JPH06174624A - 液体の粘度を測定する方法および装置 - Google Patents
液体の粘度を測定する方法および装置Info
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- JPH06174624A JPH06174624A JP5191678A JP19167893A JPH06174624A JP H06174624 A JPH06174624 A JP H06174624A JP 5191678 A JP5191678 A JP 5191678A JP 19167893 A JP19167893 A JP 19167893A JP H06174624 A JPH06174624 A JP H06174624A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体の粘度を迅速に、そして確実に、比較的
に高い精度で測定する方法および装置を提供する。 【構成】 本発明による方法は、粘度計により液体の流
量の変化を測定するときに測定を妨害する作用がなくな
ることを利用すると共に、測定の間の静液圧の変化を利
用しており、粘度をハーゲン・ポアズイユの法則により
測定データから確実に決定することができる。本発明の
粘度計（２０）は、測定の間に静液圧が最大限に変化す
るように設計された寸法を有し、貯蔵容器（３）および
毛管（１）からなっている。
に高い精度で測定する方法および装置を提供する。 【構成】 本発明による方法は、粘度計により液体の流
量の変化を測定するときに測定を妨害する作用がなくな
ることを利用すると共に、測定の間の静液圧の変化を利
用しており、粘度をハーゲン・ポアズイユの法則により
測定データから確実に決定することができる。本発明の
粘度計（２０）は、測定の間に静液圧が最大限に変化す
るように設計された寸法を有し、貯蔵容器（３）および
毛管（１）からなっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体の粘度を貯蔵容器
および毛管からなる毛管粘度計により測定する方法およ
び装置に関する。その測定結果は、自由選択により、動
粘度または動力学粘度である。
および毛管からなる毛管粘度計により測定する方法およ
び装置に関する。その測定結果は、自由選択により、動
粘度または動力学粘度である。
【０００２】
【従来の技術】液体の粘度は、通常、オストワルドによ
るかまたはウベローデによる毛管粘度計により測定され
る。これらの装置の最新の代表的なものは、オックスフ
ォード、ブラックウエル社により１９９１年に発行され
たナガシマ、ジェイ・ブイ・センガーおよびダブリュー
・エー・ワケハム著「実験熱力学」第３巻に掲載された
「流体の輸送特性の測定」と題する論文に記載されてい
る。この論文に記載されている毛管粘度計は、液体が毛
管の上方にあり、そして液体が毛管を通してそれ自体の
静液圧により圧搾されるようになっている。液体は、円
筒形の管が上方および下方に連結された全般的に球形の
容器内に収納されている。これらの円筒形の管には基準
マークがつけられている。液体のメニスカスがこれらの
基準マークを通過するときに、時間の測定が各々の場合
に手動または電子的に行われる。液体のメニスカスが基
準マークを通過するために必要な時間は、測定可能な変
数である。
るかまたはウベローデによる毛管粘度計により測定され
る。これらの装置の最新の代表的なものは、オックスフ
ォード、ブラックウエル社により１９９１年に発行され
たナガシマ、ジェイ・ブイ・センガーおよびダブリュー
・エー・ワケハム著「実験熱力学」第３巻に掲載された
「流体の輸送特性の測定」と題する論文に記載されてい
る。この論文に記載されている毛管粘度計は、液体が毛
管の上方にあり、そして液体が毛管を通してそれ自体の
静液圧により圧搾されるようになっている。液体は、円
筒形の管が上方および下方に連結された全般的に球形の
容器内に収納されている。これらの円筒形の管には基準
マークがつけられている。液体のメニスカスがこれらの
基準マークを通過するときに、時間の測定が各々の場合
に手動または電子的に行われる。液体のメニスカスが基
準マークを通過するために必要な時間は、測定可能な変
数である。
【０００３】既知の粘度計における球形の容器は、毛管
および貯蔵容器内の液柱のレベルにより左右される静液
圧を測定の間に実質的に一定に保つために使用されてい
る。球形容器の内容積を大きくすることにより、たとえ
かなり大きい質量の液体が容器を通過したときですら
も、液柱の上側メニスカスのレベルの変化が比較的に小
さく、従って、静液圧の変化はさほど大きくはない。基
準マークの上記の測定においては、駆動静液圧の連続的
な変化は考慮されないが、圧力の平均値のみが二つの基
準マークの間に形成され、この平均値は駆動圧力として
評価に入れられる。
および貯蔵容器内の液柱のレベルにより左右される静液
圧を測定の間に実質的に一定に保つために使用されてい
る。球形容器の内容積を大きくすることにより、たとえ
かなり大きい質量の液体が容器を通過したときですら
も、液柱の上側メニスカスのレベルの変化が比較的に小
さく、従って、静液圧の変化はさほど大きくはない。基
準マークの上記の測定においては、駆動静液圧の連続的
な変化は考慮されないが、圧力の平均値のみが二つの基
準マークの間に形成され、この平均値は駆動圧力として
評価に入れられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】既知の粘度計により液
体の粘度を高い精度で測定することはできるが、測定の
ため非常に長い時間がかかる。従って、例えば、ウベロ
ーデ粘度計により油類の粘度を測定するためには、少な
くとも２０分が必要である。このような粘度計は、例え
ば、精油所における、鉱油製品の投入産出の管理（ｉｎ
ｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌ）のために必要
に迅速な測定を行うためには有利ではない。
体の粘度を高い精度で測定することはできるが、測定の
ため非常に長い時間がかかる。従って、例えば、ウベロ
ーデ粘度計により油類の粘度を測定するためには、少な
くとも２０分が必要である。このような粘度計は、例え
ば、精油所における、鉱油製品の投入産出の管理（ｉｎ
ｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌ）のために必要
に迅速な測定を行うためには有利ではない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、測定結
果が比較的に高い精度で迅速にそして確実に得られる液
体の粘度を決定する方法および装置を提供することにあ
る。この目的は、序文に説明した方法において、液体の
流量の変化が粘度計により検出され、そして液体の粘度
がハーゲン・ポアズイユの法則を使用して測定されたデ
ータから決定される方法により達成される。好適な装置
は請求項１４に記載してある。
果が比較的に高い精度で迅速にそして確実に得られる液
