JPH09292300A - 回転型粘性真空計 - Google Patents
回転型粘性真空計Info
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- JPH09292300A JPH09292300A JP10662196A JP10662196A JPH09292300A JP H09292300 A JPH09292300 A JP H09292300A JP 10662196 A JP10662196 A JP 10662196A JP 10662196 A JP10662196 A JP 10662196A JP H09292300 A JPH09292300 A JP H09292300A
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
-
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- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 才差運動や乱調を起さない回転軸浮上保持機
能を有する回転型粘性真空計を提供する。 【解決手段】 試料３２Ａを固着した垂直回転軸３１の
上，下端をＮ極，Ｓ極に着磁し、これらの上，下端をそ
れぞれ囲んで非接触超伝導軸受３３，３４で支持した構
成を特徴としている。
能を有する回転型粘性真空計を提供する。 【解決手段】 試料３２Ａを固着した垂直回転軸３１の
上，下端をＮ極，Ｓ極に着磁し、これらの上，下端をそ
れぞれ囲んで非接触超伝導軸受３３，３４で支持した構
成を特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超伝導磁気軸受けを用
いた回転型粘性真空計に関するものである。
いた回転型粘性真空計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転型粘性真空計について説明す
る。
る。
【０００３】図５は、従来の回転型粘性真空計の一例を
示すもので、測定ヘッドの一部を破断して示し、その制
御系をブロック図で示したものである。この図におい
て、１は測定ヘッド、２は例えば直径４．５ｍｍの磁性
ステンレス鋼球の回転体であり、自然回転の減衰率を測
定気体の圧力に変換するトランスデューサである。３は
この回転体２を収容する非磁性ステンレス鋼製の例えば
外径８．５ｍｍのパイプ状の回転体室、４ａ，４ｂは上
下に対向して配設された永久磁石で、回転体２を磁気懸
垂させるためのものである。５ａ，５ｂは前記回転体２
の垂直方向の位置ずれ補正用コイル、６は制御器、７ａ
〜７ｄは前記回転体２の水平方向の位置ずれ補正用コイ
ル（７ｃ，７ｄは図５では見えない）、８ａ〜８ｄは回
転磁界を生ずる駆動コイル、９は温度センサ、１０ａ，
１０ｂは前記回転体２の磁化ベクトルの回転を検出する
検出コイル、１１は前記駆動コイル８ａ〜８ｄに回転磁
界を生じさせるための三相交流電源、１２〜１５は変成
器、１６は積分器１７は各コイルからの出力を受け演
算，制御を行うコンピュータである。
示すもので、測定ヘッドの一部を破断して示し、その制
御系をブロック図で示したものである。この図におい
て、１は測定ヘッド、２は例えば直径４．５ｍｍの磁性
ステンレス鋼球の回転体であり、自然回転の減衰率を測
定気体の圧力に変換するトランスデューサである。３は
この回転体２を収容する非磁性ステンレス鋼製の例えば
外径８．５ｍｍのパイプ状の回転体室、４ａ，４ｂは上
下に対向して配設された永久磁石で、回転体２を磁気懸
垂させるためのものである。５ａ，５ｂは前記回転体２
の垂直方向の位置ずれ補正用コイル、６は制御器、７ａ
〜７ｄは前記回転体２の水平方向の位置ずれ補正用コイ
ル（７ｃ，７ｄは図５では見えない）、８ａ〜８ｄは回
転磁界を生ずる駆動コイル、９は温度センサ、１０ａ，
１０ｂは前記回転体２の磁化ベクトルの回転を検出する
検出コイル、１１は前記駆動コイル８ａ〜８ｄに回転磁
界を生じさせるための三相交流電源、１２〜１５は変成
器、１６は積分器１７は各コイルからの出力を受け演
算，制御を行うコンピュータである。
【０００４】その動作を簡単に説明すると、磁気浮上さ
せた回転体２を駆動コイル８ａ，８ｂに回転磁界で約４
００ｒ．ｐ．ｓまで加速した後に駆動を停止し、回転数
が被測定気体の粘性抵抗で減衰する割合を検出する。一
方、コンピュータ１７の機能は測定ヘッド１が検知する
