提出通过新的方法求出流体的剪切速率，并提供其程序及装置。关于通过具备线圈(2b)的电磁驱动部(2)使浸渍在试样液(9)中的一对振子(1、1)振动、在线圈(2b)中流过驱动电流以使振子(1)的振幅成为设定的振幅值、测量上述驱动电流来计算试样液(9)的粘度的音叉振动式粘度计，具有：粘度取得工序(S1)，取得试样液(9)的粘度η；驱动力取得工序(S2)，根据驱动电流I求出振子的液体接触部中心处的驱动力F；和剪切应力取得工序(S3)，根据驱动力F和振子的液体接触面积A求出作用在试样液的剪切应力S；根据剪切应力S与粘度η的比求出剪切速率D(S4)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提出通过新的方法求出流体的剪切速率，并提供其程序及装置。关于通过具备线圈(2b)的电磁驱动部(2)使浸渍在试样液(9)中的一对振子(1、1)振动、在线圈(2b)中流过驱动电流以使振子(1)的振幅成为设定的振幅值、测量上述驱动电流来计算试样液(9)的粘度的音叉振动式粘度计，具有：粘度取得工序(S1)，取得试样液(9)的粘度η；驱动力取得工序(S2)，根据驱动电流I求出振子的液体接触部中心处的驱动力F；和剪切应力取得工序(S3)，根据驱动力F和振子的液体接触面积A求出作用在试样液的剪切应力S；根据剪切应力S与粘度η的比求出剪切速率D(S4)。【专利说明】求出流体的剪切速率的方法、其程序及装置
本专利技术涉及求出关于流体的物性评价的剪切速率的方法，特别涉及流体的剪切速率的计算方法、其程序及装置。
技术介绍
已知如图1所示，在正交坐标的流体空间中在X方向上配置两片平行的平板P和平板Q，使用将平板P固定使平板Q在X方向上以一定速度运动的情况下的速度梯度即剪切速率D、和因为该速度的差而产生的、在与平板PQ间的流动方向平行的平面上每单位面积作用的摩擦力即剪切应力S，用式(I)表示作为对于评价流体的物性重要的要素即粘度η。式(I)意味着，求出流体的粘度H作为在流体中产生的剪切应力S与剪切速率D的比。 n = S/D...(I) 这里，特别在因剪切速率D变化而粘度η变化的非牛顿流体中，由于使剪切速率D变化时的流体的动态变化，所以在该流体的物性设计上，剪切速率的测量是不可或缺的，并成为想要与粘度的测量一起取得的值。 而作为评价流体的物性的装置，以往以来利用毛细管式、落体式、旋转式、振动式的粘度计。 毛细管式通过计测试样液在一定的流路中流动的时间来进行粘度的测量。落体式根据试样液中的金属球的落下时间进行粘度的测量。因此，哪种方式都根据时间间接地测量粘度，所以是不能求出剪切速率的测量方法。 接着，在振动式中，由于振子在试样液中往复运动，所以对流体施加的剪切速率相对于时间变化不为一定值。因此，被认知为不能决定剪切速率的测量方法(关于音叉振动式参照专利文献I及专利文献2，关于旋转振动式参照非专利文献I)。 接着，在旋转式中，测量转子在试样液中维持一定的转速所需要的转矩而求出粘度，根据转子的转速与剪切速率成比例的考虑方式来决定剪切速率。 具体而言，在锥一板式旋转粘度计中，如图2所示，在使平板31静止的状态下，当使浸溃在试样液9中的圆锥旋转体32(转子)以转速N旋转时，如果设旋转体32的半径为R，则在试样液9中产生的剪切速率D在任意的半径r下为式(2)，剪切速率D与r无关，在圆锥面的哪个位置都根据转速N和圆锥角Φ求出(非专利文献2)。 D= (2 31 Nr/60) X (1/γΦ) = (2 π N/60) X (I/Φ)…(2) 在共轴二重圆筒型旋转粘度计中，如图3所示，在使外筒33静止的状态下，当使浸溃在试样液9中的内筒34 (转子)以转速N旋转时，如果设外筒33的半径为Re、内筒34的半径为Rb、高度为h，则在试样液9中产生的剪切速率D为式(3)，剪切速率D根据转速N和圆锥角Φ求出(非专利文献2)。 D = 0.2094N/U — (Rb/Rc) 2}...(3) S卩，旋转式中，剪切速率根据转子的转速N和转子的形状Φ或Rb、Rc求出，所以被认知为求出剪切速率的测量方法。 以往技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平5 - 149861号公报 专利文献2:日本特开平2005 - 9862号公报 非专利文献 非专利文献I JIS Z8803 (2011 年) 非专利文献2:流变学用语解说东机产业主页
技术实现思路