体の粘度を決定する方法および装置を提供することにあ
る。この目的は、序文に説明した方法において、液体の
流量の変化が粘度計により検出され、そして液体の粘度
がハーゲン・ポアズイユの法則を使用して測定されたデ
ータから決定される方法により達成される。好適な装置
は請求項１４に記載してある。
【０００６】本発明による方法は、粘度を測定するため
の測定の間に、特に圧力レベルの通常望ましくない変化
を利用する。このアプローチが成功したことは当業者に
とって全く驚くべきことである。序文に述べたように、
慣用のすべての通常使用されている毛管粘度計は、測定
の間に静液圧の変化を妨害すると考えられていた作用を
可能な限り回避することを目的として設計されていた。
多くの場合には、この目的は、例えば、上記のウベロー
デおよびオストワルド粘度計の場合には、少なくともほ
ぼ達成された。例えば、いわゆるライザー型粘度計の場
合のようにこの目的が達成されなかった場合には、測定
の間に生ずる圧力レベルの変化の関数として同一の粘度
計に使用する定数が異なっている場合ですらも当座しの
ぎの対策をとらねばならない。測定の間に圧力レベルの
変化をなくすためのさらに一つの可能性は、例えば、二
等辺三角形に設計されたウベローデ粘度計または特定の
設計のオストワルド粘度計の場合に使用される別の圧力
を使用することである。
の測定の間に、特に圧力レベルの通常望ましくない変化
を利用する。このアプローチが成功したことは当業者に
とって全く驚くべきことである。序文に述べたように、
慣用のすべての通常使用されている毛管粘度計は、測定
の間に静液圧の変化を妨害すると考えられていた作用を
可能な限り回避することを目的として設計されていた。
多くの場合には、この目的は、例えば、上記のウベロー
デおよびオストワルド粘度計の場合には、少なくともほ
ぼ達成された。例えば、いわゆるライザー型粘度計の場
合のようにこの目的が達成されなかった場合には、測定
の間に生ずる圧力レベルの変化の関数として同一の粘度
計に使用する定数が異なっている場合ですらも当座しの
ぎの対策をとらねばならない。測定の間に圧力レベルの
変化をなくすためのさらに一つの可能性は、例えば、二
等辺三角形に設計されたウベローデ粘度計または特定の
設計のオストワルド粘度計の場合に使用される別の圧力
を使用することである。
【０００７】しかし、すべての既知の場合には、すべて
の対策にもかかわらず、依然として常に発生する測定開
始時と測定終了時との間の圧力差が測定を妨害すると考
えられていた。従って、特に粘度を決定するためにこの
圧力差をうまく使用できたことは、完全に意外であっ
た。本発明の完成をもたらしたテストにおいては、粘度
を決定するために駆動圧力の連続的な変化を評価するこ
とができるのみでなく、またその結果、従来、毛管粘度
測定に不確実性をもたらした測定を妨害する変数をなく
すことができることが判明した。これは、時間に対する
流出する液体の質量の変化する比率が特質上測定される
液体の粘度により左右されることにより行われる。この
目的のために、評価のためのいくつかの可能性が発生さ
れた。
の対策にもかかわらず、依然として常に発生する測定開
始時と測定終了時との間の圧力差が測定を妨害すると考
えられていた。従って、特に粘度を決定するためにこの
圧力差をうまく使用できたことは、完全に意外であっ
た。本発明の完成をもたらしたテストにおいては、粘度
を決定するために駆動圧力の連続的な変化を評価するこ
とができるのみでなく、またその結果、従来、毛管粘度
測定に不確実性をもたらした測定を妨害する変数をなく
すことができることが判明した。これは、時間に対する
流出する液体の質量の変化する比率が特質上測定される
液体の粘度により左右されることにより行われる。この
目的のために、評価のためのいくつかの可能性が発生さ
れた。
【０００８】本発明によれば、使用分野により、流量変
化を決定するための三つの異なる方法が好ましい。 １．単位時間あたりに毛管粘度計から流出する液体質量
の測定。 ２．時間の関数として毛管粘度計から流出する液体の滴
下の順序の測定。自由選択により、排液プロセスをも検
出することができる。 ３．時間の関数としての貯蔵容器内の液体のメニスカス
のレベルの変化の測定。 液体の粘度係数を決定するためのこれらの測定の評価を
単位時間あたりに流出する液体の質量を測定する例（例
１）により以下に述べる。以下の説明から明らかになる
ように、この型式の評価は、使用されてきた式を僅か変
更することにより、流量の時間的な変化を決定するため
の方法２および３ならびにその他の方法にも容易に応用
することができる。
化を決定するための三つの異なる方法が好ましい。 １．単位時間あたりに毛管粘度計から流出する液体質量
の測定。 ２．時間の関数として毛管粘度計から流出する液体の滴
下の順序の測定。自由選択により、排液プロセスをも検
出することができる。 ３．時間の関数としての貯蔵容器内の液体のメニスカス
のレベルの変化の測定。 液体の粘度係数を決定するためのこれらの測定の評価を
単位時間あたりに流出する液体の質量を測定する例（例
１）により以下に述べる。以下の説明から明らかになる
ように、この型式の評価は、使用されてきた式を僅か変
更することにより、流量の時間的な変化を決定するため
の方法２および３ならびにその他の方法にも容易に応用
することができる。
【０００９】以下の説明において、可能性として、本発
明の方法および装置により、「時間の関数としての質
量」の測定値の自動的な連続した追跡が行われ、その後
測定値が関数相関ｄｍ／ｄｔ＝ｆ（ｍ）により評価され
ることに注意を集中している。この型式の測定は、液柱
の静液圧が液柱のレベルの低下につれて減少するという
物理的な事実を非常に良好に考慮に入れている。毛管を
通しての液体の流量により表わされる質量と時間との相
関関係はハーゲン・ポアズイユの法則により次式により
表わすことができる。 （ｄｖ／ｄｔ：毛管を通して導出される単位時間あたり
の液体の容積、γ：毛管の半径、（Ｐ1 −Ｐ0 ）：毛管
の両端における圧力差、η：液体の動力学粘度、Ｌ：毛
管の長さ） 容積Ｖおよび駆動圧力Ｐの両方は、液体の質量ｍの関数
として表わすことができる。容積については、 （Ｖ：容積、ｍ：質量、ρ：液体の密度）が得られ、そ
して毛管の上方に収容された横断面積Ａを有する貯蔵容
器内の液柱の圧力については、次式により表わされる。 （Ｐ1 ：毛管の上端部における圧力、ｍ：貯蔵容器内の
液柱の質量、ｇ：重力による加速度、Ａ：貯蔵容器の横
断面、Ｐ0 ：毛管の下端部における圧力）
明の方法および装置により、「時間の関数としての質
量」の測定値の自動的な連続した追跡が行われ、その後
測定値が関数相関ｄｍ／ｄｔ＝ｆ（ｍ）により評価され
ることに注意を集中している。この型式の測定は、液柱
の静液圧が液柱のレベルの低下につれて減少するという
物理的な事実を非常に良好に考慮に入れている。毛管を
通しての液体の流量により表わされる質量と時間との相
関関係はハーゲン・ポアズイユの法則により次式により
表わすことができる。 （ｄｖ／ｄｔ：毛管を通して導出される単位時間あたり