回転の周期から減衰率を検出し、これを基にコンピュー
タ１７で予め入力した気体の粘性係数から圧力に換算し
て表示する。
せた回転体２を駆動コイル８ａ，８ｂに回転磁界で約４
００ｒ．ｐ．ｓまで加速した後に駆動を停止し、回転数
が被測定気体の粘性抵抗で減衰する割合を検出する。一
方、コンピュータ１７の機能は測定ヘッド１が検知する
回転の周期から減衰率を検出し、これを基にコンピュー
タ１７で予め入力した気体の粘性係数から圧力に換算し
て表示する。
【０００５】回転体２付近の温度を検出するため、温度
センサ９が回転体室３に固定され、ここから温度信号υ
を発生し、これを変成器１２に入力する。ここで電圧Ｖ
T を生じ、これをコンピュータ１７に入力する。なお、
温度センサ９に代え、コイル７ａ，７ｂや８ａ〜８ｄの
内の１個を用いることもできる。すなわち、その抵抗値
Ｒの温度依存性により生じた電圧が変成器１３から信号
ＶT として取り出すこととなる。
センサ９が回転体室３に固定され、ここから温度信号υ
を発生し、これを変成器１２に入力する。ここで電圧Ｖ
T を生じ、これをコンピュータ１７に入力する。なお、
温度センサ９に代え、コイル７ａ，７ｂや８ａ〜８ｄの
内の１個を用いることもできる。すなわち、その抵抗値
Ｒの温度依存性により生じた電圧が変成器１３から信号
ＶT として取り出すこととなる。
【０００６】一方、三相交流電源１１の投入時間τに応
じた信号ＶI が生じ、これに比例した電圧ＶP が変成器
１４から発生する。さらに積分器１６を通してコンピュ
ータ１７に入力する。
じた信号ＶI が生じ、これに比例した電圧ＶP が変成器
１４から発生する。さらに積分器１６を通してコンピュ
ータ１７に入力する。
【０００７】また、変成器１１からも投入時間τに応じ
た電圧Ｖd を得るからこれも積分器１６を経てコンピュ
ータ１７に入力する。これら２系統の入力を併せてコン
ピュータ１７の圧力表示値の温度補正を行う。
た電圧Ｖd を得るからこれも積分器１６を経てコンピュ
ータ１７に入力する。これら２系統の入力を併せてコン
ピュータ１７の圧力表示値の温度補正を行う。
【０００８】図６は、従来の回転型粘性真空計の他の例
の要部を示すもので、回転軸浮上保持機構の部分のみを
示してある。この図において、２１はリング状の永久磁
石で上，下面に着磁されている。２２は超伝導物質で作
られた円板、２３はこの円板２２に取り付けられた非磁
性体の円板、２４は非磁性体の軸で、これには非磁性体
の羽根２５が取り付けられている。２６は前記円板２２
の周辺に等間隔に設けられた穴、２７は発光装置、２８
は受光装置で発光装置２７から出た光が穴２６を通って
受光装置２８に入射する位置に対向して設けられる。２
９は前記受光装置２８への光入射回数をカウントするパ
ルスカウンタである。また、軸２４の上端は自由端とな
っている。
の要部を示すもので、回転軸浮上保持機構の部分のみを
示してある。この図において、２１はリング状の永久磁
石で上，下面に着磁されている。２２は超伝導物質で作
られた円板、２３はこの円板２２に取り付けられた非磁
性体の円板、２４は非磁性体の軸で、これには非磁性体
の羽根２５が取り付けられている。２６は前記円板２２
の周辺に等間隔に設けられた穴、２７は発光装置、２８
は受光装置で発光装置２７から出た光が穴２６を通って
受光装置２８に入射する位置に対向して設けられる。２
９は前記受光装置２８への光入射回数をカウントするパ
ルスカウンタである。また、軸２４の上端は自由端とな
っている。
【０００９】その動作は、上下に配置された永久磁石２
１が固定されているので、超伝導物質で作られた円板２
２はマイスナー効果で浮上し、非接触で保持される。そ
して、適宜の手段で軸２４を加速した後に駆動を停止
し、パルスカウンタ２９のパルス数から回転数の減衰す
る割合を検出し、図５の従来例と同様にして真空度を測
定する。
１が固定されているので、超伝導物質で作られた円板２
２はマイスナー効果で浮上し、非接触で保持される。そ
して、適宜の手段で軸２４を加速した後に駆動を停止
し、パルスカウンタ２９のパルス数から回転数の減衰す
る割合を検出し、図５の従来例と同様にして真空度を測
定する。
【００１０】図６の従来例は、超伝導物質の円板２２の
上に浮かした永久磁石２１に垂直に羽根２５の軸２４を
取り付けた非接触の回転軸保持機構を用いたものであ
る。
上に浮かした永久磁石２１に垂直に羽根２５の軸２４を
