JPH03162648A - 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〕 本発明は液体等の粘性を有する試料の粘度測定に用いる
装置に関する。

〔従来技術〕

振動現象を利用して液体の粘度を測定する従来の粘度測
定装置としては、振動源に音叉を利用したものとスビー
カを利用したものとがある。

第２図は音叉を利用した従来の粘度測定装置の模式的側
面図である。この装置は、音叉１の夫々の端部に取付け
られた薄板状の振動片５，５を、その一方は測定液Ｌ１
、他方は粘度が既知の参照用液Ｌｔに浸漬し、電磁石２
を励磁することにより、前記振動片５．５を電磁石２と
共振する・周波数で振動させ、音叉ｌの近傍に設けられ
た変位検出器３にて振動片５．５の振幅を夫々検出する
。前記電磁石２の励磁力を一定にすれば振動片５の振幅
は液体の粘性抵抗に応じて変化するため、振動片５の測
定液Ｌ．中の振幅と参照用液Ｌ２中の振幅とを比較する
と前記測定液Ｌ，の粘度が求められる。

第３図はスピーカを利用した従来の粘度測定装置の模式
的側面図である。この装置においては、スピーカ８の内
面に紙材よりなるコーン８１が取付けられる。そして、
コーン８１の中心部には、棒状のシャフト４の一端部が
取付けられる。前記シャフト４の他端部には薄板状の振
動片５が備えられており、前記コーン８１、シャフト４
及び振動片５にてシャフト４の軸方向へ振動するバネ系
を構成する。

また、前記シャフト４の軸方向の一端側には、シャフト
４の軸方向変位検出用の環状板４１がその中心部にシャ
フト４を内嵌する態様で取付けられる。粘度の測定を行
う場合は、前記振動片５を測定液体に浸漬し、コーン８
ｌを電磁石２の励磁によって振動させ、シャフト４及び
振動片５の質量と前記バネ系のバネ定数との関係から振
動片５を電磁石２と共振する周波数にて振動させ、この
振動片のシャフト軸方向振動の振幅を前記環状板４ｌの
近傍に設けられた変位検出器３にて検出する。この場合
、電磁石２の励もＢ力を一定にすれば、振動片５の振幅
は前記測定液の粘性抵抗に応じて変化するため、この振
幅の大きさから前記測定液の粘度が求められる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述の如き音叉１を利用した装置は、測
定液Ｌｌ（７）温度が１３００゜Ｃ−１５００’Ｃの場
合、音叉１の過熱を抑制するためには、音叉１を大型化
する必要があるが、この大型化が過剰となると実用上前
記共振状態が得られなくなる。このため音叉１には耐熱
性を有せしめることが困難であり、高恩流体の粘度の測
定に適用することができなかった。

また、前述の如きスピーカを利用した装置は、高温流体
の粘度の測定に適用することができるが、コーン８１は
、紙材よりなるものであって、長期間使用すると劣化し
、また使用される雰囲気の濁度及び湿度の変化により振
動特性が大きく変化する虞があり、例えば振動特性の変
化を抑制すべくこの装置に前記温度及び湿度を一定に保
持する装置を付加すると、測定装置が必要以上に大型化
するという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、リン
グハネを振動源に用いることにより、高温流体の測定に
使用可能であり、また前記リングバネを磁性材で形或す
ることにより、装置を大型化することなく、使用される
雰囲気からの影響を受けずに長期的に安定した測定がで
きる粘度測定装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る粘度測定装置は、電磁石によって振動させ
られる振動源と連動する振動片を、粘性を有する試料に
浸漬し、該試料中で振動する前記振動片の振幅を測定し
、この測定結果に基づいて前記試料の粘度を求める粘度
測定装置において、前記振動源として、偏平環状に戒形
してなり、その偏平方向に弾性を有する帯状磁性材製の
リングバネを備え、該リングバネと前記振動片とをリン
グバネの偏平方向に連動連結してあることを特徴とする
。

〔作用］ 本発明にあっては、振動源に偏平環状のリングバネが備
えられており、このリングバネの下側の偏平部を電磁石
で振動させると、振動片が、リングバネの偏平方向にバ
ネ振動を行い、粘度の測定ができる。

〔実施例］ 以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第１図は本発明に係る粘度測定装置の模式的
側面図である。

