JPH03202748A - 振動片式粘度測定方法 - 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〕 本発明は振動片式の粘度測定方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に振動片式の粘度測定方法においては、測定対象液
体中で振動片を一定の駆動力のもとその面と直交する向
きに共振周波数で正弦的に振動させてそのときの振動振
幅を求め、下記式（１１に従って粘度μを求める。

Ｒ４ ρ　：測定対象液体の密度 μ　：測定対象液体の粘度 Ｅ、（ｆ、）　：空気中での共振周波数ｆ１時の振動片
振幅値 Ｅ、　（ｒｒ）　：測定対象液体中での共振周波数ｆ、
時の振動片振幅値 Ｒ１４二粘度測定系固有の機械的インピーダンスの抵抗
弁 子１　：空気中での振動片の共振周波数ｆ、：測定対象
液体中での振動片の共振周波数 Ａ　：振動片の両面の面積 ここで、空気中での振動片の共振周波数ｆ３と、測定対
象液体中での振動片の共振周波数ｆ、が同一であるとす
れば、（１）式から下記（２）式の如き粘度算出式が得
られる。

従って、予め密度及び粘度が既知の基準液体（粘度標準
液）を用いて装置定数Ｋを求めておけば、空気中での共
振周波数ｆ、時の振動片の振動振幅Ｅ（ｆ、）と測定対
象液体中での共振周波数ｆ。

時の振動振幅片の振動振幅Ｅ（ｂ）との比を求めること
によって、（２）式に従って測定対象液体のρμの値を
知ることができ、測定対象液体の密度がわかればその粘
度を求めることができることとなる。

しかし、前述した空気中での振動片の共振周波数ｆ、と
測定対象液体中での振動片の共振周波数ｆ、とについて
の仮定ｆ、　−ｆ、は実際に番ま以下に示す如く成立せ
ず、ｆ、＝ｆ、の仮定のもとての（２）式は粗い近似式
と言わざるを得なし）。

即ち、粘性減衰振動系を強制振動させた場合の共振周波
数ｆ、は、下記（３１式で与えられる。

但し、 ｋ：ばね定数 ｍ：実効振動質量 ζ：減衰係数比 Ｃ：減衰係数 一方、振動片粘度計の場合について考えると、振動系固
有の機械的インピーダンスの抵抗弁ＲＮと振動片が液体
から受ける粘性抵抗（液体の負荷による機械的インピー
ダンスの抵抗弁）が振動を減衰させる原因となっており
、下記（４）式が成立する。

Ｃ−ＲＭ　＋Ａ　　ｇ［、ｐＨ・・・（４）（４）式を
（３）式に代入すると、下記（５）式の如き共振周波数
ｆ、とρμとの間の関係式が得られる。

５） （５）式の関係から、ρμが変わればそれに応して共振
周波数ｆ、も変わる、換言すれば測定条件が異なると共
振周波数ｆ、が変わることとなり、ｆ。

＝ｆ、は成立しない。

第８図は測定対象液体温度をパラメータとする振動片の
周波数と振幅との関係を示すグラフであり、横軸に周波
数を、また縦軸に振幅をとって示している。グラフ中ａ
は高い温度の測定対象液体中での場合、ｂは低い温度の
測定対象液体中での場合、Ｃは空気中での場合を夫々示
している。

このグラフから明らかなように温度が異なれば振動片の
周波数と振動振幅との関係も異なるのが解る。

そこで周波数を変化させつつ各測定対象液体の状態ごと
にその共振周波数を見出し、（１）式に従ってρμを求
め、粘度を算出する方法が採られているが、この方法は
測定に時間を要するという問題があった。

この対策として前述した如＜、ｆ、−ｆ、と仮定して導
出された（２）式は振動片式粘度計の場合、前述した如
＜（２）式は粗い近似式となるから、粘度の精密測定を
目的とする場合には共振周波数ｆａ＋ｆ、及びそのとき
の振動片の振動振幅Ｅ、　（ｆ、　）。

