JPH0625728B2 - Zero deviation correction method for rotary viscometer - Google Patents

Zero deviation correction method for rotary viscometer

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JPH0625728B2
JPH0625728B2 JP6601090A JP6601090A JPH0625728B2 JP H0625728 B2 JPH0625728 B2 JP H0625728B2 JP 6601090 A JP6601090 A JP 6601090A JP 6601090 A JP6601090 A JP 6601090A JP H0625728 B2 JPH0625728 B2 JP H0625728B2
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zero
rotor
converter
viscometer
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宏治 関口
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TOKI SANGYO KK
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は粘性トルク測定値を電気信号に変換する変換器
を用いるディジタル表示付き回転式粘度計の、測定デー
タの零点の偏位を補正する方法に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention corrects the deviation of the zero point of the measured data of a rotary viscometer with a digital display that uses a converter that converts a viscous torque measurement value into an electric signal. According to the method.

[従来の技術] (イ)本発明に係る粘度計は、石油・油脂工業、塗料、
インク工業、合成樹脂、合成繊維などの合成化学工業を
はじめ、食品工業、薬品工業、あるいは洗剤・化粧品等
液体を扱う殆んどすべての工業分野において行なわれる
工程管理、品質管理を目的とするプロセスから試料液を
サンプリングして行なわれる液体の粘度測定には多くの
場合、取り扱いの簡便、広範な測定範囲、測定値の高い
信頼性等の理由から回転式粘度計が多用される。特に粘
度測定結果を電気信号に変換する信号変換器を内臓する
回転式粘度計が用いられる。
[Prior Art] (a) The viscometer according to the present invention is used in petroleum / oil industry, paints,
Processes and quality control processes that are carried out in the ink industry, synthetic chemical industries such as synthetic resins and synthetic fibers, food industry, pharmaceutical industry, and almost all industrial fields that handle liquids such as detergents and cosmetics. In many cases, a rotary viscometer is often used for measuring the viscosity of a liquid, which is performed by sampling a sample liquid, because of its easy handling, wide measuring range, high reliability of measured values, and the like. In particular, a rotary viscometer having a signal converter for converting the viscosity measurement result into an electric signal is used.

(ロ)該回転式粘度計の作動原理を第2図に、信号変換
器を内蔵するものの縦断面図を第3図に示す。
(B) The operating principle of the rotary viscometer is shown in FIG. 2, and the vertical cross-sectional view of the one incorporating a signal converter is shown in FIG.

この種粘度計における測定値のゼロ点補正の方法を以下
に述べる。
The method of correcting the zero point of the measured value in this kind of viscometer will be described below.

第2図において、(1)は変速機構付きモータ、(2)
は回転駆動軸、(3)は目盛板、(4)はばね、(5)
はロータ軸、(6)は試料液、(7)はロータ、(8)
は指針である。モータ(1)の回転により試料液(6)
の粘性によるロータ(7)に発生する粘性トルクがばね
(4)の弾性力と釣り合うときのロータ軸(5)と駆動
軸(2)間の角変位量から、即ち目盛板(3)上の指針
の指度からそれに比例するものとして試料液の粘度は求
められる。この原理に基ずく回転式粘度計においては、
第3図示のごとく駆動軸(2)とロータ軸(5)の相対
的角変位を、内蔵するロータリ・エンコーダあるいは回
転差動トランスなどの信号変換器を用いて電気信号に変
換する。図において、(1a)は変速機付きモータの出
力軸、(2a)は軸継手、(4)は渦巻ばね、(5a)
はピン、(5b)は延長された軸、(12)は腕、(1
3)は信号変換器、(14)はピボット、(15)は宝
石軸受、(15a)はコの字型部材である。駆動軸
(2)は腕(12)、渦巻ばね(4)を介してロータ軸
(5)を駆動し、ロータ軸(5)は上端をピン(5a)
により駆動軸(2)の下端に支承され、またその下端は
ピボット(14)となり、駆動軸(2)により腕(1
2)を介して旋回される宝石軸受(15)により支承さ
れる。
In FIG. 2, (1) is a motor with a speed change mechanism, (2)
Is a rotary drive shaft, (3) is a scale plate, (4) is a spring, (5)
Is the rotor shaft, (6) is the sample liquid, (7) is the rotor, (8)
Is a guideline. Sample liquid (6) by rotation of motor (1)
From the amount of angular displacement between the rotor shaft (5) and the drive shaft (2) when the viscous torque generated in the rotor (7) due to the viscosity of the rotor balances with the elastic force of the spring (4), that is, on the scale plate (3). The viscosity of the sample solution can be obtained from the finger pointer as being proportional to the finger pointer. In a rotary viscometer based on this principle,
As shown in FIG. 3, the relative angular displacement between the drive shaft (2) and the rotor shaft (5) is converted into an electric signal by using a signal converter such as a built-in rotary encoder or rotary differential transformer. In the figure, (1a) is an output shaft of a transmission motor, (2a) is a shaft coupling, (4) is a spiral spring, and (5a).
Is a pin, (5b) is an extended axis, (12) is an arm, (1
3) is a signal converter, (14) is a pivot, (15) is a jewelry bearing, and (15a) is a U-shaped member. The drive shaft (2) drives the rotor shaft (5) via the arm (12) and the spiral spring (4), and the upper end of the rotor shaft (5) is a pin (5a).
Is supported on the lower end of the drive shaft (2) by means of a pivot (14), and the drive shaft (2) supports the arm (1
It is supported by a jewel bearing (15) which is swiveled via 2).

