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公開番号2025142770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2024042312
出願日2024-03-18
発明の名称動粘度測定システム
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01N 11/04 20060101AFI20250924BHJP(測定;試験)
要約【課題】インラインでリアルタイムに動粘度の計測ができるようにする。
【解決手段】流速算出回路106が、判定回路105が層流状態を判定した時の熱式流量計104で測定された流量より特定流速を求め、動粘度算出回路107が、特定流速に配管101の水力直径を乗じた値を、流体の特定流速におけるレイノルズ数で除することで流体の動粘度を求める。動粘度算出回路107は、例えば、特定流速を求めた熱式流量計104と乱流発生部102との距離を、配管101の水力直径で除した値を0.065で除した値をレイノルズ数とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象の流体を輸送する配管と、
前記配管に設けられて前記流体に乱流を発生させる乱流発生部と、
前記乱流発生部より下流側に配置された熱式流量計から構成されて、前記乱流発生部によって乱流となった前記流体が層流になる箇所における前記流体の特定流速を求める流速算出部と、
前記特定流速に前記配管の水力直径を乗じた値を前記流体の前記特定流速におけるレイノルズ数で除することで前記流体の動粘度を求めるように構成された動粘度算出回路と
を備える動粘度測定システム。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
請求項１記載の動粘度測定システムにおいて、
前記乱流発生部と前記熱式流量計との間の前記配管に設けられて前記流体の流れを層流とする層流化部をさらに備える動粘度測定システム。
【請求項３】
請求項１記載の動粘度測定システムにおいて、
前記流速算出部は、
前記流体の流速を変化させる流速制御部と、
前記流速制御部が流速を変化させる過程で、前記熱式流量計の測定値のふらつきが設定値以下となる層流状態を判定する判定回路と、
前記判定回路が層流状態を判定した時の前記熱式流量計で測定された流量より前記特定流速を求める流速算出回路と
を有する動粘度測定システム。
【請求項４】
請求項１記載の動粘度測定システムにおいて、
前記乱流発生部より下流側の複数の箇所の各々に配置された前記熱式流量計を備え、
前記流速算出部は、
測定値のふらつきが設定値以下となり前記乱流発生部に最も近い前記熱式流量計を選択する判定回路と、
前記判定回路が選択した前記熱式流量計で測定された流量より前記特定流速を求める流速算出回路と
を有する動粘度測定システム。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載の動粘度測定システムにおいて、
前記動粘度算出回路は、前記レイノルズ数を２３００として前記流体の動粘度を求める動粘度測定システム。
【請求項６】
請求項１～４のいずれか１項に記載の動粘度測定システムにおいて、
前記動粘度算出回路は、前記特定流速を求めた前記熱式流量計と前記乱流発生部との距離を前記配管の水力直径で除した値を０．０６５で除した値を前記レイノルズ数とする
動粘度測定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、動粘度測定システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
熱式流量計には、ヒータの上下流の温度差により流量を測定する方法、およびヒータの消費電力による流量を測定する方法などがある。例えば、液体の流量を測定する場合、ヒータ温度を液温に対してプラス１０℃など一定温度に加温駆動で動作させ、上流と下流との温度差またはヒータの電力から流量を算出する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－０１０３２２号公報
【非特許文献】
【０００４】
伊東章、「管内流れの速度分布、助走区間」、化学工学資料のページ、プロセス流体工学、［令和６年２月２７日検索］、（https://chemeng.web.fc2.com/fl/fl7.html）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、測定流体の動粘度が変わると管内の流速分布が変化するため、熱式流量計では正確に流量を測れなくなる。動粘度の計測には、Ｂ型粘度計や振動式粘度計などが知られている。しかしながら、これらの動粘度計では、インラインでの測定を実施できず、インラインでリアルタイムに動粘度の計測が必要となる場合に用いることができない。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、インラインでリアルタイムに動粘度の計測ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る動粘度測定システムは、測定対象の流体を輸送する配管と、配管に設けられて流体に乱流を発生させる乱流発生部と、乱流発生部より下流側に配置された熱式流量計から構成されて、乱流発生部によって乱流となった流体が層流になる箇所における流体の特定流速を求める流速算出部と、特定流速に配管の水力直径を乗じた値を流体の特定流速におけるレイノルズ数で除することで流体の動粘度を求めるように構成された動粘度算出回路とを備える。
【０００８】
上記動粘度測定システムの一構成例において、乱流発生部と熱式流量計との間の配管に設けられて流体の流れを層流とする層流化部をさらに備える。
【０００９】
上記動粘度測定システムの一構成例において、流速算出部は、流体の流速を変化させる流速制御部と、流速制御部が流速を変化させる過程で、熱式流量計の測定値のふらつきが設定値以下となる層流状態を判定する判定回路と、判定回路が層流状態を判定した時の熱式流量計で測定された流量より特定流速を求める流速算出回路とを有する。
【００１０】
上記動粘度測定システムの一構成例において、乱流発生部より下流側の複数の箇所の各々に配置された熱式流量計を備え、流速算出部は、測定値のふらつきが設定値以下となり乱流発生部に最も近い熱式流量計を選択する判定回路と、判定回路が選択した熱式流量計で測定された流量より特定流速を求める流速算出回路とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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