JPH02222826A - 細管式レオメータ - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は細管細管式レオメータに関し、特にピストン移
動量から求める試料の粘性の測定精度を向上させる技術
に関するものである。

Ｂ、従来の技術 この種のレオメータは、樹脂９食品、セラミックス、生
ゴム等の所望温度条件下における粘度を測定するもので
あり、第４図に示すように試験機本体２０と、ピストン
の速度から粘性や流れ値などの粘性を演算する制御袋Ｗ
（図示せず）から成る。この本体部分２０は、被測定試
料１を入れるシリンダ２と、このシリンダ２の外周に設
けられたヒータ３と、シリンダ２の下面側に配設され試
料通過用の孔４ａを有するダイ４と、シリンダ２に螺合
されてダイ４をシリンダ２に取付けるダイ押え５と、ピ
ストン６とを有する。矢印ａのようにビス・トン６に一
定の荷重を加えると共に、ヒータ３により試料１を所要
の一定値に加熱保持すると、溶融した試料１が孔４ａか
ら押し出される。

第５図は、制御装置で求められるピストン６の移動距離
（移動量）の時間変化のグラフである。

このグラフに基づいて、予め設定したピストン６の移動
量ＪＷＳｉと８２間の所要時間Δｔを求めてピストン６
の速度を演算し、換算式から粘度データを求める。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、シリンダ２内に投入する試料の多少によ
りピストン６のストロークエンド時のピストン移動量が
異なり、適切に試料が投入された場合は第６図のグラフ
ａの状態になるが、試料が少ない場合などは同図グラフ
ｂの状態になる。このグラフｂでは、ピストン移動距離
Ｓ２に到達する前にグラフが飽和領域に入り、グラフｂ
から求められた所要時間Δｔｂは正規のグラフａから求
められた所要時間Δｔａより長くなり、測定誤差が生じ
る。

これを避けるため、予め試料を重量測定して一定量の試
料を投入することも考えられるが、試験開始前の予熱時
に試料が流出する場合があり、シリンダ２内の試料の量
を一定にするのが困難である。

本発明の技術的課題は、試料投入量がばらついても測定
誤差が生じないようにすることにある。

００課題を解決するための手段 本発明に係る細管式レオメータは、ピストンの移動量を
検出し時間のデータとともに記憶する手段と、この記憶
されたピストン移動量に基づいて特定のピストンの移動
地点を定めるとともにこの特定移動地点を中心とする前
後の２つの移動地点を求め、この２点間の移動量と２点
間を移動するピストンの所要時間とから試料の粘性を演
算する演算手段とを具備するものである。

６１作用 ピストンの全移動量からその中間移動地点を特定の地点
として算出することによって、この特定地点を挟む前後
２地点の移動量と時間とから粘性が求められ、投入試料
の多少が計測に影響しない。

Ｆ、実施例 第１図は本発明に係る細管式レオメータの制御装置のブ
ロック図であり、第４図に示した試験機本体２０ととも
に用いられる。ポテンショメータ１１はピストン６の下
降量に応じたパルス信号を。

温度検出器１２はヒータ３により加熱された試料温度に
応じた温度信号をそれぞれ入出力回路１３を介して制御
回路１４に入力する。制御回路１４は、各種演算を実行
するＣ　Ｐ　Ｕ　１４　ａ、後述のピストン移動量を記
憶するメモリ１４ｂなどを有する。キーボード１５は後
述の基準ピストン移動量を入力したり、試験条件を定め
る各種データを制御回路１４に入力するのに用いられる
。ヒータ３は制御口＠１４により制御され、例えば試料
の加熱温度が一定になるようにコントロールされる。

プリンタ１６は、試験条件、試験結果などを記録する。

この実施例においては、次のような方式でピストン６の
速度を求める。

ピストン６が例えばストロークエンドまで下降する間の
ピストン移動距離の時間変化グラフａを第２図に示す、
ストロークエンド時のピストン移動量をＳとするとき、
Ｓ／２から特定の移動地点に求めて値Ａとし、さらにＳ
／ｎ（ｎは正の整数）を求めて値Ｂとする０次に、特定
の移動地点を挟んだ前後の２点を求めるため、Ａ−Ｂを
求めて値Ｃとし、Ａ＋Ｂを求めて値りどする。こうして
求めたピストン移動量Ｃ，Ｄ間をピストン６が移動する
に要する時間Δｔを求める。この時間ΔしとＣ，Ｄ間の
移動距離からピストンの速度を求める。

