2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K04206
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
藤田 佳孝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60357910)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村本 智也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (60828284)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 粘度 / 絶対測定 / 落球法 / 粘度計 / 粘度標準 / ISO / 水の粘度 / 細管法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
落球法による粘度絶対測定法確立のための落球終端速度決定を可能とする高精度な管壁補正のための実験装置を構築して、これを既設の落球実験システムに導入することが研究目的達成のための大前提となる課題である。そこで2年目の当該年度では、初年度に構築を完成させた試料容器の円筒内径可変機構を落球実験システムの精密恒温槽内に組込み、上記導入を完成させて最終年度における測定実験開始を可能にすることが目標である。このために、昨年度から進めていた同機構組込みのための基本設計に基づき、必要となる各工程要素について実際の製作を進めていくこととした。
最も重要な要素は、同機構が持つ複数の異径ガイドリング昇降動作のためのワイヤー駆動を恒温槽外部から遠隔駆動するための伝達機構の設計・製作であるが、組込む恒温槽内の試料槽には既に球体の自動落下・回収のための機構が多くの空間を占有するため、この機構動作を損なわずにコンパクトな伝達機構を製作することに困難を極めた。最初に設計したカム駆動をウォームホイールを介して行う伝達機構は空間的な制約を満たすコンパクトな製作が不可能なことが分かり、幾つかの検討案を経て最終的にはネジ駆動軸を温槽外まで引出す方式で設計・製作することとした。併せて、円筒形を形成するステンレスシートをガイドリングに巻き付ける温槽外からの駆動軸製作や温槽の断熱上蓋への追加工を進めた。これらの製作が2021年5月末に完成予定である。
そのほか、落球速度決定のための装置についても、故障していたステージの修理や、球体画像を撮像するカメラを搭載した落球追従ステージ動作に対向して追従する、LEDストロボ照明を搭載したZステージを新たに導入するための整備を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度の目標は、円筒内径可変機構の落球実験システム内への導入と同システム全体の完成であったが、設計を完成させて製作までは進めることができたが、製作が当該年度内に完了せず（2021年5月末納入予定）、機構全体の動作試験まで含めた完成に至らなかった。研究実績に記したが、既設装置内の非常に狭い空間内に新たな機構を導入することに当初予期していた以上に困難な点が多く発生したために遅れが生じたものである。現在試作依頼中の納入が問題なく実施されたとしても、動作検証を考慮すると3～４か月程の遅れが見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れている２年度目完遂予定の円筒内径可変機構の実験システム組込みを遅くとも7月までには完成させて、最終３年度目の目標である落球測定実験を実施し、管壁補正式決定と落球終端速度決定を目指す。同時に、球体直径についても、質量および球体密度もしくは直径の現行測定法に基づく測定を実施して粘度絶対値を決定する。決定された粘度絶対値から細管法による水の粘度絶対値決定は、測定試料を用いて粘度標準の校正装置を用いて落球法の開発と並行して進める予定である。
申請時に計画していた実験系を模した高精度数値流体解析については、実験結果産出が最優先である点、および、装置開発の遅れを取り戻す必要があることから、実施はせず、水の絶対値決定を目指すこととする。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額のうち、当該年度に契約した円筒内径可変機構の恒温槽組込みにかかる試作案件約71万円が次年度5月末納品に繰り越されている案件として含まれている。これを差し引いた約100万円の使用額については、落球実験を実施するために必要となる既設の落球自動落下・回収機構の一部改良とそれらを含めた実験システム全体の装置組立にかかる試作・役務作業案件、速度装置の改良と球体直径決定のための質量・密度測定に必要となる試作案件に充てる予定である。
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