센서(73), 온도센서(75) 및 리미트센서(77)로부터 입력된 값 들이 저장된다.The control unit 90 also includes a memory unit 91 consisting of a ROM and a RAM. In the ROM, a predetermined program for calculating the viscosity and Lewis-Squires chart are stored as data, and in the RAM, the first pressure sensor 71, the second pressure sensor 73, the temperature sensor 75, and the limit sensor ( The values entered from 77) are stored.

상기 제어부(90)를 통해서 유체관(53)에 장입된 액체의 점도를 구하는 과정을 도 3을 참고하여 순차적으로 설명한다.A process of obtaining the viscosity of the liquid charged into the fluid tube 53 through the control unit 90 will be described sequentially with reference to FIG. 3.

먼저, 다수의 조작버튼(15) 중 피스톤(53)의 후진 구동버튼을 누르면, 제어부(90)는 구동부(50)를 구동시켜 피스톤(53)을 후진시켜 액체를 유체관(53) 내부로 흡입한다. 이 경우 액체의 최대 고정치의 부피만큼 액체를 흡입하게 되면, 제어부(90)는 피스톤(53)의 후진 구동을 정지시킨다.First, when the reverse driving button of the piston 53 of the plurality of operation buttons 15 is pressed, the control unit 90 drives the driving unit 50 to reverse the piston 53 to suck the liquid into the fluid tube 53. do. In this case, when the liquid is sucked in by the volume of the maximum fixed value of the liquid, the controller 90 stops the backward driving of the piston 53.

이 상태에서, 다수의 조작버튼(15) 중 피스톤(53) 전진 구동버튼을 누르면, 제어부(90)는 구동부(30)를 구동시켜 피스톤(51)을 전진 방향으로 가압한다.In this state, when the piston 53 forward drive button of the plurality of operation buttons 15 is pressed, the control unit 90 drives the drive unit 30 to press the piston 51 in the forward direction.

이 경우, 제1 압력센서(71)는 유체관(53) 내부의 가압 측에 존재하는 액체에 가해지는 제1 압력 값을 검출하고, 온도센서(73)는 현재의 액체 온도를 검출한다(S1). 상기 검출된 제1 압력 값과 액체 온도는 제어부(90)로 전송된 후, 제어부(90)에 의해 메모리부(91)로 저장된다.In this case, the first pressure sensor 71 detects the first pressure value applied to the liquid existing on the pressurized side inside the fluid pipe 53, and the temperature sensor 73 detects the current liquid temperature (S1). ). The detected first pressure value and the liquid temperature are transmitted to the control unit 90, and then stored in the memory unit 91 by the control unit 90.

피스톤(51)이 유체관(53)의 선단을 향해 소정 속도로 이동하면 유체관(53) 내의 액체는 모세관(55)으로 토출된 후 모세관(55)을 거쳐 외부로 배출된다. 이때 제2 압력센서(73)는 모세관(55) 내의 유체의 제2 압력 값을 검출하고(S2) 이를 제어부(90)로 전송하면, 제어부(90)에 의해 메모리부(91) 제2 압력 값이 저장된다.When the piston 51 moves at a predetermined speed toward the front end of the fluid pipe 53, the liquid in the fluid pipe 53 is discharged into the capillary tube 55 and then discharged to the outside through the capillary tube 55. At this time, when the second pressure sensor 73 detects the second pressure value of the fluid in the capillary tube 55 (S2) and transmits it to the control unit 90, the second pressure sensor 73 receives the second pressure value of the memory unit 91 by the control unit 90. Is stored.

피스톤(51)이 이동 중 리미트센서(77)에 의해 감지되면, 리미트센서(77)는 리미트신호를 제어부(90)로 전송하고, 제어부(90)는 모터(31)의 구동을 정지시켜 피스톤(51)을 멈춘다.When the piston 51 is detected by the limit sensor 77 during movement, the limit sensor 77 transmits a limit signal to the control unit 90, and the control unit 90 stops the driving of the motor 31 so that the piston ( 51) stop.