专利技术要解决的课题 但是，即使是求出剪切速率的旋转式粘度计，如上述那样，剪切速率也只不过根据粘度计装置的几何学的形状和转子的转速假定地求出。即，存在并没有得到反映流体的实际的动态的理想的值的问题。 本专利技术为了解决以往技术的问题，想要通过提出通过新的方法求出流体的剪切速率、同时提供其程序及装置，来贡献于更接近于现实的流体的物性解析。 用于解决专利技术的手段 为了达到上述目的，在技术方案I中，提供一种音叉振动式粘度计的、求出在试样液中产生的剪切速率的方法，所述音叉振动式粘度计通过具备线圈的电磁驱动部使浸溃在试样液中的一对振子振动，在上述线圈中流过驱动电流，以使上述振子的振幅成为设定的振幅值，测量上述驱动电流而计算试样液的粘度，其特征在于，具有:粘度取得工序，取得试样液的粘度n ;驱动力取得工序，根据驱动电流I求出振子的液体接触部中心处的驱动力F ;和剪切应力取得工序，根据驱动力F和振子的液体接触面积A求出作用在试样液上的剪切应力S ;根据剪切应力S和粘度η的比求出剪切速率D。 在技术方案2中，在技术方案I所记载的剪切速率的测量方法中，其特征在于，上述驱动力取得工序根据以下工序求出振子的液体接触部中心处的驱动力F:第一工序，根据磁通密度B、驱动电流I及线圈长度L的积，求出在上述电磁驱动部产生的力Fl ;第二工序，用以作为振子的支点的板簧的最薄壁部中心为基准、到电磁驱动部中心的距离与到振子的液体接触部中心的距离的比α除在电磁驱动部产生的力F1。 在技术方案3中，提供一种音叉振动式粘度计，通过具备线圈的电磁驱动部使浸溃在试样液中的一对振子振动，在上述线圈中流过驱动电流，以使上述振子的振幅成为所设定的振幅值，测量上述驱动电流而计算试样液的粘度，其特征在于，具有:粘度取得机构，取得试样液的粘度H ;驱动力取得机构，根据驱动电流I求出振子的液体接触部中心处的驱动力F ;和剪切应力取得机构，根据驱动力F和振子的液体接触面积A求出作用在试样液的剪切应力S ;根据剪切应力S和粘度η的比求出剪切速率D。 在技术方案4中，其特征在于，将技术方案I或2所述的剪切速率的测量方法用计算机程序记载，并使该计算机程序能够执行。 在技术方案5中，提供一种旋转式粘度计的、求出在试样液中产生的剪切速率的方法，所述旋转式粘度计用浸溃在试样液中的转子使试样液以层流状态旋转流动，并测量转子在试样液中维持一定的转速所需要的转矩τ，从而计算出试样液的粘度，其特征在于，具有:粘度取得工序，取得试样液的粘度η;和剪切应力取得工序，取得测量出的上述转矩值作为作用在试样液上的剪切应力S ;根据剪切应力S和粘度η的比求出剪切速率D。 在技术方案6中，提供一种旋转式粘度计的、求出在试样液中产生的剪切速率的方法，所述旋转式粘度计使浸溃在试样液中的一个圆筒状振子在旋转方向上共振，并测量该振子维持一定的振幅所需要的转矩τ，从而计算出试样液的粘度，其特征在于，具有:粘度取得工序，取得试样液的粘度Η ;剪切应力取得工序，取得测量出的上述转矩值作为作用在试样液上的剪切应力S ;根据剪切应力S和粘度η的比求出剪切速率D。 专利技术的效果 根据本专利技术，能够提供一种在旋转式、旋转振动式特别是音叉振动式的粘度计中、根据实测值求出流体的剪切速率的新的方法，在音叉振动式的粘度计中，通过同时提供其程序及装置，能够贡献于不取决于装置的几何学的形状的、反映流体的动态的、更接近于现实的流体的物性解析。 【专本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种剪切速率的测量方法，是音叉振动式粘度计的、求出在试样液中产生的剪切速率的方法，所述音叉振动式粘度计通过具备线圈的电磁驱动部使浸渍在试样液中的一对振子振动，在上述线圈中流过驱动电流，以使上述振子的振幅成为设定的振幅值，测量上述驱动电流而计算试样液的粘度，其特征在于，所述测量方法具有：粘度取得工序，取得试样液的粘度；驱动力取得工序，根据驱动电流求出振子的液体接触部中心处的驱动力；和剪切应力取得工序，根据驱动力和振子的液体接触面积求出作用在试样液的剪切应力；根据剪切应力和粘度的比求出剪切速率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：出云直人，菅野将弘，
申请(专利权)人：株式会社爱安德，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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