の液体の容積、γ：毛管の半径、（Ｐ1 −Ｐ0 ）：毛管
の両端における圧力差、η：液体の動力学粘度、Ｌ：毛
管の長さ） 容積Ｖおよび駆動圧力Ｐの両方は、液体の質量ｍの関数
として表わすことができる。容積については、 （Ｖ：容積、ｍ：質量、ρ：液体の密度）が得られ、そ
して毛管の上方に収容された横断面積Ａを有する貯蔵容
器内の液柱の圧力については、次式により表わされる。 （Ｐ1 ：毛管の上端部における圧力、ｍ：貯蔵容器内の
液柱の質量、ｇ：重力による加速度、Ａ：貯蔵容器の横
断面、Ｐ0 ：毛管の下端部における圧力）
【００１０】液柱の静液圧Ｐ1 、従って、駆動圧力は、
液体が流出するときに低下し、式（１）、（２）および
（３）から関数相関が次の形態で得られる。 または Ａ＝πＲ2 （６） 従って、次式が得られる。 （Ｒ：貯蔵容器の半径） 実験によれば、上記の方法による粘度測定において、式
（４）による実験的な構成が理想的ではなく、付加的な
一定質量の影響を受けるので、項値が現われ、式（４）
は次式のようになる。 式中、定数Ｃは付加的な修正項値の合計である。
液体が流出するときに低下し、式（１）、（２）および
（３）から関数相関が次の形態で得られる。 または Ａ＝πＲ2 （６） 従って、次式が得られる。 （Ｒ：貯蔵容器の半径） 実験によれば、上記の方法による粘度測定において、式
（４）による実験的な構成が理想的ではなく、付加的な
一定質量の影響を受けるので、項値が現われ、式（４）
は次式のようになる。 式中、定数Ｃは付加的な修正項値の合計である。
【００１１】もしも毛管のパラメータ（長さＬ、半径
γ）が一定であり、そして貯蔵容器の横断面積Ａが一定
であれば、粘度計を通して流れる液体の粘性率は比例係
数Ｋの大きさに対して決定的であり、従って、測定値か
ら決定することができる。もしも測定装置のパラメー
タ、すなわち、毛管の長さＬ、毛管の半径γならびに貯
蔵容器の横断面積Ａまたは半径Ｒが既知であれば、動粘
性率νはＫから決定することができる。 装置のパラメータ、Ｌ、γ、ＡまたはＲは絶対的に決定
されるかまたは正確に知られている粘度の液体（例え
ば、水）の較正により決定される。さらに、もしも液体
の密度が既知であれば、動力学粘性率は式（９）から決
定することができる。
γ）が一定であり、そして貯蔵容器の横断面積Ａが一定
であれば、粘度計を通して流れる液体の粘性率は比例係
数Ｋの大きさに対して決定的であり、従って、測定値か
ら決定することができる。もしも測定装置のパラメー
タ、すなわち、毛管の長さＬ、毛管の半径γならびに貯
蔵容器の横断面積Ａまたは半径Ｒが既知であれば、動粘
性率νはＫから決定することができる。 装置のパラメータ、Ｌ、γ、ＡまたはＲは絶対的に決定
されるかまたは正確に知られている粘度の液体（例え
ば、水）の較正により決定される。さらに、もしも液体
の密度が既知であれば、動力学粘性率は式（９）から決
定することができる。
【００１２】微粉方程式（８）に定数Ｃが含まれている
ために、この型式の方程式の通常の評価は積分により妨
げられる。それ故に、この方法は、測定値ｍ＝ｆ（ｔ）
を微分し、そして線形方程式（８）としての微分された
形態を評価するように選択されることが好ましい。この
微分は、測定値が連続して評価されるので、大部分のい
かなる多数の実験値の組も得られるという事実により容
易になる。この微分は、例えば、１９６９年ベルリンの
ＶＥＢ ＤＶＷ社により発行されたアール・ルドウィッ
グ著の「誤差の計算および最小二乗法による調節方法」
と題する論文に記載の方法により行うことができる。前
記の型式の評価は、例１のために好適であるのみでな
く、またもしもこのようにして排液方法もまた検出され
るとすれば、滴下の順序の測定の評価のためにも好適で
ある。排液方法の検出により、液滴の形状およびサイズ
の決定が理解されるべきである。液滴のサイズが測定全
体の間にほとんど一定に保たれ、すなわち、液滴のサイ
ズが表面張力および毛管粘度計の排液先端部のみ関数で
あり、液柱の静液圧の変化の関数ではないことが判明し
た。既知の液滴のサイズまたは密度が既知である液滴の
形状により、液滴の質量、従って単位時間あたりに流出
する液体の質量は、滴下の順序を観察することにより決
定することができる。
ために、この型式の方程式の通常の評価は積分により妨
げられる。それ故に、この方法は、測定値ｍ＝ｆ（ｔ）
を微分し、そして線形方程式（８）としての微分された
形態を評価するように選択されることが好ましい。この
微分は、測定値が連続して評価されるので、大部分のい
かなる多数の実験値の組も得られるという事実により容
易になる。この微分は、例えば、１９６９年ベルリンの
ＶＥＢ ＤＶＷ社により発行されたアール・ルドウィッ
グ著の「誤差の計算および最小二乗法による調節方法」
と題する論文に記載の方法により行うことができる。前
記の型式の評価は、例１のために好適であるのみでな
く、またもしもこのようにして排液方法もまた検出され
るとすれば、滴下の順序の測定の評価のためにも好適で
ある。排液方法の検出により、液滴の形状およびサイズ
の決定が理解されるべきである。液滴のサイズが測定全
体の間にほとんど一定に保たれ、すなわち、液滴のサイ
ズが表面張力および毛管粘度計の排液先端部のみ関数で
あり、液柱の静液圧の変化の関数ではないことが判明し
た。既知の液滴のサイズまたは密度が既知である液滴の
形状により、液滴の質量、従って単位時間あたりに流出
する液体の質量は、滴下の順序を観察することにより決
定することができる。
【００１３】（質量を決定することなく）滴下の順序の
測定および時間の関数としての液柱のレベルの変化を評
価する（例２および３）ために、方程式（８）を方程式
（２）と一緒に容積の変化に簡単に変換することができ
る。この場合には、方程式（８）において、質量ｍが容
積Ｖと置き換えられる。時間の関数としての滴下の順序
の測定においては、液滴が所定の測定点を通過する時間
が記録される。問題を簡単にするために、この測定点が
すべての液滴に対して同じであることは明らかである。
測定点を通過する液滴を検出するために、例えば、光遮
断壁または像を分析する装置（例えば、ＣＣＤ線）のよ
うな好適な光走査装置を使用することができる。
測定および時間の関数としての液柱のレベルの変化を評
価する（例２および３）ために、方程式（８）を方程式
（２）と一緒に容積の変化に簡単に変換することができ
る。この場合には、方程式（８）において、質量ｍが容
積Ｖと置き換えられる。時間の関数としての滴下の順序
の測定においては、液滴が所定の測定点を通過する時間
が記録される。問題を簡単にするために、この測定点が
すべての液滴に対して同じであることは明らかである。
測定点を通過する液滴を検出するために、例えば、光遮
断壁または像を分析する装置（例えば、ＣＣＤ線）のよ
うな好適な光走査装置を使用することができる。
【００１４】測定点の数、すなわち、「検出された」液
滴の数は所望の測定精度により左右される。約１０個の
液滴を測定することにより、非常に良好な結果が得られ
ることが判明した。これは測定を行うための期間が非常
に短いことを意味している。一般的には、測定のために
