JPS60262039A - トルクセンサ - Google Patents
トルクセンサInfo
- Publication number
- JPS60262039A JPS60262039A JP11797684A JP11797684A JPS60262039A JP S60262039 A JPS60262039 A JP S60262039A JP 11797684 A JP11797684 A JP 11797684A JP 11797684 A JP11797684 A JP 11797684A JP S60262039 A JPS60262039 A JP S60262039A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- quartz
- receiving shaft
- viscosity
- base frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/14—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by using rotary bodies, e.g. vane
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液体等の粘度を測定するためのトルクセンサに
関するものである。
関するものである。
近年とくに、液状の食品、塗料、インキ、接着剤等の液
体生産物の品質管理、製造時の能率、コスト改善のため
に、それら液体生産物の粘度を正確に測定する必要性が
高まってきている。
体生産物の品質管理、製造時の能率、コスト改善のため
に、それら液体生産物の粘度を正確に測定する必要性が
高まってきている。
従来のこの種の粘度測定には、細管法、落体法、回転法
、平板法、振動法等の多くの測定法が提案され、特に回
転円筒粘度計による粘度測定が多く採用されている。
、平板法、振動法等の多くの測定法が提案され、特に回
転円筒粘度計による粘度測定が多く採用されている。
この回転円筒粘度計による粘度測定法では、半径Ｒ１な
る外筒内の同軸上に半径Ｒ２の円筒を設置してこの外筒
と内筒の間に粘性流体を満たしてその円筒を一定角速度
で回転させることにより発生するトルクを検出してこの
値か−ら粘度をめる方法である。
る外筒内の同軸上に半径Ｒ２の円筒を設置してこの外筒
と内筒の間に粘性流体を満たしてその円筒を一定角速度
で回転させることにより発生するトルクを検出してこの
値か−ら粘度をめる方法である。
この様な構造に於いて流体の流速Ｖは
ｖ＝ｒωでめられる。
ここでｒはＲ，とＲ２の間の任意の半径、ω角速度
上式より速度こう配Ｄｓは
Ｄｓ＝＋（＝ｒ＋浬＋ωで得られる。
この中で粘性抵抗を生じさせるすり速度はｒ＋÷ とな
る。外筒の角速度ω１、内筒のそれをω２、流体中に没
している内筒の高さｈずり速度Ｉ］ｓとすると外筒又は
内筒が受ける粘性 □によるトルク旧ま Ｍ＝（２ｗｒｈ） ｙ） ＊ Ｄｓ ｒ一般にはいずれ
か一方の円筒を回転させるので、外筒を一定速度ω１で
回転させて内筒を固定したとすると、流体の粘度ηは 以上の様にトルク阿を測定することにより粘度ηがめら
れる。
る。外筒の角速度ω１、内筒のそれをω２、流体中に没
している内筒の高さｈずり速度Ｉ］ｓとすると外筒又は
内筒が受ける粘性 □によるトルク旧ま Ｍ＝（２ｗｒｈ） ｙ） ＊ Ｄｓ ｒ一般にはいずれ
か一方の円筒を回転させるので、外筒を一定速度ω１で
回転させて内筒を固定したとすると、流体の粘度ηは 以上の様にトルク阿を測定することにより粘度ηがめら
れる。
従来のものはこのトルクを測るに使用するセンサとして
ワイヤ、圧電素子、ストレインゲージ等が多く用いられ
ているがワイヤに於ては精度が高くとれず測定レンジの
下の方が正確に測れない。又剛性がとれないなど目やす
的な測定しか期待できない等の問題点があった。また圧
５ 電タイプのセンサでも定速度回転の測定ができない
等の問題点があった。
ワイヤ、圧電素子、ストレインゲージ等が多く用いられ
ているがワイヤに於ては精度が高くとれず測定レンジの
下の方が正確に測れない。又剛性がとれないなど目やす
的な測定しか期待できない等の問題点があった。また圧
５ 電タイプのセンサでも定速度回転の測定ができない
等の問題点があった。
本発明は、かかる問題点を解消するためになされたもの
で、水晶発振式感圧センサを使用して粘度を正確に測定
することのできるトルクセンサを提供することを目的と
するものである。
で、水晶発振式感圧センサを使用して粘度を正確に測定
することのできるトルクセンサを提供することを目的と
するものである。
以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
。１は図示しないモータによって回転される回転軸であ
って、この回転軸ｌの上端には、上面開口のホルダ２が
取付けられている。３はそのホルダ２内に嵌合される試
料容器であって、この試料容器３はホルダ２と一体とな
って回転されるものである。４は試料容器３の中央部に
位置されるトルク受体であって、このトルク受体４はト
ルク受軸１５の下端に取付けら九ている。このトルク受
軸１５はトルクセンサ２２の基枠１７によっで軸受１４
を介して回転自在に支持されている。１２は基枠１７と
トルク受軸１５に付けたピボット受１６との間に架設状
態で取付けられている水晶センサであって、この會 水晶固定台１１に取付られた水晶台６の側面に水晶振動
子７が添設されており、その水晶台６の先端にはピボッ
ト９が固着されている。そしてこれらはセンサケース８
に収容されている。
って、この回転軸ｌの上端には、上面開口のホルダ２が
取付けられている。３はそのホルダ２内に嵌合される試
料容器であって、この試料容器３はホルダ２と一体とな
って回転されるものである。４は試料容器３の中央部に
位置されるトルク受体であって、このトルク受体４はト
ルク受軸１５の下端に取付けら九ている。このトルク受
軸１５はトルクセンサ２２の基枠１７によっで軸受１４
を介して回転自在に支持されている。１２は基枠１７と
トルク受軸１５に付けたピボット受１６との間に架設状
態で取付けられている水晶センサであって、この會 水晶固定台１１に取付られた水晶台６の側面に水晶振動
子７が添設されており、その水晶台６の先端にはピボッ
ト９が固着されている。そしてこれらはセンサケース８
に収容されている。
このようにして水晶感圧センサ１２が構成されている。