第4図に、上記変換器内蔵型回転式粘度計を使用したと
きの粘度計測装置全体図を示す。図において、(21)
は粘度計本体である。ロータリ・エンコーダを変換器と
する場合は、パルスカウンタ(22)(インクリメンタ
ル・エンコーダの場合)により角変位量をパルスカウト
し、あるいはデコーダ(22)(アブソリュート・エン
コーダの場合)で変換することにより、また回転差動ト
ランスを変換器とする場合は、その出力をA/D変換器
(24)により変換してディジタル値で表示器(23)
に表示したり、あるいは、プリンタに印字記録する。
(25)は回転数設定器である。
FIG. 4 shows an overall view of a viscosity measuring device when the rotary viscometer with a built-in converter is used. In the figure, (21)
Is the main body of the viscometer. When the rotary encoder is used as a converter, the angular displacement is pulse counted by the pulse counter (22) (incremental encoder) or converted by the decoder (22) (absolute encoder). When the rotary differential transformer is used as the converter, its output is converted by the A / D converter (24) and displayed as a digital value on the display (23).
, Or print it on a printer.
(25) is a rotation speed setting device.

(ハ)上記回転式粘度計は試料液(6)の中でロータ
(7)が回転して発生する粘性抵抗トルクに対し、渦巻
ばねの捩りトルクがバランスするときのロータ軸の角変
位を検出して試料液粘度を求めるものであるから、上記
ピボット(14)と宝石軸受(15)との摩擦トルクは
トルク・バランスの条件に対してバック・グラウンドノ
イズとなり、測定精度を悪くする。
(C) The rotary viscometer detects the angular displacement of the rotor shaft when the torsional torque of the spiral spring is balanced against the viscous resistance torque generated by the rotation of the rotor (7) in the sample liquid (6). Since the viscosity of the sample liquid is obtained by the above, the friction torque between the pivot (14) and the gem bearing (15) becomes background noise against the condition of torque balance, which deteriorates the measurement accuracy.

(ニ)実験データを第5図、第6図に示す。第5図は粘
度計の回転を、渦巻ばねのフルスケールトルク(粘度計
測定トルクの公称値)の約70%に振れるニュートン流
体の粘性トルクとなるように回転速度を設定し、タイマ
を使用して2分間の回転と1分間の停止を繰り返したと
きの信号変換器出力のアナログ信号をチャート・レコー
ダで記録した記録例である。
(D) Experimental data are shown in FIGS. 5 and 6. In Fig. 5, the rotation speed of the viscometer is set so that the viscous torque of the Newtonian fluid swings to about 70% of the full-scale torque of the spiral spring (nominal value of the torque measured by the viscometer), and a timer is used. 2 is a recording example in which an analog signal output from a signal converter when repeating rotation for 2 minutes and stopping for 1 minute is recorded by a chart recorder.

第6図、第5図の回転と停止の繰り返しの1サイクル分
のアナログ信号の詳細説明図である。
FIG. 6 is a detailed explanatory diagram of an analog signal for one cycle in which rotation and stop of FIGS. 6 and 5 are repeated.

