(57)【要約】レオメータは、試験標本に結合される第１部材を有し、試験標本に回転歪を発生させつつ、試験標本によって生じる、回転歪の方向と垂直な軸方向変位を決定できるようにする、試験標本をモーターアセンブリに連結するためのホルダアセンブリと、モーターアセンブリに結合されている第２部材と、第１部材と第２部材の間の相対回転変位に対する抵抗を最大にするのと同時に、第１部材と第２部材の間の相対軸方向変位に対する抵抗を最小にしつつ、第１部材を第２部材に連結する懸架構成とを有する。軸方向変位に関連する情報と試験標本の温度に関連する情報が、レオメータの可動構成部品に配置されたセンサを有する測定回路を介して取得され、相対軸方向変位に対する抵抗を所望の最小値に保持しつつ、情報を伝達する誘導構造を有する情報伝送系によって外部プロセッサに伝送される。同様の誘導構造を含む電力伝達系によって、測定回路に電力が伝送される。
2007503596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レオメータ中の所定の軸を中心に試験標本にトルクを付与することにより、前記試験標本に前記所定の軸を中心とした歪みを発生させる改良されたレオメータであって、
第１部材と、
付与されたトルクが前記試験標本に加えられている間に、前記第１部材を前記試験標本に連結する第１連結器と、
第２部材と、
モーターアセンブリから前記第２部材にトルクを伝達するために、前記第２部材を前記モーターアセンブリに連結する第２連結器と、
前記試験標本に発生する前記所定の軸を中心とした前記歪みに対応させて前記第２部材を前記所定の軸を中心に円周方向に移動させると共に、前記所定の軸に沿って前記第１部材と前記第２部材との間を相対的に軸方向に変位させるため、前記第１部材を前記第２部材に連結する連結構造と、
前記第２部材に対する前記第１部材の軸位置に関連する情報を捉える軸位置情報センサと、
前記軸位置情報センサから軸位置情報を受け取るものとされるとともに、前記所定の軸を中心とした前記第２部材の前記円周方向の移動に対応して移動する可動の軸位置情報送信器回路と、
前記軸位置情報送信器回路に並置されているとともに、前記軸位置情報送信器回路に対して固定された位置に設置されている軸位置情報受信器回路と、
前記可動の軸位置情報送信器回路から前記固定の軸位置情報受信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記可動の軸位置情報送信器回路と前記固定の軸位置情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の軸位置情報送信器回路から前記固定の軸位置情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて軸位置情報を渡す軸位置情報伝達系と、
を有するレオメータ。
【請求項２】
前記軸位置情報伝達系は、前記軸位置情報送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記軸位置情報受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから軸位置情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項１に記載のレオメータ。
【請求項３】
前記絶縁構造は、前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項２に記載のレオメータ。
【請求項４】
電力源と、
前記軸位置情報送信器回路に対して固定された位置に置かれているとともに、前記電力源に接続されている電力送信器回路と、
前記電力送信器回路から電力を受け取るために前記電力送信器回路に並置されているとともに、前記所定の軸を中心とした前記軸位置送信器回路の前記円周方向の移動に対応して移動する可動なものであり、前記軸位置情報送信器回路に電力を供給するために前記軸位置情報送信器回路に接続されている電力受信器回路と、
前記可動の電力受信器回路から前記固定の電力送信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記固定の電力送信器回路と前記可動の電力受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記固定の電力送信器回路から前記前記可動の電力受信器に絶縁構造を越えて電力を送るための電力伝達系と、を有する請求項１に記載のレオメータ。
【請求項５】
前記試験標本の温度に関連する情報を捉える試験標本温度情報センサと、
前記試験標本温度情報センサから試験標本温度情報を受け取り、前記所定の軸を中心とした前記第２部材の前記円周方向の移動に対応して移動する可動の試験標本温度情報送信器回路と、
前記試験標本温度情報送信器回路に並置されているとともに、前記試験標本温度情報送信器回路に対して固定された位置に置かれている試験標本温度情報受信器回路と、
前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路を機械的かつ電気的に絶縁する絶縁構造と、
前記可動の試験標本温度情報送信器回路と前記固定の試験試料温度情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて試験標本温度情報を渡す温度情報伝達系と、を有する請求項１に記載のレオメータ。
【請求項６】
前記温度情報伝達系は、前記試験標本温度情報送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記試験標本温度情報受信器内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから試験標本温度情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項５に記載のレオメータ。
【請求項７】
前記絶縁構造は、前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項６に記載のレオメータ。
【請求項８】
電力源と、
前記試験標本温度情報送信器回路に対して固定された位置に置かれ、前記電力源に接続されている電力送信器回路と、
前記電力送信器回路から電力を受け取るために前記電力送信器回路に並置されているとともに、前記所定の軸を中心とした前記試験標本温度情報送信器回路の前記円周方向の移動に対応して移動する可動なものであり、前記試験標本温度情報送信器回路に電力を供給するために前記試験標本温度情報送信器回路に接続されている電力受信器回路と、
前記可動の電力受信器回路から前記固定の電力送信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記固定の電力送信器回路と前記可動の電力受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記固定の電力送信器回路から前記可動の電力受信器に前記絶縁構造を越えて電力を送るための電力伝達系と、を有する請求項５に記載のレオメータ。