１８は水晶振動子７に接続してトルクに比例した周波数
出力を得るための発振器である。この出力は図示されな
い増幅器、カウンター、表示器等でトルクとして表示さ
れる。
出力を得るための発振器である。この出力は図示されな
い増幅器、カウンター、表示器等でトルクとして表示さ
れる。
次にその作用について述べると、先ず試料容器３内に、
粘度を測定すべき流体試料５を入れ、その試料５内に上
記のトルク受体４を浸漬させる。そこで回転軸ｌを一定
の速度で駆動すると、試料５の回転力がトルク受体４に
伝達され、このトルク受体４に回転方向のトルクが生じ
れば、このトルクはこのトルク受軸１５を介して水晶感
圧センサ１２を歪ませ、この水晶感圧センサの歪量が発
振周波数の変化、つまり試料の粘度となって表示される
ものである。即ち試料容器３内に入れた試料５の粘度が
高ければトルク受体及びトルク受軸１５を回動させよう
とする力が強くなり、これによって水晶感圧センサ１２
の歪量も多くなって適正な粘度表示がなされるものであ
る。即ち第２図の特性図で分るように、トルク受軸１５
に発生したトルク値が大となるにつれて、水晶感圧セン
サ１２からの発振周波数が大となる。従って試料容器３
の回転に伴なって回転する試料容器、３内の試料５の粘
度が高ければトルク受軸１５のトルクが増大し、こ゛れ
によって水晶感圧センサ１２に接続された発振器１８か
ら出力される発振周波数が高くなる。また粘度が低けれ
ばトルク受軸１５のトルクが小さく、水晶感圧センサ１
２からの出力により発振器１８から出力される発振周波
数変化が小さくなることから、この発振器１８から出力
される発振周波数で試料５の粘度を正確に測定すること
が÷きる。
粘度を測定すべき流体試料５を入れ、その試料５内に上
記のトルク受体４を浸漬させる。そこで回転軸ｌを一定
の速度で駆動すると、試料５の回転力がトルク受体４に
伝達され、このトルク受体４に回転方向のトルクが生じ
れば、このトルクはこのトルク受軸１５を介して水晶感
圧センサ１２を歪ませ、この水晶感圧センサの歪量が発
振周波数の変化、つまり試料の粘度となって表示される
ものである。即ち試料容器３内に入れた試料５の粘度が
高ければトルク受体及びトルク受軸１５を回動させよう
とする力が強くなり、これによって水晶感圧センサ１２
の歪量も多くなって適正な粘度表示がなされるものであ
る。即ち第２図の特性図で分るように、トルク受軸１５
に発生したトルク値が大となるにつれて、水晶感圧セン
サ１２からの発振周波数が大となる。従って試料容器３
の回転に伴なって回転する試料容器、３内の試料５の粘
度が高ければトルク受軸１５のトルクが増大し、こ゛れ
によって水晶感圧センサ１２に接続された発振器１８か
ら出力される発振周波数が高くなる。また粘度が低けれ
ばトルク受軸１５のトルクが小さく、水晶感圧センサ１
２からの出力により発振器１８から出力される発振周波
数変化が小さくなることから、この発振器１８から出力
される発振周波数で試料５の粘度を正確に測定すること
が÷きる。
第３図に示す実施例は、固定される基枠１７に水晶感圧
センサ１２を介して回転トルクを受けるべく支持されて
いる受圧板２４を吊持せしめ、この受圧板２４の中心部
に、前記実施例と同様のトルク受体４を取付けたもので
ある。従って未実施例においても、試料５の粘度によっ
て発生するトルクが水晶感圧センサー２に作用されるた
めに、この発振器１８から出力される発振周波数で試料
の粘度測定が正確にできる。
センサ１２を介して回転トルクを受けるべく支持されて
いる受圧板２４を吊持せしめ、この受圧板２４の中心部
に、前記実施例と同様のトルク受体４を取付けたもので
ある。従って未実施例においても、試料５の粘度によっ
て発生するトルクが水晶感圧センサー２に作用されるた
めに、この発振器１８から出力される発振周波数で試料
の粘度測定が正確にできる。
以Ｊ二のように本発明は、粘性試料を入れ、かつ所定の
回転数で回転させることができる試料容器３と、この試
料容器３に入れた粘性試料内の中央部に、下端部が浸漬
されかつ回動自在に支持されているトルク受軸１５又は
受圧板２４と、これを支持している基枠１７との間に介
装される１乃至複数の水晶感圧センサを有するトルクセ
ンサであるから、このトルクセンサによれば、試料を入
れた容器を回転することによりその試料の粘度に応じて
トルク受軸１５又は受圧板２４にトルクが生じさらにこ
のトルクによって生じる水晶感圧センサに接続された発
振器１８からの発振周波数で試料の粘度が測定できるこ
とから、きわめて精度の高い粘度測定が行なえる効果が
ある。
回転数で回転させることができる試料容器３と、この試
料容器３に入れた粘性試料内の中央部に、下端部が浸漬
されかつ回動自在に支持されているトルク受軸１５又は
受圧板２４と、これを支持している基枠１７との間に介
装される１乃至複数の水晶感圧センサを有するトルクセ
ンサであるから、このトルクセンサによれば、試料を入
れた容器を回転することによりその試料の粘度に応じて
トルク受軸１５又は受圧板２４にトルクが生じさらにこ
のトルクによって生じる水晶感圧センサに接続された発
振器１８からの発振周波数で試料の粘度が測定できるこ
とから、きわめて精度の高い粘度測定が行なえる効果が
ある。
図面はいずれも本発明の実施例を示し、第１図はトルク
センサの構造説明図、第２図はトルクと発振周波数との
関係を示した特性図、第３図は本発明の他の実施例を示
したトルクセンサ構造説明図である。 ｌ・・・回転軸 ２・・・ホルダ ３・・・試料容器 ４・・・トルク受体５・・・試料
６・・・水晶台 ７・・・水晶振動子 ８・・・センサケース９・・・ピ
ボット１０・・・ハーメチックシール１１・・・水晶固
定台 １２・・・水晶感圧センサ１３・・・固定台 １
４・・・軸受 １５・・・トルク受軸 １６・・・ピボット受１７・・
・基枠 １８・・・発振器 １８・・・コネクタ ２０・・・配線
センサの構造説明図、第２図はトルクと発振周波数との
関係を示した特性図、第３図は本発明の他の実施例を示
したトルクセンサ構造説明図である。 ｌ・・・回転軸 ２・・・ホルダ ３・・・試料容器 ４・・・トルク受体５・・・試料
６・・・水晶台 ７・・・水晶振動子 ８・・・センサケース９・・・ピ
ボット１０・・・ハーメチックシール１１・・・水晶固
定台 １２・・・水晶感圧センサ１３・・・固定台 １
４・・・軸受 １５・・・トルク受軸 １６・・・ピボット受１７・・
・基枠 １８・・・発振器 １８・・・コネクタ ２０・・・配線
Claims (1)
- 粘性試料等からのトルクを受けるトルク受軸と、該トル
