JP3438035B2 - Fluid viscosity measuring method and fluid viscosity measuring device - Google Patents
Fluid viscosity measuring method and fluid viscosity measuring deviceInfo
- Publication number
- JP3438035B2 JP3438035B2 JP06596397A JP6596397A JP3438035B2 JP 3438035 B2 JP3438035 B2 JP 3438035B2 JP 06596397 A JP06596397 A JP 06596397A JP 6596397 A JP6596397 A JP 6596397A JP 3438035 B2 JP3438035 B2 JP 3438035B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- weight
- viscosity
- rotating body
- measuring device
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象の流体中
に配置する重りの移動速度に基づいて流体の粘度を求め
る方法ならびに、その方法を実現する装置に関する。測
定対象とする流体は、例えば転がり軸受に用いる潤滑
油、トラクションドライブ装置に用いるトラクション
油、自動車エンジンに用いるエンジンオイルやギヤオイ
ル、その他諸々の油が挙げられる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining the viscosity of a fluid based on the moving speed of a weight placed in a fluid to be measured, and an apparatus for realizing the method. The fluid to be measured includes, for example, lubricating oil used for rolling bearings, traction oil used for traction drive devices, engine oil and gear oil used for automobile engines, and various other oils.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来では、流体の粘度測定を種々な高圧
粘度計を用いて行っている。この高圧粘度計は、要する
に、流体を充填した圧力室内に重りを入れ、この重りを
自重により自然落下させるものである。そして、高圧粘
度計での重りの落下速度を検出し、この検出結果や諸々
の測定条件を考慮して、流体の粘度を求めるようにして
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, the viscosity of a fluid is measured using various high pressure viscometers. In short, this high-pressure viscometer is one in which a weight is put in a pressure chamber filled with a fluid and the weight is naturally dropped by its own weight. Then, the drop velocity of the weight is detected by the high-pressure viscometer, and the viscosity of the fluid is determined in consideration of the detection result and various measurement conditions.
【0003】そして、測定条件は大気圧、室温とされる
他、測定対象とする流体を上記例示したような潤滑油と
する場合では、実際の使用状況に近似させるために、測
定対象の潤滑油に対して任意の圧力や熱を加えるように
している。The measurement conditions are atmospheric pressure and room temperature. In addition, when the fluid to be measured is the lubricating oil as exemplified above, the lubricating oil to be measured is approximated to the actual usage condition. Any pressure or heat is applied to.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
では、重りを自然落下つまり重りの自重で落下させるよ
うにしているため、重りの落下速度がかなり遅く、測定
に多大な時間がかかることが指摘される。しかも、流体
に対して圧力を加えるような条件では、測定時間がより
一層長くなる。ちなみに、流体に例えば3〜4.5〔G
Pa〕の圧力を加えた状態で測定するときは、数カ月も
の月日がかかる。重りを密度の高い素材にしても、近似
した結果となる。By the way, in the above-mentioned conventional example, since the weight is naturally dropped, that is, the weight is dropped by its own weight, the dropping speed of the weight is very slow, and it takes a lot of time for measurement. be pointed out. Moreover, under the condition that pressure is applied to the fluid, the measurement time becomes longer. By the way, if the fluid is, for example, 3 to 4.5 [G
It takes several months to measure under the pressure of [Pa]. Even if the weight is made of a dense material, the result is similar.
【0005】また、上述したように測定に要する時間が
長くなると、特に流体を加圧または加熱するような場
合、潤滑油が固化して粘度が上がるなど、粘度を正確に
求めることができなくなることも指摘される。Further, as described above, when the time required for measurement becomes long, the viscosity cannot be accurately determined, for example, when the fluid is pressurized or heated, the lubricating oil solidifies and the viscosity increases. Is also pointed out.
【0006】したがって、本発明は、測定に要する時間
を短縮できるようにすることを目的としている。Therefore, an object of the present invention is to reduce the time required for measurement.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の流体粘度
測定方法は、測定対象となる流体が充填されるとともに
当該流体中に重りが配置された容器を回転中心周りに回
転させることにより前記重りの移動を遠心加速させて、
この重りの移動速度を検出し、この検出結果に基づいて
流体の粘度を求めるものである。なお、この流体粘度測
定方法では、前記流体を加圧または加熱するようにして
もよい。A first method for measuring fluid viscosity of the present invention is to rotate a container in which a fluid to be measured is filled and a weight is placed in the fluid around a rotation center. Centrifugal acceleration of the movement of the weight,
The moving speed of the weight is detected, and the viscosity of the fluid is obtained based on the detection result. In this fluid viscosity measuring method, the fluid may be pressurized or heated.