【請求項９】
前記電力伝達系は、電力送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記電力受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから電力を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項８に記載のレオメータ。
【請求項１０】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にエアギャップを有する請求項９に記載のレオメータ。
【請求項１１】
温度を測定中の前記試験標本に歪みを発生させる改良されたレオメータであって、
前記試験標本の前記温度に関連する情報を捉えるために、前記試験標本の近くに並置されている試験標本温度情報センサと、
前記試験標本温度情報センサから試験標本温度情報を受け取る試験標本温度情報送信器回路と、
前記試験標本温度情報センサおよび前記試験標本温度情報送信器回路は、前記試験標本に発生する前記歪みに対応した移動に伴って可動とされており、
前記試験標本温度情報送信器回路に並置されているとともに、前記試験標本温度情報送信器回路に対して固定された位置に置かれている試験標本温度情報受信器回路と、
前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路を機械的かつ電気的に絶縁する絶縁構造と、
前記可動の試験標本温度情報送信器回路と前記固定の試験試料温度情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて試験標本温度情報を渡す温度情報伝達系と、を有するレオメータ。
【請求項１２】
前記温度情報伝達系は、前記試験標本温度情報送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記試験標本温度情報受信器内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから試験標本温度情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項１１に記載のレオメータ。
【請求項１３】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項１２に記載のレオメータ。
【請求項１４】
電力源と、
前記試験標本温度情報送信器回路に対して固定された位置に置かれ、前記電力源に接続されている電力送信器回路と、
前記電力送信器回路から電力を受け取るために前記電力送信器回路に並置されているとともに、前記試験標本温度情報送信器回路の移動に対応して移動する可動なものであり、前記試験標本温度情報送信器回路に電力を供給するために前記試験標本温度情報送信器回路に接続されている電力受信器回路と、
前記可動の電力受信器回路から前記固定の電力送信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記固定の電力送信器回路と前記可動の電力受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記固定の電力送信器回路から前記可動の電力受信器に前記絶縁構造を越えて電力を送るための電力伝達系と、を有する請求項１１に記載のレオメータ。
【請求項１５】
前記電力伝達系は、電力送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記電力受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから電力を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項１４に記載のレオメータ。
【請求項１６】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項１５に記載のレオメータ。
【請求項１７】
試験標本の試験パラメータを測定するために前記試験標本に歪みを発生させる改良されたレオメータであって、
前記試験標本の近くに並置されているとともに、前記試験標本の前記試験パラメータに関連する情報を捉える試験パラメータ情報センサと、
前記試験パラメータ情報センサから試験パラメータ情報を受け取る試験パラメータ情報送信器回路と、
前記試験パラメータ情報センサおよび前記試験パラメータ情報送信器回路は、前記試験標本に発生する前記歪みに対応して移動する可動なものであり、
前記試験パラメータ情報送信器回路に並置されており、前記試験パラメータ情報送信器回路に対して固定された位置に置かれている試験パラメータ情報受信器回路と、
前記可動試験パラメータ情報送信器回路から前記固定試験パラメータ情報受信器回路を機械的かつ電気的に絶縁する絶縁構造と、
前記可動試験パラメータ情報送信器回路と前記固定試験パラメータ情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動試験パラメータ情報送信器回路から前記固定試験パラメータ情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて試験パラメータ情報を渡す試験パラメータ情報伝達系と、を有するレオメータ。
【請求項１８】
前記試験パラメータ情報伝達系は、前記試験パラメータ情報送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記試験パラメータ情報受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから試験パラメータ情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルを含む誘導構造を有する請求項１７に記載のレオメータ。
【請求項１９】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項１８に記載のレオメータ。
【請求項２０】
電力源と、
前記試験パラメータ情報送信器回路に対して固定された位置に置かれ、前記電力源に接続されている電力送信器回路と、
前記電力送信器回路から電力を受け取るために前記電力送信器回路に並置されているとともに、前記試験パラメータ情報送信器回路の移動に対応して移動する可動なものであり、前記試験パラメータ情報送信器回路に電力を供給するために前記試験パラメータ情報送信器回路に接続されている電力受信器回路と、