Ｅ、　（ｒｅ　）を測定し、（１）式から粘度を算出す
る方法を採用するのがよく、一方、粘度を迅速に、しか
も連続的に測定することを目的とする場合には、ｆ、＝
ｆ、と置いて、ρμと八との間の関係を実験的に決定す
る方法を採用するのが好ましいとする見解が明らかにさ
れている。（鉄と鋼、　１９６５年第１１号　６８〜７
５真）。

第９図は従来における空気中の振動片の共振周波数ｆ、
と測定対象液体中での振動片の共振周波数ｆ、とを同一
と仮定する方法に依る演算制御部における信号処理過程
を示すフローチャートである。

先ず空気中での走査開始周波数ｆ　ｔ、走査終了周波数
ｆ、及び走査周波数ピッチｆｐの設定を行い（ステップ
５６１）。発振器に対し走査開始周波数ｆｓを走査周波
数Ｆ１として設定して振動片を振動させ（ステップ５６
２）、そのときの振動振幅Ｅ、（ｆ）を測定する（ステ
ップ５６３）。なお振動振幅Ｅ、　（ｆ）は最大値から
最大値迄の寸法、又は実効値間の寸法として求める。同
じ走査周波数Ｆ、のもとての振動振幅の測定をＮ回（１
０回程度）行うと（ステップ５６４）、走査周波数Ｆ、
がｆ、か否かを判断しくステップ５６５）、異なるとき
はステップＳ６２に戻って走査開始周波数ｆ、に走査周
波数ピッチｆｐを加えたｆ、＋ｆ、の周波数を発振器に
設定し、この周波数での振動片の振動振幅を測定する。

以下この過程を走査周波数Ｆ１が走査終了周波数ｆ０に
達する迄反復する。

そして走査周波数Ｆ、が走査終了周波数ｆ、に達してこ
の周波数でのＮ回の振動振幅の測定が終了すると、その
間に測定した各走査周波数毎のＮ個の振動振幅値につい
て平均値ＥＦｍを下記（６）式に従って算出する（ステ
ップ５６６）。

次にこの複数の平均値Ｅ０のうちの最大値Ｅ　、　（ｆ
、）を示すときの走査周波数Ｆ、を共振周波数ｆ、と決
定しくステップ５６７）、空気中での振動片の共振周波
数ｆ、の測定を終了する。

次に測定対象液体中での振動片の共振周波数ｆ。

の測定を行う。

第１０図は測定対象液体中での振動片の共振周波数ｆ、
の測定過程を示すフローチャートを示している。先ず発
振器に先に求めた空気中での振動片の共振周波数ｆ、を
設定しくステップ５７１）、測定対象液体中で振動片を
振動させ、そのときの振動片の振動振幅Ｅ、　（ｆ、）
を測定する（ステップ５７２）。

振動振幅は前述したステップＳ６３における場合と同様
に最大値から最大値迄の寸法又は実効値間の寸法とする
。

共振周波数ｆ１のもとての振動振幅Ｅ、　（ｆ、　）を
Ｎ回測定しくステップ５７３）、Ｎ回に達するとＮ個の
振幅値についてその平均値Ｅ、　（ｆ、　）を下記（７
）式に従って算出する（ステップ５７４）。

算出した平均値Ｅ、　（ｆ、　）をＥ、（ｆｆ）とみな
して前記（２）式に従ってρμを演算する（ステ・ノブ
５７５）。この演算値に基づいて測定対象液体の粘度μ
を得る　（ステップＳ７６〉。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで測定対象液体は第１０図に示す如くその温度が
異なると共振周波数も異なるから、温度変化に追従して
、換言すれば共振周波数の変化に追従して適正周波数ピ
ッチで共振周波数を捉えて粘度を測定しようとする場合
、例えば凝固、結晶化の前後で温度−粘度特性を把握す
る場合には測定に時間を要するため、細かいピッチで粘
度測定を行うのは極めて難しく、測定精度も低いという
問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、演算処理時間が短縮出来、しかも
高い測定精度が得られるようにした振動片式粘度測定方
法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明に係る振動片式粘度測定方法は、振動周波数
を所定の周波数ピッチで変更しつつ振動片を測定対象液
体中で振動させ、各振動周波数毎に振動片の振幅値を夫
々複数回求める過程と、これら振幅値に基づいて振動片
と測定対象液体との共振周波数を求める過程とを含むこ
とを特徴とする。

