JPS6293633A - 細管式粘度計 - Google Patents
細管式粘度計Info
- Publication number
- JPS6293633A JPS6293633A JP23414885A JP23414885A JPS6293633A JP S6293633 A JPS6293633 A JP S6293633A JP 23414885 A JP23414885 A JP 23414885A JP 23414885 A JP23414885 A JP 23414885A JP S6293633 A JPS6293633 A JP S6293633A
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- Japan
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- differential pressure
- viscosity
- fluid
- pump
- circuit
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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】
［産業上の利用分野］
この発明は測定用細管の２点の差圧により流体の粘度を
測定する細管式粘度計に関する。
測定する細管式粘度計に関する。
［従来の技術］
細管式粘度計の原理は、測定用細管に測定しようとする
流体を一定流ｆｆ１ｑで流し、その両端の差圧△Ｐを測
定することにより、その流体の粘度μを測定するもので
ある。
流体を一定流ｆｆ１ｑで流し、その両端の差圧△Ｐを測
定することにより、その流体の粘度μを測定するもので
ある。
その関係は、ニュートン流体で層流であると仮定すると
下式が成立する。
下式が成立する。
ここにＱ：測定細管長
ｒ；測定細管半径
ρ ：測定流体密度
ｎ、測定細管の管端補正係数
ｍ；運動エネルギー係数
通常、細管式粘度計において粘度を測定するためには、
△Ｐとμの関係がリニアになる様に、として設計する。
△Ｐとμの関係がリニアになる様に、として設計する。
それ故、（１）式の関係は、
となる。
従来の細管式粘度計は、一定流量ｑを流し、その時の測
定細管の両端の差圧へＰを測定し、（３）式の関係より
、粘度μを求める方式をとっていた。
定細管の両端の差圧へＰを測定し、（３）式の関係より
、粘度μを求める方式をとっていた。
この方式の欠点は、測定範囲の低粘度の領域で粘度の測
定精度が悪くなることである。これは、差圧センサーの
精度は差圧センサーの測定レンジのフルスケールに対す
る割合できいてくるため、差圧の小さい低粘度の領域で
、精度が悪くなるためである。
定精度が悪くなることである。これは、差圧センサーの
精度は差圧センサーの測定レンジのフルスケールに対す
る割合できいてくるため、差圧の小さい低粘度の領域で
、精度が悪くなるためである。
また、差圧センサーの精度が、粘度の測定精度にそのま
ま影響をおよぼすため、粘度計の精度は、差圧センサー
の精度以上のものを期待することはできない。
ま影響をおよぼすため、粘度計の精度は、差圧センサー
の精度以上のものを期待することはできない。
［発明が解決すべき課題］
この発明は上述の従来技術において差圧センサーの精度
により粘度の測定誤差が発生するのを防止４″るために
なされたものであって、低粘度を含む、幅広い範囲にわ
たって、高い精度で粘度を測定できる装置を提０（する
ことを［］的と４−るらのである。
により粘度の測定誤差が発生するのを防止４″るために
なされたものであって、低粘度を含む、幅広い範囲にわ
たって、高い精度で粘度を測定できる装置を提０（する
ことを［］的と４−るらのである。
［発明の構成コ
この発明の粘度計は測定４″べき流体が通される測定用
細管の所定２点間に差圧センサーを設けて、差圧センサ
ーが検出する差圧によって流体の粘度を測定するように
した細管式粘度計において、上記測定用細管に流体を流
体の速度を可変に（用捨４−る可変回転速度ポンプと、
測定用細管の」斥己２．．ＩＷ間の差圧か一定になるよ
うに−に記ポンプの回転速度を制御する制御手段と、上
記ポンプの回転速度を検出する速度検出手段と、−に足
速度検出手段から得られる上記ポンプの回転速度を示す
信号により流体の粘度を示すデータを得る演算手段とを
備えたことを特徴とする。
細管の所定２点間に差圧センサーを設けて、差圧センサ
ーが検出する差圧によって流体の粘度を測定するように
した細管式粘度計において、上記測定用細管に流体を流
体の速度を可変に（用捨４−る可変回転速度ポンプと、
測定用細管の」斥己２．．ＩＷ間の差圧か一定になるよ
うに−に記ポンプの回転速度を制御する制御手段と、上
記ポンプの回転速度を検出する速度検出手段と、−に足
速度検出手段から得られる上記ポンプの回転速度を示す
信号により流体の粘度を示すデータを得る演算手段とを
備えたことを特徴とする。
［作 用コ
上記の構成によって測定用細管の２点間の差圧が差圧セ
ンサーによって検出される。そして制御手段は検出され