２０秒が必要である。この短い測定時間は、一般的に
は、本発明による方法にあてはまり、そして液体の流量
の変化が粘度計により検出される（例１ないし３）態様
とは無関係である。
滴の数は所望の測定精度により左右される。約１０個の
液滴を測定することにより、非常に良好な結果が得られ
ることが判明した。これは測定を行うための期間が非常
に短いことを意味している。一般的には、測定のために
２０秒が必要である。この短い測定時間は、一般的に
は、本発明による方法にあてはまり、そして液体の流量
の変化が粘度計により検出される（例１ないし３）態様
とは無関係である。
【００１５】時間の関数としての貯蔵容器内の液柱（ま
たは液体の上面のメニスカス）のレベルの変化の決定
は、貯蔵容器の測定領域が同じ液体の容積にそれぞれ相
当し、例えば、同じ長手方向の部分にそれぞれ相当する
設定された長手方向の部分にさらに分割され、そして円
筒形の精密管を貯蔵容器として使用し、そして好適な測
定装置、例えば、光遮断層、カメララインおよびダイオ
ード列を使用して有利に行うことができる。各々の場合
において、液体のメニスカスが各々の単一の長手方向の
部分を通過する時間の長さが検出される。この型式の測
定においては、滴下の順序を決定する場合と同様に、容
積Ｖの関数としての時間あたりの容積の変化ｄｖ／ｄｔ
の曲線をプロットすることができ、この曲線の上向き勾
配から、粘性係数を方程式（７）および装置の定数に関
する上記の評価により決定することができる。このよう
にして、上記の方法の場合のように、これらの容積が測
定中に一定であるかぎりは、設定された長手方向の部分
内に閉じ込めれた液滴の容積、すなわち、液体の容積を
知ることは必要ではない。粘度計により液体の流量の変
化を測定する上記の方法は、好ましい方法であるが、実
行可能な唯一の方法ではない。また、当業者は、例え
ば、特定の用途に適合した好適である一連のその他の方
法を容易に見つけ出すことであろう。
たは液体の上面のメニスカス）のレベルの変化の決定
は、貯蔵容器の測定領域が同じ液体の容積にそれぞれ相
当し、例えば、同じ長手方向の部分にそれぞれ相当する
設定された長手方向の部分にさらに分割され、そして円
筒形の精密管を貯蔵容器として使用し、そして好適な測
定装置、例えば、光遮断層、カメララインおよびダイオ
ード列を使用して有利に行うことができる。各々の場合
において、液体のメニスカスが各々の単一の長手方向の
部分を通過する時間の長さが検出される。この型式の測
定においては、滴下の順序を決定する場合と同様に、容
積Ｖの関数としての時間あたりの容積の変化ｄｖ／ｄｔ
の曲線をプロットすることができ、この曲線の上向き勾
配から、粘性係数を方程式（７）および装置の定数に関
する上記の評価により決定することができる。このよう
にして、上記の方法の場合のように、これらの容積が測
定中に一定であるかぎりは、設定された長手方向の部分
内に閉じ込めれた液滴の容積、すなわち、液体の容積を
知ることは必要ではない。粘度計により液体の流量の変
化を測定する上記の方法は、好ましい方法であるが、実
行可能な唯一の方法ではない。また、当業者は、例え
ば、特定の用途に適合した好適である一連のその他の方
法を容易に見つけ出すことであろう。
【００１６】もしも当業者自身が本発明による方法を実
施するために好適な毛管粘度計を見つける目的に直面す
るとすれば、本人のアプローチは、一般に、ドイツ工業
規格５１５６２による粘度測定のための既知のデータの
収集に基づいて、本人にとって関心のある粘度範囲のた
めに好適な毛管の直径を選択することになろう。貯蔵容
器の直径は、勿論、測定の間に測定可能な静液圧の変化
を発生させるために毛管の直径よりも大きくなければな
らない。毛管の直径を貯蔵容器の直径と同じにすると、
摩擦力および駆動圧力がほぼバランスして、液体が毛管
を通して定常な速度で流れる。貯蔵容器の直径が毛管の
直径と比較して大きい程、測定可能な作用がより大きく
なる。まず第一に、流量の変化は貯蔵容器の直径が増大
するにつれて大きくなり、最大値に達し、貯蔵容器の直
径がさらに大きくなると、最終的には、再び、測定でき
ない程小さくなる。これは貯蔵容器の直径が毛管の直径
と比較して非常に大きい場合に、貯蔵容器の測定領域に
おいて大きく形成された長手方向部分を備えた既知の粘
度計の場合と同様に、設定された容積の液体が毛管を通
過するときの静液圧の変化は微々たる量にすぎないこと
に起因している。
施するために好適な毛管粘度計を見つける目的に直面す
るとすれば、本人のアプローチは、一般に、ドイツ工業
規格５１５６２による粘度測定のための既知のデータの
収集に基づいて、本人にとって関心のある粘度範囲のた
めに好適な毛管の直径を選択することになろう。貯蔵容
器の直径は、勿論、測定の間に測定可能な静液圧の変化
を発生させるために毛管の直径よりも大きくなければな
らない。毛管の直径を貯蔵容器の直径と同じにすると、
摩擦力および駆動圧力がほぼバランスして、液体が毛管
を通して定常な速度で流れる。貯蔵容器の直径が毛管の
直径と比較して大きい程、測定可能な作用がより大きく
なる。まず第一に、流量の変化は貯蔵容器の直径が増大
するにつれて大きくなり、最大値に達し、貯蔵容器の直
径がさらに大きくなると、最終的には、再び、測定でき
ない程小さくなる。これは貯蔵容器の直径が毛管の直径
と比較して非常に大きい場合に、貯蔵容器の測定領域に
おいて大きく形成された長手方向部分を備えた既知の粘
度計の場合と同様に、設定された容積の液体が毛管を通
過するときの静液圧の変化は微々たる量にすぎないこと
に起因している。
【００１７】一般に、当業者は、最大の効果が得られ、
そしてまたタイミングの精度が大きい役割をはたすよう
に、粘度計の寸法、例えば、貯蔵容器の直径と毛管の直
径との比率を選択する。通常の用途においては、毛管の
直径と貯蔵容器の直径との比が１：１．５ないし１：５
０範囲内であれば、特に有利であることが判明した。十
分に正確な測定値を得るためのタイミングは、一般的に
は１秒の１／１０よりも良くなくてはならない。毛管の
長さは流量に影響を及ぼす。毛管が長ければ、長い程、
粘度計を通して流れる液体速度がさらに緩やかになる。
そしてまたタイミングの精度が大きい役割をはたすよう
に、粘度計の寸法、例えば、貯蔵容器の直径と毛管の直
径との比率を選択する。通常の用途においては、毛管の
直径と貯蔵容器の直径との比が１：１．５ないし１：５
０範囲内であれば、特に有利であることが判明した。十
分に正確な測定値を得るためのタイミングは、一般的に
は１秒の１／１０よりも良くなくてはならない。毛管の
長さは流量に影響を及ぼす。毛管が長ければ、長い程、
粘度計を通して流れる液体速度がさらに緩やかになる。
【００１８】貯蔵容器の長さもまた流量に影響をおよぼ
し、毛管の上方の液柱が高ければ高い程、駆動静流体圧
が高くなる。この理由から、特にもしも毛管から液体の
排出が所望され、そしてこの排出が連続した流れでなけ
れば、（一般に液柱のレベルと適合した）貯蔵容器の長
さが長すぎてはならないことになる。他方、貯蔵容器
は、液体の流量を決定するために十分に多数の長手方向