ク受軸を回動自在に支持している基枠とこれらトルク受
軸と基枠の間に力検出素子として容器に収容したｌ乃至
複数の水晶発振感圧センサを有することを特徴とするト
ルクセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11797684A JPS60262039A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | トルクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11797684A JPS60262039A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | トルクセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262039A true JPS60262039A (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=14724934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11797684A Pending JPS60262039A (ja) | 1984-06-08 | 1984-06-08 | トルクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262039A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146750U (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-28 | ||
| CN113639907A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-12 | 山东凯帝斯工业系统有限公司 | 一种带保护装置的石英轴扭矩传感器 |
| EP4582711A1 (fr) * | 2024-01-08 | 2025-07-09 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Palier de guidage à plusieurs points de mesure de pression, système de mesure de la viscosité ou du nombre de reynolds d'un fluide, à perche guidée par le palier, application au suivi en bioproduction |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5336193A (en) * | 1976-09-16 | 1978-04-04 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric vibrator |
| JPS54118156A (en) * | 1978-02-21 | 1979-09-13 | Siemens Ag | Oscillator synchronized with starting pulse |
| JPS6027841A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | トルクセンサを用いた粘度測定装置 |
-
1984
- 1984-06-08 JP JP11797684A patent/JPS60262039A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5336193A (en) * | 1976-09-16 | 1978-04-04 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric vibrator |
| JPS54118156A (en) * | 1978-02-21 | 1979-09-13 | Siemens Ag | Oscillator synchronized with starting pulse |
| JPS6027841A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | トルクセンサを用いた粘度測定装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146750U (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-28 | ||
| CN113639907A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-12 | 山东凯帝斯工业系统有限公司 | 一种带保护装置的石英轴扭矩传感器 |
| EP4582711A1 (fr) * | 2024-01-08 | 2025-07-09 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Palier de guidage à plusieurs points de mesure de pression, système de mesure de la viscosité ou du nombre de reynolds d'un fluide, à perche guidée par le palier, application au suivi en bioproduction |
| FR3158128A1 (fr) * | 2024-01-08 | 2025-07-11 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Palier de guidage à plusieurs points de mesure de pression, Système de mesure de la viscosité ou du nombre de Reynolds d’un fluide, à perche guidée par le palier, Application au suivi en bioproduction. |
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