取り付けた非接触の回転軸保持機構を用いたものであ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した図５，図６の
従来例の回転型粘性真空計における回転軸浮上保持機構
は、回転体２や羽根２５の質点の安定浮上保持のみに注
目し、垂直線から回転軸が外れて脈動や才差運動を伴う
乱れた回転が起きないという保証がなく、また、その具
体的な予防措置を備えていないという問題点があった。
従来例の回転型粘性真空計における回転軸浮上保持機構
は、回転体２や羽根２５の質点の安定浮上保持のみに注
目し、垂直線から回転軸が外れて脈動や才差運動を伴う
乱れた回転が起きないという保証がなく、また、その具
体的な予防措置を備えていないという問題点があった。
【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は、超伝導磁気浮上保持機構を用
いることにより安定して回転軸の保持ができる回転軸浮
上保持機構およびそれを用いた回転型粘性真空計を提供
することにある。
れたもので、その目的は、超伝導磁気浮上保持機構を用
いることにより安定して回転軸の保持ができる回転軸浮
上保持機構およびそれを用いた回転型粘性真空計を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる回転型粘
性真空計は、用いる回転軸浮上保持機構が回転体を磁気
浮上させて保持するのに、垂直に保つべき回転軸の上下
両端に超伝導磁気浮上保持機構を備えたものである。
性真空計は、用いる回転軸浮上保持機構が回転体を磁気
浮上させて保持するのに、垂直に保つべき回転軸の上下
両端に超伝導磁気浮上保持機構を備えたものである。
【００１４】
【作用】本発明の上，下端が超伝導磁気軸受けで保持さ
れているので、回転軸が脈動したり、才差運動をするよ
うなことがない。
れているので、回転軸が脈動したり、才差運動をするよ
うなことがない。
【００１５】
【実施例】図１（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施例を
示す回転型粘性真空計の回転軸浮上保持機構の部分を示
した正面図と試料の平面図である。この図において、３
１は垂直回転軸で、試料３２Ａを軸対称に支持してお
り、上，下端はＮ極，Ｓ極の着磁が施されている。試料
３２Ａは、図１（ｂ）の平面図に示されるように風車型
をしている。３３，３４は上下の非接触超伝導軸受で、
垂直回転軸３１の上下をマイスナー効果により非接触で
支持する。すなわち、垂直回転軸３１の上端，下端はＮ
極，Ｓ極に着磁しておく。それには垂直回転軸３１その
ものを磁性体で作って着磁するか、垂直回転軸３１の上
端，下端に永久磁石を取り付けるかする。非接触超伝導
軸受３３が超伝導状態になるとマイスナー効果で垂直回
転軸３１は上端，下端が反発力を受け、非接触で保持さ
れる。３５は平歯車で垂直回転軸３１に固着されてい
る。３６は駆動歯車で、電動機３７の出力軸に取り付け
られる。起動時に電動機３７で駆動歯車３６を駆動し、
これと噛合う平歯車３５を駆動し、所定の回転を垂直回
転軸３１に与えた時点で、電動機３７を点線矢印のよう
に移動して平歯車３５から駆動歯車３６を切り離す。あ
とは従来の回転型粘性真空計と同様にして真空度を測定
する。このように垂直回転軸３１は上，下端で非接触で
支持されているので、才差運動や乱調が生じなくなる。
示す回転型粘性真空計の回転軸浮上保持機構の部分を示
した正面図と試料の平面図である。この図において、３
１は垂直回転軸で、試料３２Ａを軸対称に支持してお
り、上，下端はＮ極，Ｓ極の着磁が施されている。試料
３２Ａは、図１（ｂ）の平面図に示されるように風車型
をしている。３３，３４は上下の非接触超伝導軸受で、
垂直回転軸３１の上下をマイスナー効果により非接触で
支持する。すなわち、垂直回転軸３１の上端，下端はＮ
極，Ｓ極に着磁しておく。それには垂直回転軸３１その
ものを磁性体で作って着磁するか、垂直回転軸３１の上
端，下端に永久磁石を取り付けるかする。非接触超伝導
軸受３３が超伝導状態になるとマイスナー効果で垂直回
転軸３１は上端，下端が反発力を受け、非接触で保持さ
れる。３５は平歯車で垂直回転軸３１に固着されてい
る。３６は駆動歯車で、電動機３７の出力軸に取り付け
られる。起動時に電動機３７で駆動歯車３６を駆動し、
これと噛合う平歯車３５を駆動し、所定の回転を垂直回
転軸３１に与えた時点で、電動機３７を点線矢印のよう
に移動して平歯車３５から駆動歯車３６を切り離す。あ
