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製品詳細

VROC 高粘性液体用 高精度粘度計・ビスコメーター・レオメーター

High Precision Visometer/Rheometer-on-a-chip
ニュートン・非ニュートン粘性用MEMSマイクロマシン計測装置

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複合流体及び有機化合物の実粘度曲線を測定できる装置で、下記のアプリケーションに最適です。
ラボラトリー/研究室
・マイクロサンプル研究開発
・高剪断性粘度・ずり速度粘性の測定
・高速大量分析
・ポータブル装置での現場計測
オンライン品質管理
・リアルタイム品質管理(QC)

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動作管理

VROC™Viscometer/Rheometer-on-a-chip(粘度計/レオメーター)の原理は、よく知られた科学的な法則(k.Walters, Rheometry)を応用したもので、測定する液が長方形の溝を通過する間に下がる圧力から粘度を測定します。

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物理的構造

VROC™チップは、ガラスにシリコンの圧力センサーを並べた長方形スリットでできています。独自に開発した長方形スリットは、入口、側面、出口、で生じる摂動を軽減するデザインです。MEMSを使い加工した薄型構造は、センサー精度の向上に直接貢献し、高ずり速度のような変異性流体でも精密な測定が可能です。

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使用方法

サンプルがスリットチャンネルを通過する際、並んだ体系圧力センサーが別々の位置で圧力を測定します。前述のように流体の摂動はごく僅かです。

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測定結果分析

スリット内で液が充分に展開した場合、位置の関数として測定された圧力はグラフ1のように直線でなくてはなりません。グラフの傾斜から、下記の計算式を使い、壁面のずり速度圧力(τ)が計算できます。サンプルの粘度(n)の計算を右に記載いたしました。
　　　　　

Q:流量
w:チャンネル幅
h:チャンネル高さ
　　　　　

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ニュートン液体については上記分析で十分です。

しかしながら、非ニュートン液体の場合、見かけ上のずり速度は実際のずり速度と等しくなく、正しい速度を確認する必要があります。長方形スリットの流動に厳密なWeissenberg-Rabinowitsch補正を適用することで実際のずり速度が計算できます。

精度を確保するため、VROC™用ソフトウェアのアプリケーションは非ニュートン流体測定補正を行います。
計算式は右式を参照ください。

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浅い溝の利点

フローチャンネルの浅い溝には下記のような重要な利点があります。

レオメーターで測定不可能な極めて高いずり速度の微量サンプル粘度を精密に測定し、浅い溝による擬似潤滑性、高速被膜及びインクジェットプロセスを可能にします。

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