第6図において時間tで粘度計を回転開始すると、モ
ータは急激に回転を立ち上げ、渦巻ばねはモータにより
巻き上げられ回転方向に付勢されロータ(7)は液中で
回転開始する。駆動軸(2)とロータ軸(5)の角変位
は(121)で示す急激な立ち上がりの記録である。次
いでオーバー・シュート(122)した後トルク・バラ
ンスの角変位に相当する(123)の信号レベルに収斂
したのち安定化する。次に時間tでモータを停止させ
ると、(124)で示すようにアナログ記録は急激に立
ち下がり(125)で示すアンダー・シュートののちゼ
ロ・レベル(126)に戻る。この巻、ピボットと宝石
軸受の摩擦により立ち上がり前、立ち下がり後のゼロ・
レベルに図示のeのずれを生ずる。
In FIG. 6, when the viscometer starts rotating at time t 1 , the motor rapidly starts to rotate, the spiral spring is wound up by the motor and is biased in the rotational direction, and the rotor (7) starts rotating in the liquid. The angular displacement of the drive shaft (2) and the rotor shaft (5) is a record of the sharp rise indicated by (121). Next, after overshooting (122), the signal level converges to the signal level (123) corresponding to the angular displacement of the torque balance, and then stabilizes. Next, when the motor is stopped at time t 2, the flow returns to zero level (126) after the under-shoot indicated by the analog recording sharply falling (125) as indicated by (124). Due to the friction between this winding, the pivot and the jewel bearing, zero
The level shifts e as shown in the figure.

第5図は第6図の動作をタイマを用いて繰り返したとき
のレコードであり、各繰り返し毎にオーバー・シュート
(122)およびアンダー・シュート(124)が記録
される。明らかに回転して測定を行なっている信号レベ
ル(123)の再現性は良いが、停止したときのゼロ・
レベル(126)はランダムにバラツキ幅の中にあって
再現性は良くない。このことは、粘度計の指度の基準と
なるゼロ・レベルが決まらないということであり、粘度
計の指数は明確でないということになる。
FIG. 5 is a record when the operation of FIG. 6 is repeated using a timer, and an overshoot (122) and an undershoot (124) are recorded for each repetition. The reproducibility of the signal level (123), which is obviously rotated and measured, is good, but the zero level when stopped
The level (126) is randomly distributed within the range of dispersion and the reproducibility is not good. This means that the zero level that is the standard of the viscometer's finger is not determined, and the index of the viscometer is not clear.

ゼロ・レベル(126)のばらつく原因は、粘度計の停
止に際し、ピボットと宝石軸受間の摩擦のため渦巻ばね
の復元トルクが弱いゼロ近辺では復元トルクと上記摩擦
トルクが同等となる範囲で粘度計がランダムな位置で停
止し得るためである。
The cause of the zero level (126) variation is that when the viscometer stops, the restoring torque of the spiral spring is weak due to friction between the pivot and the gem bearing. Because it can stop at random positions.

一方回転中の信号レベル(123)が安定しているの
は、ピボットで宝石軸受間の摩擦トルクが、粘度計の回
転に伴う微細な振動のため動摩擦状態にあるので、トル
ク・バランスに及ぼす影響は極めて小さいことによる。
On the other hand, the stable signal level (123) during rotation is due to the fact that the friction torque between the jewel bearings at the pivot is in a dynamic friction state due to the minute vibration associated with the rotation of the viscometer, and therefore has an effect on the torque balance. Is extremely small.

以上のことから現在行なわれているゼロ・レベルのばら
つきを除去する方法としては、粘度計本体からロータ
(7)を取り外してピボットに加わる荷重を極めて軽減
するとともに、粘度計を6 r.p.m. 程度の低回転速度で
空転させてピボットと宝石軸受間を動摩擦状態とし、か
くしロータ軸(5)が軸重量のみの無負荷状態で回転す
るときの信号レベルをゼロ・レベルとしてディジタル的
に記憶し、以後の実際の粘度測定にはこのゼロ・レベル
を基準として測定するというゼロ・レベル補正方法が行
なわれていた。
From the above, the currently practiced method of eliminating the zero-level variation is to remove the rotor (7) from the viscometer body to significantly reduce the load applied to the pivot and to reduce the viscometer to a low level of about 6 rpm. Idling at a rotational speed to create a dynamic friction state between the pivot and the jewel bearing, thus digitally storing the signal level as a zero level when the rotor shaft (5) rotates in a no-load state with only shaft weight. In actual viscosity measurement, a zero level correction method of measuring with reference to this zero level was performed.