第２の発明に係る振動片式粘度測定方法は、振動周波数
を所定周波数ピッチで増大又は減少のいずれか一方向に
変更しつつ振動片を測定対象液体中で振動させ、各振動
周波数毎に振動片振幅値を夫々複数回求める過程と、求
めた振動片振幅値の平均値を求め、前回の振動片振幅値
の平均値と比較し、振幅値の平均値が増大化傾向から減
少に転換したとき、前回の振動周波数を共振周波数と決
定する過程とを含むことを特徴とする。

第３の発明に係る振動片式粘度測定方法は、前記振動周
波数変更のための次回の周波数ピッチは前々回の測定時
の振動片振幅値の平均値と前回の測定時の振動片振幅値
の平均値との比或いは差若しくは周波数と振幅の比に基
づいて設定する。

〔作用〕

本発明はこれによって、近似式に依ることなく短いサイ
クルで正確にしかも多数回の粘度測定が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明方法をその実施例を示す図面に基づき具体的
に説明する。

〔実施例１〕 第１図は本発明を高温融体の結晶化温度決定に用いる粘
度自動測定装置に適用した場合の模式図であり、図中１
は加熱炉、２は粘度測定計、３は測定装置本体を示して
いる。

加熱炉１は電気炉等にて構成されており、上部壁中央に
開口部１ａを備え、また内部には測定対象液体を収容す
るルツボ１１及び測定対象物を加熱溶融するヒータ１２
が配設され、また炉外上部にはルツボ１１に測定対象物
を供給する供給器１３が設置されており、該供給器１３
内の測定対象物を加熱炉１の炉壁に設けたガイド孔１ｂ
を通してルツボ１１内に投入し、ヒータ１２にて所定温
度に加熱溶融せしめるようにしである。

ヒータ１２の制御は測定装置本体３の演算制御部３１か
らの制御信号に基づき動作する炉コントローラ１４にて
行われ、その結果は炉内温度検出プローブ１５ａ、測定
対象液体の温度検出プローブ１５ｂの検出温度をマルチ
温度計３２．演算制御部３１を通じて炉コントローラ１
４にフィードバックされるようにしである。また供給器
１３からの粘度測定対象物の切出量も測定装置本体３の
シーケンサ３３を通じて演算制御部３１にて調節される
。

粘度測定計２はコーン型のスピーカ等にて構成される加
振源２１に上端部を連繋させたシャフト２２を水冷ジャ
ケットを備えた熱遮蔽板２３を貫通して垂下させ、その
下端部に振動片２４を設けると共に、シャフト２２の上
端部近傍に振動片２４の振幅を検出する変位計２５を臨
ませて構成されており、図示しない昇降手段にて図面に
示す如く振動片２４が加熱炉１の外部に引上げられた位
置と、振動片２４が開口部１ａを通してルツボ１１内の
測定対象液体内に浸漬する位置との間を昇降移動せしめ
られるようになっている。

加振源２１は電磁石、又は駆動コイル等の電気的手段に
て振動板を振動し、その振動をシャフト２２を通じて振
動片２４に伝達するよう構成されており、その振動数、
振幅は測定装置本体３の演算制御部３１から発振器３５
、パワーアンプ３６を通じて加振源２１に対して設定さ
れるようにしである。振動数としては主に振動系の共振
振動数が用いられ、振幅もそのときの振幅が用いられる
。

変位計２５はシャフト２２を通じて振動片２４の振幅を
検出するよう配設してあり、その検出信号はコントロー
ラ２６及び測定装置本体３のマルチメータ３４を通じて
演算制御部３１に取込まれる。

１６は標準粘度液であって、粘度測定開始に先立って振
動片２４をこれに浸漬し、そのときの温度。

振幅を検出し、粘度測定計２自体の特性を定めるのに用
いられる。

測定装置本体３の演算制御部３工は前述の如くシーケン
サ３３を介して供給器１３に粘度測定対象物の切出量調
節のための信号を出力し、また温度検出用のプローブ１
５ａ、　１５ｂを通じて加熱炉ｌの内部温度及びルツボ
１１内の溶融状態にある測定対象液体温度を取り込み、
測定対象液体の温度を粘度測定温度に降温設定すべく炉
コントローラ１４を通じて制御信号を出力し、更に発振
器３５、パワーアンプ３６を介して加振源２１に所定振
動数の設定を行い、そのときの空気中、或いは測定対象
液体、標準粘度液中等での振動片２４の振幅を変位計２
５の検出値として取り込み、粘度の算出を行うようにな
っている。