とは従来の回転型粘性真空計と同様にして真空度を測定
する。このように垂直回転軸３１は上，下端で非接触で
支持されているので、才差運動や乱調が生じなくなる。
【００１６】図２は、本発明の他の実施例を示す正面図
である。この実施例では試料３２Ｂが球体をなしている
ところが、図１の実施例と異なる。他は図１と同様であ
る。ただし、初期の駆動を行う電動機３７等は省略して
いる。
である。この実施例では試料３２Ｂが球体をなしている
ところが、図１の実施例と異なる。他は図１と同様であ
る。ただし、初期の駆動を行う電動機３７等は省略して
いる。
【００１７】図３（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他
の実施例を示す正面図と駆動コイルの平面図である。こ
の実施例では試料３２Ｃは断面が楕円形を成している。
図３（ｂ）は起動用コイルの平面図で、図３（ａ）では
省略している。このように、３８ａと３８ｂ、３９ａと
３９ｂの２対の起動用コイルを有する。
の実施例を示す正面図と駆動コイルの平面図である。こ
の実施例では試料３２Ｃは断面が楕円形を成している。
図３（ｂ）は起動用コイルの平面図で、図３（ａ）では
省略している。このように、３８ａと３８ｂ、３９ａと
３９ｂの２対の起動用コイルを有する。
【００１８】図４（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他
の実施例を示す正面図と平面図である。この実施例で
は、試料３２Ｄが水車型をしているところが、図１の実
施例と異なる。他は図１と同様である。ただし、初期の
駆動を行う電動機３７等は省略している。
の実施例を示す正面図と平面図である。この実施例で
は、試料３２Ｄが水車型をしているところが、図１の実
施例と異なる。他は図１と同様である。ただし、初期の
駆動を行う電動機３７等は省略している。
【００１９】なお、上記した図１，図２，図４の実施例
の場合に、試料３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｄに各図示のよう
に着磁しておき、図３（ｂ）のように起動用コイルを用
いて初期の駆動を電動機３７を用いずに行うことができ
る。また、４０は磁極の近傍により回転数を検出するた
めのピックアップコイルである。
の場合に、試料３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｄに各図示のよう
に着磁しておき、図３（ｂ）のように起動用コイルを用
いて初期の駆動を電動機３７を用いずに行うことができ
る。また、４０は磁極の近傍により回転数を検出するた
めのピックアップコイルである。
【００２０】
【発明の効果】本発明にかかる回転型粘性真空計は、回
転体を磁気浮上させて保持する回転軸浮上保持機構とし
て、垂直に保つべき回転軸の上下両端に超伝導磁気浮上
保持機構を備えたので回転軸が脈動せず、才差運動が起
きない利点があり、正確な測定が期待できる。
転体を磁気浮上させて保持する回転軸浮上保持機構とし
て、垂直に保つべき回転軸の上下両端に超伝導磁気浮上
保持機構を備えたので回転軸が脈動せず、才差運動が起
きない利点があり、正確な測定が期待できる。
【図１】本発明にかかる回転型粘性真空計における回転
軸浮上保持機構の一実施例を示す正面図および平面図で
ある。
軸浮上保持機構の一実施例を示す正面図および平面図で
ある。
【図２】同じく本発明の他の実施例を示す正面図であ
る。
る。
【図３】同じく本発明の他の実施例を示す正面図と駆動
コイルの平面図である。
コイルの平面図である。
【図４】同じく本発明の他の実施例を示す正面図および
平面図である。
平面図である。
【図５】従来の回転型粘性真空計の一例を示す測定ヘッ
ドの一部を破断して示し、制御系をブロック図で示した
図である。
ドの一部を破断して示し、制御系をブロック図で示した
図である。
【図６】従来の回転型粘性真空系の他の例の要部を示す
図である。
図である。
３１ 垂直回転軸 ３２Ａ 試料 ３２Ｂ 試料 ３２Ｃ 試料 ３２Ｄ 試料 ３３ 非接触超伝導軸受 ３４ 非接触超伝導軸受 ３５ 平歯車 ３６ 駆動歯車 ３７ 電動機
Claims (1)
- 【請求項１】 自転を伴う回転対称の試料を磁気浮上し
て保持する回転軸浮上保持機構を備えた回転型粘性真空
計において、 前記回転軸浮上保持機構として垂直に保つべき回転軸の
上下両端に超伝導磁気浮上保持機構を用いたことを特徴