図中１は帯状の磁性網材を、２つの直部１１．１１及び
２つの曲部１２，　１２の夫々が対向した偏平環状に或
形してなり、その偏平方向である直部１１，１１が対向
する方向に弾性を有するリングバネである。

前記曲部１２．　１２の外周面には棒状の固定部材１２
０，１２０が夫々取付られており、リングバネ１はその
偏平方向を上下方向として固定部材１２０，　１２０に
より所定位置に固定されている。

また、リングバネｌの下側の直部１１の長手方向中央部
には、棒状のシャフト４が軸長方向を上下方向として取
付けられる。前記シャフト４の上端側には、シャフト４
の軸長方向の変位を検出するための環状板４１がその中
心部にシャフト４を内嵌する態様で取付けられる。また
シャフト４の下端には、略正方形薄板状の振動片５が、
その仮面がシャフト４の軸方向と直交する方向へ向くよ
うに取付けられる。さらに前記環状板４ｌの近傍には、
環状板４１の上下方向の変位を検出する変位検出器３が
配設されており、該変位検出器３はその検出結果を信号
処理装置３０へ与える。さらに、リングバネ１の環の中
心部には発振器２０によって励磁される電磁石２が配設
される。発振器２０はその周波数を所定範囲内で変更可
能である正弦波を電磁石２へ発振し、電磁石２は人力さ
れた前記正弦波によって励磁され、その磁気的作用力に
よりリングバネ１をその偏平方向に振動させてシャフト
４をその軸長方向へ振動させる。

前述した如く構戒された装置により測定対象の液体の粘
度を測定する場合、振動片５を前記液体に浸漬させる。

そして発振器２０から、同一電流埴の正弦波を周波数を
変更しつつ発振させてシャフト４を振動させ、その振幅
が変位検出器３の検出結果中で最大となる周波数を共振
周波数として信号処理装Ｗ３０にて検出する。これによ
り得られた振幅と周波数とを用いて下記（１）に示され
る測定原理式から粘度ηが求められる。

π　］　Ａ′　　　　　　　１　ヒ 但し、　　ｒ１　：空気中での共振周波数ｆ　：測定液
中での共振周波数 Ｅ１　：空気中での共振時の振幅 Ｅ　：測定液中での共振時の振幅 Ａ　：振動片の両面の面積 Ｒｏ　：機械的バネ定数 ρ　：測定液の密度 このようにリングバネｌを用いた装置では、該リングバ
ネｌの板厚と板輻を増減させることにより、測定液に適
した機械的バネ定数Ｒｌ．ｌを有せしめることが可能で
ある。

さて、リングバネ１の寸法を板厚０．６ｍｍ，板幅３０
ｍｍ，環の最大外径２２０　ｍｍ，環の最小外径３０帥
とした前述した如き装置を用い、粘度範囲が０．１〜４
０ＰのＣＣ溶融パウダの粘度を実際に長期間測定した結
果、従来のスピーカを用いた装置では数ケ月毎に装置の
交換が必要であったのに対し、本発明の装置では装置の
交換は不要であった。

なお、本実施例においては、リングバネをその曲部に取
付けられた固定部材を用いて固定したが、これに限らず
リングバネの直部に固定部材を取付け、リングバネを上
方より吊下する態様としても良い。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明に係る粘度測定装置は、リング
バネを振動源として用いることにより、高温流体の測定
に使用可能であり、また前記リングバネを磁性材で形威
したため、装置を大型化することなく、使用される雰囲
気からの影響を受けずに長期的に安定した測定が可能と
なる等本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粘度測定装置の構或を示す側面図
、第２図は音叉を利用した従来の粘度測定装置の模式的
側面図、第３図はスピーカを利用した従来の粘度測定装
置の模式的側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電磁石によって振動させられる振動源と連動する振
   動片を、粘性を有する試料に浸漬し、該試料中で振動す
   る前記振動片の振幅を測定し、この測定結果に基づいて
   前記試料の粘度を求める粘度測定装置において、 前記振動源として、偏平環状に成形してなり、その偏平
   方向に弾性を有する帯状磁性材製のリングバネを備え、
   該リングバネと前記振動片とをリングバネの偏平方向に
   連動連結してあることを特徴とする粘度測定装置。