前記可動の電力受信器回路から前記固定の電力送信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記固定の電力送信器回路と前記可動の電力受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記固定の電力送信器回路から前記可動の電力受信器に前記絶縁構造を越えて電力を送るための電力伝達系と、を有する請求項１７に記載のレオメータ。
【請求項２１】
前記電力伝達系は、電力送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記電力受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから電力を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項２０に記載のレオメータ。
【請求項２２】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項２１に記載のレオメータ。
【請求項２３】
レオメータ中の所定の軸を中心に試験標本にトルクを付与することにより、前記試験標本に前記所定の軸を中心とした歪みを発生させるために、また、測定されたトルクが前記試験標本に付与されているときそれと同時に、軸方向変位の所定の範囲内で、前記試験標本とホルダアセンブリとの間に前記所定の軸に沿った方向に非常に追従性の高い相対変位を発生させるために、前記試験標本を保持するホルダアセンブリを有する改良されたレオメータであって、前記ホルダアセンブリは、
第１部材と、
付与されたトルクが前記試験標本に加えられている間に、前記第１部材を前記試験標本に連結する第１連結器と、
第２部材と、
モーターアセンブリから前記第２部材にトルクを伝達するために、前記第２部材を前記モーターアセンブリに連結する第２連結器と、
前記所定の軸を中心に前記試験標本に発生する前記歪みに対応して、前記第２部材を前記所定の軸を中心に円周方向に移動させるため、前記第１部材を前記第２部材に連結する連結構造とを有し、
前記連結構造は、前記所定の軸に軸を中心とする前記円周方向について本質的に剛性が高く、前記軸方向に非常に追従性の高い複数の懸架要素を有し、
前記懸架要素は、前記所定の軸を中心とした前記第１部材および前記第２部材間の相対回転変位に対する抵抗を最大にし、かつ前記軸方向変位の所定の範囲内で前記所定の軸に沿った前記第１部材と前記第２部材との間の相対軸方向変位に対する抵抗を最小にしつつ、前記第２部材から前記第１部材にトルクを伝達するような向きとされているレオメータ。
【請求項２４】
複数の懸架要素は、所定の軸を中心に円周方向に剛性を与えると共に、前記所定の軸の軸方向に柔軟性を与えるために、前記所定の軸の周りの円周上に、互いに離した状態で配置されている板ばね要素を有する請求項２３に記載のレオメータ。
【請求項２５】
前記板ばね要素は、前記所定の軸を中心とした対称なパターンで配列されている請求項２４に記載のレオメータ。
【請求項２６】
前記板ばね要素は、円周上に互いに離した状態で配置されているとともに、軸方向に並置されている板ばね要素の軸方向に延在しているスタックに配置されている請求項２５に記載のレオメータ。
【請求項２７】
前記軸のスタックの各スタックは、前記スタック内で軸方向で離した状態で配置されている少なくとも円周上で重なり合っている２つのばね要素を有する請求項２６に記載のレオメータ。
【請求項２８】
前記第１部材は第１管状円筒部を有し、前記第２部材は第２管状円筒部を有し、前記円周上に互いに離された状態で配置されたスタックは、前記第１管状円筒部と前記第２管状円筒部の間に設けられている請求項２７に記載のレオメータ。
【請求項２９】
前記スタックは、前記第１管状円筒部および第２管状円筒部と一体をなす請求項２８に記載のレオメータ。
【請求項３０】
複数の前記懸架要素は、第１の数の懸架要素と第２の数の懸架要素とを有しており、前記第２の数の懸架要素は、前記第１の数の懸架要素から軸方向に互いに話した状態で配置されており、前記第１部材および前記第２部材は、前記第１の数の懸架要素と前記第２の数の懸架要素との間で軸方向に相互に結合されている請求項２３に記載のレオメータ。
【請求項３１】
前記第１部材は、第１端部と第２端部とを有し、前記第２端部は、前記第１端部から軸方向にある固定された距離だけ前記第１端部から離した状態で配置されており、
前記第２部材は、対応する第１端部と、対応する第２端部とを有し、
前記第１の数の懸架要素は、前記第１部材の前記第１端部と前記第２部材の前記対応する第１端部とに介装され、
前記第２の数の懸架要素は、前記第１部材の前記第２端部と前記第２部材の前記対応する第２端部との間に配置され、
これによって、前記懸架要素は、前記所定の軸を中心とした円周方向の前記第１部材および前記第２部材間の相対回転変位に対する抵抗を最大にし、かつ前記所定の軸方向変位の範囲内で前記所定の軸に沿った前記第１部材と前記第２部材との間の相対軸方向変位に対する抵抗を最小しつつ、前記第１部材を前記第２部材に連結する請求項３０に記載のレオメータ。
【請求項３２】
複数の懸架要素は、所定の軸を中心とする前記円周方向に剛性を与えると共に、前記軸方向に柔軟性を与えるために、前記所定の軸の周りの円周上に、互いに離した状態で配置されている板ばね要素を有する請求項３１に記載のレオメータ。
【請求項３３】
前記板ばね要素は、前記所定の軸を中心とした対称のパターンで配列されている請求項３２に記載のレオメータ。
【請求項３４】
前記板ばね要素は、前記板ばね要素は、円周上に互いに離した状態で配置されているとともに、軸方向に並置されている板ばね要素の軸方向に延在しているスタックに配置されている請求項３３に記載のレオメータ。
【請求項３５】
前記軸のスタックの各スタックは、前記スタック内で軸方向で離した状態で配置されている少なくとも円周上で重なり合っている２つのばね要素を有する請求項３４に記載のレオメータ。
【請求項３６】
前記第１部材は第１管状円筒部を有し、前記第２部材は第２管状円筒部を有し、前記円周上に互いに離された状態で配置されたスタックは、前記第１管状円筒部と前記第２管状円筒部の間に設けられている請求項３５に記載のレオメータ。
【請求項３７】
前記第２管状円筒部は、前記第２管状円筒部の前記第１端部と前記第２端部との間に、前記第１管状円筒部と同軸で軸方向に延びているスリーブ状部分を有し、前記スリーブ状部分は、前記第１管状円筒部の周りの円周上に位置している請求項３６に記載のレオメータ。
【請求項３８】
前記スタックは、前記第１管状円筒部および第２管状円筒部と一体をなす請求項３７に記載のレオメータ。
【請求項３９】
前記第２部材に対する前記第１部材の軸位置に関連する情報を捉える軸位置情報センサと、
前記軸位置情報センサから軸位置情報を受け取るとともに、前記所定の軸を中心とした前記第２部材の前記円周方向の移動に対応して移動する可動な軸位置情報送信器回路と、
前記軸位置情報送信器回路に並置されているとともに、前記軸位置情報送信器回路に対して固定された位置に設置される軸位置情報受信器回路と、