【0008】本発明の第1の流体粘度測定装置は、測定
対象となる流体中に配置する重りの移動速度に基づいて
流体の粘度を求めるもので、測定対象となる流体が充填
されるとともに当該流体中に重りが配置される容器と、
容器内の重りの移動を遠心加速させる遠心加速手段と、
重りの移動速度を検出する検出手段とを含む。The first fluid viscosity measuring apparatus of the present invention obtains the viscosity of a fluid based on the moving speed of a weight placed in the fluid to be measured, and is filled with the fluid to be measured. A container in which a weight is placed in the fluid,
Centrifugal acceleration means for centrifugally accelerating the movement of the weight in the container,
And a detection means for detecting the moving speed of the weight.
【0009】本発明の第2の流体粘度測定装置は、測定
対象となる流体中に配置する重りの移動速度に基づいて
流体の粘度を求めるもので、測定対象となる流体が充填
されるとともに当該流体中に重りが配置される容器と、
この容器を回転中心からずれた所要位置に保持する回転
体と、回転体を回転駆動することにより重りの移動を遠
心加速させる駆動手段と、重りの移動速度を検出する検
出手段とを含む。The second fluid viscosity measuring device of the present invention obtains the viscosity of the fluid based on the moving speed of the weight placed in the fluid to be measured, and is filled with the fluid to be measured. A container in which a weight is placed in the fluid,
It includes a rotating body for holding the container at a required position deviated from the center of rotation, a driving means for centrifugally accelerating the movement of the weight by rotationally driving the rotating body, and a detecting means for detecting the moving speed of the weight.
【0010】なお、第2の流体粘度測定装置での検出手
段は、回転体に対して回転体の回転に同期した光を照射
する照射手段と、光照射される回転体を撮影する撮影手
段とを含むものとすることができる。また、第2の流体
粘度測定装置での検出手段は、重りを撮影する撮影手段
を重りが配置される容器とともに回転体に取り付けられ
るものとすることができる。さらに、第2の流体粘度測
定装置において、流体を加圧する手段または加熱する手
段を備えさせることができる。The detecting means in the second fluid viscosity measuring device includes an irradiating means for irradiating the rotating body with light synchronized with the rotation of the rotating body, and an image taking means for photographing the rotating body irradiated with the light. Can be included. Further, the detecting means in the second fluid viscosity measuring device may be such that the photographing means for photographing the weight is attached to the rotating body together with the container in which the weight is arranged. Further, the second fluid viscosity measuring device can be provided with a means for pressurizing or heating the fluid.
【0011】上記本発明では、要するに、従来のように
重りをその自重のみで自然落下させるのではなく、回転
遠心力により強制的に移動させるようにしているから、
重りの移動速度を従来例に比べて速めることができる。
特に、回転体の回転数を制御することにより、重りの移
動速度を飛躍的に速めることができる。In the above-mentioned present invention, in short, the weight is not forced to fall by its own weight as in the prior art, but is forcibly moved by the centrifugal force of rotation.
The moving speed of the weight can be increased as compared with the conventional example.
In particular, by controlling the number of rotations of the rotating body, the moving speed of the weight can be dramatically increased.
【0012】このように、重りの移動速度を速めること
ができるので、流体を加熱した場合での測定について、
流体特に潤滑油の油成分が変質するまでに測定を完了さ
せることができる。Since the moving speed of the weight can be increased in this way, the measurement in the case of heating the fluid is
The measurement can be completed before the oil component of the fluid, especially the lubricating oil, is altered.
【0013】また、測定条件として流体を加圧した場合
でも、重りの移動が可能となり、従来では不可能であっ
た圧力印加領域での測定が可能となる。Further, even when the fluid is pressurized as the measurement condition, the weight can be moved, and the measurement can be performed in the pressure application region, which has been impossible in the past.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図1ないし図3に
示す実施形態に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The details of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.
【0015】図1ないし図3は本発明の一実施形態にか
かり、図1は、流体粘度測定装置の概略構成を示す図、
図2は、図1の回転体単体を示す斜視図、図3は、高圧
粘度計の概略構成を示す断面図である。1 to 3 relate to one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fluid viscosity measuring device,
FIG. 2 is a perspective view showing the rotary body alone of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a high-pressure viscometer.
【0016】図中、Aは流体粘度測定装置の全体を示し
ており、1は高圧粘度計、2は円板状の回転体、3はス
ピンドルユニット、4はスピンドルユニット3を介して
回転体2を回転駆動するモータ、5はモータドライブ回
路、6はストロボスコープ、7は撮影カメラ、8はマイ
クロコンピュータ(以下、マイコンと略称する)であ
る。前述の回転体2、スピンドルユニット3、モータ4
が請求項の遠心加速手段に相当し、また、ストロボスコ
ープ6、撮影カメラ7、マイコン8が、請求項の検出手
段に相当する。In the figure, A shows the whole fluid viscosity measuring device, 1 is a high-pressure viscometer, 2 is a disk-shaped rotating body, 3 is a spindle unit, 4 is a rotating body 2 via a spindle unit 3. Is a motor for rotating the motor, 5 is a motor drive circuit, 6 is a stroboscope, 7 is a photographing camera, and 8 is a microcomputer (hereinafter abbreviated as a microcomputer). The above-mentioned rotating body 2, spindle unit 3, motor 4
Corresponds to the centrifugal accelerating means in the claims, and the stroboscope 6, the photographing camera 7, and the microcomputer 8 correspond to the detecting means in the claims.