演算制御部３１で求めた測定対象液体の温度及び粘度は
その都度、ＣＲＴ、プリンタにて表示、記録される。

次に粘度測定の手順の一例を示す。第２図は本発明方法
による測定過程を示すフローチャートであり、先ず空気
中での振動片２４の共振周波数を測定しくステップＳ１
〉、次いで測定対象液体中での振動片の１回目の共振周
波数測定を実施しくステ・２プＳ２）、続いて同じ測定
対象液体中での振動片の２回目以降の共振周波数測定を
行い（ステップＳ３）これらに基づいて粘度を演算し出
力する（ステップＳ４）。

第３図は本発明方法における空気中の振動片の共振周波
数測定過程を示すフローチャートである。

先ず空気中における走査開始周波数ｆ’、走査終了周波
数ｆ０及び走査周波数ピッチｆ２を定め（ステップ５ｌ
ｌ）、走査周波数Ｆ、として先ず走査開始周波数ｆ、（
＝Ｆ、）を発振器に設定し、振動片を走査周波数Ｆ、で
その平面と直交する方向に振動させ（ステップ５１２）
、振動片の振動振幅Ｅ、（ｆ）を測定する（ステップ５
１３）。

各走査周波数Ｆ、での測定値のばらつきを考慮して走査
周波数毎に振動振幅の測定を複数回行うこととし、測定
回数が予め定めたＮ回に達したか否かを判断し、Ｎ回に
達する迄これを反復する（ステップ５１４）。測定回数
がＮ回に達すると求めたＮ回の振動振幅値の平均値ＥＦ
ａを前記（６）式に従って算出し、発振器に設定する走
査周波数Ｆ、が走査終了周波数ｆ、に達したか否かを判
断しくステップ５１６）、ｆｏに達していないときはス
テップＳ１２に戻って設定器に対する走査周波数Ｆ１を
ｒ５”ｌ’ｆｐ（ｆｓ　　　ｌ’ｆｐとシテもヨイ）ト
設定し、同様に振動振幅Ｅ、（ｆ）の測定をＮ回反復し
てその平均値ＩＥｒａを求める。振動振幅値はピークツ
ウピーク又は実効値開寸法を採用する。

同様にして、走査周波数をｆｓ＋ｉ−ｆ、（但し１＝１
−Ｎ）として走査周波数ピッチをｆ、づつずらせて上記
の過程を反復し、走査周波数Ｆ。

が走査終了周波数ｆ、に達し、この走査周波数でのＮ回
の振動振幅Ｅ、（ｆ）の測定が終了し、（ステップ８１
６）、当該走査周波数Ｆ、のＮ箇の振動振幅の平均値Ｅ
Ｆｍを（６）式に従って算出する（ステップ３１６）。

この過程が終了するとそれ迄に求めた複数筒の平均値Ｅ
ＦＩＩのうちの最大値Ｅ、　（ｆ、　）を示すときの走
査周波数を共振周波数ｆ１と決定する（ステップ５１７
）。

次に決定した共振周波数ｆ、が適正な精度か否かを判断
する（ステップ８１８）。この判断は、例えば必要な精
度をＳｖ％とするとｆ、が下記（８）、　（９）式を満
足するか否かによって行う。

但しＥ、（ｆ、、）：走査周波数がｆ、−ｆ、のときの
振動片の振動振幅 Ｅ、（ｆ、、、）：走査周波数がｆ、＋ｆ、のときの振
動片の振動振幅 空気中での共振周波数ｆ、が（８）、　（９）式を満足
しない場合には周波数設定を次のように変更する（ステ
ップ５１９）。即ち走査開始周波数ｆ、をｆ。