た差圧が予め設定された所定値になるようにポンプの回
転速度を制御する。演算毛一段はそのポンプの回転速度
から流体の粘度を演算する。
ンサーによって検出される。そして制御手段は検出され
た差圧が予め設定された所定値になるようにポンプの回
転速度を制御する。演算毛一段はそのポンプの回転速度
から流体の粘度を演算する。
第１図はこの発明に用いられる粘度測定方法原理を示し
ており１は測定用細管、２は差圧センサー、３はギヤポ
ンプ、Ｐは測定すべき流体が流れろ通路、△Ｐ１△Ｐ１
ないし△Ｐ４、△Ｐ′はそれぞれ図示の各点間における
流体による差圧を示す。
ており１は測定用細管、２は差圧センサー、３はギヤポ
ンプ、Ｐは測定すべき流体が流れろ通路、△Ｐ１△Ｐ１
ないし△Ｐ４、△Ｐ′はそれぞれ図示の各点間における
流体による差圧を示す。
測定細管１に流体を送液するためのポンプ３は、通常流
量精度が高いギヤポンプが用いられている。
量精度が高いギヤポンプが用いられている。
ギヤポンプの吐出気は、下式で表される。
△Ｐ′
ｑ＝に、Ｎ−に２− （５）μ
ｑ＝ ：吐出屯 ｃｃ／ｍ１ｎ
Ｎ ；ポンプ回転数 ｒｐｍ
△Ｐ′：ボンブ入口、出口差圧 ｋｉ？／ａｍ”μ 、
流体粘度ｐｏｉｓｅ Ｋ、、に２．定数 △Ｐ′ （５）式（こ才３いて、Ｋ ２□はスリップ量である。
流体粘度ｐｏｉｓｅ Ｋ、、に２．定数 △Ｐ′ （５）式（こ才３いて、Ｋ ２□はスリップ量である。
μ
細管式粘度計においては、△Ｐ′の値が０．１〜０．５
ｋｇ／ｃｍ’程度の値なので、 △Ｐ′ に、Ｎ＞＞Ｋ２− μ △Ｐ′ （（ｉ）（Ｋ、 −−）／（ＫＩＮ）の値は０．０００
５程度の値）μ となり、スリップ量は、はとんど問題とならないし、下
記の様な方法で、スリップ量の影響を取り除くことらで
きる。第１図より、 △Ｐ’ ＝△Ｐ１＋△Ｐ、＋△■）３＋へＰ−△Ｐ。
ｋｇ／ｃｍ’程度の値なので、 △Ｐ′ に、Ｎ＞＞Ｋ２− μ △Ｐ′ （（ｉ）（Ｋ、 −−）／（ＫＩＮ）の値は０．０００
５程度の値）μ となり、スリップ量は、はとんど問題とならないし、下
記の様な方法で、スリップ量の影響を取り除くことらで
きる。第１図より、 △Ｐ’ ＝△Ｐ１＋△Ｐ、＋△■）３＋へＰ−△Ｐ。
の関係がある。今、
△Ｐ４＜＜（△Ｐ、＋△Ｐ２＋△ｌ〕、＋△Ｐ）となる
様に、粘度計へのザンプル入口、出口を選ぶとすると、
（６）式は、 △Ｐ′≠△Ｐ、＋△Ｐ、＋△Ｐ、＋△Ｐ△Ｐ３．△Ｐ、
、△Ｐ３の配管径を、流れが層流になる様に選ぶと（３
）式より また、（３）式より なる関係が成立するため、（５） 、 （７） 、 （
８）式よりとなるため、（７）式の関係が成立する様に
、粘度計への流入、流出点、配管径を選定すると、スリ
ップｍの影響を取り除くことができギヤポンプの回転数
と吐出量は、正確に比例する。
様に、粘度計へのザンプル入口、出口を選ぶとすると、
（６）式は、 △Ｐ′≠△Ｐ、＋△Ｐ、＋△Ｐ、＋△Ｐ△Ｐ３．△Ｐ、
、△Ｐ３の配管径を、流れが層流になる様に選ぶと（３
）式より また、（３）式より なる関係が成立するため、（５） 、 （７） 、 （
８）式よりとなるため、（７）式の関係が成立する様に
、粘度計への流入、流出点、配管径を選定すると、スリ
ップｍの影響を取り除くことができギヤポンプの回転数
と吐出量は、正確に比例する。
さて、本発明方式においては、差圧が常に所定値になる
様に、ギヤポンプの回転数を制御装置でコントロールし
ている。この時、粘度と回転数の関係は、（８） 、
（９）式により、となる。
様に、ギヤポンプの回転数を制御装置でコントロールし
ている。この時、粘度と回転数の関係は、（８） 、
（９）式により、となる。
従って、ギヤポンプの回転数を測定すれば、流体の粘度
が求まる。
が求まる。
ギヤポンプの回転数は、ロータリエンコーダやマグネチ
ックセンサーにより正確にディジタル量として求めるこ
とができ、この精度は、差圧センサー２の精度より、は
るかに高いものが、現在の技術で可能である。
ックセンサーにより正確にディジタル量として求めるこ
とができ、この精度は、差圧センサー２の精度より、は
るかに高いものが、現在の技術で可能である。
「実施例］
第２図において、ｌは測定用の流体を供給する測定用細
管であり、たとえば適宜な支持部材（図示仕ず）により
垂直に立設固定されている。２は測定用細管ｌの両端に
連結された差圧センサーで測定用細管ｌに流れる流体に
より、この細管１の両端に生じる差圧を表す電気信号を
出力する。
管であり、たとえば適宜な支持部材（図示仕ず）により
垂直に立設固定されている。２は測定用細管ｌの両端に
連結された差圧センサーで測定用細管ｌに流れる流体に
より、この細管１の両端に生じる差圧を表す電気信号を
出力する。
３は流体を測定用細管１に供給するギヤポンプ、３ａは
ポンプ３を回転駆動する可変速度モータ、４はモータ３
ａの回転数を示す信号を出力する速度センサーである。
ポンプ３を回転駆動する可変速度モータ、４はモータ３
ａの回転数を示す信号を出力する速度センサーである。
５は制御装置であり差圧センサー２の信号が入力され、
測定用細管の両端の差圧が設定圧となるように、モータ