[発明が解決しようとする課題] 上述の無負荷空転状態でゼロ・レベルを補正する方法
は、ピボットと宝石軸受間の静止摩擦に起因する粘度計
停止時のゼロ復帰不安定の解消には効果的であるが、粘
度計本体からロークを取り外して空転させ、摩擦トルク
が低下して渦巻ばねの復帰トルクがゼロとなる真正のゼ
ロに戻ると、ゼロ・レベルの変動が粘度計の回転に伴っ
て現われる。
[Problems to be Solved by the Invention] The above-described method of correcting the zero level in the no-load idle state is effective in eliminating the zero return instability when the viscometer is stopped due to static friction between the pivot and the jewel bearing. However, when the roque is removed from the main body of the viscometer and it spins, the friction torque decreases and the return torque of the spiral spring returns to true zero. Appears.

すなわち本願発明者に係る特願平1−179479「デ
ィジタル表示付き回転式粘度計」および特願平1−17
9480「制振装置付き回転式粘度計」に開示したとお
り粘度計の駆動軸とロータ軸の相対的芯ずれによる変動
である。
That is, Japanese Patent Application No. 1-179479 “Rotary viscometer with digital display” and Japanese Patent Application No. 1-17
As described in 9480 "Rotary viscometer with vibration damping device", this is fluctuation due to relative misalignment between the drive shaft of the viscometer and the rotor shaft.

すなわち第7図において、(0)はロータ軸の回転中
心、(0)は駆動軸の回転中心、(4)は渦巻ばね、
(E)は渦巻ばねの外側巻端の固定端とする。ロータ軸
中心(0)と駆動軸中心(0)が偏心して、(ε)
だけずれているとする。渦巻ばねの外側固定端(E)は
(0)を中心とする回転軌跡(CT)上を旋回す
る。このことは、相対的にはロータ軸中心(0)を固
定し渦巻ばねの外側固定端(E)を、ロータ軸中心(0
)と駆動軸中心(0)を芯ずれ量を半径とする円
(CT)上を駆動軸の回転に同期させて動かすことと
同等であり、ロータ軸は駆動軸の等速回転に重畳して の揺動を受けることになる。すなわち、ロータを取り外
して粘度計を空転させるときは、摩擦トルクは減少して
渦巻ばねのトルクがゼロの状態になるが、駆動軸とロー
タ軸の芯ずれによるロータ軸の上記揺動により、駆動軸
に対しロータ軸は(1)式に示される相対的な変動角変
位を生じ、信号変換器を介して変動信号を発信する。
That is, in FIG. 7, (0 1 ) is the center of rotation of the rotor shaft, (0 2 ) is the center of rotation of the drive shaft, (4) is the spiral spring,
(E) is the fixed end of the outer winding end of the spiral spring. The rotor shaft center (0 1 ) and the drive shaft center (0 2 ) are eccentric, and (ε)
It is supposed to be off. The outer fixed end (E) of the spiral spring revolves on a rotation locus (CT 1 ) centered on (0 2 ). This means that the rotor shaft center (0 1 ) is relatively fixed and the outer fixed end (E) of the spiral spring is fixed to the rotor shaft center (0 1 ).
1 ) and the center of the drive shaft (0 2 ) are equivalent to moving on a circle (CT 2 ) whose radius is the amount of misalignment in synchronization with the rotation of the drive shaft. Superimpose Will be subject to rocking. That is, when the rotor is removed and the viscometer idles, the friction torque decreases and the torque of the spiral spring becomes zero.However, due to the above-mentioned swing of the rotor shaft due to misalignment of the drive shaft and the rotor shaft, The rotor shaft produces a relative variable angular displacement represented by the equation (1) with respect to the shaft, and transmits a variable signal via a signal converter.

この変動信号を実際使用される構成部品の寸法を用いて
例示すると下記のとおりである。
An example of this fluctuation signal using the dimensions of the components actually used is as follows.