とする回転型粘性真空計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106621A JP2873934B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 回転型粘性真空計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106621A JP2873934B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 回転型粘性真空計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292300A true JPH09292300A (ja) | 1997-11-11 |
| JP2873934B2 JP2873934B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=14438193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8106621A Expired - Lifetime JP2873934B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 回転型粘性真空計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873934B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001050107A1 (en) * | 2000-01-06 | 2001-07-12 | The Johns Hopkins University | Damped paddle wheel for plasma chamber shock tube |
| CN111965076A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-20 | 吉林大学 | 一种应用磁悬浮法测量流体粘度的装置和测量方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101384537B1 (ko) | 2013-02-13 | 2014-04-17 | 한국표준과학연구원 | 전자기 공중부양 진공 측정 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01110232A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 粘性真空計 |
| JPH01247822A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 回転軸の支持構造 |
| JPH0416654A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-21 | Sato Kogyo Co Ltd | 中空プレキャストコンクリート柱材 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP8106621A patent/JP2873934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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| WO2001050107A1 (en) * | 2000-01-06 | 2001-07-12 | The Johns Hopkins University | Damped paddle wheel for plasma chamber shock tube |
| CN111965076A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-11-20 | 吉林大学 | 一种应用磁悬浮法测量流体粘度的装置和测量方法 |
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| JP2873934B2 (ja) | 1999-03-24 |
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