한편, 유체관(53)에 장입되는 액체의 부피가 일정하도록 고정시켜 놓음에 따라, 액체의 부피 제어부(90)는 메모리부(91)에 미리 저장된 프로그램에 의해 액체의 부피와 시간 값을 이용하여 유량(Q)을 산출한다(S3). 이 경우 상기 시간 값은 액체가 유체관(53)으로부터 모두 배출될 때까지의 시간을 측정하여 얻은 값이다.Meanwhile, as the volume of the liquid charged into the fluid tube 53 is fixed to be constant, the volume control unit 90 of the liquid uses the volume and time value of the liquid by a program stored in advance in the memory unit 91. The flow rate Q is calculated (S3). In this case, the time value is a value obtained by measuring the time until all liquid is discharged from the fluid pipe 53.

또한, 제어부(90)는 상기 유량(Q)과 액체의 제1 및 제2 압력 값의 변화량을 이용하여 하기의 수학식 1에 기초한 측정 온도에서의 점도(μm)를 산출한다(S4).In addition, the control unit 90 calculates the viscosity (μ m ) at the measurement temperature based on Equation 1 below using the flow rate Q and the amount of change in the first and second pressure values of the liquid (S4).

Figure 112011004141657-pat00001
Figure 112011004141657-pat00001

여기서, μm= 측정온도에서의 액체의 점도(Poise), D= 모세관 직경(㎝), L= 모세관 길이(㎝), ΔP(t)= 제1 및 제2 압력 간의 변화량(dyne/㎠) 및 Q(t)= 유량(㎤/s) 이다.Where μ m = viscosity of the liquid at the measurement temperature (Poise), D = capillary diameter (cm), L = capillary length (cm), ΔP (t) = amount of change between the first and second pressures (dyne / cm 2) And Q (t) = flow rate (cm 3 / s).

이어서 제어부(90)는 상기와 같이 산출된 측정 온도에서의 점도(μm)를 이용하여 Lewis-Squires 차트로부터 유도된 하기 수학식 2를 통해 상기 액체의 표준온도(예를 들면, 25℃)에서의 절대점도(μL)를 산출한다(S5).Subsequently, the controller 90 uses the viscosity at the measured temperature (μ m ) calculated as described above at the standard temperature (eg, 25 ° C.) of the liquid through Equation 2 derived from the Lewis-Squires chart. The absolute viscosity (μ L ) of is calculated (S5).

Figure 112011004141657-pat00002
Figure 112011004141657-pat00002

여기서, μL= 표준온도에서의 측정 액체의 점도(cP), μm= 측정 온도에서의 액체의 점도(cP), Ts= 표준온도(℃) 및 Tm= 측정 온도(℃) 이다.Where μ L = viscosity of the measurement liquid at standard temperature (cP), μ m = viscosity of the liquid at measurement temperature (cP), T s = standard temperature (° C.) and T m = measurement temperature (° C.).

그후, 제어부(90)는 상기 산출된 액체의 표준온도에서의 절대점도(μL)를 디스플레이부(13)로 출력함으로써 산출 결과를 신속하게 파악할 수 있다.Thereafter, the control unit 90 can quickly grasp the calculation result by outputting the absolute viscosity μ L at the standard temperature of the liquid to the display unit 13.

또한, 본 발명은 액체의 장입 및 강제 토출을 위한 유체토출부(50)를 다양한 직경을 갖도록 다수 개 마련하고 이를 측정하고자 하는 액체에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이 경우 몸체(10)는 다양한 직경의 유체토출부(50)를 안정적으로 지지할 수 있도록 안착홈(11)이 형성되는 몸체(10)의 상부를 탄성을 갖는 재질로 형성하거나, 통상의 클램핑 구조를 갖을 수 있다. 이에 따라 본 발명은 뉴튼성 액체와 함께 비뉴튼성 액체의 점도를 얻을 수 있어, 점도의 검출범위를 확장 할 수 있다.In addition, the present invention may be provided with a plurality of the fluid discharge unit 50 for charging and forcibly discharging the liquid having a variety of diameters and can be selected accordingly according to the liquid to be measured. In this case, the body 10 is formed of an elastic material or the upper portion of the body 10 in which the seating groove 11 is formed so as to stably support the fluid discharge portion 50 of various diameters, or a conventional clamping structure It may have a. Accordingly, the present invention can obtain the viscosity of the non-Newtonian liquid together with the Newtonian liquid, and can extend the detection range of the viscosity.