第7図において、R=15mm信号変換器として差動ト
ランスを使用し、その直線性の良好な回転角度範囲を0
〜60゜とすれば、60゜が粘度計発信出力のフルスパ
ンとなり、上記変動信号をフルスパンの±0.2%を許
容するとすれば、(1)式から次式が成立し、 すなわち許容芯ずれ量は、0.032mmと極めて厳しい
精度を要求される。
In FIG. 7, a differential transformer is used as the R 0 = 15 mm signal converter, and the rotation angle range with good linearity is 0.
If it is set to -60 °, 60 ° becomes the full span of the viscometer transmission output, and if the fluctuation signal is allowed to be ± 0.2% of the full span, the following equation is established from the equation (1), That is, the allowable misalignment amount is 0.032 mm, which requires extremely strict accuracy.

芯ずれにより発生するゼロ・レベルの変動例を第8図に
示す。それは正弦的変動であり、振幅は(ε)と
(R)により定まる。
FIG. 8 shows an example of zero level fluctuations caused by misalignment. It is a sinusoidal variation whose amplitude is determined by (ε) and (R 0 ).

従来は、この変動を無視して粘度計を無負荷で低速で空
回転させ、オーバー・シュート後の適当な時間に読み込
みのタイミング信号を発生してその時のゼロ点の指度を
読み込んでいたので、上記変動のために計測値の精度、
再現性を劣化させるおそれがあった。
Conventionally, the fluctuation was ignored and the viscometer was idly rotated at a low speed with no load, and a reading timing signal was generated at an appropriate time after the overshoot to read the zero point at that time. , The accuracy of the measured values due to the above fluctuations,
There was a risk of degrading reproducibility.

よって本発明は上述した従来のこの種回転式粘度計のゼ
ロ変位補正法の欠陥を除去し、安定かつ正確な粘度測定
を可能とする変換器付き回転式粘度計のゼロ偏位補正法
を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a zero deviation correction method for a rotary viscometer with a converter, which eliminates the above-mentioned defects of the zero displacement correction method for a conventional rotary viscometer and enables stable and accurate viscosity measurement. The purpose is to do.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の回転式粘度計のゼ
ロ偏位補正方法においては、変速機付きモータと、渦巻
ばねを介装した駆動軸とロータを懸吊するロータ軸間の
角変位を電気信号に変換する信号変換器と、上記モータ
の出力軸または該出力軸に係合して回転駆動する駆動軸
の1回転を偶数(2n)等分割する回転角度毎に、信号
変換器出力をサンプリングするトリガ信号を作る回転角
度検出手段と、サンプリングした信号変換器出力データ
をスタックして貯える2n個のスタックと、スタック内
のデータを積算して平均値を求める演算器と、得られた
平均値を一時記憶するゼロ・レジスタと、読み込みタイ
ンミグ信号を発生するタイミング回路とを有する回転式
粘度計において、ロータをロータ軸より取り外して低速
度で空転せしめ、信号変換器よりの出力を、回転角度検
出手段よりのトリガ信号によりサンプリングするととも
にA/D変換してスタックへ送って貯え、演算器により
これらデータの平均値を求め、タイミング信号により該
平均値をゼロ・レジスタに読み込み記憶して、この値を
ゼロ偏位の補正量として以後の粘度計測の基準量とする
ゼロ偏位補正法である。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the method for correcting zero deviation of a rotary viscometer of the present invention, a motor with a transmission, a drive shaft having a spiral spring and a rotor are provided. One rotation of the signal converter that converts the angular displacement between the suspended rotor shafts into an electric signal and the output shaft of the motor or the drive shaft that is rotationally driven by engaging with the output shaft is evenly divided (2n). Rotation angle detecting means for producing a trigger signal for sampling the output of the signal converter for each rotation angle, 2n stacks for stacking and storing the sampled signal converter output data, and an average value by integrating the data in the stack In a rotary viscometer that has a computing unit for calculating, a zero register for temporarily storing the obtained average value, and a timing circuit for generating a read tine mig signal, the rotor is removed from the rotor shaft. The output from the signal converter is sampled by the trigger signal from the rotation angle detection means and A / D converted and sent to the stack for storage, and the average value of these data is calculated by the arithmetic unit. This is a zero deviation correction method in which the average value is obtained and read and stored in a zero register according to a timing signal, and this value is used as a correction amount for zero deviation as a reference amount for the subsequent viscosity measurement.

[作用] ロータを取り外してあるので、ピボット・宝石軸受に加
わる負荷は殆どゼロであり、低速回転のため動摩擦状態
となって、殆ど摩擦による誤差はなくなっており、さら
に駆動軸とロータ軸の芯ずれによる正弦的ゼロ変動は完
全に除去される。
[Operation] Since the rotor is removed, the load applied to the pivot and jewel bearings is almost zero, and because of the low speed rotation, there is a dynamic friction state, and the error due to friction is almost eliminated. Furthermore, the core of the drive shaft and the rotor shaft is eliminated. The sinusoidal zero variation due to the shift is completely eliminated.

[実施例] 以下図面について本発明を詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明の方法を実施する回転式粘度計の第1実
施例の略線図を示す。時系列パルス信号でパルス・モー
タを駆動し、このパルスを回転角度検出手段により処理
してサンプリング・トリガ信号を作る。(21)は粘度
計本体で、(32)は駆動源のパルス・モータ、(3
3)は内蔵する信号変換器としての回転差動トランスで
ある。(25)は回転数設定器であってピボット・宝石
軸受間の静摩擦を動摩擦に変更するための必要回転数、
例えば6 r.p.m に相当するパルスレートの駆動パルス
をパルス・ゼネレータ(35)から発信させてパルス・
モータを低速回転させる。(30)はクロックである。
FIG. 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of a rotary viscometer for carrying out the method of the present invention. The pulse motor is driven by the time-series pulse signal, and this pulse is processed by the rotation angle detecting means to produce a sampling trigger signal. (21) is the viscometer body, (32) is the pulse motor of the drive source, (3
3) is a rotary differential transformer as a built-in signal converter. (25) is a rotation speed setting device, which is a rotation speed required to change the static friction between the pivot and the jewel bearing into dynamic friction,
For example, a drive pulse having a pulse rate corresponding to 6 rpm is transmitted from the pulse generator (35) to generate a pulse pulse.
Rotate the motor at low speed. (30) is a clock.

一方駆動パルスはカウンタ(36)により計数されカウ
ンタはあらかじめ設定した計数値に達すると、回転差動
トランス(33)の信号をA/D変換してサンプリング
・タイミグ信号を発信してリセットされ再び計数を開始
する。パルス・モータ1回転に要するパルス数をNと
し、カウンタの計数をN/2nとすると、ロータ1回転
を正確に2n等分する角度毎に回転差動トランス出力を
サンプリングすることができる。(24)はA/D変換
器である。サンプリングされた回転差動トランスの出力
はスタック(38−1)に入力すると同時に、それ以前
にスタックの各番地(38−1)、(38−2)、・・
・・(38−(2n−1))に入っていた各データはそ
れぞれ(38−2)、(38−3)、・・・・(38−
2n)の番地に一斉にシフトし、最後の番地(38−2
n)に入っていたデータは捨てられる。このようにして
ロータ1回転を2n等分する各回転位置における差動ト
ランス出力データがスタック内に保持され、新しくサン
プリングされたデータが入る毎に最も古いデータが捨て
られる。
On the other hand, the drive pulse is counted by the counter (36), and when the counter reaches a preset count value, the signal of the rotary differential transformer (33) is A / D converted and a sampling / timing signal is transmitted to be reset and counted again. To start. If the number of pulses required for one rotation of the pulse motor is N and the count of the counter is N / 2n, the output of the rotary differential transformer can be sampled at every angle that exactly divides one rotation of the rotor into 2n. (24) is an A / D converter. The sampled output of the rotary differential transformer is input to the stack (38-1), and at the same time, before that, each address (38-1), (38-2) of the stack is ...
.. (38-2), (38-3), ... (38-)
2n) at the same time, the last address (38-2
The data contained in n) are discarded. In this way, the differential transformer output data at each rotational position that divides one revolution of the rotor into 2n equal parts is held in the stack, and the oldest data is discarded each time new sampled data is entered.

一方クロック(30)からのクロック・パルスはタイマ
(41)で積算計数され、粘度計が回転開始してから回
転差動トランス出力が過渡変動を経過して充分安定状態
になるまでの時間遅延した読み込み指令信号が発信され
ると、スタック(38)内の各データは平均値演算器
(39)で平均値が求められ、その値はゼロ・レジスタ
(40)に記憶される。
On the other hand, the clock pulse from the clock (30) is integrated and counted by the timer (41), and there is a time delay from the start of rotation of the viscometer until the output of the rotary differential transformer goes through transient fluctuation and becomes sufficiently stable. When the read command signal is transmitted, each data in the stack (38) is averaged by the average value calculator (39), and the average value is stored in the zero register (40).

これら平均値データは第8図示のごとく(図では8等分
の場合を示す)1周期に相当する2n個のデータを含ん
でいるので正弦的変動成分は完全に除去されたゼロ偏位
したレベルのみとなるので、ゼロ・レベルとして最も正
確である。
As shown in FIG. 8, these average value data include 2n pieces of data corresponding to one period (in the figure, the case is divided into 8 equal parts), so that the sinusoidal fluctuation component is completely removed and the level is zero-shifted. Is the most accurate zero level.

第9図は本発明の方法を実施する第2実施例を示す。回
転角度検出手段として本実施例においては、モータ出力
軸に全円周を2n等分する角度毎にスリットを設けた円
板(51)を取り付け、該円板の外縁を挟んで上記スリ
ットを検出する検出器(52)を配して上記サンプリン
グ・トリガ信号を作る。その他は第1実施例と同じ構成
である。
FIG. 9 shows a second embodiment for carrying out the method of the present invention. In this embodiment, as the rotation angle detecting means, a disk (51) having slits provided at every angle that equally divides the entire circumference into 2n is attached to the motor output shaft, and the slit is detected by sandwiching the outer edge of the disk. And a detector (52) for generating the sampling trigger signal. The other structure is the same as that of the first embodiment.

[発明の効果] 従来の回転式粘度計による粘度測定において、粘度測定
の基準となるゼロ・レベルに生じる駆動軸とロータ軸の
芯ずれによりあらわれる正弦的変動を、本発明の補正法
は完全に除去することが可能となったので、次のような
効果が得られる。
[Advantages of the Invention] In the conventional viscosity measurement using the rotary viscometer, the correction method of the present invention completely eliminates the sinusoidal fluctuation caused by the misalignment between the drive shaft and the rotor shaft, which occurs at the zero level which is the reference of the viscosity measurement. Since it can be removed, the following effects can be obtained.

粘度計測値の精度及び再現性の向上 ゼロ・レベルがばらつかず安定しているので作業者に
不安感を与えない。
Improvement of accuracy and reproducibility of viscosity measurement value Zero level does not fluctuate and is stable, so workers do not feel uneasy.

ゼロ・レベル測定の自動化が可能 本願発明者の先願、特願平1−179479「ディジ
タル表示付き回転式粘度計」の機能に本願発明を容易に
付加できる。
Automation of zero level measurement is possible. The present invention can be easily added to the function of the prior application of the present inventor, Japanese Patent Application No. 1-179479 "Rotary viscometer with digital display".

粘度計としての製品品位を高めることができる。The product quality as a viscometer can be improved.