前記可動の軸位置情報送信器回路から前記固定の軸位置情報受信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記可動の軸位置情報送信器回路と前記固定の軸位置情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の軸位置情報送信器回路から前記固定の軸位置情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて軸位置情報を渡す情報伝達系と、を有する請求項２３に記載のレオメータ。
【請求項４０】
前記情報伝達系は、前記軸位置情報送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記軸位置情報受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから軸位置情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項３９に記載のレオメータ。
【請求項４１】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項４０に記載のレオメータ。
【請求項４２】
電力源と、
前記軸位置情報送信器回路に対して固定された位置に置かれ、前記電力源に接続されている電力送信器回路と、
前記電力送信器回路から電力を受け取るために前記電力送信器回路に並置されているとともに、前記所定の軸を中心とした前記軸位置送信器回路の前記円周方向の移動に対応して移動する可動なものであり、前記軸位置情報送信器回路に電力を供給するために前記軸位置情報送信器回路に接続されている電力受信器回路と、
前記可動の電力受信器回路から前記固定の電力送信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記固定の電力送信器回路と前記可動の電力受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記固定の電力送信器回路から前記可動の電力受信器に前記絶縁構造を越えて電力を送るための電力伝達系と、を有する請求項３９に記載のレオメータ。
【請求項４３】
前記電力伝達系は、電力送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記電力受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから電力を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項４２に記載のレオメータ。
【請求項４４】
前記試験標本の温度に関連する情報を捉える試験標本温度情報変換器と、
前記試験標本温度情報変換器から試験標本温度情報を受け取り、前記所定の軸を中心とした前記第２部材の前記円周方向の移動に対応して移動する可動な試験標本温度情報送信器回路と、
前記試験標本温度情報送信器回路に並置されているとともに、前記試験標本温度情報送信器回路に対して固定された位置に置かれている試験標本温度情報受信器回路と、
前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路を機械的かつ電気的に絶縁する絶縁構造と、
前記可動の試験標本温度情報送信器回路と前記固定の試験試料温度情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて試験標本温度情報を渡す情報伝送系を有する請求項３９に記載のレオメータ。
【請求項４５】
前記情報伝送系は、前記試験標本温度情報送信器回路の一次誘導コイルと、前記試験標本温度情報受信器内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから試験標本温度情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項４４に記載のレオメータ。
【請求項４６】
前記絶縁構造は前記一次誘導コイルと前記二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項４５に記載のレオメータ。
【請求項４７】
電力源と、
試験標本温度情報送信器回路に対し固定された位置に置かれ、前記電力源に接続されている電力送信器回路と、
前記電力送信器回路から電力を受け取るために前記電力送信器回路に並置されているとともに、前記所定の軸を中心とした前記試験標本温度情報送信器回路の前記円周方向の移動に対応して移動する可動なものであり、前記試験標本温度情報送信器回路に電力を供給するために前記試験標本温度情報送信器回路に接続されている電力受信器回路と、
前記可動の電力受信器回路から前記固定の電力送信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、
前記固定の電力送信器回路と前記可動の電力受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記固定の電力送信器回路から前記可動の電力受信器に前記絶縁構造を越えて電力を送るための電力伝達系と、を有する請求項４４に記載のレオメータ。
【請求項４８】
前記情報伝送系は、前記試験標本温度情報送信器回路の一次誘導コイルと、前記試験標本温度情報受信器内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから試験標本温度情報を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有し、
前記電力伝達系は、電力送信器回路内にある一次誘導コイルと、前記電力受信器回路内にあり、電磁誘導によって前記一次誘導コイルから電力を受け取るために前記一次誘導コイルに並置されている二次誘導コイルとを含む誘導構造を有する請求項４７に記載のレオメータ。
【請求項４９】
各絶縁構造は、対応する一次誘導コイルとそれぞれの二次誘導コイルとの間にあるエアギャップを有する請求項４８に記載のレオメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に材料の物理的特性の測定に関し、より詳細には、粘性の低い流体、分散体およびゲルから、粘性の高いポリマーメルトにわたる広範囲で、試料材料の流体力学的解析を、安定して、動的に、一時的に（transient）実行できるようにレオメータを改良することに関する。
【背景技術】
【０００２】
より用途の特殊性の高い材料の開発が増え続けるにしたがい、材料のレオロジー特性の試験がより大きな役割を担うようになってきた。迅速かつ正確な試験手順にますます依存するようになるのに伴い、より操作がしやすく、極めて多様な試験環境にわたって正確な結果が得られる簡便で汎用性の高いレオロジー用測定器が求められている。
【０００３】
