| 研究課題/領域番号 |
19K04206
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、新たな粘度基準点の設定を目指した高精度粘度絶対測定の研究に取り組む。
これまで開発を進めてきた落球法による高精度粘度測定における球体落下の速度測定実験システムに対して、新たに、落球試料槽内壁の境界条件の影響が落下速度に与える系統効果の補正を施して試料液体粘度を与える落下速度終端速度を精密決定するための実験手法を組み込む。この装置により、中高粘度域における10-4の相対測定不確かさレベルの粘度絶対値を決定し、広範囲な粘度標準高精度化をもたらす新たな基準点設定の提案を可能にするとともに、さらなる高精度化による粘度ISO国際基準値改訂への道を拓くことを目指す。
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| 研究実績の概要 |
高精度な落球終端速度決定による粘度絶対測定法確立のためには球体落下速度に対する試料容器による境界条件の影響評価が必要不可欠であり、そのための実験機構として考案した、ステンレスシートのガイドリング巻き付けによって形成させた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、最終年度は懸案であった各改良課題に取組み、その製作・構築を完成させた。課題1は、シート片端を保持する観測軸両端に配した窓枠をシート巻取りに応じてリングに巻き付くよう軸内側方向にスライド駆動させる機構部について、スライド動作の引っ掛かりを解消する改良である。製作過程では設計通りの安定動作が得られず、ブッシュスライド仕様の再検討による再改良を経て、巻取り動作によるスムーズなスライド駆動と安定な円筒形状形成を得ることができた。課題２は、可変機構窓枠部の空洞箇所に窓板を設置し、空洞の境界定義への影響を完全排除することである。窓板と試料液体の屈折率差が与える落球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、平行度10秒以内で屈折率が試料液体のそれに近い合成石英製平行平面基板と基板のあおり機構を製作し窓枠内に設置した。課題３は、確実な可変動作を確認するための試料容器円筒部の透明アクリル円筒への変更で、昨年度の設計どおり製作した。以上の各課題をクリアした改良可変機構を再構築し、球体の落下・回収機構を有する試料円筒容器への組込みを終え、開発課題の中核目標であった可変機構を完成させた。これにより、冒頭述べた従来精度を上回る粘度絶対値決定のための測定が可能となった。現在は、最終目標の終端速度決定による中高粘度絶対値決定及び決定絶対値を基準とした細管法による水の粘度の絶対値決定に向け、可変機構の落球実験システムへの組込み、圧力浮遊法による球体の密度・直径測定、細管法のための精密恒温槽の整備を進めている。
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