従来この種回転式粘度計において問題とされたピボッ
ト摩擦軽減のためのピボット材質、先端半径、加工法に
ついて試行された各種対策に決定的なものがなかった
が、本願によるゼロ・レベル補正法により、静摩擦でな
く動摩擦においてゼロ・レベルの正弦的変動が除去され
たので、ピボット・宝石軸受に対する低摩擦の要求条件
を大幅に緩和することができる。
Conventionally, there were no definitive countermeasures for the pivot material, tip radius, and processing method to reduce the pivot friction, which was a problem in this type of rotary viscometer. Since the zero level sinusoidal variation in kinetic rather than static friction has been eliminated, the low friction requirements for pivot and jewel bearings can be greatly relaxed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の方法を実施する回転式粘度計の第1実
施例の略線図、 第2図は回転式粘度計の動作原理図、 第3図は信号変換器を内蔵する回転式粘度計本体の縦断
面図、 第4図は第3図示の回転式粘度計本体を含む粘度計測装
置の略線図、 第5図は粘度計を、約2分の回転と約1分の停止を反復
したときの信号変換器よりのアナログ出力信号のチャー
ト・レコード記録、 第6図は第5図の中の回転・停止1サイクルの詳細拡大
図、 第7図は駆動軸とロータ軸の芯ずれによる変換器出力の
正弦的変動を説明する図、 第8図は駆動軸とロータ軸の芯ずれにより発生するゼロ
・レベルの変動の例を示す図、 第9図は本発明の方法を実施する回転式粘度計の本体の
第2実施例である。 (2)……駆動軸、(5)……ロータ軸、(13)……
信号変換器、(51)……円板、(52)……検出器、
(30)……クロック、(31)……粘度計本体、(3
2)……変速機付きモータ、(33)……回転差動トラ
ンス、(25)……回転数設定器、(35)……パルス
・ゼネレータ、(36)……カウンタ、(24)……A
/D変換器、(38)……スタック、(39)……平均
値演算器、(40)……ゼロ・レジスタ、(41)……
タイマ。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a rotary viscometer for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is an operation principle diagram of the rotary viscometer, and FIG. 3 is a rotary viscometer incorporating a signal converter. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the viscometer main body, FIG. 4 is a schematic diagram of a viscosity measuring device including the rotary viscometer main body shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a viscometer that rotates for about 2 minutes and stops for about 1 minute. Chart record recording of the analog output signal from the signal converter when repeating the above, Fig. 6 is a detailed enlarged view of one rotation / stop cycle in Fig. 5, and Fig. 7 is the core of the drive shaft and rotor shaft. FIG. 8 is a diagram for explaining a sinusoidal fluctuation of the converter output due to deviation, FIG. 8 is a graph showing an example of zero level fluctuation caused by misalignment of the drive shaft and the rotor shaft, and FIG. 9 is a method for implementing the method of the present invention. It is a second embodiment of the body of the rotary viscometer. (2) …… Drive shaft, (5) …… Rotor shaft, (13) ……
Signal converter, (51) ... disk, (52) ... detector,
(30) …… Clock, (31) …… Viscometer body, (3
2) …… Motor with transmission, (33) …… Rotary differential transformer, (25) …… Rotary speed setting device, (35) …… Pulse generator, (36) …… Counter, (24) …… A
/ D converter, (38) ... stack, (39) ... average value calculator, (40) ... zero register, (41) ...
Timer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】変速機付きモータと、ロータを接続するロ
ータ軸を該モータにより渦巻ばねを介して駆動する駆動
軸と、該ロータ軸と駆動軸の相対的角変位を電気信号に
変換する信号変換器(13)、(33)と、上記駆動軸
の1回転を偶数(2n)等分する回転角度毎に上記信号
変換器の出力信号をサンプリングするトリガ信号を発生
する回転角度検出手段(36)、(51)、(52)
と、上記サンプリングした変換器の出力信号をディジタ
ル化するA/D変換器と、これらのディジタル信号をス
タックする2n個のスタックと、該スタック内のデータ
を積算して平均値を求める平均値演算器と、タイマと、
ゼロ・レジスタを有する回転式粘度計において、該ロー
タ軸よりロータを取外し、無負荷状態としてロータ軸を
低速回転せしめ、上記回転角度検出手段によりサンプリ
ング・トリガ信号を発生させ該変換器よりの出力信号を
サンプリングすると同時にA/D変換して2n個のスタ
ックに貯え、該貯えた信号より平均値演算器により平均
値をつくり、タイマによるタイミング信号によりゼロ・
レジスタに記憶し、この値を以後の粘度計測の基準値と
してゼロ偏位補正を行なうことを特徴とする回転式粘度
計のゼロ偏位補正法。
1. A transmission motor, a drive shaft for driving a rotor shaft connecting a rotor by the motor via a spiral spring, and a signal for converting relative angular displacement between the rotor shaft and the drive shaft into an electric signal. The converters (13) and (33) and a rotation angle detection means (36) for generating a trigger signal for sampling the output signal of the signal converter for each rotation angle that equally divides one rotation of the drive shaft into an even number (2n). ), (51), (52)
An A / D converter for digitizing the output signal of the sampled converter, 2n stacks for stacking these digital signals, and an average value calculation for accumulating the data in the stack to obtain an average value. And a timer,
In a rotary viscometer having a zero register, the rotor is removed from the rotor shaft, the rotor shaft is rotated at a low speed in an unloaded state, and a sampling trigger signal is generated by the rotation angle detecting means to output an output signal from the converter. Is sampled at the same time, A / D converted and stored in 2n stacks, an average value is created from the stored signal by an average value calculator, and a zero
A zero deviation correction method for a rotary viscometer, which is stored in a register and is used as a reference value for subsequent viscosity measurement to perform zero deviation correction.
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