JPH0587778B2 - - Google Patents

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、食品、セラミツ
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装置（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
にピストン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
の移動距離S₁とS₂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。

Ｃ 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。

Ｄ 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。

Ｅ 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つて、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
装置のブロツク図であり、第４図に示した試験機
本体２０とともに用いられる。ポテンシヨメータ
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CPU１４ａ、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は制御回路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
を求めて値Ａとし、さらにＳ／ｎ（ｎは正の整数）
を求めて値Ｂとする。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Ｄとする。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ΔtとＣ，
Ｄ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
テツプS1において、ポテンシヨメータ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。ステツプ
S2で試験終了が判定されるまでステツプ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。試験終了後にステツプ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、ステツプS4に進み、Ｓ／ｎを演算し値Ｂ
として記憶する。さらにステツプS5でＡ−Ｂを
演算し値Ｃとして記憶し、ステツプS6でＡ＋Ｂ
を演算し値Ｄとして記憶する。次いでステツプ
S7に進み、値Ｃ，Ｄを読み込んだ時刻t₁，t₂をメ
モリのアドレスとサンプリリング周期から求め
る。次に、ステツプS8において、ピストン移動
量ＤとＣとの差をステツプS7で求めた時刻t₁，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ピストン移動量
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、点Ｃ，Ｄを固定的に用いると、グラフｂ
では点Ｄがグラフの飽和領域に入りΔtが長くな
つてしまうが、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、グラフの直線領域のデ
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、測定に先立つてキーボード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１
４ｂ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。

Ｇ 発明の効果 以上説明したように、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、したがつてこの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ツク図、第２図はピ
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ヤート、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……シリンダ、３……ヒータ、
６……ピストン、９……ダイ、１１……ポテンシ
ヨメータ、１２……温度検出器、１３……入出力
回路、１４……制御回路、１４ａ……CPU、１
４ｂ……メモリ、１５……キーボード、２０……
試験機本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   あつて、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。