の部分を決定できるようにするために、質量の変化を測
定する場合に、または時間の関数としての液柱のレベル
の変化を測定するときに、十分な量の液体を収納するた
めに十分に高くしなければならない。γ＝０．２ｍｍで
ありかつ毛管の長さが２０ｍｍであるかまたは貯蔵容器
の直径が２．５ｍｍである毛管粘度計により０．５ｍｍ
2 ／ｓないし１０ｍｍ2 ／ｓの範囲内の粘性率を測定す
る粘度計においては、貯蔵容器のの長さが一般に１０ｃ
ｍないし１５ｃｍの範囲内であると有利であることが判
明した。このような寸法の貯蔵容器の場合には、１０ｍ
ｍ間隔おきの約１０個の測定点を設けることができ、そ
れにより粘度の十分に正確な決定を保証することができ
る。
し、毛管の上方の液柱が高ければ高い程、駆動静流体圧
が高くなる。この理由から、特にもしも毛管から液体の
排出が所望され、そしてこの排出が連続した流れでなけ
れば、（一般に液柱のレベルと適合した）貯蔵容器の長
さが長すぎてはならないことになる。他方、貯蔵容器
は、液体の流量を決定するために十分に多数の長手方向
の部分を決定できるようにするために、質量の変化を測
定する場合に、または時間の関数としての液柱のレベル
の変化を測定するときに、十分な量の液体を収納するた
めに十分に高くしなければならない。γ＝０．２ｍｍで
ありかつ毛管の長さが２０ｍｍであるかまたは貯蔵容器
の直径が２．５ｍｍである毛管粘度計により０．５ｍｍ
2 ／ｓないし１０ｍｍ2 ／ｓの範囲内の粘性率を測定す
る粘度計においては、貯蔵容器のの長さが一般に１０ｃ
ｍないし１５ｃｍの範囲内であると有利であることが判
明した。このような寸法の貯蔵容器の場合には、１０ｍ
ｍ間隔おきの約１０個の測定点を設けることができ、そ
れにより粘度の十分に正確な決定を保証することができ
る。
【００１９】また、前述したように、粘度計により流出
する液体質量に対して流量の変化を測定する場合には、
貯蔵容器は、この場合にも、測定の十分な精度を保証す
るために少なくとも２ｇの液体を保持するために十分に
高くすべきである。上記の説明は、本発明による毛管粘
度計のために好適な寸法を選択する場合には、多数の局
面に留意すべきであることを示している。特に、パラメ
ータの選択によっては逆の作用が起こることがある。し
かし、一般的には、決定しようとする数値のために十分
に大きい領域が存在し、その領域内で有利な結果を得る
ことができ、従って、当業者は小数の日常の実験または
本人自身の計算により本人の用途に最適に製造された粘
度計を発見することができる。
する液体質量に対して流量の変化を測定する場合には、
貯蔵容器は、この場合にも、測定の十分な精度を保証す
るために少なくとも２ｇの液体を保持するために十分に
高くすべきである。上記の説明は、本発明による毛管粘
度計のために好適な寸法を選択する場合には、多数の局
面に留意すべきであることを示している。特に、パラメ
ータの選択によっては逆の作用が起こることがある。し
かし、一般的には、決定しようとする数値のために十分
に大きい領域が存在し、その領域内で有利な結果を得る
ことができ、従って、当業者は小数の日常の実験または
本人自身の計算により本人の用途に最適に製造された粘
度計を発見することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明による方法は、液体の粘度を迅速
にかつ確実に測定することができ、そして比較的に高い
測定精度が保証されるという利点を有する。それ故に、
本発明による方法は、例えば、鉱油製品の投入産出の管
理（ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔｃｏｎｔｒｏｌ）に使用
することができる。本発明による粘度計は、添付図面に
関する以下の説明から明らかであるように、非常に簡単
な安定した設計を特徴としている。
にかつ確実に測定することができ、そして比較的に高い
測定精度が保証されるという利点を有する。それ故に、
本発明による方法は、例えば、鉱油製品の投入産出の管
理（ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔｃｏｎｔｒｏｌ）に使用
することができる。本発明による粘度計は、添付図面に
関する以下の説明から明らかであるように、非常に簡単
な安定した設計を特徴としている。
【００２１】
【実 施 例】本発明をその一実施例を示した添付図面
について以下に詳細に説明する。図１は本発明による粘
度計（２０）の図解図である。粘度計（２０）は、貯蔵
容器（３）および毛管（１）からなっている。粘度測定
のために必要な調節装置は本発明の主題ではないので、
図１に示していない。貯蔵容器（３）の好ましい形状は
円筒形である。しかし、その他の形状もその他の評価の
ために必要になることがあることが判明した。もしも例
えば一つまたはそれ以上の点において規定された横断面
が変化すれば、図５に示した純粋の直線は得られない
が、連続した直線からなるグラフは平行線から片寄る。
このようにして得られたグラフィックにおけるステップ
の各々は、横断面が変更された貯蔵容器上の一点と正確
に合致する。
について以下に詳細に説明する。図１は本発明による粘
度計（２０）の図解図である。粘度計（２０）は、貯蔵
容器（３）および毛管（１）からなっている。粘度測定
のために必要な調節装置は本発明の主題ではないので、
図１に示していない。貯蔵容器（３）の好ましい形状は
円筒形である。しかし、その他の形状もその他の評価の
ために必要になることがあることが判明した。もしも例
えば一つまたはそれ以上の点において規定された横断面
が変化すれば、図５に示した純粋の直線は得られない
が、連続した直線からなるグラフは平行線から片寄る。
このようにして得られたグラフィックにおけるステップ
の各々は、横断面が変更された貯蔵容器上の一点と正確
に合致する。
【００２２】また、横断面の変化（１１）は、別の態様
として、成形された要素が貯蔵容器（３）内に上方から
導入され、該要素の形状により貯蔵容器（３）内の規定
された箇所における有効横断面積の変化をひき起こす。
規定された間隔で加えられた横断面の変化により、規定
の容積の液体の流れの特性を表わす得られた測定曲線に
基準マークを配置することができる。このようにして、
吐出された液体の質量の、その容積に対する比率を求め
てその液体の密度を決定することができる。貯蔵容器
（３）内の容積を決定するための別の一つの可能性は、
規定容積の範囲を設定する二つの光遮断層により行うこ
とである。
として、成形された要素が貯蔵容器（３）内に上方から
導入され、該要素の形状により貯蔵容器（３）内の規定
された箇所における有効横断面積の変化をひき起こす。
規定された間隔で加えられた横断面の変化により、規定
の容積の液体の流れの特性を表わす得られた測定曲線に
基準マークを配置することができる。このようにして、
吐出された液体の質量の、その容積に対する比率を求め
てその液体の密度を決定することができる。貯蔵容器
（３）内の容積を決定するための別の一つの可能性は、
規定容積の範囲を設定する二つの光遮断層により行うこ