３ａの回転数を制御して、ポンプ３から測定用細管ｌに
供給する流体の流量を制御するものである。
測定用細管の両端の差圧が設定圧となるように、モータ
３ａの回転数を制御して、ポンプ３から測定用細管ｌに
供給する流体の流量を制御するものである。
制御装置５において８は流体の脈流による差圧の変動分
を除去するフィルタ、９はフィルタ８を通って得られた
差圧信号と信号発生回路１０の設定値との偏差をとり出
す引算回路、１１は引算回路９で得られた偏差信号のＰ
ＩＤ（比例、積分、微分）値を出力する制御補償回路、
１２は制御補償回路１１の出力にもとづいてモータ３ａ
の回転速度を制御するサーボモータドライバである。
を除去するフィルタ、９はフィルタ８を通って得られた
差圧信号と信号発生回路１０の設定値との偏差をとり出
す引算回路、１１は引算回路９で得られた偏差信号のＰ
ＩＤ（比例、積分、微分）値を出力する制御補償回路、
１２は制御補償回路１１の出力にもとづいてモータ３ａ
の回転速度を制御するサーボモータドライバである。
１３は割算回路であり、速度センサー４の出力界して粘
度を示す信号Ｚを出力する。次に動作について説明する
。
度を示す信号Ｚを出力する。次に動作について説明する
。
ギヤポンプ３により昇圧された測定流体は、差圧センサ
ーの差圧取出し口（７Ａ）→測定用細管Ｉ−差圧取出し
ロアＢを通り流出する。この時、測定用細管１の両端の
差圧は、差圧センサー２により検出され、その測定信号
は、制御回路５に送られる。制御回路５の内部では、ギ
ヤポンプの脈動による差圧の脈動を、ローパスフィルタ
ー８により平滑化し、引算回路９に送られる。引算回路
９では、ローパスフィルター８の信号と信号発生回路１
０の信号が引算され石。
ーの差圧取出し口（７Ａ）→測定用細管Ｉ−差圧取出し
ロアＢを通り流出する。この時、測定用細管１の両端の
差圧は、差圧センサー２により検出され、その測定信号
は、制御回路５に送られる。制御回路５の内部では、ギ
ヤポンプの脈動による差圧の脈動を、ローパスフィルタ
ー８により平滑化し、引算回路９に送られる。引算回路
９では、ローパスフィルター８の信号と信号発生回路１
０の信号が引算され石。
信号発生回路ＩＯでは、差圧の設定値がセットされる。
引算回路９からの信号εは制御補償回路１１に入り、
の演算をする。その信号はサーボモータドライバー１２
に送られ、サーボモータがドライブできるパワーまで増
幅される。サーボモータドライバー１２は、サーボモー
タ３ａを回転させる。サーボモータ３の回転数は、εが
常に零になる様に、制御補償回路ＩＩにより調整される
。
に送られ、サーボモータがドライブできるパワーまで増
幅される。サーボモータドライバー１２は、サーボモー
タ３ａを回転させる。サーボモータ３の回転数は、εが
常に零になる様に、制御補償回路ＩＩにより調整される
。
サーボモータの回転数は、速度センサー４により検出さ
れ、その測定信号Ｘは割算回路１３に送られ、ローパス
フィルター８からの信号Ｙと、なる演算を実施する。割
算回路Ｉ３からの信号Ｚが粘度出力となる。
れ、その測定信号Ｘは割算回路１３に送られ、ローパス
フィルター８からの信号Ｙと、なる演算を実施する。割
算回路Ｉ３からの信号Ｚが粘度出力となる。
上述の実施例において、速度センサー４はロータリエン
コーダを用いることによって、ギヤポンプの回転数をデ
ィジタル量に置き換えることかで３ろ。これによって非
常に高い分解能で粘１里を測定でき、低糖度まで正確に
測定できる。
コーダを用いることによって、ギヤポンプの回転数をデ
ィジタル量に置き換えることかで３ろ。これによって非
常に高い分解能で粘１里を測定でき、低糖度まで正確に
測定できる。
［発明の効果］
以上詳述し７だように、この発明は測定用細管に流体を
送るポンプの回転速度により粘度を計測するので差圧セ
ンサーの検出レンジは、差圧のバランス点近傍のみて良
い。そのため分解能を上げることができ、バランス点で
差圧センサーを調整してお１土ば、差圧センサーの精度
の影響を再現性のみにおさえることかできる。それ故、
従来の粘度計に比へ、はるかに高い精度で、粘度の検出
が可能となる。
送るポンプの回転速度により粘度を計測するので差圧セ
ンサーの検出レンジは、差圧のバランス点近傍のみて良
い。そのため分解能を上げることができ、バランス点で
差圧センサーを調整してお１土ば、差圧センサーの精度
の影響を再現性のみにおさえることかできる。それ故、
従来の粘度計に比へ、はるかに高い精度で、粘度の検出
が可能となる。
第１図はこの発明の粘度計の要部を示すブロック図、第
２図はこの発明の粘度計の一実施例を示すブロック図で
ある。 １・・・測定用細管、 ２・差圧センサー、３
・・ポンプ、 ３ａ・・・モータ、４・速
度センづ−１５・制御回路、 ８・・ローパスフィルター、９ 引Ｗ回路、ｌＯ（：
τ号発生回路、 １１ ・制御補償回路、１２
・サーボモータドライバー、 １３・・割算回路。 特許出願人 東ｌｌ紡績株式会社 代 理 人 弁理士 前出 葆 外２名第１図 邊体 ｔｓ２図 ■ 會 粘度より
２図はこの発明の粘度計の一実施例を示すブロック図で