米国特許第４，５０１，１５５号に記載されているように、特定のレオロジー試験の実行に要する時間を短縮するという観点から、試験標本に正確に応力を付与して、得られる歪みを測定することが有利であることが知られている。このような場合、試験標本内でさまざまな力が早く平衡に達すれば、より迅速に正確な試験結果が得られることが示されている。更に、米国特許第４，６０１，１９５号の記載によれば、試験標本をディスク様形状の構成とし、試験標本に応力を付与するための放射状に延在している表面に、軸方向に離して取り付ける。この試験標本は、軸方向（放射状に延在する表面からみて法線方向）に膨張しやすく、この軸方向変位すなわち法線方向変位に対応して、それを測定するためには、測定器にある程度の追従性（compliance）がなければならないことがわかっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
精度と応答時間の短縮という観点からすれば、動的レオメータが備える可動構成部品の移動に大きな影響を与えることなく、この可動構成部品に直接測定センサを設置すると共に、このセンサから測定情報を取り出すことによって、試験標本の動的実験中に生じるこの軸方向変位をより直接的に測定できれば有利である。更に、変位のほかに、温度などのほかの試験パラメータに関連する測定情報が発生する箇所により近い位置から測定情報を得ることができるように、可動構成部品に適切な測定センサを直接取り付けることによって、これらの試験パラメータを、より高精度かつ短い応答時間で得ることができると考えられる。更に、構成部品が外部の影響を受けずに移動できるという機能を損なわないままで、これら可動構成部品に取付けられている測定センサを含む電子測定系に電力供給できれば、動的レオメータで従来得られたよりも高い精度が得られるようになると考えられる。測定中の試験パラメータをこのように直接読み出すことにより、測定対象のレオロジー特性を表すパラメータの真の程度を決定するために外挿（extrapolation）または演算を必要とすることなく、測定値を、より迅速にかつ高精度で得ることができる。
【０００５】
本発明は、試験標本のレオロジー特性を表す試験パラメータを測定する際に、より応答時間を短縮しより高い精度を実現するため、動的レオメータの可動部品で測定値を直接取得できるようにする。このように、本発明は幾つかの目的および利点を実現するが、それには次のようなものがある。粘性の低い流体、分散体およびゲルから、粘性の高いポリマーメルトにわたる広範囲で、試料材料の流体力学的解析を、安定して、動的に、一時的に実行できる先進のレオメータの改良を提供する。従来よりも、短時間かつ高精度で、広範な性能仕様範囲にわたるレオロジー試験の実施を実現する。レオメータによる測定の全体的な品質を向上させる。より容易かつ高精度な、レオロジー試験標本の法線方向変位測定と温度測定を実現する。より高い精度を得るため、レオロジー試験標本の測定に対する高い制御を保証する。広範囲の同時解析のための同時試験を実現する。試験箇所に対する条件を最小にしつつ、広範囲の環境条件へ適応する。レオメータの可動構成部品に取り付けられている電力供給を受けている測定センサを使用した、所望の情報が生成されている箇所の近くでの測定中の試験パラメータの直接読み取りを実現する。長い耐用年数にわたる典型的な性能へ高信頼性を付与する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって実現される上記の目的および利点と、更に別の目的および利点は、まとめると、レオメータ中の所定の軸を中心に試験標本にトルクを付与することにより、前記試験標本に前記所定の軸を中心とした歪みを発生させる改良されたレオメータであって、第１部材と、付与されたトルクが前記試験標本に加えられている間に、前記第１部材を前記試験標本に連結する第１連結器と、第２部材と、モーターアセンブリから前記第２部材にトルクを伝達するために、前記第２部材を前記モーターアセンブリに連結する第２連結器と、前記試験標本に発生する前記所定の軸を中心とした前記歪みに対応させて前記第２部材を前記所定の軸を中心に円周方向に移動させると共に、前記所定の軸に沿って前記第１部材と前記第２部材との間を相対的に軸方向に変位させるため、前記第１部材を前記第２部材に連結する連結構造と、前記第２部材に対する前記第１部材の軸位置に関連する情報を捉える軸位置情報センサと、前記軸位置情報センサから軸位置情報を受け取り、前記所定の軸を中心とした前記第２部材の前記円周方向の移動に対応して移動する可動な軸位置情報送信器回路と、前記軸位置情報送信器回路に並置されているとともに、前記軸位置情報送信器回路に対して固定された位置に設置される軸位置情報受信器回路と、前記可動の軸位置情報送信器回路から前記固定の軸位置情報受信器回路を機械的および電気的に分離する絶縁構造と、前記可動の軸位置情報送信器回路と前記固定の軸位置情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の軸位置情報送信器回路から前記固定の軸位置情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて軸位置情報を渡す軸位置情報伝達系と、を有する。
【０００７】
更に、本発明は、温度を測定中の前記試験標本に歪みを発生させる改良されたレオメータであって、前記試験標本の前記温度に関連する情報を捉えるために、前記試験標本の近くに並置されている試験標本温度情報センサと、前記試験標本温度情報センサから試験標本温度情報を受け取る試験標本温度情報送信器回路と、前記試験標本温度情報センサおよび前記試験標本温度情報送信器回路は、前記試験標本に発生する前記歪みに対応した移動に伴って可動とされており、前記試験標本温度情報送信器回路に並置されているとともに、前記試験標本温度情報送信器回路に対して固定された位置に置かれている試験標本温度情報受信器回路と、前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路を機械的かつ電気的に絶縁する絶縁構造と、前記可動の試験標本温度情報送信器回路と前記固定の試験試料温度情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動の試験標本温度情報送信器回路から前記固定の試験試料温度情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて試験標本温度情報を渡す温度情報伝達系と、を有する。
【０００８】
更に、本発明は、試験標本の試験パラメータを測定するために前記試験標本に歪みを発生させる改良されたレオメータであって、前記試験標本の近くに並置されているとともに、前記試験標本の前記試験パラメータに関連する情報を捉える試験パラメータ情報センサと、前記試験パラメータ情報センサから試験パラメータ情報を受け取る試験パラメータ情報送信器回路と、前記試験パラメータ情報センサおよび前記試験パラメータ情報送信器回路は、前記試験標本に発生する前記歪みに対応して移動する可動なものであり、前記試験パラメータ情報送信器回路に並置されているとともに、前記試験パラメータ情報送信器回路に対して固定された位置に置かれている試験パラメータ情報受信器回路と、前記可動試験パラメータ情報送信器回路から前記固定試験パラメータ情報受信器回路を機械的かつ電気的に絶縁する絶縁構造と、前記可動試験パラメータ情報送信器回路と前記固定試験パラメータ情報受信器回路との間に直接の機械的または電気的な接続がなくとも、前記可動試験パラメータ情報送信器回路から前記固定試験パラメータ情報受信器回路に前記絶縁構造を越えて試験パラメータ情報を渡す試験パラメータ情報伝達系と、を有する。
【０００９】
更に、本発明は、レオメータ中の所定の軸を中心に試験標本にトルクを付与することにより、前記試験標本に前記所定の軸を中心とした歪みを発生させるために、また、測定されたトルクが前記試験標本に付与されているときそれと同時に、軸方向変位の所定の範囲内で、前記試験標本とホルダアセンブリとの間に前記所定の軸に沿った方向に非常に追従性の高い相対変位を発生させるために、前記試験標本を保持するホルダアセンブリを有する改良されたレオメータであって、前記ホルダアセンブリは、第１部材と、付与されたトルクが前記試験標本に加えられている間に、前記第１部材を前記試験標本に連結する第１連結器と、第２部材と、モーターアセンブリから前記第２部材にトルクを伝達するために、前記第２部材を前記モーターアセンブリに連結する第２連結器と、前記所定の軸を中心に前記試験標本に発生する前記歪みに対応して、前記第２部材を前記所定の軸を中心に円周方向に移動させるため、前記第１部材を前記第２部材に連結する連結構造と、前記連結構造は、前記所定の軸に沿って前記所定の軸を中心に前記円周方向に本質的に剛性が高く、軸方向に非常に追従性の高い複数の懸架要素を有し、前記懸架要素は、前記所定の軸を中心とした前記第１部材および前記第２部材間の相対回転変位に対する抵抗を最大にし、かつ前記所定の軸方向変位の範囲内で前記所定の軸に沿った前記第１部材と前記第２部材との間の相対軸方向変位に対する抵抗を最小しつつ、前記第２部材から前記第１部材にトルクを伝達するような向きに置かれている。
【００１０】
添付の図面に示される以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明から、本発明がより完全に理解されると共に、別の目的および利点が明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ここで図面を、詳細には図１、２を参照すると、レオメータは符号１０として示されており、ハウジング１２と、それに従属するクイル（quill）１４として具現化されているホルダアセンブリとを有する。このクイル１４は、その上端部において、エアベアリング１８を介して、モーターアセンブリ２０まで軸方向に上方に延びる上部シャフト１６に結合されている。モーターアセンブリ２０は、モーターアセンブリ２０のステータ（stator）２６とコアピース２８との間に設けられたドラグカップ２４に結合されている中央シャフト２２を有する。この構成は、上述した米国特許第４，５０１，１５５号に詳細に記載されている構成と類似しており、同特許を参照することにより同特許の開示を本明細書に援用する。クイル１４の下端部に位置するクランプアセンブリ３０は、取付具３２をクイル１４に着脱自在に固定する。取付具３２は圧盤３４を有し、圧盤３４は、レオメータ１０の固定ベース３８に支持されることによって固定されているテーブル３６に並置されている。
【００１２】
レオメータ１０が操作される場合、例えば、標本５０として示される試験標本が、圧盤３４とテーブル３６の間に置かれる。標本５０は、ポリマーのディスクの形状とされ、このポリマーのレオロジー特性を決定するために、所定のトルクが付与される。そのために、標本５０は、上述した米国特許第４，５０１，１５５号に記載されているように、標本５０の上面５２を圧盤３４に固定され、標本５０の下面５４をテーブル３６に固定される。標本５０の各種粘弾性特性は高温下で測定されるので、標本５０を所望の高温に保持するためのオーブン５６が設けられている。中央シャフト２２に付与されたまさにその（precise）トルクが、上部シャフト１６からクイル１４、標本５０へと伝達されて、この結果、標本５０に所定の応力が付与され、軸Ｃを中心とした圧盤３４の回転変位（標本５０の歪みに対応する）が発生する。同時に、標本５０は、軸方向に対し上向きの力を圧盤３４に及ぼし、軸Ｃに沿って圧盤３４を上方に変位させるようとする。このことは上述した米国特許第４，６０１，１９５号に記載されており、同特許を参照することにより同特許に開示の内容を本明細書に援用する。
【００１３】
この特定の試験パラメータの測定５について高い精度を得ると共に、広い測定範囲にわたって圧盤３４が回転変位と軸方向変位を同時に起こすように、クイル１４は、クイル１４と標本５０に伝達されるトルクを受けた場合に、圧盤３４とクイル１４間の相対回転移動を妨げるのと同時に、標本５０が圧盤３４に及ぼす軸方向の力を受けた場合に、圧盤３４が、クイル１４に対して非常に追従性の高い軸方向移動を行えるような構造とされる。図３に示したように、クランプアセンブリ３０は、管状円筒部６４の形で示される第１部材内で上方に延びる管状ポスト６２に担持されているクランプ６０を有している。ポスト６２の外面６６と円筒部６４の内面６８の相対的な寸法は、ポスト６２と円筒部６４の間で相対移動が起こらないように、ポスト６２が締まり嵌めにより円筒部６４内に固定されるようにされている。このため、クランプアセンブリ３０は、取付具３２により標本５０を円筒部６４に連結するための連結器として機能する。円筒部６４は、軸Ｃに沿って延びており、上部管状円筒部７０と下部管状円筒部７２とされている第２部材と同軸をなしている。上部管状円筒部７０と下部管状円筒部７２は、円筒部７０、７２と一体化された外部スリーブ７４によって結合されており、これにより、円筒部７０、７２とスリーブ７４が１つの剛性体７６をなしている。円筒部７０の上端部にあるフランジ７８は、上部シャフト１６とエアベアリング１８を介して、クイル１４の剛性体７６をモーターアセンブリ２０に連結する連結器として機能する。
【００１４】
円筒部６４と上部円筒部７０、下部円筒部７２間の相対的な回転移動に対する抵抗を最大にすると共に、円筒部６４と上部円筒部７０及び下部円筒部７２との間の相対軸方向移動に対する抵抗を最小にするようにして、連結構造が、円筒部６４を、上部円筒部７０および下部円筒部７２に連結している。このために、上部懸架装置８０が、円筒部６４の上端部８２を上部円筒部７０の対向する下端部８４に連結し、下部懸架装置９０が、円筒部６４の下端部９２を下部円筒部７２の対向する上端部９４に連結している。このため、円筒部６４は、剛性体７６内で円筒部７０、７２と同軸に懸架されている。
【００１５】
