JPS5932920Y2

JPS5932920Y2 - 粘度計

Info

Publication number: JPS5932920Y2
Application number: JP14041679U
Authority: JP
Inventors: 公四郎伊東; 泰彦斎藤
Original assignee: 株式会社トキメック
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1979-10-12
Publication date: 1984-09-14
Also published as: JPS5658546U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は舶用エンジンの燃料の粘度をオンラインで計
測する粘度計に関する。

従来この種の粘度計は第１図に示すように、液１が充満
している管２の内部に歯車ポンプ３及び細管４を組合せ
て設置し、歯車ポンプ３を駆動することにより、液１の
一部は図の矢印ａの方向から歯車ポンプ３に流入して細
管４を介して矢印Ｃの方向へ流出する。

このとき歯車ポンプ３の吐出側のｂ部は高圧になるので
、差圧検出器５を用いて、端子５ａを高圧側のｂ部に、
端子５ｂを歯車ポンプ３外の低圧側に接続して両者の差
圧を測定することにより、液１の粘度を計測していた。

しかしながら、このような構成の粘度計では、差圧検出
器が高価である、歯車ポンプが磨耗すると吐出量が変化
して誤差を生ずる、この種の粘度計に使用される歯車ポ
ンプは高価である、といった欠点を有していた。

この考案はかかる欠点を除去し、廉価で精度が優れ、長
時間の安定した精度の維持を可能にした粘度計を提供す
るものである。

この考案に係る粘度計は、定速回転し測定液の層流を発
生させる粘性ポンプ、シリンダー内に所定の隙間をもっ
て同心に配置され、軸方向に弾性支持されて前記層流を
軸方向に受けるピストン、及び前記ピストンの軸方向の
変位を検出する差動トランスを備えており、ピストンは
、粘性ポンプによって発生した測定液の層によって測定
液の粘度に比例した力を受け、当該力に比例して変位す
る。

そして、その変位は差動トランスによって検出される。

このため、差動トランスの出力は測定液の粘度に比例し
たものとなり、前記粘度が測定される。

この考案の一実施例を図面と共に詳述すれば次のとおり
である。

第２図はこの考案の一実施例に係る粘度計の断面説明図
で、管２には孔６が設けられ粘度計７はその孔６を通し
て一部が管２内に挿入された状態で、管２に装着されて
いる。

図中８はヒステリシスモーフでその出力端は歯車系９を
介して粘性ポンプ１０に連結されており、粘性ポンプ１
０はケース１１内に軸受１２，１３を介して回転可能に
取付けられている。

１４はシール機構で、軸受１３の下側に取付けられ液が
外部に洩れる事を防止する。

下方の粘性ポンプ１０の内部は中空でシリンダーを形成
し、このシリンダーには圧力検出ピストン１５が一定の
隙間をもって同心状に配置され、その下端面と固定され
た端金具１６との間には球１７、座金１８、及びばね１
９が介在し、圧力検出ピストン１５が下方に付勢された
場合に軸方向に移動可能なように弾性的に支持されてい
る。

圧力検出ピストン１５の上面部には、ピストン棒１５ａ
が連結され、その上端部には圧力検出ピストン１５の軸
方向の変位を検出するための差動トランス２０のコア２
０ａが取付けられ、そのコイル２０ｂはケース１１に固
定されている。

また、圧力検出ピストン１５には偏心を規制するための
突起１５ｂが設けられている。

粘性ポンプ１０は第３図に示すように、その外周に螺旋
状の溝１０ａが設けられてあり、ケース１１内で回転す
ることにより、液体の流れｄを発生させるもので、特性
としては、Ｐ＝μ（Ａ−Ｂ−ｑ）（１）と
なる。

但し、Ｐは発生圧力、μは粘度、Ａ、Ｂは定数、ｑは吐
出量である。

圧力検出ピストンの作用を第４図の説明図と共に説明す
れば次のとおりである。

すなわら、直径Ｄ１長さｌのピストンが隙間りを保って
シリンダー内に同心状に保持されていて、端面間の差圧
がＰであって、Ｄ＞＞ｈにより液の流れが層流であると
すると、この場合の流量ｑと、ピストンを軸方向に支え
るための力ｆは次の式で表わされる。