ある。 １・・・測定用細管、 ２・差圧センサー、３
・・ポンプ、 ３ａ・・・モータ、４・速
度センづ−１５・制御回路、 ８・・ローパスフィルター、９ 引Ｗ回路、ｌＯ（：
τ号発生回路、 １１ ・制御補償回路、１２
・サーボモータドライバー、 １３・・割算回路。 特許出願人 東ｌｌ紡績株式会社 代 理 人 弁理士 前出 葆 外２名第１図 邊体 ｔｓ２図 ■ 會 粘度より
Claims (1)
- （１）測定すべき流体が通される測定用細管の所定２点
間に差圧センサーを設けて、差圧センサーが検出する差
圧によって流体の粘度を測定するようにした細管式粘度
計において、上記測定用細管に流体を流体の速度を可変
に供給する可変回転速度ポンプと、測定用細管の上記２
点間の差圧が一定になるように上記ポンプの回転速度を
制御する制御手段と、上記ポンプの回転速度を検出する
速度検出手段と、上記速度検出手段から得られる上記ポ
ンプの回転速度を示す信号により流体の粘度を示すデー
タを得る演算手段とを備えたことを特徴とする細管式粘
度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234148A JPH06100525B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 細管式粘度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60234148A JPH06100525B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 細管式粘度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293633A true JPS6293633A (ja) | 1987-04-30 |
| JPH06100525B2 JPH06100525B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16966394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60234148A Expired - Fee Related JPH06100525B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 細管式粘度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100525B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4932242A (en) * | 1987-04-17 | 1990-06-12 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Capillary type viscosimeter |
| CN107709963A (zh) * | 2015-07-08 | 2018-02-16 | 怀亚特技术公司 | 具有溶剂压缩性修正的差示粘度计 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4734145U (ja) * | 1971-05-07 | 1972-12-16 | ||
| JPS60100739A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Kuraray Co Ltd | 粘度測定装置 |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60234148A patent/JPH06100525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4734145U (ja) * | 1971-05-07 | 1972-12-16 | ||
| JPS60100739A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Kuraray Co Ltd | 粘度測定装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4932242A (en) * | 1987-04-17 | 1990-06-12 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Capillary type viscosimeter |
| CN107709963A (zh) * | 2015-07-08 | 2018-02-16 | 怀亚特技术公司 | 具有溶剂压缩性修正的差示粘度计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06100525B2 (ja) | 1994-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |