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音響式粘度センサ(Vectron社)

この粘度測定方法は、 液体に触れたせん断音波共振器を用い方法。 液体の粘度は、流体の層が流体力学的に表面に向かってどれだけ厚く連なってい るかを表し、運動量厚みを求める他の粘性測定法とは異なる。

音響的という意味は、 固体表面に25kHz$\sim$数MHzという剪断振動を 起こし、音響インピーダンス $\rho\sqrt{\omega\nu}$ を求める方法である。

この粘性的に引きずられた 液体によって生じる音響共振器の負荷は、 この音響インピーダンス $\rho\sqrt{\omega\nu}$ であり、 引きずられた流体の層厚さ $\sqrt{2\nu/\omega}$(数ミクロン)と密度によって決まる。 液体の大部分は音響信号に影響されず、 振動する表面の薄い層(およそ数ミクロンまたは数マイクロインチ)となり、 振動の振幅は単一原子間隔ほどになる。

図 3.111: 音響式粘度センサの例(SysCom社VisSmartセンサ)
Image nendo3j

この方法は、高周波粘度を測定しているため、定常粘性係数と同じであるかどう かは検討する必要がある。また、数ミクロンの流体層に高周波をかけるために大きな摩擦発熱を生じる。この発熱が速やかに深い部分伝達されて温度上昇につながらない時には高精度が期待できるが、 粘性係数は温度係数が大きな物理量であるために検討を要する場合もある。



Ken Kishimoto 2014-06-02