なお、ｎは２〜５程度の値が好ましい。

第３図は、このような方式による測定手順を示す。

測定開始と共にこのプログラムが起動され、ステップＳ
１において、ポテンショメータ１１で検出するピストン
移動量を所定時間間隔で読み込んでメモリ１４ｂ（不図
示）に記憶する。ステップＳ２で試験終了が判定される
までステップＳ１が繰り返される。試験終了は、例えば
ピストン６がストロークエンドまで移動したか否かなど
から判定できる。試験終了後にステップＳ３に進み、ス
トロークエンド時のピストン６の移動量Ｓ（第２図）を
求めてＳ／２を演算し値Ａとして記憶するとともに、ス
テップＳ４に進み、Ｓ　／　ｎを演算し値Ｂとして記憶
する。さらにステップＳ５でＡ−Ｂを演算し値Ｃとして
記憶し、ステップＳ６でＡ＋Ｂを演算し値りとして記憶
する。次いでステップＳ７に進み、値Ｃ，Ｄを読み込ん
だ時刻ｔｌｌ　ｔ、をメモリのアドレスとサンプリング
周期から求める１次に、ステップＳ８において、ピスト
ン移動量りとＣとの差をステップＳ７で求めた時刻ｔ□
ｌ　ｔ２間の時間間隔で除してピストン６の速度を求め
、これにシリンダ２の有効断面積ａを乗じて試料の流れ
値Ｑを求める。

このようにしてピストン６の速度を求めるようにすれば
、試料の投入量が少なくビス！・ン移動量が第２図のグ
ラフｂに示すように時間変化しても、ピストン速度演算
に供される点としてＣ’　、Ｄ’が選択されるので、測
定精度が向上する。すなわち１点Ｃ，Ｄを固定的に用い
ると、グラフｂでは点りがグラフの飽和領域に入りΔｔ
が長くなってしまうが、ストロークエンド時のピストン
移動量を基準としその中間の特定地点を挟む前後の２点
Ｃ’　、Ｄ″を選択すれば、グラフの直Ｓ領域のデータ
からピストン速度が演算されるので、試料の投入量の多
少に拘らず測定精度が向上する。

なお以上では、ストロークエンド時のピストン移動量を
基準値としたが、ストロークンド前の移動量を基準値と
して用いることもできる。この場合、測定に先立ってキ
ーボード１５から基準ピストン移動量Ｓを入力して制御
回路１４内のメモリ１４ｂに記憶する。また上記では、
基準値Ｓを１／２としてそれを中心とした前後の範囲を
求めたが、中心点は１／２に限らない。

また以上では、メモリ１４ｂに記憶した生のデータを用
いて２つの移動量を求めたが、メモリ１４ｂ内のデータ
にはばらつきがあり直線性が悪いときなどは、最小二乗
法による直線式回帰により求めた直線上の２つのデータ
を用いてもよい。

Ｇ１発明の詳細 な説明したように１本発明は、ピストン移動量の時間変
化グラフに応じて２つの移動量を求めるから、この２地
点は粘性計測に良好な位置となり、したがってこの２点
を移動するに要する時間からピストンの速度を求めて試
料の粘性を演算することにより、試料の投入量がばらつ
いても精度のよい測定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は一実施例を説明するもので、第１図が
制御装置を示すブロック図、第２図がピストン移動量の
時間変化を示すグラフ、第３図は処理手順例を示すフロ
ーチャー１−２第４図は試験機本体の断面図である。第
５図および第６図は従来例を説明するグラフである。 １；試料　　　　　２ニジリンダ ３：ヒータ　　　　　６：ピストン ９：ダイ　　　　１１：ポテンショメータ１２：温度検
出器　１３：入出力回路 １４：制御回路　１４ａ：ＣＰＵ １４ｂ：メモリ　　　ＩＳ：キーボード２０：試験機本
体 ／＋ノ 第１図 特許出原人　　株式会社島津製作所 代理人弁理士　　　永　井　冬　紀 第２図 第４Ｎ 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダ内に投入した試料を加熱しつつピストンで押圧
   し溶融した試料をシリンダ底部の細管孔から流出させこ
   のピストンの移動量とそれに要した時間から試料の粘性
   を求めるレオメーターであって、前記ピストンの移動量
   を検出し時間のデータとともに記憶する手段と、この記
   憶されたピストン移動量に基づいて特定のピストンの移
   動地点を定めるとともにこの特定移動地点を中心とする
   前後の２つの移動地点を求め、この２点間の移動量と２
   点間を移動するピストンの所要時間とから試料の粘性を
   演算する演算手段とを具備することを特徴とする細管式
   レオメータ。