더욱이 본 발명은 측정 범위의 온도에 대응하는 물의 점도 값을 메모리부(91)에 미리 저장하고, 상기 본 발명을 통해 얻은 액체의 측정 값들과 상기 물의 점도 값을 이용하여 액체의 상대점도를 산출하는 것도 가능하다.Furthermore, the present invention stores in advance the viscosity value of water corresponding to the temperature of the measurement range in the memory unit 91, and calculates the relative viscosity of the liquid using the measured values of the liquid obtained through the present invention and the viscosity value of the water It is also possible.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10: 몸체 11: 안착홈
13: 디스플레이부 30: 구동부
31: 모터 33: 피니언
35: 래크 50: 유체토출부
51: 피스톤 51a: 패킹
53: 유체관 55: 모세관
71: 제1 압력센서 73: 제2 압력센서
75: 온도센서 77: 리미트센서
90: 제어부 91: 메모리부10: body 11: seating groove
13: display unit 30: driving unit
31: Motor 33: Pinion
35: rack 50: fluid discharge portion
51: piston 51a: packing
53: fluid tube 55: capillary tube
71: first pressure sensor 73: second pressure sensor
75: temperature sensor 77: limit sensor
90: control unit 91: memory unit

Claims (11)

내부에 점도 측정을 위한 액체를 장입하고, 상기 액체를 강제로 토출시키기 위한 유체토출부;
상기 유체토출부를 구동하기 위한 구동부를 포함하는 몸체;
상기 유체토출부에 각각 설치되며, 상기 유체토출부 내부의 압력을 측정하기 위한 제1 압력센서 및 상기 유체토출부로부터 토출되는 부분의 압력을 측정하기 위한 제2 압력센서;
상기 유체토출부에 설치되며, 상기 액체의 온도를 검출하기 위한 온도센서; 및
상기 몸체에 설치되며, 상기 유체토출부에 장입된 액체의 배출시간을 검출하여 상기 온도센서에 의해 검출된 온도에서의 유체의 점도를 산출하고, 상기 검출 온도에서의 유체 점도를 통해 표준온도에서의 액체의 점도를 검출하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.A fluid discharge part for charging a liquid for viscosity measurement therein and forcibly discharging the liquid;
A body including a driving part for driving the fluid discharge part;
A first pressure sensor installed at each of the fluid discharge parts, a first pressure sensor for measuring pressure inside the fluid discharge part, and a second pressure sensor for measuring pressure of a part discharged from the fluid discharge part;
A temperature sensor installed at the fluid discharge part and configured to detect a temperature of the liquid; And
Installed in the body, detecting the discharge time of the liquid charged into the fluid discharge portion to calculate the viscosity of the fluid at the temperature detected by the temperature sensor, and at the standard temperature through the fluid viscosity at the detected temperature And a control unit for detecting the viscosity of the liquid. 제1항에 있어서, 상기 유체토출부는,
액체가 장입되는 유체관;
상기 유체관에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 피스톤; 및
상기 유체관 보다 작은 지름으로 이루어지며, 액체가 토출되는 상기 유체관의 선단에 연통 결합되는 모세관을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.The method of claim 1, wherein the fluid discharge unit,
A fluid tube into which a liquid is charged;
A piston slidably inserted into the fluid tube; And
And a capillary tube having a smaller diameter than the fluid tube and communicatively coupled to the tip of the fluid tube through which liquid is discharged. 제2항에 있어서, 상기 제1 압력센서는 상기 피스톤의 선단에 배치되고, 상기 제2 압력센서는 상기 모세관에 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.The digital viscometer of claim 2, wherein the first pressure sensor is disposed at the tip of the piston, and the second pressure sensor is disposed at the capillary tube. 제3항에 있어서, 상기 모세관은 상기 유체관에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.4. The digital viscometer of claim 3, wherein the capillary tube is detachably coupled to the fluid tube. 