[发明专利]粘度测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用转子对物质的粘性进行测定的粘度测定装置。

背景技术

物质的粘性的测定在医药品、食品、涂料、墨、化妆品、化学药品、纸、粘接剂、纤维、塑料、啤酒、洗涤剂、混凝土混合剂、硅等的制造过程中，在品质管理、性能评价、原料管理、研究开发等中是不可缺少的测定技术。作为这样的测定物质的粘性的方法，具有毛细管法、使振子接触的方法、使用转子的方法等。

在后述的专利文献1中公开有上述测定方法中的使用转子的方法的一个例子。在该技术中，将导电性的转子（球）沉入填充有试样液的试样容器中，从试样容器外部对该转子赋予旋转磁场。在被赋予旋转磁场的转子，由于旋转磁场而产生电流，由于在该电流与对转子赋予的旋转磁场之间产生的洛伦茨力的作用，转子旋转。此时，转子的旋转速度与试样液的粘性相应地、相对于旋转磁场的旋转速度产生延迟。能够利用该旋转速度的延迟计算出粘度。即，以一次式表示转子的旋转速度与旋转磁场的旋转速度之差和转子的旋转速度的关系，以该一次式的斜率为粘度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-264982号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述专利文献1所公开的技术为通过试样容器的侧面将旋转磁场赋予转子的结构。即，旋转磁场通过配置在转子的旋转面内的电磁铁对或永久磁铁对而生成。在前者的情况下，通过在隔着转子相对配置的多个电磁铁对中、依次地在相对位置分别激发不同的极性而生成旋转磁场。在后者的情况下，以相对位置分别为不同极性的状态隔着转子配置永久磁铁对，通过使该永久磁铁对在上述平面内旋转而生成旋转磁场。无论哪种结构，均需要在同一平面内配置多个电磁铁或永久磁铁（以下，仅称为磁铁。）。此外，因为在相对的磁铁之间配置试样容器，所以也难以减小相对配置的磁铁间的间隔。因此，作为粘度测定装置需要比较大的面积·容积。而且，因为在相对的磁铁之间配置试样容器，所以能够测定的试样容器的形状也被限制。

此外，在取得试样的粘性的温度依赖性的情况下，需要将试样液维持在规定温度的状态进行的测定。但是，在上述专利文献1公开的结构中，难以仅在试样容器的周围配置温度调节机构，需要在整个装置的周围配置温度调节机构。如上所述，粘度测定装置的容积比较大，因此，作为结果温度调节机构也需要为大型的装置。此外，在这样的装置中，必须进行温度调节的容积大，因此为了取得温度依赖性需要很多的时间。

本发明是鉴于上述现有技术而完成的发明，其目的在于提供能够小型化且试样容器的形状自由度比较高的粘度测定装置。

用于解决问题的方式

为了解决上述现有的问题，本发明采用以下的技术方法。即，本发明的粘度测定装置包括试样容器、导电性的转子、磁铁、变动磁场驱动部和粘度检测部。试样容器收容试样液。导电性的转子浸在试样容器内的试样液中。磁铁在从转子的旋转面起沿该转子的旋转轴方向离开规定距离的位置、以与试样容器相对的状态配置。该磁铁从试样容器的外部对转子赋予磁场。变动磁场驱动部驱动磁铁，对转子赋予随时间变动的磁场。通过该变动磁场在转子激发感应电流。通过该感应电流与变动磁场的洛伦茨相互作用对转子赋予旋转扭矩，其结果是，转子在上述旋转面内旋转。粘度检测部基于转子的旋转状态和变动磁场的时间变动状态，求取上述试样液的粘性。另外，磁铁能够由永久磁铁和/或电磁铁构成。在永久磁铁的情况下，上述变动磁场能够通过永久磁铁的运动而生成。在电磁铁的情况下，能够通过控制施加于电磁铁的电流而生成上述变动磁场。此外，作为对转子赋予旋转扭矩的上述变动磁场，例如能够采用旋转磁场。

在该粘度测定装置，磁铁不包围试样容器的周围，在从转子的旋转面起沿该转子的旋转轴方向离开规定距离的位置、以与试样容器相对的状态配置。即，因为相对于试样容器在一侧配置磁铁，所以与现有的装置相比较，能够大幅地降低装置的占有面积（footprint）和容积。此外，利用该结构，能够求取任意形状的试样容器内的试样液的粘性。例如，在工厂等，还能够在线上连续求取在设置于生产线的配管内流动的液体原料和液体制品的粘性。进一步，因为不是以包围试样容器的周围的状态配置磁铁，所以还能够仅在试样容器的周围配置温度调节机构。即，与现有技术相比能够将具有温度调节机构的粘度测定装置形成为小型且能够在短时间进行温度调节的装置。