【0017】高圧粘度計1は、周知のダイヤモンドアン
ビル装置と呼ばれるもので、図3に示すように、円筒形
のケース9と、ケース9の中心孔の一端開口を閉塞する
ように螺着される蓋10と、ケース9の中心孔の軸方向
中間部分にスライド可能に内嵌されるスライダ11と、
ケース9の中心孔の他端開口に螺着される加圧ねじ12
と、加圧ねじ12とスライダ11との間に介装されるス
ペーサ13と、スライダ11と蓋10との間に介装され
るりん青銅製のガスケット14および2つのダイヤモン
ドアンビル15,15とを備えている。前述のガスケッ
ト14の中心に設けられる貫通孔16の両側に2つのダ
イヤモンドアンビル15,15をあてがって閉塞するこ
とにより、請求項に記載の容器としての圧力室17が構
成される。The high-pressure viscometer 1 is called a known diamond anvil device, and as shown in FIG. 3, it is screwed to close a cylindrical case 9 and one end of a central hole of the case 9. A lid 10 and a slider 11 slidably fitted in an axially intermediate portion of the central hole of the case 9,
Pressure screw 12 screwed to the other end opening of the center hole of case 9
A spacer 13 interposed between the pressure screw 12 and the slider 11, a phosphor bronze gasket 14 and two diamond anvils 15 and 15 interposed between the slider 11 and the lid 10. I have it. The pressure chamber 17 as a container according to the present invention is configured by applying and closing the two diamond anvils 15, 15 on both sides of the through hole 16 provided at the center of the gasket 14.
【0018】この圧力室17には、測定対象となる流体
18が充填されるとともに当該流体18中に鋼球など適
宜の重り19が配置されるようになっている。そして、
加圧ねじ12のねじ込み操作により、圧力室17内の流
体18を加圧できるようになっている。これによる発生
圧力は、圧力室17に図示しないがルビー片などを収納
し、ルビー片に対してレーザ光を照射して蛍光線を励起
させ、この蛍光線の波長と圧力との相対関係を調べるこ
とにより検出するようになっている。また、スライダ1
1の中心に設けられた通孔20から熱風を供給すること
により、圧力室17内の流体18を加熱できるようにな
っており、この圧力室17内の流体18の温度は図示し
ないが熱電対などで検出するようになっている。さら
に、蓋10の中心には、外側へ向けて拡径する覗き窓と
しての透孔21が設けられており、この透孔21から、
圧力室17内での重り19の移動の様子を観察できるよ
うになっている。The pressure chamber 17 is filled with a fluid 18 to be measured, and an appropriate weight 19 such as a steel ball is placed in the fluid 18. And
The fluid 18 in the pressure chamber 17 can be pressurized by screwing the pressure screw 12. The pressure generated by this is such that, although not shown, a ruby piece or the like is housed in the pressure chamber 17, the ruby piece is irradiated with laser light to excite the fluorescent line, and the relative relationship between the wavelength of this fluorescent line and the pressure is examined. It is designed to be detected. Also, the slider 1
The fluid 18 in the pressure chamber 17 can be heated by supplying hot air from the through hole 20 provided at the center of the pressure chamber 1. The temperature of the fluid 18 in the pressure chamber 17 is not shown, but it is not shown. Etc. Further, at the center of the lid 10, there is provided a through hole 21 as a viewing window that expands in diameter toward the outside. From this through hole 21,
The movement of the weight 19 in the pressure chamber 17 can be observed.
【0019】回転体2は、図2に示すように、その円周
数箇所例えば90度おきの4カ所に前述の高圧粘度計1
を収容保持するためのポケット22を備えている。そし
て、回転体1の回転中心に対して高圧粘度計1のケース
9の中心を平行に合わせるようにして、高圧粘度計1の
重り19の移動方向をケース9の径方向に沿わせるよう
にしている。つまり、この回転体2を回転させることに
よって、重り19の移動を遠心加速させるようにするの
である。なお、図示するように、4つのポケット22を
設ける場合、高圧粘度計1を一度に最大4個までセット
することができる。但し、1〜3個の高圧粘度計1をセ
ットすることも可能であり、その場合には、残りのポケ
ット22に対して回転バランス調整用のバランサー23
を装着するようにしてもよい。もちろん、ポケット22
の数は1つでもよいし、4つ以上でもよい。As shown in FIG. 2, the rotary body 2 has the above-mentioned high-pressure viscometer 1 at four circumferential positions, for example, four positions at 90 ° intervals.