とである。
【００２３】従って、本発明は決して貯蔵容器（３）の
円筒形の形状に限定されるものではなく、用途によって
は、その他の形状も有利になろう。その他の形状の貯蔵
容器は、非ニュートン流れの挙動をする液体の測定ため
に有利であろう。この場合には、この目的のため、ルー
チン測定の範囲内で変化するように、漏斗形、じょうご
形またはらっぱ形の貯蔵容器を使用することができ、図
５による曲線（最初は非線形）はこれらの場合には直線
になる。毛管（１）の形状は、通常、直線であり、そし
てその内径はその全長にわたって一定である。しかし、
毛管の長さおよび直径に対する圧力のレベルの比率に影
響をおよぼすことができるようにするために、その他の
曲がった形状、例えば、らせん形、のこ歯形または階段
形の形状も使用できよう。
円筒形の形状に限定されるものではなく、用途によって
は、その他の形状も有利になろう。その他の形状の貯蔵
容器は、非ニュートン流れの挙動をする液体の測定ため
に有利であろう。この場合には、この目的のため、ルー
チン測定の範囲内で変化するように、漏斗形、じょうご
形またはらっぱ形の貯蔵容器を使用することができ、図
５による曲線（最初は非線形）はこれらの場合には直線
になる。毛管（１）の形状は、通常、直線であり、そし
てその内径はその全長にわたって一定である。しかし、
毛管の長さおよび直径に対する圧力のレベルの比率に影
響をおよぼすことができるようにするために、その他の
曲がった形状、例えば、らせん形、のこ歯形または階段
形の形状も使用できよう。
【００２４】貯蔵容器（３）と毛管（１）との連結につ
いては、要求条件、可撓性および試料の歩留りにより二
つの可能性、すなわち、例えば、溶着または接着のよう
な恒久的な連結と、例えば、ねじ継手または管（２）に
よる取替え可能な連結を行うことができる。毛管（１）
の入口および／または出口（７，６）の形状は大部分の
測定のために極めて重要である。入口（７）は層流の挙
動を保証するために、通常、漏斗形またはらっぱ形であ
る。同じことが出口（６）についても全くあてはまる。
入口および／または出口（７，６）のその他の形状は、
測定の進行にかなりの影響をおよぼすことになる。従っ
て、例えば、毛管の端部において直接に円錐形に成形さ
れた排液先端部は非常に均一な液滴を形成し、他方、か
なり大きい成形されたらっぱ形の入口および出口は特に
均一なパターンを発生させることができる。
いては、要求条件、可撓性および試料の歩留りにより二
つの可能性、すなわち、例えば、溶着または接着のよう
な恒久的な連結と、例えば、ねじ継手または管（２）に
よる取替え可能な連結を行うことができる。毛管（１）
の入口および／または出口（７，６）の形状は大部分の
測定のために極めて重要である。入口（７）は層流の挙
動を保証するために、通常、漏斗形またはらっぱ形であ
る。同じことが出口（６）についても全くあてはまる。
入口および／または出口（７，６）のその他の形状は、
測定の進行にかなりの影響をおよぼすことになる。従っ
て、例えば、毛管の端部において直接に円錐形に成形さ
れた排液先端部は非常に均一な液滴を形成し、他方、か
なり大きい成形されたらっぱ形の入口および出口は特に
均一なパターンを発生させることができる。
【００２５】表面張力が排液方法および排液速度に対し
て大きい影響をおよぼすので、結果に関する情報面での
価値は毛管（１）の出口（６）の形状により大きく影響
をうける。滴下を回避するための一般的な可能性は、毛
管（１）または毛管に付加された部分を液体内に浸漬さ
せることである。実用上の理由から、貯蔵容器（３）お
よび毛管（１）を相互に任意の角度に配置するかまたは
非垂直位置において使用することが必要になろう。粘度
計（２）は垂直位置において使用され、すなわち、貯蔵
容器（３）および毛管（１）が共軸をなすことが好まし
い。使用される材料は、基本的には、測定される液体に
より予想される腐食により決定され、ガラス、特に、珪
硼酸ガラス３．３が使用されることが好ましい。しか
し、その他の材料、例えば、金属またはプラスチックを
使用することができる。
て大きい影響をおよぼすので、結果に関する情報面での
価値は毛管（１）の出口（６）の形状により大きく影響
をうける。滴下を回避するための一般的な可能性は、毛
管（１）または毛管に付加された部分を液体内に浸漬さ
せることである。実用上の理由から、貯蔵容器（３）お
よび毛管（１）を相互に任意の角度に配置するかまたは
非垂直位置において使用することが必要になろう。粘度
計（２）は垂直位置において使用され、すなわち、貯蔵
容器（３）および毛管（１）が共軸をなすことが好まし
い。使用される材料は、基本的には、測定される液体に
より予想される腐食により決定され、ガラス、特に、珪
硼酸ガラス３．３が使用されることが好ましい。しか
し、その他の材料、例えば、金属またはプラスチックを
使用することができる。
【００２６】図１に示した毛管（１）は、該毛管が貯蔵
容器（３）の円筒形部分の中に突入するように貯蔵容器
（３）とねじ／クリンプ連結部（２）により連結されて
いる。貯蔵容器（３）からの液体の連続した流出はこの
位置で終了する。このような装置はクエットの流れの調
節に関して有利である。毛管（１）はねじ／クリンプ連
結部（２）により取替え可能であり、そしてこの装置は
取り外して掃除することが容易である。
容器（３）の円筒形部分の中に突入するように貯蔵容器
（３）とねじ／クリンプ連結部（２）により連結されて
いる。貯蔵容器（３）からの液体の連続した流出はこの
位置で終了する。このような装置はクエットの流れの調
節に関して有利である。毛管（１）はねじ／クリンプ連
結部（２）により取替え可能であり、そしてこの装置は
取り外して掃除することが容易である。
【００２７】図２および図３は電子はかり（８，１２）
であるはかりの上に固定されるかまたははかりから吊る
された粘度計（２０）と、コンピュータとを備えた測定
装置を示す。固定型装置においては、流量は粘度計（２
０）の下方に配置された秤量装置（８）に流れる粘度計
から流出する液体の量を測定することにより決定され
る。吊下げ型装置においては、液体の流量の決定は、試
料液体で満たされ、そして秤量装置（１２）から吊るさ
れた粘度計（２０）の質量の減少により行われる。はか
りとしては、特に１ｍｇよりも良好な精度を有する分析
用てんびんが好適である。
であるはかりの上に固定されるかまたははかりから吊る
された粘度計（２０）と、コンピュータとを備えた測定
装置を示す。固定型装置においては、流量は粘度計（２
０）の下方に配置された秤量装置（８）に流れる粘度計
から流出する液体の量を測定することにより決定され
る。吊下げ型装置においては、液体の流量の決定は、試
料液体で満たされ、そして秤量装置（１２）から吊るさ
れた粘度計（２０）の質量の減少により行われる。はか
りとしては、特に１ｍｇよりも良好な精度を有する分析
用てんびんが好適である。
【００２８】毛管（１）の入口（７）は、液体が毛管
（１）の中に層流として流入することを保証するために
円錐形に広がるように形成されている。毛管（１）の出
口（６）は同じ理由から円錐形に大きく形成されている
