プラスチック容器底面に埋め込hだ 圧電振動子の中央部の振動を用いる粘度計測手法

摘要

本稿では，少量の試料でも測定が可能で，取り扱いが容易であり，かつ，配管にも設置可能な，食品の製造工程に適した 粘度計を提案する。この粘度計は，円板状の圧電振動子を容器および配管の底面または壁面に埋め込hだ形態を有しており， 圧電振動子の共振特性から等価回路パラメータを推定することで，粘度を測定する。また，圧電振動子の円周部を容器に固 定しても粘度を測定できるよう，電極配置を工夫することで，圧電振動子の主に中央部が振動するモード（中央部振動）を 利用している。提案する粘度計の有効性を検証するために，実際に容器底面に圧電振動子を埋め込hだ粘度計を作製し，圧 電振動子の直列共振周波数における等価回路の抵抗成分^と粘度標準液の粘度なの関係を検証した。この際，試料となる粘度標準液は10mLとした。その結果，怪方向振動では〃と/esが一対一に対応しないが，中央部振動では9.1—478 (mPa-s) の範囲において;/と&が一対一に対応し，リがだに比例する傾向が見られた。したがって，提案する粘度計は，容器底面 に埋め込むことが可能かつ，少量の試料でも粘度を測定することが可能であり，食品の製造工程に適していることが明らか になった。