2022 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 – 2024-03-31
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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 |
落球法による従来精度を上回る粘度絶対測定法確立を目指した高精度な落球終端速度決定を可能とする試料容器の境界条件の影響を評価した補正のための実験機構を構築して、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。この管壁補正のための、遠隔操作によるステンレスシートのガイドリング巻き付けによる試料容器中の落球周りの円筒型境界の内径を可変させる機構（以下、可変機構）について、昨年度の動作試験で生じた幾つかの問題点解決のための改良検討に取り組んだ。一つはシートの片端巻取りに連動して動作するもう一方のシート片端に接続された窓部を円筒容器の径中心にスライドさせる機構のスライドの引っ掛かりの問題である。これを解決するため、現行窓部上下にあるスライドブッシュとシャフトから成る二つの駆動機構の片方を除外し、上下二組のスライドの同期動作の僅かなズレに起因する引っ掛かりを無くすと共に、スライドブッシュ内径やシャフト間隔を拡大させてスライド動作を安定化させることとした。また窓部の縦方向の空洞に試料液体の屈折率に近いガラス基板を備えて境界の定義への影響を完全に排除することとした。二つめは、シートのガイドリングへの確実な巻き付けを直接観察により行うための、試料容器円筒部の透明アクリル円筒への変更で、現行の球体落下回収機能を備えたアルミ試料容器上下蓋部との接続を整合させるよう設計する必要がある。以上の改良課題の解決に取り組み設計・製作着手までを行った。また、粘度決定に要する球体の密度と直径を求めるために、圧力浮遊法による精密密度差測定のための落球専用セルを製作して試験測定を実施し微小球の安定浮遊制御に取り組むと共に、決定粘度値を基準とした細管法による水の絶対値精密決定に用いる精密恒温槽を整備し、断熱方法に工夫を施した恒温槽の温調性能の確認を現在進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
可変機構の実験システム導入にあたって昨年度実施した油中動作検証によって判明した幾つかの改良課題に対して対処方法の検討とそれらに基づく設計製作に取り組んだ。年度当初はこれらの課題を第２四半期頃までに終えて、以降は可変以降を導入した実験を開始して粘度決定まで進めることを目標としていたが、以下のいくつかの要因のために実際の製作過程に移行するまでの改良の検討段階において予想外の時間を要した。
スライド機構の改良では、動作の不安定要素の要因追及とそのための改良仕様の検討に、そして、同機構窓部へのガラス基板装着では、落球の観測画像から求まる変位計測への影響を極力排除するための基板の平行度確保のための加工仕様や狭い空洞部への設置方法の検討に予想外の時間を要した。また、試料容器のアクリル円筒への変更にあたり、規格仕様のアクリル円筒材を既存の特殊仕様のアルミ容器上下蓋部へ接続するためのアクリル側の設計仕様の検討に時間を要し、さらに既存アルミ容器の円筒部が接着されていたため容易に分離できなかった。加えて、コロナ禍の影響により、試作の依頼先業者への発注タイミングが業者側の他の受注案件と同時期に集中したため、四か月以上の遅延が生じた。その他、実験システムの構成機器の温度測定装置の不具合発生による修理と検証、本課題以外の所属機関の本来業務において生じた優先すべき新たな事案や使用機器トラブルへの対処、私的理由により休暇せざるを得ない事案の発生により、それぞれ一月以上を要した。
以上の理由により、現在は改良課題の製作段階であり、実験開始に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在試作業者に発注下にある上記改良案件を施した円筒可変機構の製作と再構築を遅くとも第３四半期前半までに完成させる。実験システム自体にも改良課題は依然残されているが、予算的な問題があるため、個々の残課題の結果への影響を勘案したうえで、なるべく早期実験開始となるように進め、管壁補正式決定と落球終端速度決定を目指す。圧力浮遊方式による密度差測定では安定浮遊が解決しない場合には、セルの改良を行い、球体密度を求めるとともに、球体質量測定結果から球体直径を導出し、これらの各量に基づき粘度絶対値を決定する。また、決定された中高粘度域測定試料の粘度絶対値に基づく細管法による水の粘度絶対値決定は、研究実績にも記したとおり現在性能評価中であるが、これを用いて落球実験と並行して進める予定である。
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| Causes of Carryover |
進捗状況で説明した可変機構改良を含めた同機構全体の再組上げと同機構を試料容器に収めた状態での可変機構の動作検証、および、それらを恒温槽内に格納するとともに試料容器が有する落球の落下・回収機構構築を再構築して実験システムの恒温槽の試料周りの大半を立ち上げるまでを役務作業案件として、昨年度に試作業者と契約し現在は次年度繰越しとなり遅くとも10月末までの納品待ちの状態にある。このため次年度使用額が生じており、その大半が上記案件（残額5357円）である。
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Research Products
(1 results)