ｆ９とし、走査終了周波数ｆ、をｆ、＋ｆ、とし、走査
周波数ピッチｆ、を’Ａ　ｆ　ｐとして、ステップ５１
２に戻って前述した測定過程を反復する。

共振周波数が（８）、　（９１式を満足している場合は
空気中での振動片の共振周波数の測定過程を終了する。

第４図は本発明における測定対象液体中での振動片の１
回目の共振周波数、振幅、ρμの演算過程を示すフロー
チャートである。

先ず測定対象液体中における走査開始周波数ｆＳ、走査
終了周波数ｆ、及び走査周波数ピッチｆ、をｆ、・Ｅ、
　　（ｆ、）　　　　　　　１００定め（ステップ５２
１）、走査開始周波数ｆ　ｔ（＝　Ｆ　Ｊ　Ｉ）を走査
周波数Ｆ、ｌ　として発振器に設定し、振動片を当該走
査周波数Ｆよ、でその平面と直交する向きに振動させ（
ステップ５２２）、そのときの振動片の振動振幅Ｅ、（
ｒ）を測定する（ステップ５２３）。

当該走査周波数Ｆ１□での振動振幅のＮ回の測定が終了
すると（ステップ５２４）、当該走査周波数Ｆ、、につ
いて求めたＮ回の振動振幅値の平均値Ｆｚ＋（ｆ）を算
出しくステップ５２５）、発振器に設定する走査周波数
Ｆ７．が走査終了周波数ｆ、か否かを判断しくステップ
５２６）、これに達していないときはステップＳ２２に
戻って設定器に対する走査周波数Ｆ、Ｉをｆ、、＋１・
ｆ９と設定し、同様に振動振幅ＥＩ！、（ｆ）の測定を
Ｎ回反復し、その平均値Ｅ、、（ｆ）を算出する。振動
振幅としてはピークツウピーク又は実効値開寸法を採用
する。

同様にして走査周波数をｆ、＋ｉｆい　（ｉ＝１〜Ｎ）
として走査周波数ピッチｆ、づつずらせて上記の過程を
反復し、走査周波数Ｆ、１が走査終了周波数ｒ８に達し
、この周波数でのＮ回の振動振幅測定が終了すると、当
該走査周波数Ｆ、ＩでのＮ箇の振動振幅Ｅ、１（ｆ）の
平均値Ｅ□１（ｆ）を（６）式に従って算出しくステッ
プＳ２５．５２６）、複数の平均値Ｅ、（Ｄのうち最大
値Ｅ、＋（ｆ　ｒ＋）を示すときの走査周波数を共振周
波数ｆ０と決定する（ステップ５２７）。

次に決定した共振周波数ｆｆｌが適正な精度か否かを判
断する（ステップ５２８）。この判断は、例えば必要な
精度をＳｖ％とすると１０が下記０ノ、００式を満足す
るか否かによって行う。

（ｔＩ−Ｊ　＋　　（ｆｔ、）　　　　　　　　１００
ｆ□・ＪｒＣｒｔ＋） Ｏ０ 但し、 Ｅｌ　＋（ｆ　ｆｌ−ｐ　）　：走査周波数がｆ、、−
ｆｐのときの振動片の振動振幅 Ｅｚ　＋（ｆ　ｒ＋−ｐ　）　’走査周波数がｆ、、＋
ｆ、のときの振動片の振動振幅 共振周波数ｆｆ、がＱＯ）、　ＱＯ弐を満足しない場合
には周波数設定を変更する（ステップ５２９）。即ち走
査開始周波数ｆ、をｆｆｌ　　ｆｐとし、走査終了周波
数ｆ、をｆｆｌ＋ｆｌｌとし、走査周波数ピッチｆ９を
ＩＡｆｐとして、ステップＳ２２に戻って前述した測定
過程を反復する。

共振周波数が叫、００式を満足している場合は下記（２
）弐に従って粘度を演算しくステップ３０）２回目以降
の測定に移行する。

第５図は本発明における測定対象液体中の振動片の２回
目以降の共振周波数、振幅、ρμの演算過程を示すフロ
ーチャートである。

先ず測定対象液体中における走査開始周波数ｆ６、走査
終了周波数１８及び走査周波数ピッチｆｐを定め（ステ
ップ５３１）、走査開始周波数ｆ　ｓ（＝　Ｆ　１　ｚ
）を走査周波数Ｆ、Ｚとして発振器に設定し、振動片を
当該走査周波数Ｆ、２でその平面と直交する向きに振動
させ（ステップ５３２）、そのときの振動片の振動振幅
Ｅ、２（ｆ）を測定する（ステップ５３３）。

ｆ、、ｆ、、ｆｐは１回目の測定結果に基づいて可及的
に無駄な測定が少なくなるように定めることは勿論であ
る。

当該走査周波数Ｆ、□での振動振幅のＮ回の測定が終了
すると（ステップ５３４）、当該走査周波数Ｆ、２につ
いて求めたＮ箇の振動振幅値の平均値Ｉ７百汀を算出し
くステップＳ３５〉、発振器に設定する走査周波数ｐ、
ｚが走査終了周波数ｆ、か否かを判断しくステップ３３
６）、達していないときはステップＳ３２に戻って設定
器に対する走査周波数Ｆｌ　ｚ　　ｆｓ　＋１　”　ｆ
ｐ　　（ｆｉ　−１’　ｆｐでもよい〉と設定し、同様
に振動振幅Ｅ、　ｚ（ｒ）の測定をＮ回反復し、その平
均値Ｅ、　ｚ（ｒ）を算出する。振動振幅としてはピー
クツウピーク又は実効値開寸法を採用する。

同様にして走査周波数をｆｓ＋１−ｆｐ　（ｉ＝１〜Ｎ
）として走査周波数を走査周波数ピッチｆ。

づつずらせて上記過程を反復し、走査周波数Ｆ２が走査
終了周波数ｆ、に達し、この走査周波数でのＮ回の振動
振幅Ｅ、ｚ（ｆ）の測定が終了すると、走査周波数Ｆ７
２のＮ箇の振動振幅Ｅ、ｚ（ｆ）の平均値Ｅ、、（ｒ）
を（６）式に従って算出しくステップＳ３５゜８３６）
、複数の平均値Ｅ１□（ｆ）のうち最大値Ｅｌｚ（ｆｒ
ｚ）を示すときの周波数を共振周波数ｆｆｔと決定する
（ステップ５３７）。

次に決定した共振周波数ｆｆ！が適正な精度か否かを判
断する（ステップ３３８）。この判断は、例えば必要な
精度をＳｖ％とすると１１１１が下記ＯＪ、Ｑυ式を満
足するか否かによって行う。

ｆｆｔ・ＥＪ　ｚ　（ｂｚ）　　　　　　　　１００但
し ＥＪ　ｚ（ｆ　ｆｆ−ｐ）　　’走査周波数がｆ、！−
ｆｐのときの振動片の振動振幅 Ｅｌ　ｚ（ｆ　ｔｚ−ｐ）　　：走査周波数がｆ、２＋
ｆ、のときの振動片の振動振幅 共振周波数ｆｒｚが０３１．Ｑ４）式を満足しない場合
には周波数設定を変更する（ステップ５３９）。即ち走
査開始周波数ｆ、をｆｆ！　　ｒ、とし、走査終了周波
数ｆ、をｒｔｔ”ｒ＊とし、走査周波数ピッチｆｐをＡ
ｆ、として、ステップＳ３２に戻って前述した測定過程
を反復する。

共振周波数が０１．Ｑ４）式を満足している場合は下記
四穴に従って粘度μを演算しくステップ４０）、２回目
の粘度測定を終了する。

測定回数は上記ステップＳ３１〜Ｓ４０の過程を反復し
て必要な回数行えばよいことは言うまでもない。

また上述した過程におけるステップ５２８．　Ｓ３Ｂに
おいて共振周波数の合否判定に用いた判定条件式はこれ
に代えて下記αＯ１αＤ式を用いてもよい。

・・・００ ０９式に代えて下記α瞬式を用いてもよい。

００式中ＮＮ値は標準液較正により求めた実験値を用い
てもよい。更に上記した各過程において用いた走査開始
周波数ｆｔ＋ｔＩ終了周波数ｆ、、走査周波数ピッチｆ
ｐ、測定回数Ｎ、共振周波数粘度Ｓはいずれも定数であ
り、測定装置、測定対象液体の種類等により定まる値で
ある。

〔実施例２〕 この実施例ではこの空気中又は測定対象液体中での振動
片の共振周波数ｆｘ　＋　ｆ　ｆｌ＋　　ｆｆ２の決定
を求める過程をより無駄なく行うようにした場合であり
、具体的には次の如くにして行う。

第６図は本発明における共振周波数ｔｒｚの決定過程の
他の例を示す説明図であり、横軸に周波数を、また縦軸
に振動振幅Ｅ、ｚ（ｆ）をとって示しており、いま走査
開始周波数ｆ５から走査周波数ピッチｆ、で走査周波数
を増大させつつ粘度測定を行うものとし走査周波数を走
査開始周波数ｆ、からｆ、　十ｆ、、　ｆｓ　＋２ｆｐ
、ｆｉ　＋３ｆｐ”・の如くに変更して夫々の周波数毎
の振幅Ｅ（ｆ、）。

Ｅ　（ｆ−＋Ｄ）　、　Ｅ　（ｆ−＋ｚｐ　）、Ｅ　（
ｆ−＋３ｐ　）・”を得たとすると、振動振幅は走査周
波数の増大に伴ってＥ　（ｆｓ　）　＜Ｅ　（Ｌ−ｐ　
）　〈Ｅ　（ｆｓ＋ｚｐ　）の如く増大傾向を示すが、
走査周波数がｆ、＋２ｆ。

からｆ、＋３ｆ、に変化すると振動振幅値はＥ　（ｆ　
ｔＩ−ｔｐ　）　　＞　Ｅ　（ｆ　ｔＩｘｐ　）の如く
にそれ迄の増大傾向が減少傾向に転向する。

そこでこのような転向が生じたとき、前回の走査周波数
であるｆｓ＋２ｆｐを空気中又は測定対象液体中の共振
周波数ｆ、又はｆ、と決定する。

他の手順は実施例１の場合と実質的に同じであり、説明
を省略する。このような実施例にあっては走査開始周波
数迄、振幅測定を行う必要がなくなる。

〔実施例３〕 この実施例にあっては空気中又は測定対象液体中での振
動片の共振周波数を求める過程での走査周波数ビ・７チ
ｆｐを次の如くに順次変更して測定を行う場合である。

第７図は本発明における走査周波数ピッチｆ、の決定過
程を示す説明図であり、横軸に周波数を、また縦軸に振
幅値をとって示しである。また走査開始周波数をｆ８、
初期走査周波数ピッチをｆいとして先ず周波数ｆｓでの
振幅Ｅ　（ｆｓ）を、次に周波数ｆ、＋ｆｐ（以下（ｆ
−ｐ）の如くに示す）での振動振幅Ｅ（ｆｓ、ｐ）を求
めたとして、次回の走査周波数ピッチはｆｐ・（≠ｆ、
）とし、走査周波数ｆ　ｓ＋ｐ＋ｐ・での振動振幅Ｅ　
（ｆ　Ｓ、ｐ、、・）を求める。走査周波数ピッチｆｐ
・は下記Ｏｇ１又はＱΦ弐に従って決定する。

ｆｐ、＝に２　　（Ｅ　　（ｆｓ、、　）　　−Ｅ　　
（ｆ、　））−ｆ、−（２ｍ但しに＋　、Ｋｚ　　：振
動装置により定まる定数更に次回の走査周波数ピッチｆ
１、とし、走査周波数ｆ５，９゜、・。２・・で振動振
幅Ｅ（ｆ、、、、、・、２・・）を求める。

走査周波数ピッチｆ２．は、下記（２１）　、　（２２
）式に従って決定する。

ｆｐ、、＝に！（Ｅ（ｆｓ＋ｐ＋ｐ＝）−Ｅ（ｆ、、ｐ
））　・　ｆ、、−・・（２２）以下同様にして、走査
周波数をｆ　ｓ＋ｐ＋ｐ・。１・。

ｆ　ｓ＋ｐ＋ｐ・、１・。２・・・　、ｆ８゜２．９・
。１゜２・・・。２・・・の如く変更し、また振動振幅
値Ｅ（ｆｓ、ｐ。１．９・・）。

Ｅ　（ｆ　！４９＋ｌ）’　＋ｐ’・。１・・）、Ｅ（
ｆ、、□ｐ・。ｐ　ＩＩ　＋　ｐ・・・、　、　ＩＩ　
＋・）を求める。

振幅値相互の間には、下記の関係が有り、一定の増大傾
向を示すが、 Ｅ　（ｆｓ＋ｐ　）　　＜Ｅ　（ｆｉ。ｐ＋１）Ｅ　（
ｆ　５−ｐ−ｐ・）　＜　Ｅ　（ｆ　５−ｐ−ｐ・−ｐ
・・）Ｅ　（ｆ　５−ｐ−ｐ・−ｐ・・）　＜　Ｅ　（
ｆ　ｓ、ｐ−ｐ・、１４ｐ□”　）走査周波数がｆ８゜
ＤＩＰ・、２・・、２・・・からｆ　５４１１０１１・
４ｐ・・、ｐ・・・。１・・・に変わると Ｅ（ｆｓ、、。２・。２・、。、・）＞Ｅ　（ｆ、。・
・・・・・。２・・・・）の如くそれ迄の増大傾向が減
少傾向に転向する。

そこで前回の走査周波数ｆ　！４９４ｐ・４　ｐ　＋　
、　、＋＋・を共振周波数と決定する。

他の手順は実施例１の場合と実質的に同じであり、説明
を省略する。

このような実施例にあっては走査周波数ピッチが共振周
波数に近づくに従って小さくなり、より正確な共振周波
数を検出し得ることとなる。

〔効果〕

以上の如（本発明方法にあっては共振周波数を高精度に
、しかも短時間に求めることが出来て、従来における共
振周波数が空気中と測定対象液体中と同しであるとの仮
定に基づく近似式を用いる場合と比較して測定精度を大
幅に高め得る等本発明は優れた効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施設備を示す模式的断面図、第
２図は本発明方法の手順を示すフローチャート、第３図
は本発明方法における空気中の振動片共振周波数測定過
程を示すフローチャート、第４図は本発明方法における
測定対象液体中の１回目の振動片共振周波数測定過程を
示すフローチャート、第５図は本発明方法における測定
対象液体中の２回目以降の振動片共振周波数測定過程を
示すフローチャート、第６図は共振周波数ｆｆＺの決定
過程を示す説明図、第７図は走査周波数ピッチの決定過
程を示す説明図、第８図は測定対象液体の異なる温度で
の周波数と振幅との関係を示すグラフ、第９図は従来方
法における空気中の振動片共振周波数測定過程を示すフ
ローチャート、第１０図は従来方法における測定対象液
体中の振動片共振周波数測定過程を示すフローチャート
である。 １・・・加熱炉　２・・・粘度測定器　３・・・測定装
置本体　１１・・・ルツボ　１２・・・ヒータ　−３・
・・供給器２Ｉ・・・加振源　２４・・・振動片　２５
・・・変位計　３５・・・発振器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、振動周波数を所定の周波数ピッチで変更しつつ振動
   片を測定対象液体中で振動させ、各振動周波数毎に振動
   片の振幅値を夫々複数回求める過程と、これら振幅値に
   基づいて振動片と測定対象液体との共振周波数を求める
   過程とを含むことを特徴とする振動片式粘度測定方法。 ２、振動周波数を所定周波数ピッチで増大、又は減少の
   いずれか一方向に変更しつつ振動片を測定対象液体中で
   振動させ、各振動周波数毎に振動片振幅値を夫々複数回
   求める過程と、求めた振動片振幅値の平均値を求め、前
   回の振動片振幅値の平均値と比較し、振幅値の平均値が
   増大化傾向から減少に転換したとき、前回の振動周波数
   を共振周波数と決定する過程とを含むことを特徴とする
   振動片式粘度測定方法。 ３、前記振動周波数変更のための次回の周波数ピッチは
   前々回の測定時の振動片振幅値の平均値と前回の測定時
   の振動片振幅値の平均値との比或いは差若しくは周波数
   と振幅の積の比に基づいて設定する請求項１又は２記載
   の振動片式粘度測定方法。