が、横方向にベベルがついたらっぱ形開口部（５）に終
端している。この開口部（５）は、引下げ用先端部
（４）と共に、可能な限り最も小さい液体液滴の形成を
保証する。また、図２または図３に示した引下げ用先端
部（４）は、容器（９）の液体溜め内に浸漬させること
ができ、それにより毛管（１）を通過する液体を連続し
て流出させることができる。引下げ用先端部（４）を上
昇させるための力は、該先端部を十分に細く形成するこ
とにより無視可能な程度に小さくすることができる。こ
の構成は、もしも流量の変化の測定が粘度計（２０）か
ら流出する液体の量を秤量することにより行われるとす
れば、特に推奨される。
（１）の中に層流として流入することを保証するために
円錐形に広がるように形成されている。毛管（１）の出
口（６）は同じ理由から円錐形に大きく形成されている
が、横方向にベベルがついたらっぱ形開口部（５）に終
端している。この開口部（５）は、引下げ用先端部
（４）と共に、可能な限り最も小さい液体液滴の形成を
保証する。また、図２または図３に示した引下げ用先端
部（４）は、容器（９）の液体溜め内に浸漬させること
ができ、それにより毛管（１）を通過する液体を連続し
て流出させることができる。引下げ用先端部（４）を上
昇させるための力は、該先端部を十分に細く形成するこ
とにより無視可能な程度に小さくすることができる。こ
の構成は、もしも流量の変化の測定が粘度計（２０）か
ら流出する液体の量を秤量することにより行われるとす
れば、特に推奨される。
【００２９】毛管（１）の出口端部（６）において液滴
を形成するためには、特にドイツ特許第３２２７９５
５．８号明細書から知られている逆拡散が発生しない計
量および滴定用先端部が好適であることが立証された。
この先端部を使用することにより、液滴が毛管領域外に
形成される。従って、毛管粘度計（２０）内の液柱の測
定結果を歪曲する液滴の反応が回避される。はかりのか
わりに、その他の秤量装置または力感知装置もまた使用
することができる。付加的な光走査は、さらに、排出液
の検知を改良することができる。このような装置は、例
えば、前述したように、滴下の順序または全排液プロセ
スを検出するための光遮断層または像分析装置である。
滴下の順序、液滴の形状およびサイズは評価のための重
要なデータになりうる。最も簡単な場合には、数個の液
滴を集合的に秤量することができるので、秤量装置の測
定の決定に関する限られた要求条件において、液滴が例
えばルーチン測定のための結果をもたらす同じサイズで
あることが仮定される。
を形成するためには、特にドイツ特許第３２２７９５
５．８号明細書から知られている逆拡散が発生しない計
量および滴定用先端部が好適であることが立証された。
この先端部を使用することにより、液滴が毛管領域外に
形成される。従って、毛管粘度計（２０）内の液柱の測
定結果を歪曲する液滴の反応が回避される。はかりのか
わりに、その他の秤量装置または力感知装置もまた使用
することができる。付加的な光走査は、さらに、排出液
の検知を改良することができる。このような装置は、例
えば、前述したように、滴下の順序または全排液プロセ
スを検出するための光遮断層または像分析装置である。
滴下の順序、液滴の形状およびサイズは評価のための重
要なデータになりうる。最も簡単な場合には、数個の液
滴を集合的に秤量することができるので、秤量装置の測
定の決定に関する限られた要求条件において、液滴が例
えばルーチン測定のための結果をもたらす同じサイズで
あることが仮定される。
【００３０】数値的な評価ために、市販のコンピュータ
のかわりに、任意のその他の好適な評価装置、例えば、
内蔵のマイクロプロセッサを備えた評価装置もまた使用
することができる。
のかわりに、任意のその他の好適な評価装置、例えば、
内蔵のマイクロプロセッサを備えた評価装置もまた使用
することができる。
【実 施 例】下記の寸法を有する図１に示した珪硼酸
ガラス製毛管粘度計 毛管 直径（内径）：０．６ｍｍ 長さ ：１００ｍｍ 貯蔵容器 直径（内径）：３０ｍｍ 長さ ：１５０ｍｍ 貯蔵容器中に突入した毛管部分の長さ：２０ｍｍ 出口先端部 長さ ：３５ｍｍ 水に関する粘度の測定が行われた。測定は図２に示した
「固定式」粘度計により行われた。データ出力を有する
サルトリアス（ｓａｒｔｏｒｉｕｓ）Ａ ２１０Ｓ型の
分析用てんびんが使用された。秤量精度は１ｍｇよりも
良好であった。評価はＩＢＭ／ＰＳ ２型、モデル８０
のコンピュータにより行われた。コンピュータ内のタイ
ミングは、１／１０秒よりも良好な時間分解能により行
われた。
ガラス製毛管粘度計 毛管 直径（内径）：０．６ｍｍ 長さ ：１００ｍｍ 貯蔵容器 直径（内径）：３０ｍｍ 長さ ：１５０ｍｍ 貯蔵容器中に突入した毛管部分の長さ：２０ｍｍ 出口先端部 長さ ：３５ｍｍ 水に関する粘度の測定が行われた。測定は図２に示した
「固定式」粘度計により行われた。データ出力を有する
サルトリアス（ｓａｒｔｏｒｉｕｓ）Ａ ２１０Ｓ型の
分析用てんびんが使用された。秤量精度は１ｍｇよりも
良好であった。評価はＩＢＭ／ＰＳ ２型、モデル８０
のコンピュータにより行われた。コンピュータ内のタイ
ミングは、１／１０秒よりも良好な時間分解能により行
われた。
【００３１】図４は測定曲線ｍ＝ｆ（ｔ）を示す。（図
３に示した吊下げ型粘度計を備えた測定装置により得ら
れた曲線は時間（ｔ）軸に関する上記の曲線によく似て
いる。図５は曲線ｍ＝ｆ（ｔ）を数値微分することによ
り得られた曲線を示す。得られた直線は、当初表わした
数理微分（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）の結果に相当し、従
って、上記測定原理に基づいた理論を確認している。直
線の立上りから、毛管粘度計の定数が既知であれば動粘
性率を算定することができ、そしてさらに液体の密度が
既知であれば、液体の動力学粘性率も算定することがで
きる。粘度を測定する液体の密度もまた、貯蔵容器
（３）の前記の変型による粘度を測定する間に直接に測
定することができる。さらに、もしも測定される試料が
非ニュートンの流れ挙動を示せば、曲線の形状が異なっ
てくることが観察された。このような液体の測定のた
め、貯蔵容器（３）の長さが非常に長い粘度計が有利な
装置であることが判明した。その場合には、自由選択に
より可変の付加的な圧力も使用することができる。
３に示した吊下げ型粘度計を備えた測定装置により得ら
れた曲線は時間（ｔ）軸に関する上記の曲線によく似て
いる。図５は曲線ｍ＝ｆ（ｔ）を数値微分することによ
り得られた曲線を示す。得られた直線は、当初表わした
数理微分（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）の結果に相当し、従
って、上記測定原理に基づいた理論を確認している。直
線の立上りから、毛管粘度計の定数が既知であれば動粘
性率を算定することができ、そしてさらに液体の密度が
既知であれば、液体の動力学粘性率も算定することがで
きる。粘度を測定する液体の密度もまた、貯蔵容器
（３）の前記の変型による粘度を測定する間に直接に測