Is provided with a pocket 22 for accommodating and holding. Then, the center of the case 9 of the high-pressure viscometer 1 is aligned in parallel with the center of rotation of the rotator 1, and the moving direction of the weight 19 of the high-pressure viscometer 1 is aligned with the radial direction of the case 9. There is. That is, by rotating the rotating body 2, the movement of the weight 19 is centrifugally accelerated. As shown in the figure, when four pockets 22 are provided, a maximum of four high-pressure viscometers 1 can be set at one time. However, it is also possible to set one to three high-pressure viscometers 1, and in that case, the balancer 23 for adjusting the rotational balance with respect to the remaining pockets 22.
May be attached. Of course, pocket 22
The number may be one or four or more.
【0020】スピンドルユニット3は、回転体2の回転
中心に貫通固定されるスピンドル軸24と、このスピン
ドル軸24において回転体2を挟む両側部分を回転自在
に支持する軸受装置25,26と、スピンドル軸24の
基端をモータ4の出力軸に連結するためのカップリング
27とを備えている。そして、スピンドル軸24の先端
側は、小径に設定されており、この先端側の軸受装置2
5は、スピンドル軸24の熱膨張を許容するために、軸
受ケースに対して2つのころ軸受を装着した構成になっ
ている。一方、スピンドル軸24の基端側は、大径に設
定されており、この基端側の軸受装置26は、振動発生
を抑制するために、軸受ケースに対して2つのアンギュ
ラ玉軸受を装着した構成になっている。The spindle unit 3 includes a spindle shaft 24 that is fixed through the center of rotation of the rotating body 2, bearing devices 25 and 26 that rotatably support both side portions of the spindle shaft 24 that sandwich the rotating body 2, and a spindle. And a coupling 27 for connecting the base end of the shaft 24 to the output shaft of the motor 4. The tip end side of the spindle shaft 24 is set to have a small diameter, and the tip end side bearing device 2
No. 5 has a structure in which two roller bearings are attached to the bearing case in order to allow thermal expansion of the spindle shaft 24. On the other hand, the base end side of the spindle shaft 24 is set to have a large diameter, and the bearing device 26 on the base end side has two angular ball bearings mounted on the bearing case in order to suppress the occurrence of vibration. It is configured.
【0021】ストロボスコープ6は、回転体2に対して
回転体2の回転に同期した光を照射するもので、撮影カ
メラ7は、ストロボスコープ6で光照射される回転体2
を撮影するものである。マイコン8は、ストロボスコー
プ6やモータドライブ回路5の動作を制御する他、撮影
カメラ7で撮影した画像に基づいて重り19の移動速度
を検出する画像処理を制御するものである。The stroboscope 6 irradiates the rotating body 2 with light in synchronism with the rotation of the rotating body 2, and the photographing camera 7 is illuminated by the stroboscope 6 with the rotating body 2.
Is to shoot. The microcomputer 8 controls the operations of the stroboscope 6 and the motor drive circuit 5, and also controls the image processing for detecting the moving speed of the weight 19 based on the image taken by the photographing camera 7.
【0022】次に、上記流体粘度測定装置Aを用いた測
定方法および手順を説明する。Next, the measuring method and procedure using the fluid viscosity measuring device A will be described.
【0023】まず、測定対象となる流体18を高圧粘度
計1の圧力室17に充填するとともに、この圧力室17
に重り19を入れ、必要に応じて、流体18を加圧、加
熱する。この高圧粘度計1を回転体2のポケット22に
セットする。このとき、回転体2に対する高圧粘度計1
のセット数などに応じて、回転体2のバランスを調整す
る。なお、高圧粘度計1のセット数が2つ以上のとき
は、その数と同じ数のストロボスコープ6、撮影カメラ
7を用意する。First, the pressure chamber 17 of the high-pressure viscometer 1 is filled with the fluid 18 to be measured, and the pressure chamber 17 is also filled.
A weight 19 is put in the container, and the fluid 18 is pressurized and heated as needed. The high-pressure viscometer 1 is set in the pocket 22 of the rotating body 2. At this time, the high-pressure viscometer 1 for the rotating body 2
The balance of the rotating body 2 is adjusted according to the number of sets, etc. When the number of sets of the high-pressure viscometer 1 is two or more, the same number of stroboscopes 6 and photographing cameras 7 are prepared.
【0024】このようにしておいて、モータ4により回
転体2を所要回転数で回転させる。In this way, the motor 4 rotates the rotating body 2 at the required number of rotations.