제2항에 있어서, 상기 온도센서는 상기 피스톤의 선단에 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.3. The digital viscometer of claim 2, wherein the temperature sensor is disposed at the tip of the piston. 제2항에 있어서, 상기 몸체는 상기 피스톤의 최대이동거리를 제한하기 위한 리미트센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.3. The digital viscometer of claim 2, wherein the body includes a limit sensor for limiting the maximum travel distance of the piston. 제2항에 있어서, 상기 구동부는 일부가 상기 피스톤을 가압하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.The digital viscometer according to claim 2, wherein the driving part pressurizes the piston. 제7항에 있어서, 상기 구동부는
모터;
상기 모터에 의해 구동하는 피니언; 및
상기 피니언과 연동하여 상기 피스톤을 가압할 수 있도록 일단이 상기 피스톤의 후단에 결합되는 래크를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.The method of claim 7, wherein the driving unit
motor;
A pinion driven by the motor; And
And a rack having one end coupled to a rear end of the piston so as to press the piston in cooperation with the pinion. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 상기 산출된 액체의 점도를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.The digital viscometer of claim 1, wherein the body includes a display unit for displaying the calculated viscosity of the liquid. 제1항에 있어서, 상기 유체토출부는 다양한 직경으로 이루어진 유체토출부를 적용하여 측정 액체에 대한 점도의 측정 범위를 확장하기 위해 상기 몸체에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 디지털 점도계.The digital viscometer of claim 1, wherein the fluid discharge part is detachably coupled to the body to apply a fluid discharge part having various diameters to expand the measurement range of the viscosity for the measurement liquid. 유체관 내부에서의 액체의 제1 압력과 액체의 온도를 측정하는 단계;
상기 유체관으로부터 액체를 강제 토출하는 유체토출부분에서의 액체의 제2 압력을 측정하는 단계;
상기 측정온도에서의 유량을 측정하는 단계;
상기 측정된 유량과 상기 액체의 제1 및 제2 압력 차를 통해 하기의 수학식 1에 의해 측정 온도에서의 점도를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 측정 온도에서의 점도와 Lewis-Squires 차트로부터 유도된 하기 수학식 2를 통해 상기 액체의 표준온도에서의 절대점도를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 점도측정방법.
Figure 112011004141657-pat00003

(단, μm=측정온도에서의 액체의 점도(Poise), D= 모세관 직경(㎝), L=모세관 길이(㎝), ΔP(t)= 제1 및 제2 압력차이 값(dyne/㎠) 및 Q(t)= 유량(㎤/s)이다.)
Figure 112011004141657-pat00004

(단, μL= 표준온도에서의 측정 액체의 점도(cP), μm= 측정 온도에서의 액체의 점도(cP), Ts= 표준온도(℃) 및 Tm= 측정 온도(℃)이다.)Measuring a first pressure of the liquid and a temperature of the liquid inside the fluid tube;
Measuring a second pressure of the liquid in the fluid ejection portion forcibly discharging the liquid from the fluid tube;
Measuring a flow rate at the measurement temperature;
Calculating a viscosity at a measured temperature by Equation 1 through the difference between the measured flow rate and the first and second pressures of the liquid; And
And calculating the absolute viscosity at the standard temperature of the liquid through Equation 2 derived from the calculated viscosity at the measured temperature and Lewis-Squires chart.
Figure 112011004141657-pat00003

(Μ m = viscosity of liquid at measurement temperature (Poise), D = capillary diameter (cm), L = capillary length (cm), ΔP (t) = first and second pressure difference values (dyne / ㎠) And Q (t) = flow rate (cm 3 / s).)
Figure 112011004141657-pat00004

(Μ L = viscosity of the measurement liquid at standard temperature (cP), μ m = viscosity of the liquid at measurement temperature (cP), T s = standard temperature (° C) and T m = measurement temperature (° C)) .)
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