である。

次に、上記（２）式を（１）式に代入して、Ｐ＝μＡ−
Ｂ−Ｃ−Ｐ右辺第２項を左辺へ移項してＰ（１＋Ｂ−Ｃ）−μＡ両辺を（１＋Ｂ−Ｃ）で除して（但し、Ｂ、Ｃ〉０であ
り、（１＋Ｂ−Ｃ）＞０である。

）となる。

従って、第２図において性能を等しくシ、流れの向きを
互いに逆向きになるように、溝の１０ａのねじれ方向を
逆に組合せた粘性ポンプ１０が、ヒステリシスモーフ８
の定速運転により歯車系９を介して回転すると、ケース
１１の孔１１ａから液１が流入する図示のＪｌ及びケー
ス１１の下端解放部から流入する図示のＫなる流れを生
じ、それらの流れは２の粘性ポンプ１０の中間部で合流
して孔１０ａを通って粘性ポンプ１０のシリンダ内に流
入し、シリンダーの内周壁と圧力検出ピストン１５の外
周壁との隙間を通り、さらに端金具１６の孔１６ａを通
って外部りへ流出する。

この場合に圧力検出ピストンの端面には、上記（４）式
に示す粘度に比例した差圧が発生し、これを支えるばね
１９は上記（３）式に示すように差圧に比例する力、す
なわら粘度に比例する力を受けて、粘度に比例した変位
を発生する。

この愛飲はばねに加わる力とばね定数とによって定まる
。

そして、圧力検出ピストンの変位は差圧トランス２０の
コア２０ａの位置変位となって現われ、コア２０ａの変
位に伴なってそのコイル２０ｂの出力も変化するので、
コイル２０ｂの出力を測定することで、液１の粘度を計
測することができ、差動トランス２０の出力は液１の粘
度に比例したものとなる。

第５図は液もれをなくすことを特に考慮したこの考案の
他の実施例に係る粘度計の部分断面説向図で、モータと
ポンプとの間の力伝達に磁気結合方式を用い、壁を貫通
する部分に機械的に回転（又は運動）する部品を無くし
、液もれを皆無としている。

すなわらこの実施例では、ヒステリシスモーフ８の出力
端及び歯車系９の軸端にそれぞれ磁気結合要素２１を接
続し、仕切り板２２を介して両者を対向させてその間に
働く電磁力により歯車系９にヒステリシスモーフ８の回
転力を伝達する構成をとっている。

この考案は上述の実施例に限定されるものではなく、例
えば粘性ポンプの螺旋溝についていえば、粘性ポンプに
螺旋溝を設けるのではなく、粘性ポンプの外周壁に対向
するケースの内周壁に螺旋溝を設けることもできる。

また、圧力検出ピストンをポンプの吐出側ではなく、吸
込側に設けることもできる。

以上のようにこの考案による粘度計は、粘度の変化を大
きな変位で検出する方法をとっているので、所要の精度
が廉価に得られる。

また、精度に関係する部分は磨耗が発生しない構造であ
るから、長期間安定した性能が期待できる。

さらに、粘性ポンプは歯車ポンプに比べて加工が容易で
あり、廉価に製作し得るという実用上きわめて有用な効
果が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の粘度計の断面説明図、第２図はこの考案
の一実施例に係る粘度計の断面説明図、第３図は粘性ポ
ンプの説明図、第４図は圧力検出ピストンの作用の説明
図、第５図はこの考案の他の実施例に係る粘度計の断面
説明図である。１・・・・・・差圧検出器、６・・・・・・孔、γ・・
・・・・粘度計、８・・・・・・ヒステリシスモーフ、
９・・・・・・歯車系、１０・・・・・・粘性ポンプ、
１１・・・・・・ケース、１２，１３・・・・・・軸受
、１４・・・・・・シール機構、１５・・・・・・圧力
検出ピストン、１６・・・・・・端金具、１７・・・・
・・球、１８・・・・・・座金、１９・・・・・・ばね
、２０・・・・・・差動トランス、２１・・・・・・磁
気栢合要素。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

定速回転し測定液の層流を発生させる粘性ポンプ、シリ
ンダー内に所定の隙間をもって同心に配置され、軸方向
に弾性支持されて前記層流を軸方向に受けるピストン、
及び前記ピストンの軸方向の変位を検出する差動トラン
スからなることを特徴とする粘度計。