【0025】これにより、回転体2にセットした高圧粘
度計1の重り19に対して遠心加速力が与えられるの
で、重り19は、圧力室17の一方向へ強制的に移動さ
せられることになる。As a result, a centrifugal acceleration force is applied to the weight 19 of the high-pressure viscometer 1 set on the rotating body 2, so that the weight 19 is forcibly moved in one direction of the pressure chamber 17. .
【0026】回転体2を回転させてから、ストロボスコ
ープ6により回転体2に対してその回転に同期した光を
照射し、回転体2の光照射される位置つまり高圧粘度計
1の存在する位置を撮影カメラ7で撮影する。このと
き、回転体2の光照射位置はあたかも静止した状態に見
える。これにより、撮影カメラ7では、回転体2におい
て高圧粘度計1の覗き窓である透孔21から見える圧力
室17の内部を静止状態で撮影できるようになる。した
がって、撮影カメラ7により順次撮影される画像の相対
変化を調べることにより、時間経過に伴う重り19の移
動の様子が把握できるようになる。ここでは、撮影カメ
ラ7で順次撮影した画像を、マイコン8により画像処理
することにより重り19の移動速度を検出する。このマ
イコン8は、この重り19の移動速度の検出結果や、回
転体2の回転数など諸々の条件から、流体18の粘度を
算出する。After rotating the rotator 2, the stroboscope 6 irradiates the rotator 2 with light in synchronism with the rotation of the rotator 2, so that the illuminating position of the rotator 2, that is, the position where the high-pressure viscometer 1 exists. Is photographed by the photographing camera 7. At this time, the light irradiation position of the rotating body 2 looks as if it were stationary. As a result, the photographing camera 7 can photograph the inside of the pressure chamber 17 which is seen from the through hole 21 which is the viewing window of the high-pressure viscometer 1 in the rotating body 2 in a stationary state. Therefore, by examining the relative changes in the images sequentially captured by the photographic camera 7, it becomes possible to grasp the state of movement of the weight 19 over time. Here, the moving speed of the weight 19 is detected by performing image processing on the images sequentially shot by the shooting camera 7 by the microcomputer 8. The microcomputer 8 calculates the viscosity of the fluid 18 from the detection result of the moving speed of the weight 19 and various conditions such as the rotation speed of the rotating body 2.
【0027】なお、粘度の算出方法としては、文献「潤
滑第32巻第6号(1987)の45頁」に示されてい
るように、試料液体をニュートン非圧縮性流体でレイノ
ルズ数が十分小さいと仮定すると、粘性抵抗力Dと重力
Wおよび浮力Fの釣り合いから次式により見かけ上の粘
度μAが求められる。As a method of calculating the viscosity, the sample liquid is a Newton's incompressible fluid and the Reynolds number is sufficiently small, as shown in the document "Lubrication Vol. 32, No. 6 (1987), page 45". Assuming that, the apparent viscosity μ A can be obtained from the balance of the viscous resistance force D, the gravity W and the buoyancy force F by the following equation.
【0028】μA=(ρS−ρL)g(2a)2/18V
上記式において、ρSおよびρLはそれぞれニッケル球お
よび試料液体の密度で、それぞれ圧縮性を考慮した値を
用いなければならない。g,aおよびVは、重力加速
度、球の半径および球の終端速度である。Μ A = (ρ S −ρ L ) g (2a) 2 / 18V In the above equation, ρ S and ρ L are the densities of the nickel sphere and the sample liquid, and the respective values considering the compressibility must be used. I have to. g, a and V are the acceleration of gravity, the radius of the sphere and the terminal velocity of the sphere.
【0029】以上説明した流体粘度測定方法ならびに流
体粘度測定装置Aでは、遠心加速力を利用して重り19
を強制移動させるようにしているから、重り19の移動
速度を従来例に比べて速めることができて、測定に要す
る時間を従来に比べて短縮できるようになる。ちなみ
に、圧力を3〜4.5〔GPa〕とした場合では、数時
間程度で済み、従来例において数カ月も必要であったこ
とに比べると、飛躍的に短縮できるようになる。In the fluid viscosity measuring method and the fluid viscosity measuring apparatus A described above, the weight 19 using the centrifugal acceleration force is used.
Since it is forcedly moved, the moving speed of the weight 19 can be increased as compared with the conventional example, and the time required for measurement can be shortened as compared with the conventional example. By the way, when the pressure is set to 3 to 4.5 [GPa], it takes about several hours, which is much shorter than the conventional example which required several months.