好ましい構成では、円筒部６４、７０、７２は、図４、５に符号９８によって示される一体成形された１つの筒状部材の各部分とされる。各懸架装置８０、９０は、上部円筒部７０と下部円筒部７２のそれぞれから円筒部６４にトルクを伝達するような向きに置かれた板ばね１００とされた複数の懸架要素を有し、円筒部６４と、上部円筒部７０及び下部円筒部７２との間の軸Ｃを中心とした相対回転変位に対する抵抗を最大にすると共に、少なくとも所定の相対軸方向変位の範囲において、円筒部６４と上部円筒部７０及び下部円筒部７２との間の軸Ｃに沿った相対軸方向変位に対する抵抗を最小にするようにしている。好ましい構成では、板ばね１００は、軸Ｃに垂直な放射平面Ｒ上に、軸Ｃを中心とした円周上に位置するようにして相互に離した状態で配置されている。
【００１６】
ほぼ平坦な板ばね１００を放射平面Ｒに配置することにより、円筒部６４と円筒部７０、７２との間の相対円周方向変位に抵抗するための円周方向の剛性が与えられる一方で、放射平面Ｒに垂直な方向での非常に追従性の高い相対軸方向変位が許容される。
【００１７】
図４、５のほか、図６〜８に最もわかりやすく示されているように、軸Ｃを中心に板ばね１００の配列をバランスよく並べるために、板ばね１００が並置されてスタック１１０に並べられている。このスタック１１０は、円周上に相互に離した状態で配置されており、軸Ｃを中心とした対称のパターンを形成している。好ましい実施形態と関連して示す構造では、１つの筒状部材９８が、鋼またはチタンなどの比較的剛性の高い材料から構成されており、また、対向する端部８２、８４と端部９２、９４との間に溝穴の組１１４、１１６、１１８を設けて、円周上で重なり合う少なくとも２つの板ばね１００を各スタック１１０に設けることによって、懸架装置８０、９０が円筒部６４、７０、７２と一体にされている。溝穴の組１１４、１１６、１１８は軸方向に離して配置されており、各組の溝穴１１４、１１６、１１８は、９０°の角度Ａずつ円周上で離して配置されている。溝穴１１６の組は、溝穴の組１１４、１１８に対して回転方向に４５°の角度Ｂだけずれており、各スタック１１０で板ばね１００が円周上で重なり合うようにしている。板ばね１００は、円筒部６４と円筒部７０、７２間の相対円周方向変位に抵抗するため、円周方向に強固な円柱として機能するような、十分な軸方向の厚みを有する。しかし、板ばね１００は、軸方向に非常に柔軟で追従性が非常に高くなるようにするため、軸方向には十分に薄く、相対軸方向変位に対する抵抗が最小になるようになっていいる。相対円周方向移動に対する抵抗を最大とし、かつ相対軸方向移動に対する抵抗を最小とすることにより、レオメータ１０が、より広い移動範囲にわたって正確な測定を実施することができるようになり、これにより、粘性の低い流体、分散体およびゲルから、粘性の高いポリマーメルトにわたる試験標本に、全て単純な試験手順により対応できる。
【００１８】
図２、３に戻ると、近接トランスデューサ（proximity transducer）１２０とされる軸位置検出器は、円筒部７０、７２に対する円筒部６４の軸方向変位に関連する情報を捉える。トランスデューサ１２０は、上部円筒部７０内に固定されている第１トランスデューサ素子１２２と、第１トランスデューサ素子１２２に近接されており、ポスト６２を介して円筒部６４内に固定されている第２トランスデューサ素子１２４を有する。円筒部６４と円筒部７０間の相対軸方向変位に関連する情報は、第１トランスデューサ素子１２４から、ハウジング１２の上部１３０内に設けられ、中央シャフト２２と共に回転するように中央シャフト２２に取り付けられているディスク１２８として示されている送信器回路基板に、導体１２６を介して軸位置情報の形で伝達される。受信器回路基板１３２はハウジング１２の上部１３０内に固定的に取付けられており、ディスク１２８に並置されかつその近くに位置し、軸位置情報を受け取って、以下に詳細に記載する方法により外部プロセッサ１４０にそれを伝達する。上述したようなクイル１４の構造により、軸方向変位を正確に求めることができるようになり、この結果、より広範囲にわたり軸位置を決定でき、多種多様な試験材料に容易に対応することができる。
【００１９】
トランスデューサ１５０として示されている回転位置検出器は、テーブル３６に対する圧盤３４の回転変位に関連する情報を捉え、上述した特許第４，５０１，１５５号に詳細に記載されているように、標本５０の歪みの測定値を生成し、この情報をプロセッサ１４０に伝送する。
【００２０】
サーミスタ１６０とされる温度センサは、標本５０に並置され、かつその近くに位置する圧盤３４に設置されており、上記した軸方向変位と回転変位の測定中に、標本５０自体の温度に関連する情報を捉える。試料温度の情報は、サーミスタ１６０からディスク１２８の形で設けられる送信器回路基板に、導体１６２を介して伝達される。受信器回路基板１３２は、以下に詳述するように、この温度情報を受け取って、プロセッサ１４０に伝送する。
【００２１】
図２のほか、図９を参照して説明する。外部プロセッサ１４０への軸位置情報と試料温度情報の伝送は、非常に高い程度の精度が維持されるように、圧盤３４の回転変位を妨げたり、或いはそれ以外の影響によって軸方向変位に影響がでないようにして行われる。このために、軸位置情報が、トランスデューサ１２０から、可動ディスク１２８に担持されている軸位置情報信号送信器回路１７０に、導体１２６を介して伝達される。軸位置情報信号受信器回路１８０は、静止受信器回路基板１３２に担持されている。アイソレータは、ディスク１２８と受信器回路基板１３２との間を機械的および電気的に絶縁するために、ディスク１２８と受信器回路基板１３２の間に空隙１８６を有する構成とされている。軸位置情報信号は、機械的絶縁および電気的絶縁を維持したまま、軸方向変位の測定について所望の精度を保証する情報伝達系によって、軸位置情報信号送信器回路１７０から軸位置情報信号受信器回路１８０に送信される。図に示した実施形態では、情報伝達系は、誘導構造によって軸位置情報の送信を行っている。このため、軸位置情報信号送信器回路１７０は、トランスデューサ１２０から受け取った情報を、対応する軸位置情報信号に変換するための情報−信号コンバータ１７２、信号ドライバ１７４、および軸位置情報信号一次コイル１７６を有し、これらは全てディスク１２８に担持されている。軸位置情報信号受信器回路１８０は、二次コイル１８２と、ハイパスフィルタおよびアンプ１８４を有する。一次コイル１７６と二次コイル１８２間のトランスフォーマのエアギャップにより空隙１８６が作られている。軸位置情報信号は、機械的絶縁および電気的絶縁が維持された状態で、所望の精度が保証されるようにして、電磁誘導によって一次コイル１７６から二次コイル１８２に伝達される。次に、ハイパスフィルタおよびアンプ１８４は、軸位置情報信号から軸位置情報を得て、この軸位置情報を外部プロセッサ１４０に伝送する。
【００２２】
