JPH0468581B2 - - Google Patents
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- JPH0468581B2 JPH0468581B2 JP4641087A JP4641087A JPH0468581B2 JP H0468581 B2 JPH0468581 B2 JP H0468581B2 JP 4641087 A JP4641087 A JP 4641087A JP 4641087 A JP4641087 A JP 4641087A JP H0468581 B2 JPH0468581 B2 JP H0468581B2
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- fluid
- heating element
- viscosity
- heat transfer
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- Expired
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、投入式センサー、詳しくは乱流条件
の下で測定可能なセンサーに関するものである。
の下で測定可能なセンサーに関するものである。
（従来の技術）
一般に流体の粘度を測定するには、細管粘度
計、回転粘度計、円錐平板粘度計、落球粘度計な
どがある。
計、回転粘度計、円錐平板粘度計、落球粘度計な
どがある。
細管粘度計は、細管を通して流体が流れるとき
の細管の入口と出口の圧力差を利用して粘度を計
るものである。
の細管の入口と出口の圧力差を利用して粘度を計
るものである。
回転粘度計は、液体の中で円筒を回転させて、
そのトルクと角速度から粘性率をはかる。
そのトルクと角速度から粘性率をはかる。
円錐平板粘度は、平板の上に円錐体をおき、こ
の小さい開き角の間に流体を入れて、このどちら
かを回転するときの、その角速度とトルクを測定
して、粘性をはかるものである。
の小さい開き角の間に流体を入れて、このどちら
かを回転するときの、その角速度とトルクを測定
して、粘性をはかるものである。
落球粘度計は、液体中に球を落下させてその平
衡速度をはかり、ストークスの法則を利用して粘
度を決定するものである。
衡速度をはかり、ストークスの法則を利用して粘
度を決定するものである。
また、これに関するものとして、本出願人は、
先に特願昭59−7334号及び特願昭61−28280号と
して、発熱体と流体の温度差から流体の熱伝達率
を測定することによつて、その流体の粘度を知る
方法を提案している。
先に特願昭59−7334号及び特願昭61−28280号と
して、発熱体と流体の温度差から流体の熱伝達率
を測定することによつて、その流体の粘度を知る
方法を提案している。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のもののうち、回転粘度計、円錐平板粘度
計は、駆動装置が必要となつて装置が複雑で保守
洗浄がむずかしくなる。
計は、駆動装置が必要となつて装置が複雑で保守
洗浄がむずかしくなる。
細管粘度計や落球粘度計は種類の異なつた流体
を測定するとき、細管や球体の洗浄がむずかし
く、操作が繁雑である。
を測定するとき、細管や球体の洗浄がむずかし
く、操作が繁雑である。
しかして、粘度の測定範囲が狭いし、スラリー
の測定がむずかしい。
の測定がむずかしい。
しかも、工学的には、サンプリングして測定す
るいわゆるバツチ方式であつて、オンラインで連
続的には測定できない。
るいわゆるバツチ方式であつて、オンラインで連
続的には測定できない。
また、上記特願昭59−7334号及び特願昭61−
28280号に記載されたセンサーにあつては、流体
を静止状態にして測定することができないし、発
熱体等に付着した被測定物の除去が繁雑である。
28280号に記載されたセンサーにあつては、流体
を静止状態にして測定することができないし、発
熱体等に付着した被測定物の除去が繁雑である。
（問題点を解決するための手段）
したがつて、本発明の技術的課題は、前記従来
の欠点を解消し、流体の内部構造を破壊しないで
熱伝達率からものの粘度を測定することができる
センサーをうることを目的とするもので、この技
術的課題を解決するために、上述の熱伝達率か粘
度を知る方法を利用する本発明の技術的手段は、
発熱体と側温抵抗体とを内部に平行に装置したシ
リンダーに、該発熱体と側温抵抗体の表面に沿つ
て摺動するピストンを設け、かつシリンダー端に
被測定流体吸込口を開口したことを特徴とする投
入式センサーである。
の欠点を解消し、流体の内部構造を破壊しないで
熱伝達率からものの粘度を測定することができる
センサーをうることを目的とするもので、この技
術的課題を解決するために、上述の熱伝達率か粘
度を知る方法を利用する本発明の技術的手段は、
発熱体と側温抵抗体とを内部に平行に装置したシ
リンダーに、該発熱体と側温抵抗体の表面に沿つ
て摺動するピストンを設け、かつシリンダー端に
被測定流体吸込口を開口したことを特徴とする投
入式センサーである。
（発明の効果）
この技術的手段によれば、発熱体と測温抵抗体
を用い、それらの温度差を測定して熱伝達率を測
定することができ、測定された熱伝達率から流体
の粘性をはかることができる。
を用い、それらの温度差を測定して熱伝達率を測
定することができ、測定された熱伝達率から流体
の粘性をはかることができる。
すなわち、熱伝達率は、単位面積における単位
時間当たりに通過する熱の量で、実験的には、発
熱体の表面温度がわかれば、熱伝達率がわかる。
時間当たりに通過する熱の量で、実験的には、発
熱体の表面温度がわかれば、熱伝達率がわかる。
本発明は、この熱伝達率によつて、流体の粘性
度をはかるものであつて、乱流条件下においてセ
ンサーを投入しても、センサーのシリンダー内は
静止流体となるので、発熱体の表面温度を静止状
態で測定することができる。
度をはかるものであつて、乱流条件下においてセ
ンサーを投入しても、センサーのシリンダー内は
静止流体となるので、発熱体の表面温度を静止状
態で測定することができる。
乱流であると、流速の変化によつて、熱伝達率
が変化し、又チキソトロピーを示す流体や非ニユ
ートン流体の場合、流体の粘度自体も変化するた
め、実際の様相を測定できないので、静止流体中
で測定することが望ましいのである。
が変化し、又チキソトロピーを示す流体や非ニユ
ートン流体の場合、流体の粘度自体も変化するた
め、実際の様相を測定できないので、静止流体中
で測定することが望ましいのである。
さらに、シリンダー内への測定流体の流入は、
工場内で使用する空気を用いてピストンを上下動
させることによつてなされ、スラリーが発熱体や
測温抵抗体に付着しても、それをピストンの摺動
で取り除くことができる。
工場内で使用する空気を用いてピストンを上下動
させることによつてなされ、スラリーが発熱体や
測温抵抗体に付着しても、それをピストンの摺動
で取り除くことができる。
（実施例）
以下図面をもとに本発明の実施例について説明
する。
する。
１は発熱体であり、２は測温抵抗体であつて、
何れもシリンダー３のフランジ４に固定されてい
る。
何れもシリンダー３のフランジ４に固定されてい
る。
５は、ピストンであつて、工場内に使用されて
いる空気で上下動し、流体流入口６から流体はピ
ストンの上下動に伴つて、シリンダー３内に吸入
されたり、排出されたりする。
いる空気で上下動し、流体流入口６から流体はピ
ストンの上下動に伴つて、シリンダー３内に吸入
されたり、排出されたりする。
そして、シリンダー３内に吸入された流体は、
静止状態となる。このように静止状態とすること
は、感度がよく、正確にはかれる。
静止状態となる。このように静止状態とすること
は、感度がよく、正確にはかれる。
乱流で、粘度変化を超えると検出できないし、
出入する液面が上下動するものは、検出できな
い。
出入する液面が上下動するものは、検出できな
い。
発熱体１は、例えばステンレス８にセラミツク
９を蒸着して絶縁をはかり、セラミツク９の上に
数ミクロンの白金１０を蒸着し、これに更に、ポ
リエチレン１１で絶縁し、これに更にステンレス
１２で外装するもので構成する。
９を蒸着して絶縁をはかり、セラミツク９の上に
数ミクロンの白金１０を蒸着し、これに更に、ポ
リエチレン１１で絶縁し、これに更にステンレス
１２で外装するもので構成する。
そして、これら積層間に空間があるとき、エポ
キシ系の樹脂で充填固定することにより、熱伝達
力を大きくして、内面と外面の温度差を小さくす
ることができる。
キシ系の樹脂で充填固定することにより、熱伝達
力を大きくして、内面と外面の温度差を小さくす
ることができる。
このように構成される発熱体１は、その平均温
度θwと表面温度θsとの関係式をあらかじめ実験
的に決定しておかなければならないが、この関係
式は伝導及び対流による熱伝達の現象を定める実
験式 Nu＝Co・GrC1・PrC2・ReC3・（θs／θw）C4 ここでNu：ヌツセルト数 Gr：グラスホフ数 Pr：プラントル数 Re：レイノルズ数 C0〜4：定数 において、物性値と温度の関係が既知の流体、例
えば水を用いることによつて決定することができ
る。
度θwと表面温度θsとの関係式をあらかじめ実験
的に決定しておかなければならないが、この関係
式は伝導及び対流による熱伝達の現象を定める実
験式 Nu＝Co・GrC1・PrC2・ReC3・（θs／θw）C4 ここでNu：ヌツセルト数 Gr：グラスホフ数 Pr：プラントル数 Re：レイノルズ数 C0〜4：定数 において、物性値と温度の関係が既知の流体、例
えば水を用いることによつて決定することができ
る。
なお、第１図において、１２はエアーの流入
口、１３は絶縁ケーブルである。
口、１３は絶縁ケーブルである。
さて、１に通電して、発熱体の平均温度θwを
計測し、同時に流体の温度θ∞を測温抵抗体２で
計測する。
計測し、同時に流体の温度θ∞を測温抵抗体２で
計測する。
そして、非定常細線法の関係式から熱伝達率
（λ）と温度伝導率(a)を求めることにより、熱伝
達率を求めることができ、その熱伝達率から粘度
を求めることができる。
（λ）と温度伝導率(a)を求めることにより、熱伝
達率を求めることができ、その熱伝達率から粘度
を求めることができる。
第１図は本発明センサーの断面図、第２図は発
熱体の断面図である。 １…発熱体、２…測温抵抗体、３…シリンダ
ー、４…フランジ、５…ピストン、６…吸入口。
熱体の断面図である。 １…発熱体、２…測温抵抗体、３…シリンダ
ー、４…フランジ、５…ピストン、６…吸入口。
Claims (1)
- １ 発熱体と側温抵抗体とを内部に平行に装置し
たシリンダーに、該発熱体と側温抵抗体の表面に
沿つて摺動するピストンを設け、かつシリンダー
端に被測定流体吸込口を開口したことを特徴とす
る投入式センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62046410A JPS63212840A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 投入式センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62046410A JPS63212840A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 投入式センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63212840A JPS63212840A (ja) | 1988-09-05 |
| JPH0468581B2 true JPH0468581B2 (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=12746381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62046410A Granted JPS63212840A (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 投入式センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63212840A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0397648U (ja) * | 1990-01-24 | 1991-10-08 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP62046410A patent/JPS63212840A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63212840A (ja) | 1988-09-05 |
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