【0030】なお、回転体2の回転数を制御することに
より、重り19の移動速度を任意に調整することができ
るので、流体18を加熱した場合での測定について、流
体18特に潤滑油の油成分が変質するまでに測定を完了
させることができ、流体18の粘度を正確に求めること
ができるようになる。また、測定条件として流体18を
加圧した場合でも、短時間での測定が可能となる。さら
に、重り19を強制移動させることによって、従来では
不可能であった流体18のせん断粘度を測定できるよう
になる。せん断粘度は、上述した文献「潤滑第32巻第
6号(1987)の45頁」に示されている見かけ上の
粘度μAと同じものである。つまり、水や油などは、2
つの平面間に入れられ、この2つの平面を相対移動させ
たときの粘度が2つの平面の相対速度の大小にかかわら
ず同じであるが、ポリマーなどは、2つの平面の相対速
度が変化すると粘度も変わる。このため、ポリマーなど
の粘度を測定する場合には、測定条件として、この相対
速度を変えて各速度での粘度を計る必要がある。従来の
落球式のものでは、この相対速度(落球の速度)が重力
加速度の一種類だけなので、ポリマーの速度変化による
粘度の変化が測定できないが、本実施形態のようにすれ
ば、回転数を変化させることにより、遠心加速度を変化
できるので、速度−粘度の関係を測定できる。The moving speed of the weight 19 can be arbitrarily adjusted by controlling the number of rotations of the rotating body 2. Therefore, in the case where the fluid 18 is heated, the fluid 18 and especially the lubricating oil is used. The measurement can be completed before the components are altered, and the viscosity of the fluid 18 can be accurately determined. Further, even when the fluid 18 is pressurized as the measurement condition, the measurement can be performed in a short time. Furthermore, by forcibly moving the weight 19, it becomes possible to measure the shear viscosity of the fluid 18 which was impossible in the past. The shear viscosity is the same as the apparent viscosity μ A shown in the above-mentioned document “Lubrication Vol. 32, No. 6 (1987), page 45”. In other words, water, oil, etc.
The viscosity when the two planes are moved relative to each other is the same regardless of the relative velocities of the two planes. Also changes. Therefore, when measuring the viscosity of a polymer or the like, it is necessary to change the relative speed and measure the viscosity at each speed as a measurement condition. In the conventional falling ball type, the relative speed (falling ball speed) is only one type of gravitational acceleration, and therefore the change in viscosity due to the change in polymer speed cannot be measured. Since the centrifugal acceleration can be changed by changing it, the velocity-viscosity relationship can be measured.
【0031】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。The present invention is not limited to the above embodiment, and various applications and modifications are possible.
【0032】(1) 高圧粘度計1は、上記実施形態で
例示したものの他、既知の種々な構成のものを用いるこ
とができる。(1) The high-pressure viscometer 1 may have various known structures in addition to those exemplified in the above embodiment.
【0033】(2) 上記実施形態では、マイコン8を
用いて、ストロボスコープ6やモータドライブ回路5の
動作を制御したり、撮影カメラ7で撮影した画像に基づ
いて重り19の移動速度を検出する処理を制御したりす
るようにしているが、マイコン8による前述の制御を人
手により個別に処理することも可能である。(2) In the above embodiment, the microcomputer 8 is used to control the operation of the stroboscope 6 and the motor drive circuit 5, and the moving speed of the weight 19 is detected based on the image taken by the photographing camera 7. Although the processing is controlled, the above-described control by the microcomputer 8 can be manually processed individually.
【0034】(3) 上記実施形態では、撮影カメラを
固定してストロボスコープで回転する高圧粘度計の静止
画像を撮影するようにしているが、これとは別に撮影カ
メラを高圧粘度計とともに回転体に取り付けて高圧粘度
計を撮影するようにしてもよい。この形態では、ストロ
ボスコープを省略することができる。(3) In the above embodiment, the photographing camera is fixed and the still image of the high-pressure viscometer rotating by the stroboscope is photographed. However, separately from this, the photographing camera is used together with the high-pressure viscometer to rotate the rotating body. Alternatively, the high-pressure viscometer may be attached to the camera for photographing. In this form, the stroboscope can be omitted.
【0035】(4) 上記実施形態では、撮影カメラで
重りの移動を測定するようにしているが、この他に、高
圧粘度計1の圧力室17に隣接して、重り19の移動方
向に沿って一列の光源とフォトセンサまたはCCDアレ
イなどの光センサを並べて配置することにより、重り1
9の移動速度を測定するようにしてもよい。(4) In the above embodiment, the movement of the weight is measured by the photographing camera. In addition to this, the weight 19 is adjacent to the pressure chamber 17 of the high-pressure viscometer 1 along the moving direction of the weight 19. By arranging a single row of light sources and photosensors or photosensors such as CCD arrays side by side,
The moving speed of 9 may be measured.