同様に、試料温度情報は、機械的絶縁および電気的絶縁を維持した状態で、標本５０の温度測定について所望の精度を保証する情報伝達系によって送信される。このため、図に示した実施形態では、試料温度情報が、サーミスタ６０から可動ディスク１２８に担持されている試料温度情報信号送信器回路１９０に、導体１６２を介して伝達される。試料温度情報信号送信器回路１９０は、サーミスタ１６０から受け取った試料温度情報を試料温度情報信号に変換するための信号コンバータ１９２、信号ドライバ１９４および試料温度信号一次コイル１９６を有し、これらは全てディスク１２８に担持されている。試料温度情報信号受信器回路２００は、受信器回路基板１３２に設けられており、二次コイル２０２とハイパスフィルタおよびアンプ２０４を有している。前述と同様に、空隙１８６は、ディスク１２８と受信器回路基板１３２間を機械的および電気的に絶縁しており、一次コイル１９６と二次コイル２０２間のトランスフォーマのエアギャップにより形成されている。試料温度情報信号は、機械的絶縁および電気的絶縁が維持され、所望の精度が保証されるように、電磁誘導によって一次コイル１９６から二次コイル２０２に伝達される。次に、ハイパスフィルタおよびアンプ２０４は、試料温度情報信号から試料温度情報を得て、試料温度情報を外部プロセッサ１４０に伝送する。
【００２３】
ディスク１２８と受信器回路基板１３２間の空隙１８６によって形成される機械的絶縁および電気的絶縁を破ることなく、電力伝達系によって、軸位置情報信号送信器回路１７０と試料温度情報信号送信器回路１９０に電力が供給される。このため、直流電源２１０は、受信器回路基板１３２に設けられている電源回路２１２に電力を供給する。電源回路２１２は、オシレータ２１４、電力ドライバ２１６および電源一次コイル２１８を有する。電源回路２２０は、ディスク１２８に設けられており、電磁誘導によって電源一次コイル２１６から電力を受け取るための誘導構造中に、電源一次コイル２１６に並置されている電源二次コイル２２２を有する。電源二次コイル２２２は、整流器およびフィルタ２２４に結合されており、電圧調整器２２６を介して直流電力を軸位置情報信号送信器回路１７０と試料温度信号送信器回路１９０に伝送する。
【００２４】
信号送信器回路１７０、１９０および信号受信器回路１８０、２００と、空隙１８６による構成により、標本５０のレオロジー特性を決定する試験パラメータの測定に関連する情報が、その情報が発生する箇所の近くで取得できるようになると共に、試験を行っている間、標本５０に生じる歪みに対応する自由な円周方向変位または軸方向変位に干渉する可能性のある何らかの機械的接続または電気的接続を必要とすることなく、プロセッサ１４０に伝送できる。可動圧盤３４内にサーミスタ１６０を取り付けたことにより、温度情報が発生する箇所の近くで温度測定を行うことができるようになり、応答時間が短縮できるほか、実際の温度を導出するための外挿または演算を必要とすることなく、温度を直接読み出し、精度向上を図ることが可能となる。同様に、電源回路２１２に並置された電源回路２２０と、空隙１８６による構成により、相対円周方向変位および相対軸方向変位に無視できない（measurable）影響を及ぼすことなく、情報信号送信器回路１７０、１９０に電力を供給することが可能となる。
【００２５】
上記の伝達系を介した情報と電力の伝達においては、個々の信号が破壊されないように、各信号を他の信号から電気的に絶縁する必要があることに留意されたい。この絶縁は、各信号を所定の周波数特定を有する手段によって伝達する、各信号に異なる周波数範囲を割り当て、フィルタを使用して信号を分離することによって実現できる。例えば、電源回路２１２、２２０は５０ＫＨｚで作動し、温度信号回路１９０、２００は５００ＫＨｚで作動し、軸位置情報信号回路１７０、１８０は５ＭＨｚで作動するようにしてもよい。このようにして、図９の符号１８４、２０４に示すように、受信器回路に単純なフィルタを設けることによって、絶縁を容易に行うことができる。二進情報の時分割多重化、交番周波数（alternating frequencies）または交番パルス幅（width of alternating pulses）を使用して各信号を絶縁することも可能である。
【００２６】
図に示した実施形態では各伝達系が誘導構造を有しているが、位置情報と温度情報、電力の送信を行う代替の構成も利用可能であることが明らかである。このような構成は、ＬＥＤを変調して情報信号を伝達する光学系と、静電容量結合によって情報信号を伝達する静電容量系を有する。これらの系の各々により、所望の情報が生成されている箇所の近くで測定中の試験パラメータを直接読み出すことで、高精度と応答時間の短縮を実現するために、レオメータの可動部品に取り付けられている電力供給された測定センサを使用して、変位および温度を直接測定できるようになる。
【００２７】
本発明は、上にまとめた目的および利点の全てことがわかるであろう。すなわち、粘性の低い流体、分散体およびゲルから、粘性の高いポリマーメルトにわたる試料材料の、安定し、動的で、一時的な非常に広範囲の流体力学的解析を実行できる先進の改良されたレオメータの提供。従来よりも、短時間かつ高精度で、広範な性能仕様範囲にわたるレオロジー試験の実施の実現。レオメータによる測定の全体的な品質の向上。より容易かつ高精度な、レオロジー試験標本の法線方向変位測定と温度測定の実現。より高い精度を得るため、レオロジー試験標本の測定に対する高い制御の保証。広範囲の同時解析のための同時試験の実現。試験箇所に対する条件を最小にしつつ、広範囲の環境条件への適応。レオメータの可動構成要素に取り付けられている電力供給された測定センサを使用した、所望の情報が生成されている箇所の近くでの測定中の試験パラメータの直接読み取りの実現。長い耐用年数にわたる典型的な性能への高信頼性の付与。以上を実現する。
【００２８】
上記の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明は例に過ぎないことを理解されたい。添付の特許請求の範囲に記載した本発明の真の趣旨および範囲から逸脱することなく、設計および構造のさまざまな詳細を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の改良を使用するレオメータの部分模式正面図である。
【図２】図１の線２−２における長手方向の拡大断面図である。
【図３】図２の部分の別の長手方向の拡大断面図である。
【図４】内部構造を示すために切断した、図３に示した部分の構成要素を示す図である。
【図５】図４の線５−５における、図４の構成要素の長手方向の拡大断面図である。
【図６】図５の線６−６における横方向断面図である。
【図７】図５の線７−７における横方向断面図である。
【図８】図５の線８−８における横方向断面図である。
【図９】レオメータの試験標本から取得した情報を外部プロセッサに伝送するシステムの模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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