定することができる。さらに、もしも測定される試料が
非ニュートンの流れ挙動を示せば、曲線の形状が異なっ
てくることが観察された。このような液体の測定のた
め、貯蔵容器（３）の長さが非常に長い粘度計が有利な
装置であることが判明した。その場合には、自由選択に
より可変の付加的な圧力も使用することができる。
【図１】本発明による毛管粘度計の構成である。
【図２】図１による固定型粘度計を備えた測定装置であ
る。
る。
【図３】図１による吊下げ型粘度計を備えた測定装置で
ある。
ある。
【図４】測定曲線ｍ＝ｆ（ｔ）を示した図である。
【図５】質量の関数としての図４の測定曲線ｍ＝ｆ
（ｔ）の上昇勾配の微分変化を示した図である。
（ｔ）の上昇勾配の微分変化を示した図である。
１…毛管、２…ねじ／クリンプ連結部、３…貯蔵容器、
４…引下げ先端部（ｐｕｌｌ−ｏｆｆ ｔｉｐ）、５…
開口部、６…出口、７…入口、８…電子はかり、９…容
器、１２…電子はかり、２０…粘度計。
４…引下げ先端部（ｐｕｌｌ−ｏｆｆ ｔｉｐ）、５…
開口部、６…出口、７…入口、８…電子はかり、９…容
器、１２…電子はかり、２０…粘度計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローランド グラッツアー ドイツ連邦共和国、6208 バッド シュヴ ァルバッハ、ミルヒバーグ １アー (72)発明者 ユッタ ハルトマン ドイツ連邦共和国、6108 ヴァイターシュ タット、ハインリッヒシュトラーセ 23 (72)発明者 ディター ヴァグナー ドイツ連邦共和国、6200 ヴィースバーデ ン、ヘルマン−ヘッセ−シュトラーセ 16
Claims (23)
- 【請求項１】 液体が貯蔵容器から毛管を通して導出さ
れる毛管粘度計により液体の粘度を測定する方法におい
て、粘度計を通しての液体の流量の時間的な変化が検出
され、そして液体の粘度がハーゲン・ポアズイユの法則
を使用することにより測定されたデータから決定される
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、測定の
間に静液圧が最大限に変化するように選択された寸法を
有する粘度計を通して液体が導出される方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、毛管の
直径と貯蔵容器の直径との比率が１：１．５ないし１：
５０の範囲内である方法。 - 【請求項４】 請求項１から３までのいずれか一項に記
載の方法において、流量の変化を測定するために、単位
時間あたりに粘度計から流出する液体の質量が測定され
る方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、単位時
間あたりに流出する液体の質量の決定が秤量装置から吊
り下げられた試験液体で満たされた粘度計の質量の減少
を測定することにより行われる方法。 - 【請求項６】 請求項４に記載の方法において、単位時
間あたりに流出する液体の質量の決定が粘度計の下方に
配置された秤量装置中に流れる粘度計から流出する液体
の量を秤量することにより行われる方法。 - 【請求項７】 請求項４に記載の方法において、単位時
間あたりに流出する液体の質量の決定が液滴の質量を決
定すると同時に時間の関数としての粘度計から流出する
液体の滴下の順序を測定することにより行われる方法。 - 【請求項８】 請求項４から７までのいずれか一項に記
載の方法において、設定された液体の容積を限定する貯
蔵容器の好適な横断面の変化により液体の密度を同時に
決定するために、質量流量の変化を発生させ、質量流量
の変化が対応した液体の容積に対して質量を指定するた
めのマーキングとして使用される方法。 - 【請求項９】 請求項１から３までのいずれか一項に記
載の方法において、流量の時間的な変化を決定するため
に、設定された測定点を通過することが必要な液体の容
積を設定する時間の長さが測定される方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、毛管
粘度計から流出する液体の滴下の順序が時間の関数とし
て測定される方法。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の方法において、貯蔵
容器内の液体のメニスカスのレベルの変化が時間の関数
として測定される方法。 - 【請求項１２】 請求項１から１１までのいずれか一項
に記載の方法において、測定値が下記の微分の形態で評
価される方法。 式中、 Ｘ＝質量または容積 ρ＝液体の密度 Ａ＝貯蔵容器の横断面積 Ｌ＝毛管の長さ η＝粘度 ｇ＝重力による加速度 - 【請求項１３】 請求項１から１２までのいずれか一項
に記載の方法において、測定値のプロットおよび評価が
対応した測定装置とリンクされたコンピュータにより行
われる方法。 - 【請求項１４】 請求項１から１３までのいずれか一項
に記載の方法を実施するため貯蔵容器および毛管を備え
た毛管粘度計において、測定の間に静液圧の変化が最大
になるように寸法が選択されている毛管粘度計。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の毛管粘度計におい
て、毛管（１）の直径と貯蔵容器（３）の直径との比率
が１：１．５ないし１：５０の範囲内である毛管粘度
計。 - 【請求項１６】 請求項１４または１５に記載の毛管粘
度計において、毛管（１）および貯蔵容器（３）が基本
的に円筒形の形状を有しかつ一つの軸線に沿って直線を
なして配置されている毛管粘度計。 - 【請求項１７】 請求項１４から１６までのいずれか一
項に記載の毛管粘度計において、設定された間隔におい
て液体の密度を同時に測定するために貯蔵容器（３）の
横断面が変化する毛管粘度計。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の毛管粘度計におい
て、前記の横断面の変化が円筒形の貯蔵容器（３）内に
挿入された成形された要素（１１）により生ずる横断面
の減少である毛管粘度計。 - 【請求項１９】 請求項１４から１８までのいずれか一
項に記載の毛管粘度計において、貯蔵容器（３）および
毛管（１）が相互に取外し可能に連結されている毛管粘
度計。 - 【請求項２０】 請求項１４から１９までのいずれか一
項に記載の毛管粘度計において、毛管（１）が出口先端
部（６）、特に逆拡散を生じない計量および滴下用先端
部を備えた毛管粘度計。 - 【請求項２１】 請求項１４から２０までのいずれか一
項に記載の毛管粘度計において、毛管（１）が貯蔵容器
（３）の中に突入している毛管粘度計。 - 【請求項２２】 請求項１４から２１までのいずれか一
項に記載の毛管粘度計において、粘度計がガラスからな
っている毛管粘度計。 - 【請求項２３】 請求項１から２２までのいずれか一項
に記載の毛管粘度計において、粘度計の軸線を垂線に対
して任意の角度に配置することができる毛管粘度計。
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