【0036】[0036]
【発明の効果】請求項1ないし7の発明では、従来のよ
うに重りをその自重のみで自然落下させるのではなく、
回転遠心力により強制的に移動させるようにしているか
ら、重りの移動速度を従来例に比べて速めることができ
て、測定に要する時間を従来に比べて短縮できるように
なる。しかも、重りを強制移動させることによって、従
来では不可能であった流体のせん断粘度を測定できるよ
うになる。According to the present invention, the weight is not dropped by its own weight as in the conventional case,
Since it is forcibly moved by the rotational centrifugal force, the moving speed of the weight can be increased as compared with the conventional example, and the time required for measurement can be shortened as compared with the conventional example. Moreover, by forcibly moving the weight, it becomes possible to measure the shear viscosity of the fluid, which was impossible in the past.
【0037】特に、請求項1.3.4の発明では、流体
や重りを収容した容器を回転体に保持させて、回転体を
回転させることにより重りの移動を遠心加速させるよう
にしているから、回転数を制御することにより、重りの
移動速度を飛躍的に速めることができる。Particularly, in the invention of claim 1.3.4, since the container containing the fluid and the weight is held by the rotating body and the rotating body is rotated, the movement of the weight is centrifugally accelerated. By controlling the number of rotations, the moving speed of the weight can be dramatically increased.
【0038】請求項5,6の発明では、回転する容器内
での重りの移動の様子を静止した状態で撮影することが
でき、この重りの移動速度を正確に検出することができ
る。According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the movement of the weight in the rotating container can be photographed in a stationary state, and the moving speed of the weight can be accurately detected.
【0039】請求項7の発明では、流体の粘度を測定す
るときに、流体を加圧または加熱することができ、測定
対象の流体を潤滑油などとする場合において潤滑油の実
使用状況を再現しやすくなる。According to the invention of claim 7, the fluid can be pressurized or heated when the viscosity of the fluid is measured, and when the fluid to be measured is lubricating oil or the like, the actual use condition of the lubricating oil is reproduced. Easier to do.
【0040】このように、本発明では、重りの移動速度
を速めることができるので、請求項7のように流体を加
熱した場合での測定について、流体特に潤滑油の油成分
が変質するまでに測定を完了させることができて、流体
の粘度を正確に求めることができるようになる。同様
に、請求項7のように流体を加圧した場合での測定につ
いても、重りの短時間での移動が可能となるから、従来
では不可能であった圧力印加領域での測定が可能とな
る。As described above, according to the present invention, since the moving speed of the weight can be increased, the measurement in the case where the fluid is heated as claimed in claim 7 is performed before the fluid, especially the oil component of the lubricating oil, is deteriorated. The measurement can be completed and the viscosity of the fluid can be accurately determined. Similarly, when the fluid is pressurized as in claim 7, it is possible to move the weight in a short time. Therefore, it is possible to perform the measurement in the pressure application region, which was impossible in the past. Become.
【図1】本発明の一実施形態の流体粘度測定装置の概略
構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fluid viscosity measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の回転体単体を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a single rotating body of FIG.
【図3】高圧粘度計の概略構成を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a high-pressure viscometer.
A 流体粘度測定装置 1 高圧粘度計 2 回転体 3 スピンドルユニット 4 モータ 5 モータドライブ回路 6 ストロボスコープ 7 撮影カメラ 8 マイコン 17 圧力室 18 流体 19 重り A Fluid viscosity measuring device 1 High pressure viscometer 2 rotating bodies 3 spindle unit 4 motor 5 Motor drive circuit 6 Stroboscope 7 shooting camera 8 microcomputer 17 Pressure chamber 18 fluid 19 weights
Claims (7)
に当該流体中に重りが配置された容器を回転中心周りに
回転させることにより前記重りの移動を遠心加速させ
て、この重りの移動速度を検出し、この検出結果に基づ
いて流体の粘度を求める、ことを特徴とする流体粘度測
定方法。1. The velocity of movement of the weight is centrifugally accelerated by rotating a container, in which the fluid to be measured is filled and in which the weight is arranged, around a rotation center, thereby centrifugally accelerating the movement of the weight. A method for measuring fluid viscosity, which comprises detecting the viscosity of the fluid based on the detection result.
は加熱する、ことを特徴とする流体粘度測定方法。2. The fluid viscosity measuring method according to claim 1, wherein the fluid is pressurized or heated.
移動速度に基づいて流体の粘度を求める流体粘度測定装
置であって、 測定対象となる流体が充填されるとともに当該流体中に
重りが配置される容器と、容器内の重りの移動を遠心加
速させる遠心加速手段と、重りの移動速度を検出する検
出手段とを含む、ことを特徴とする流体粘度測定装置。3. A fluid viscosity measuring device for determining the viscosity of a fluid based on the moving speed of a weight arranged in the fluid to be measured, wherein the fluid to be measured is filled and the weight is contained in the fluid. A fluid viscosity measuring device comprising: a container to be placed, a centrifugal accelerating means for centrifugally accelerating the movement of the weight in the container, and a detecting means for detecting the moving speed of the weight.
移動速度に基づいて流体の粘度を求める流体粘度測定装
置であって、 測定対象となる流体が充填されるとともに当該流体中に
重りが配置される容器と、この容器を回転中心からずれ
た所要位置に保持する回転体と、回転体を回転駆動する
ことにより重りの移動を遠心加速させる駆動手段と、重
りの移動速度を検出する検出手段とを含む、ことを特徴
とする流体粘度測定装置。4. A fluid viscosity measuring device for determining the viscosity of a fluid based on the moving speed of a weight placed in the fluid to be measured, wherein the fluid to be measured is filled and the weight is placed in the fluid. A container to be placed, a rotating body that holds the container at a required position deviated from the center of rotation, a drive unit that centrifugally accelerates the movement of the weight by rotationally driving the rotating body, and a detection that detects the moving speed of the weight And a means for measuring fluid viscosity.
対して回転体の回転に同期した光を照射する照射手段
と、光照射される回転体内の重りを撮影する撮影手段と
を含む、ことを特徴とする流体粘度測定装置。5. The detecting means according to claim 4 comprises: an irradiating means for irradiating the rotating body with light synchronized with the rotation of the rotating body; and an imaging means for photographing the weight in the rotating body irradiated with the light. A fluid viscosity measuring device comprising:
影する撮影手段を重りが配置される容器とともに回転体
に取り付けられる、ことを特徴とする流体粘度測定装
置。6. The fluid viscosity measuring device according to claim 4, wherein the detecting means is attached to the rotating body together with a container in which the weight is arranged, the imaging means for capturing the weight.
または加熱する手段を備えている、ことを特徴とする流
体粘度測定装置。7. The fluid viscosity measuring device according to claim 4, further comprising means for pressurizing or heating the fluid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06596397A JP3438035B2 (en) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | Fluid viscosity measuring method and fluid viscosity measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06596397A JP3438035B2 (en) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | Fluid viscosity measuring method and fluid viscosity measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10260126A JPH10260126A (en) | 1998-09-29 |
JP3438035B2 true JP3438035B2 (en) | 2003-08-18 |
Family
ID=13302166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06596397A Expired - Fee Related JP3438035B2 (en) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | Fluid viscosity measuring method and fluid viscosity measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3438035B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10124888C2 (en) | 2001-05-22 | 2003-04-17 | Conti Temic Microelectronic | Method for determining the viscosity of an operating fluid of an internal combustion engine |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP06596397A patent/JP3438035B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10260126A (en) | 1998-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7444855B2 (en) | Orthogonal rheometer | |
US10281388B2 (en) | Tester to estimate co-efficient of friction and determine properties of a sample lubricant | |
US20150068273A1 (en) | Tribometer, rheometer, module and a method for tribological measurements | |
JP6535165B2 (en) | Wear resistance test device for cage in needle cage | |
JP6297373B2 (en) | Thin large bearing test equipment | |
US11327005B2 (en) | Twin-disc tribometer | |
Schmidt et al. | FULL‐FIELD DYNAMIC DISPLACEMENT AND STRAIN MEASUREMENT‐SPECIFIC EXAMPLES USING ADVANCED 3D IMAGE CORRELATION. PHOTOGRAMMETRY: PART II | |
Walton et al. | Experimental observation of cavitating squeeze-film dampers | |
JP3438035B2 (en) | Fluid viscosity measuring method and fluid viscosity measuring device | |
US3372572A (en) | Double-turntable type dynamic test apparatus | |
KR20190103010A (en) | Test RIG FOR A ROTARY DEVICE, IN PARTICULAR FOR A SUSPENSION BEARING UNIT | |
CN111336978B (en) | Circumferential clearance measuring device and circumferential clearance measuring method | |
JP3283357B2 (en) | Thrust bearing life test equipment | |
JP2006214931A (en) | Measuring device of rolling bearing | |
JP2005106479A (en) | Abrasion tester | |
JP6821981B2 (en) | Rubber wear tester | |
GB2183347A (en) | Lubricant testing apparatus | |
JPH0198945A (en) | Apparatus and method for measuring load resisting capacity for engine lubricant | |
JP2000002639A (en) | Abrasion tester | |
JPH0731108B2 (en) | Abrasion tester | |
Reithmeier et al. | Optical vibration and deviation measurement of rotating machine parts | |
KR100478696B1 (en) | Inside injure detector for cylinder | |
RU2280243C1 (en) | Bench for testing bearings | |
CN210690051U (en) | Lubrication testing machine | |
Schepis et al. | The design & development of the ocean color instrument precision superduplex hybrid bearing cartridge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |