KR101123960B1 - Fluid viscometer - Google Patents

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KR101123960B1
KR101123960B1 KR1020090094985A KR20090094985A KR101123960B1 KR 101123960 B1 KR101123960 B1 KR 101123960B1 KR 1020090094985 A KR1020090094985 A KR 1020090094985A KR 20090094985 A KR20090094985 A KR 20090094985A KR 101123960 B1 KR101123960 B1 KR 101123960B1
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양성
강양준
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광주과학기술원
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Abstract

본 발명은 비뉴턴(non-Newtonian) 및 뉴턴(Newtonian) 거동을 갖는 유체와 다양한 전단률 상에서의 유체의 점도 측정을 할 수 있는 휴대 가능한 유체 점도 측정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유체 점도 측정 장치는 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와, 제1유체주입부 및 제2유체주입부를 상호 연결하며 기준유체 및 측정 대상 유체의 유로를 형성하는 유동저항관과, 유동저항관에 일정 간격으로 연통 배치되고 유동저항관 유로 상으로 유동되는 기준유체 및 측정 대상 유체를 각각 수령하여 기준유체 및 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 유동저항관에 일정 간격으로 표시채널부를 배치하여 기준유체 및 측정 대상 유체의 유동 거리의 시인성을 향상시킴과 더불어 표시채널부의 개수비를 이용하여 측정 대상 유체의 점도를 산출할 수 있고, 이에 따라 구조를 슬림화하여 휴대성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a portable fluid viscosity measuring device capable of measuring the viscosity of fluids having non-Newtonian and Newtonian behavior and fluids at various shear rates. The fluid viscosity measuring apparatus according to the present invention includes a first fluid injection part into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, a second fluid injection part into which a measurement target fluid to be measured is injected, and a first fluid injection part. And a flow resistance tube interconnecting the second fluid inlet and forming a flow path of the reference fluid and the measured fluid, and a reference fluid and a fluid to be measured which are arranged in communication with the flow resistance tube at regular intervals and flow on the flow resistance pipe flow path. And a plurality of display channel portions each receiving and displaying a flow distance of the reference fluid and the measurement target fluid. Accordingly, the display channel portions are arranged in the flow resistance tube at regular intervals to improve visibility of the flow distance between the reference fluid and the measurement target fluid, and the viscosity of the measurement target fluid can be calculated using the number ratio of the display channel portions. Accordingly, the structure can be slimmed down to improve portability.

비뉴턴 유체(non-Newtonian fluid), 뉴턴 유체(Newtonian fluid), 점도(viscosity), 전단률(shear rate), 유동거리, 점성 계수 Non-Newtonian fluid, Newtonian fluid, viscosity, shear rate, flow distance, viscosity coefficient

Description

유체 점도 측정 장치{FLUID VISCOMETER}Fluid Viscosity Measuring Device {FLUID VISCOMETER}

본 발명은, 유체 점도 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 비뉴턴(non-Newtonian) 및 뉴턴(Newtonian) 거동을 갖는 유체의 점도 측정 및 다양한 전단률(shear rate) 조건에서의 점도 측정을 할 수 있는 휴대 가능한 유체 점도 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring fluid viscosity, and more particularly, to measuring viscosity of fluids having non-Newtonian and Newtonian behavior and measuring viscosity at various shear rate conditions. A portable fluid viscosity measuring device can be provided.

유체의 점도를 측정하는 유체 점도 측정 장치는 고정된 면과 운동 면 사이에 전단력이 발생하는 형태의 저항유도(drag flow)형 및 관 양측단 사이의 압력차에 의하여 발생하는 전단력이 압력 구동유동(pressure-driven flow)형으로 크게 분류된다.The fluid viscosity measuring device for measuring the viscosity of a fluid is characterized by a drag flow type in which a shear force is generated between a fixed surface and a moving surface, and a shear force generated by a pressure difference between both ends of a pipe. It is classified into a pressure-driven flow type.

여기서, 일반적으로 유체 점도 측정 장치는 혈액의 점도를 측정하는 데 많이 사용되고 있다. 유체 점도 측정 장치는 기준 점도를 갖는 기준유체와 혈액 등과 같은 점도 측정 대상 유체를 상호 비교함으로써, 측정 대상 유체의 점성 계수를 산출할 수 있다.Here, generally, the fluid viscosity measuring device is widely used to measure the viscosity of blood. The fluid viscosity measuring device may calculate the viscosity coefficient of the fluid to be measured by comparing the reference fluid having a reference viscosity with the fluid to be measured, such as blood.

예를 들어, 유체 점도 측정 장치에 의해 측정된 혈액의 점도는 인체의 질병 등을 판단하는 데 유용한 자료로 사용된다.For example, the viscosity of the blood measured by the fluid viscosity measuring device is used as a useful data for judging a disease of the human body.

그래서, 혈액의 점도를 측정하여 인체의 발병 또는 질병 등을 진단할 수 있는 유체 점도 측정 장치는 어느 장소나 사용될 수 있는 휴대용 방식이 더 유용할 수 있다. 물론, 휴대용 방식의 유체 점도 측정 장치는 그 크기 및 부피의 축소를 위해 최소한의 구동 장치로 마련되는 것이 요구되고 있다.Thus, a fluid viscosity measuring device capable of diagnosing the onset or disease of a human body by measuring the viscosity of blood may be more useful in a portable manner that can be used anywhere. Of course, the portable fluid viscosity measuring device is required to be provided with a minimum driving device for reducing the size and volume.

또한, 혈액 등과 같은 유체는 전단률의 변화에 따라 그 점도가 변화되는 비뉴턴 유체이므로, 다양한 전단률 조건에서의 점도를 측정할 수 있는 유체 점도 측정 장치가 요구되고 있는 추세이다.In addition, since a fluid such as blood is a non-Newtonian fluid whose viscosity changes with a change in shear rate, a fluid viscosity measuring apparatus capable of measuring viscosity under various shear rate conditions is in demand.

따라서, 본 발명의 목적은, 휴대용으로 사용하기 위해 크기 및 부피가 축소되도록 구조가 개선된 유체 점도 측정 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fluid viscosity measuring apparatus having an improved structure such that the size and volume are reduced for portable use.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 다양한 전단률 조건에서의 점도를 측정할 수 있도록 구조가 개선된 유체 점도 측정 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a fluid viscosity measuring apparatus having an improved structure to measure the viscosity at various shear rate conditions.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects which are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제의 해결 수단은, 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부를 상호 연결하며, 상기 기준 유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 형성하는 유동저항관과, 상기 유동저항관에 일정 간격으로 연통 배치되고 상기 유동저항관 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체를 각각 수령하여, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치에 의해 이루어진다.Means for solving the above problems include a first fluid injection part into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, a second fluid injection part into which a measurement target fluid to be measured is injected, and the first fluid injection part and A flow resistance tube that interconnects the second fluid injection portion and forms a flow path between the reference fluid and the measurement target fluid; and the reference fluid is disposed in communication with the flow resistance tube at regular intervals and flows on the flow resistance tube flow path. And a plurality of display channel portions for receiving the fluid and the fluid to be measured, respectively, for displaying the flow distances of the reference fluid and the fluid to be measured.

여기서, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부에 인접한 상기 표시채널부 사이에 각각 배치되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 개폐하는 한 쌍의 밸브를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a pair of valves disposed between the display channel portions adjacent to the first fluid injection portion and the second fluid injection portion to open and close the flow paths of the reference fluid and the measurement target fluid. .

한 쌍의 상기 밸브는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 동시에 유동되도록 상기 유동저항관의 유로를 동시에 개방하는 것이 바람직하다.It is preferable that the pair of valves simultaneously open the flow path of the flow resistance tube so that the reference fluid and the measurement target fluid flow simultaneously.

그리고, 바람직하게 상기 표시채널부들은 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동 방향의 가로 방향으로 형성될 수 있다.Preferably, the display channel portions may be formed in the transverse direction of the flow direction of the reference fluid and the measurement target fluid.

또한, 바람직하게 상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체가 수령된 상기 표시채널부의 개수비를 이용하여 상기 측정 대상 유체의 점도를 측정할 수 있다.In addition, preferably, the viscosity of the fluid to be measured may be measured using the ratio of the number of the display channel portion through which the reference fluid and the fluid to be measured are received.

더욱 바람직하게 상기 측정 대상 유체의 점성 계수는 이하 수학식에 기초하여 계산될 수 있다.More preferably, the viscosity coefficient of the fluid to be measured may be calculated based on the following equation.

Figure 112009061337339-pat00001
Figure 112009061337339-pat00001

Figure 112009061337339-pat00002
: 기준유체의 점성 계수
Figure 112009061337339-pat00002
= Coefficient of viscosity of the reference fluid

Figure 112009061337339-pat00003
: 측정 대상 유체의 점성 계수
Figure 112009061337339-pat00003
= Viscosity coefficient of the fluid to be measured

Figure 112009061337339-pat00004
: 기준유체와 유동저항관 사이의 표면장력
Figure 112009061337339-pat00004
: Surface tension between reference fluid and flow resistance tube

Figure 112009061337339-pat00005
: 측정 대상 유체와 유동저항관 사이의 표면장력
Figure 112009061337339-pat00005
: Surface tension between the fluid to be measured and the flow resistance tube

Figure 112009061337339-pat00006
: 기준유체와 유동저항관 사이의 접촉각
Figure 112009061337339-pat00006
: Contact angle between reference fluid and flow resistance tube

Figure 112009061337339-pat00007
: 측정 대상 유체와 유동저항과 사이의 접촉각
Figure 112009061337339-pat00007
: Contact angle between the fluid to be measured and the flow resistance

Figure 112009061337339-pat00008
: 기준유체를 수령하는 표시채널부의 개수
Figure 112009061337339-pat00008
: Number of display channel sections to receive reference fluid

Figure 112009061337339-pat00009
: 측정 대상 유체를 수령하는 표시채널부의 개수
Figure 112009061337339-pat00009
: Number of display channel sections to receive the fluid to be measured

상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체의 경계면을 유지하기 위해 상기 기준유체에 대한 표면장력(

Figure 112009061337339-pat00010
)과 상기 측정 대상 유체에 대한 표면장력(
Figure 112009061337339-pat00011
) 비가 2이하인 것이 바람직하다.Surface tension for the reference fluid to maintain the interface between the reference fluid and the fluid to be measured (
Figure 112009061337339-pat00010
) And the surface tension for the fluid to be measured (
Figure 112009061337339-pat00011
The ratio is preferably 2 or less.

상기 기준유체는 전단률(shear rate)에 관계없이 일정 점도를 갖는 뉴턴 유체(Newtonian Fluid)를 포함하고, 상기 측정 대상 유체는 전단률에 따라 점도가 변화되는 비뉴턴 유체(non-Newtonian Fluid)를 포함할 수 있다.The reference fluid includes a Newtonian fluid having a constant viscosity regardless of the shear rate, and the fluid to be measured includes a non-Newtonian fluid whose viscosity changes according to the shear rate. It may include.

상기 기준유체는 인산완충식식염수(phosphor buffered seline: PBS)이고, 상기 측정 대상 유체는 혈액(blood)인 것이 바람직하다.The reference fluid is phosphor buffered saline (PBS), and the measurement fluid is preferably blood.

상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체는 전단률에 관계없이 일정 점도를 갖는 뉴턴 유체를 포함할 수 있다.The reference fluid and the fluid to be measured may include Newtonian fluid having a predetermined viscosity regardless of shear rate.

상기 기준유체는 초순수(DI water)이고, 상기 측정 대상 유체는 SDS 용액(SDS solution)인 것이 바람직하다.The reference fluid is ultrapure water (DI water), and the measurement target fluid is preferably an SDS solution.

한편, 상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부를 상호 연결하며, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 형성하는 유동저항관과, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부에 인접한 상기 유동저항관의 유로 상에 배치되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 개폐하는 한 쌍의 밸브와, 한 쌍의 상기 밸브 사이의 상기 유동저항관에 일정 간격으로 연통 배치되고 상기 유동저항관 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체를 각각 수령하여, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치에 의해서도 이루어진다.On the other hand, according to the present invention, in accordance with the present invention, the first fluid injection portion is injected with a reference fluid having a reference viscosity (viscosity) and the second fluid injection portion is injected with the measurement target fluid to measure the viscosity, A flow resistance tube interconnecting the first fluid injector and the second fluid injector to form a flow path between the reference fluid and the fluid to be measured, and adjacent to the first fluid injector and the second fluid injector; A pair of valves disposed on the flow path of the flow resistance tube, the pair of valves for opening and closing the flow path of the reference fluid and the fluid to be measured, and the flow resistance tube between the pair of valves at regular intervals and the flow A plurality of display channel portions configured to receive the reference fluid and the measurement target fluid respectively flowing on the resistance tube flow path, and to display the flow distances of the reference fluid and the measurement target fluid; Fluid viscosity, characterized in that the box is made by the measuring device.

반면, 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부를 상호 연결하고 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 형성하며, 각각 상이한 단면적을 갖는 복수의 유동저항관과, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부에 인접한 상기 유동저항관의 유로 상에 배치되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 개폐하는 한 쌍의 밸브와, 한 쌍의 상기 밸브 사이의 복수의 상기 유동저항관 유로 상에 일정 간격으로 각각 연통 배치되고 상기 유동저항관의 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 각각 수령되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유 동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치에 의해서도 이루어진다.On the other hand, a first fluid injecting portion into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, and a second fluid injecting portion into which a fluid to be measured to measure a viscosity is injected, and the first fluid injecting portion and the second fluid injecting portion are injected. A plurality of flow resistance tubes interconnecting the portions and forming flow paths of the reference fluid and the fluid to be measured, each having a different cross-sectional area, and the flow resistance tubes adjacent to the first fluid injection portion and the second fluid injection portion. A pair of valves disposed on the flow path, the pair of valves for opening and closing the flow path of the reference fluid and the measurement target fluid; The reference fluid and the measurement target fluid flowing over the flow path of the resistance tube are respectively received, and a plurality of the flow distances of the reference fluid and the measurement target fluid are displayed. It is also made by a fluid viscosity measuring device comprising a display channel portion.

여기서, 한 쌍의 상기 밸브는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 동시에 복수의 상기 유동저항관으로 각각 유동되도록 복수의 상기 유동저항관의 유로를 동시에 개방하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the pair of valves simultaneously open the flow paths of the plurality of flow resistance tubes so that the reference fluid and the measurement target fluid flow to the plurality of flow resistance tubes, respectively.

또한, 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부와, 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되며, 기 제1유체주입부에 대해 원주 방향으로 연장되어 상기 측정 대상 유체의 유로가 형성된 연장관을 갖는 제2유체주입부와, 상기 제1유체주입부 및 상기 연장관 사이를 방사상으로 상호 연결하고 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체를 유로를 형성하는 적어도 하나의 유동저항관과, 상기 유동저항관 유로 상에 일정 간격으로 각각 연통 배치되고 상기 유동저항관의 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 각각 수령되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치에 의해서도 이루어진다.In addition, a first fluid injecting portion into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, and a fluid to be measured for injecting a viscosity are injected, and extend in the circumferential direction with respect to the first fluid injecting portion, thereby measuring the fluid to be measured. A second fluid injection unit having an extension tube formed with a flow path of at least one flow resistance tube, at least one flow resistance tube radially interconnecting the first fluid injection unit and the extension tube, and forming a flow path between the reference fluid and the measurement target fluid; And each of the reference fluid and the measurement target fluid which are disposed in communication with each other at a predetermined interval on the flow resistance tube flow path and flow on the flow resistance tube flow path, respectively, to determine a flow distance between the reference fluid and the measurement target fluid. It also comprises a fluid viscosity measuring device comprising a plurality of display channel portion for displaying.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

따라서, 상기 과제의 해결 수단에 따르면, 기준유체와 측정 대상 유체의 모세관 운동에 의하여 각각 유동 저항관 내부로 유동시킴에 따라 기준유체와 측정 대 상 유체의 유동을 위한 부가장치가 불필요하게 되고, 이에 따라 유체 점도 측정 장치의 슬림화를 구현하여 휴대성을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the solution of the above problem, as the fluid flows inside the flow resistance tube by the capillary motion of the reference fluid and the measurement target fluid, an additional device for the flow of the reference fluid and the measurement target fluid becomes unnecessary. Accordingly, it is possible to improve the portability by implementing a slimmer fluid viscosity measuring device.

또한, 유동저항관에 일정 간격으로 표시채널부를 배치하여 기준유체 및 측정 대상 유체의 유동 거리의 시인성을 향상시킴과 더불어 표시채널부의 개수비를 이용하여 측정 대상 유체의 점도를 산출할 수 있고, 이에 따라 구조를 슬림화하여 휴대성을 향상시킬 수 있는 유체 점도 측정 장치가 제공된다.In addition, it is possible to improve the visibility of the flow distance between the reference fluid and the measurement target fluid by arranging the display channel sections at regular intervals in the flow resistance tube, and calculate the viscosity of the measurement target fluid using the number ratio of the display channel sections. Accordingly, a fluid viscosity measuring device capable of improving the portability by slimming the structure is provided.

더불어, 각각 상이한 단면적을 갖는 복수의 유동저항관을 구비하여 다양한 전단률 조건하에서도 측정 대상 유체의 점도를 산출할 수 있다.In addition, a plurality of flow resistance tubes each having a different cross-sectional area can be provided to calculate the viscosity of the fluid to be measured under various shear rate conditions.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 구성 및 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Advantages and features of the present invention, and a configuration and method for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. For reference, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

설명하기에 앞서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치는 1개의 유동저항관을 갖는 제1실시 예, 복수의 유동저항관을 갖는 제2실시 예, 그리고 연장관을 마련된 제2유체주입부를 갖는 제3실시 예로 구분되어 있음을 미리 밝혀둔다.Prior to the description, the fluid viscosity measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a first embodiment having one flow resistance tube, a second embodiment having a plurality of flow resistance tubes, and a second fluid injection provided with an extension tube. It is noted that the third embodiment having the wealth is divided in advance.

또한, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치는 동일 명칭에 대해 동일 도면 부호로 기재하였으나, 본 발명의 제2 및 제3실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 경우 복수의 유동저항관을 가지므로 복수의 유동저항관에 대해 각각 상이한 도면 부호로 기재하였음도 미리 밝혀둔다.In addition, although the fluid viscosity measuring apparatus according to the first and second embodiments of the present invention are described with the same reference numerals for the same name, in the case of the fluid viscosity measuring apparatus according to the second and third embodiments of the present invention Since it has a flow resistance tube, it turns out in advance that it is described with the different code | symbol about a plurality of flow resistance tubes, respectively.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 구성 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a fluid viscosity measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)는 본체(10), 유체주입부(30), 유동저항관(40), 표시채널부(50), 밸브(60), 밸브구동부(70), 입력부(80), 출력부(90) 및 제어부(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the fluid viscosity measuring apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a main body 10, a fluid injection unit 30, a flow resistance tube 40, a display channel unit 50, The valve 60, the valve driving unit 70, the input unit 80, the output unit 90, and the control unit 100 are included.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시 예는 밸브구동부(70), 입력부(80), 출력부(90) 및 제어부(100)를 포함하는 자동 방식의 유체 점도 측정 장치(1)이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시 예와 달리, 수동 방식의 유체 점도 측정 장치(1)일 경우 밸브구동부(70), 입력부(80), 출력부(90) 및 제어부(100)는 생략될 수 있다.Here, a preferred embodiment of the present invention is an automatic fluid viscosity measuring apparatus 1 including a valve driving unit 70, an input unit 80, an output unit 90, and a control unit 100. However, unlike the preferred embodiment of the present invention, in the case of the manual fluid viscosity measuring apparatus 1, the valve driving unit 70, the input unit 80, the output unit 90 and the control unit 100 may be omitted.

본체(10)는 유체 점도 측정 장치(1)의 외관을 형성한다. 본체(10)의 내부에는 유체주입부(30), 유동저항관(40), 표시채널부(50), 밸브(60), 밸브구동부(70) 및 제어부(100)가 수용된다. 그리고, 본체(10)의 외부에는 작동 신호를 인가하는 입력부(80)와 측정 점도 등을 출력하는 출력부(90)가 배치된다. 한편, 본체(10) 내부에는 본 발명에는 도시되어 있지 않지만, 밸브구동부(70) 및 출력부(90) 등을 구동하기 위한 배터리 또는 충전지가 수용될 수도 있다.The main body 10 forms the appearance of the fluid viscosity measuring device 1. The fluid injection unit 30, the flow resistance tube 40, the display channel unit 50, the valve 60, the valve driving unit 70, and the control unit 100 are accommodated in the main body 10. In addition, an input unit 80 for applying an operation signal and an output unit 90 for outputting a measured viscosity and the like are disposed outside the main body 10. Meanwhile, although not shown in the present invention, the battery 10 or the battery for driving the valve driving unit 70 and the output unit 90 may be accommodated in the main body 10.

다음으로 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 제1작동도, 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 제2작동도, 그리고 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 제3작동도이다.Next, FIG. 2 is a schematic first operation diagram of a fluid viscosity measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic second operation diagram of a fluid viscosity measurement apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic third operation diagram of the fluid viscosity measuring device according to the first embodiment of the present invention.

유체주입부는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1유체주입부(32) 및 제2유체주입부(34)를 포함한다.As shown in FIGS. 2 to 4, the fluid injection unit includes a first fluid injection unit 32 and a second fluid injection unit 34.

제1유체주입부(32)는 기준 점도(viscosity)(A)를 갖는 기준유체(A)가 주입된다. 제1유체주입부(32)에 주입되는 기준유체(A)는 전단률의 변화와는 무관하게 점도를 유지하는 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 사용된다. 본 발명의 일 실시 예로서, 제1유체주입부(32)에 주입되는 기준유체(A)는 인산완충식염수(phosphor buffered seline: PBS) 또는 초순수(DI water)와 같은 뉴턴 유체가 사용된다.The first fluid injection part 32 is injected with a reference fluid A having a reference viscosity A. As the reference fluid A injected into the first fluid injection part 32, a Newtonian fluid that maintains viscosity regardless of the change in shear rate is used. In one embodiment of the present invention, the reference fluid A injected into the first fluid injection unit 32 may be a Newtonian fluid such as phosphor buffered saline (PBS) or ultra pure water (DI water).

제2유체주입부(34)는 측정하고자 하는 점도를 갖는 측정 대상 유체(B)가 주입된다. 제2유체주입부(34)에 주입되는 측정 대상 유체(B)는 전단률에 따라 점도가 변화되는 비뉴턴 유체(non-Newtonian fluid)와 전단률에 관계없이 일정 점도를 갖는 뉴턴 유체 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로서, 제2유체주입부(34)에 주입되는 측정 대상 유체(B)는 전단률에 따라 점도가 변화되는 비뉴턴 유체인 혈액으로 설명한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 제2유체주입부(34)에 주입되는 측정 대상 유체(B)로는 뉴턴 유체인 SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) solution 등과 같은 유체가 이용될 수도 있다.The second fluid injection part 34 is injected with a measurement target fluid B having a viscosity to be measured. The measurement target fluid B injected into the second fluid injection part 34 may be any one of a non-Newtonian fluid whose viscosity changes according to the shear rate and a Newtonian fluid having a constant viscosity regardless of the shear rate. Can be used. As an embodiment of the present invention, the measurement target fluid B injected into the second fluid injection unit 34 will be described as blood, which is a non-Newtonian fluid whose viscosity changes according to the shear rate. However, as described above, a fluid such as SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) solution, which is a Newtonian fluid, may be used as the measurement target fluid B injected into the second fluid injector 34.

유동저항관(40)은 제1유체주입부(32)와 제2유체주입부(34) 사이를 상호 연결한다. 유동저항관(40)은 내부에 기준유체(A) 및 측정 대상 유체(B)의 유로가 형성되는 관(tube) 형상으로 마련된다. 유동저항관(40)은 본 발명의 일 실시 예로서, 사각 단면 형상을 갖는 사각통 형상으로 마련되나, 본 발명과 달리 원형 단면 형상 및 다각형 단면 형상을을 갖는 원통 및 다각통 형상으로 마련될 수도 있다.The flow resistance tube 40 interconnects between the first fluid injection portion 32 and the second fluid injection portion 34. The flow resistance tube 40 is provided in a tube shape in which a flow path of the reference fluid A and the measurement target fluid B is formed. Flow resistance tube 40 is provided as a rectangular cylinder shape having a rectangular cross-sectional shape as an embodiment of the present invention, unlike the present invention may be provided in a cylindrical and polygonal cylinder shape having a circular cross-sectional shape and a polygonal cross-sectional shape. have.

여기서, 제1유체주입부(32)와 제2유체주입부(34)를 상호 연결하는 유동저항관(40)의 내부에서는 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)의 준평형, 즉 압력 평형이 이루어진다. 유동저항관(40) 내부에서 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)는 준평형에 의해 상호 경계면을 유지한다. 이렇게 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)가 준평형에 의해 상호 안정적인 경계면을 유지할 때, 측정 대상 유체(B)의 점도를 측정할 수 있다.Here, the quasi-equilibrium, that is, the pressure of the reference fluid (A) and the measurement target fluid (B) in the flow resistance tube 40 interconnecting the first fluid injection portion 32 and the second fluid injection portion 34 Equilibrium is achieved. In the flow resistance tube 40, the reference fluid A and the measurement target fluid B maintain a mutual interface by quasi-equilibrium. Thus, when the reference fluid A and the measurement target fluid B maintain the mutually stable interface by quasi-equilibrium, the viscosity of the measurement target fluid B can be measured.

한편, 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)가 표면장력에 대해 유동저항관(40) 내부에서 상호 안정적인 경계면을 유지하는 실험예는 다음의 <표>와 같다.On the other hand, the experimental fluid in which the reference fluid (A) and the measurement target fluid (B) maintain a mutually stable interface in the flow resistance tube 40 with respect to the surface tension is shown in the following <Table>.

<표><Table>

Figure 112009061337339-pat00012
Figure 112009061337339-pat00012

상기 <표>에 기재된 바와 같이, 볼드체로 표시된 영역의 비율을 살펴보면 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)의 표면장력 비가 2 이상인 경우, 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)의 상호 경계면이 불안정 상태가 된다. 이와 같이 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)의 경계면 상태가 불안정해질 경우, 측정 대상 유체(B)의 정확한 점도 측정의 곤란성이 발생한다. 이에, 기준유체(A) 사용 시 측정 대상 유체(B)에 대한 기준유체(A)의 표면장력 비를 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, <표>에 기재된 바와 같이, 혈액과 같은 측정 대상 유체(B)에 대한 기준으로 2이하의 표면장력 비율을 갖는 PBS가 기준유체(A)로 사용될 수 있다.As shown in the above <Table>, looking at the ratio of the area shown in bold, when the surface tension ratio of the reference fluid (A) and the measurement target fluid (B) is 2 or more, the ratio of the reference fluid (A) and the measurement target fluid (B) The mutual interface becomes unstable. As described above, when the interface state between the reference fluid A and the measurement target fluid B becomes unstable, difficulty in accurately measuring the viscosity of the measurement target fluid B occurs. Therefore, when using the reference fluid (A), it is preferable to select in consideration of the surface tension ratio of the reference fluid (A) to the measurement target fluid (B). For example, as described in <Table>, PBS having a surface tension ratio of 2 or less as a reference for the fluid B to be measured, such as blood, may be used as the reference fluid A.

다음으로 표시채널부(50)는 유동저항관(40)에 일정 간격으로 연통 배치되고 유동저항관(40) 유로 상으로 유동되는 기준유체(A) 및 측정 대상 유체(B)를 각각 수령하도록 복수개로 마련된다. 표시채널부(50)는 기준유체(A) 및 측정 대상 유체(B)의 유동 방향의 가로 방향, 즉 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 유동저항관(40)의 수직 방향으로 배치된다. 표시채널부(50)는 각각 기준유체(A) 및 측정 대상 유체(B)를 수령하여 기준유체(A)와 측정 대상 유체(B)의 유동 거리의 시인성을 증대시킨다. 기준유체(A)가 수령된 표시채널부(50)의 개수와 측정 대상 유체(B)가 수령된 표시채널부(50)의 개수의 비율을 이용하여 측정 대상 유체(B)의 점도를 산출할 수 있다.Next, a plurality of display channel portions 50 are arranged in communication with the flow resistance tube 40 at predetermined intervals, and receive a plurality of reference fluids A and a fluid to be measured B, respectively, flowing on the flow resistance tube 40. Is provided. The display channel part 50 is disposed in the horizontal direction of the flow direction of the reference fluid A and the measurement target fluid B, that is, in the vertical direction of the flow resistance tube 40 as shown in FIGS. 2 to 4. The display channel unit 50 receives the reference fluid A and the measurement target fluid B, respectively, to increase the visibility of the flow distance between the reference fluid A and the measurement target fluid B, respectively. The viscosity of the fluid B to be measured may be calculated using a ratio of the number of the display channel parts 50 to which the reference fluid A is received and the number of the display channel parts 50 to which the fluid B is received. Can be.

이러한 측정 대상 유체(B)의 점도를 구하는 방법은 다음의 <식> 들에 의해 유도된다.The method for obtaining the viscosity of the fluid B to be measured is derived by the following <formula>.

도 2를 참조하면, 최초 제1유체주입부(32) 및 제2유체주입부(34)로부터 유동되는 기준유체(A) 및 측정 대상 유체(B)는 유동저항관(40) 내부에서 선형을 이루며 유동된다. 여기서, 기준유체(A)의 표면장력(

Figure 112009061337339-pat00013
)은 곡률(
Figure 112009061337339-pat00014
) 및 기준유체(A) 내외부의 압력 차이에 의해 유도되고, 측정 대상 유체(B)의 표면장력(
Figure 112009061337339-pat00015
)은 곡률(
Figure 112009061337339-pat00016
) 및 측정 대상 유체(B) 내외부의 압력 차이에 의해 유도된다. 표면장력을 유도하는 식은 라플라스 법칙(Laplace Law)에 의해 유도되므로, 상세한 과정은 생략한다.Referring to FIG. 2, the reference fluid A and the measurement target fluid B flowing from the first first fluid injection part 32 and the second fluid injection part 34 are linear in the flow resistance tube 40. And flow. Here, the surface tension of the reference fluid (A)
Figure 112009061337339-pat00013
) Is the curvature (
Figure 112009061337339-pat00014
) And the surface tension of the fluid (B) to be measured
Figure 112009061337339-pat00015
) Is the curvature (
Figure 112009061337339-pat00016
And pressure difference inside and outside the fluid B to be measured. Since the formula for inducing surface tension is derived from Laplace Law, the detailed procedure is omitted.

상술한 기준유체(A)의 표면장력(

Figure 112009061337339-pat00017
), 접촉각(
Figure 112009061337339-pat00018
) 및 유동 거리(
Figure 112009061337339-pat00019
)와 측정 대상 유체(B)의 표면장력(
Figure 112009061337339-pat00020
), 접촉각(
Figure 112009061337339-pat00021
) 및 유동 거리(
Figure 112009061337339-pat00022
)를 고 려한 측정 대상 유체(B)의 점성 계수(
Figure 112009061337339-pat00023
)는 다음은 같은 <식 1>로 유도된다.Surface tension of the reference fluid (A)
Figure 112009061337339-pat00017
), Contact angle (
Figure 112009061337339-pat00018
) And flow distance (
Figure 112009061337339-pat00019
) And the surface tension of the fluid (B)
Figure 112009061337339-pat00020
), Contact angle (
Figure 112009061337339-pat00021
) And flow distance (
Figure 112009061337339-pat00022
), The viscosity coefficient (
Figure 112009061337339-pat00023
) Is derived from the following <Equation 1>.

Figure 112009061337339-pat00024
<식 1>
Figure 112009061337339-pat00024
<Equation 1>

그런데, 기준유체(A)의 유동 거리(

Figure 112009061337339-pat00025
)는 기준유체(A)가 수령된 표시채널부(50) 개수(
Figure 112009061337339-pat00026
)에 비례하고, 측정 대상 유체(B)의 유동 거리(
Figure 112009061337339-pat00027
)는 측정 대상 유체(B)가 수령된 표시채널부(50) 개수(
Figure 112009061337339-pat00028
)에 비례한다.By the way, the flow distance of the reference fluid (A)
Figure 112009061337339-pat00025
) Denotes the number of display channel portions 50 in which the reference fluid A is received.
Figure 112009061337339-pat00026
Proportional to the flow distance of the fluid B to be measured (
Figure 112009061337339-pat00027
) Denotes the number of the display channel portions 50 in which the measurement target fluid B is received.
Figure 112009061337339-pat00028
Is proportional to).

그러므로, <식 1>은 표시채널부(50) 개수비에 대응하는 다음과 같은 <식 2>로 유도된다.Therefore, <Equation 1> is derived to the following <Equation 2> corresponding to the number ratio of the display channel section 50.

Figure 112009061337339-pat00029
<식 2>
Figure 112009061337339-pat00029
<Equation 2>

여기서, 기준유체(A) 및 측정 대상 유체의 접촉각(

Figure 112009061337339-pat00030
,
Figure 112009061337339-pat00031
) 및 표면장력(
Figure 112009061337339-pat00032
,
Figure 112009061337339-pat00033
)은 고유한 일정값이므로,
Figure 112009061337339-pat00034
된다. 따라서, 측정 대상 유체(B)의 점성 계수(
Figure 112009061337339-pat00035
)는 기준유체(A)의 점성 계수(
Figure 112009061337339-pat00036
) 및 기준유체(A)의 표시채널부(50)와 측정 대상 유체(B)의 표시채널부(50) 개수비에 의해 산출될 수 있다.Here, the contact angle of the reference fluid (A) and the fluid to be measured (
Figure 112009061337339-pat00030
,
Figure 112009061337339-pat00031
) And surface tension (
Figure 112009061337339-pat00032
,
Figure 112009061337339-pat00033
) Is a unique constant,
Figure 112009061337339-pat00034
do. Therefore, the viscosity coefficient of the fluid B to be measured (
Figure 112009061337339-pat00035
) Is the viscosity coefficient of the reference fluid (A)
Figure 112009061337339-pat00036
) And the ratio of the number of display channel portions 50 of the reference fluid A to the display channel portions 50 of the fluid B to be measured.

밸브(60)는 제1밸브(62) 및 제2밸브(64)를 포함한다. 제1밸브(62)는 제1유체주입부(32)와 제1유체주입부(32)에 인접한 표시채널부(50) 사이에 개재되어 제1유체주입부(32)에 주입된 기준유체(A)의 유로를 개폐한다. 제2밸브(64)는 제2유체 주입부(34)와 제2유체주입부(34)에 인접한 표시채널부(50) 사이에 개재되어 제2유체주입부(34)에 주입된 측정 대상 유체(B)의 유로를 개폐한다. 제1밸브(62) 및 제2밸브(64)는 기준유체(A) 및 측정 대상 유체(B)가 동시에 유동저항관(40) 내부로 유동되도록 동시에 작동된다.The valve 60 includes a first valve 62 and a second valve 64. The first valve 62 is interposed between the first fluid injection part 32 and the display channel part 50 adjacent to the first fluid injection part 32 and injected into the first fluid injection part 32. The flow path of A) is opened and closed. The second valve 64 is interposed between the second fluid injection part 34 and the display channel part 50 adjacent to the second fluid injection part 34 and injected into the second fluid injection part 34. The flow path of (B) is opened and closed. The first valve 62 and the second valve 64 are simultaneously operated such that the reference fluid A and the measurement target fluid B simultaneously flow into the flow resistance tube 40.

밸브구동부(70)는 후술할 제어부(100)의 제어 신호에 의해 작동된다. 밸브구동부(70)는 제1밸브(62) 및 제2밸브(64)가 동시에 기준유체(A)의 유로 및 측정 대상 유체(B)의 유로를 개폐하도록 작동된다.The valve driving unit 70 is operated by the control signal of the control unit 100 to be described later. The valve driving unit 70 is operated such that the first valve 62 and the second valve 64 simultaneously open and close the flow path of the reference fluid A and the flow path of the measurement target fluid B at the same time.

입력부(80) 및 출력부(90)는 각각 유체 점도 측정 장치(1)의 작동 신호 인가 및 측정 대상 유체(B)의 점도를 출력 표시하도록 마련된다. 입력부(80)는 스위치와 같은 공지된 장치가 사용될 수 있고, 출력부(90)는 LCD와 같은 공지된 디스플레이가 사용될 수 있다.The input unit 80 and the output unit 90 are provided to display the viscosity of the fluid B to be measured and the operation signal applied to the fluid viscosity measuring device 1, respectively. The input unit 80 may use a known device such as a switch, and the output unit 90 may use a known display such as an LCD.

제어부(100)는 입력부(80)에 의해 인가된 신호에 기초하여 제1밸브(62) 및 제2밸브(64)가 동시에 작동되도록 밸브구동부(70)의 작동을 제어한다. 또한, 제어부(100)는 표시채널부(50)의 개수비를 산출하여 산출된 측정 대상 유체(B)의 점도를 출력 표시하도록 출력부(90)를 제어할 수 있다.The controller 100 controls the operation of the valve driver 70 to simultaneously operate the first valve 62 and the second valve 64 based on the signal applied by the input unit 80. In addition, the controller 100 may control the output unit 90 to output the viscosity of the measurement target fluid B calculated by calculating the number ratio of the display channel unit 50.

한편, 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)의 개략 작동도이다.5 is a schematic operation diagram of the fluid viscosity measuring device 1 according to the second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)와 달리, 복수의 유동저항관(242, 244, 246, 248)을 포함한다.As shown in FIG. 5, the fluid viscosity measuring device 1 according to the second embodiment of the present invention is different from the fluid viscosity measuring device 1 according to the first embodiment of the present invention. 242, 244, 246, 248).

본 발명의 제2실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)는 상이한 단면적을 가진 제1유동저항관(242), 제2유동저항관(244), 제3유동저항관(246) 및 제4유동저항관(248)으로 구성되어 있으므로, 전단률 조건 변경에 따른 측정 대상 유체(B)의 점도를 측정할 수 있는 장점을 가진다.The fluid viscosity measuring device 1 according to the second embodiment of the present invention includes a first flow resistance tube 242, a second flow resistance tube 244, a third flow resistance tube 246, and a fourth having a different cross-sectional area. Since it consists of a flow resistance tube 248, it has the advantage of measuring the viscosity of the fluid to be measured (B) according to the shear rate condition changes.

물론, 제1유동저항관(242), 제2유동저항관(244), 제3유동저항관(246) 및 제4유동저항관(248)의 단면 형상은 동일해야 된다. 예를 들면, 제1유동저항관(242)의 단면 형상이 직사각형일 때, 제2유동저항관(244), 제3유동저항관(246) 및 제4유동저항관(248)은 그 단면적만 상이할 뿐 동일한 직사각형 단면 형상을 가져야 한다.Of course, the cross-sectional shape of the first flow resistance tube 242, the second flow resistance tube 244, the third flow resistance tube 246 and the fourth flow resistance tube 248 should be the same. For example, when the cross-sectional shape of the first flow resistance tube 242 is rectangular, the second flow resistance tube 244, the third flow resistance tube 246, and the fourth flow resistance tube 248 have only a cross-sectional area. They should be different but have the same rectangular cross-sectional shape.

마지막으로 도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 작동도이다.6 is a schematic operation of the fluid viscosity measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)는 본 발명의 제1 및 제2실시 예와 달리, 제1유체주입부(32)를 중심에 두고 원주 방향으로 연장된 연장관(34b)을 갖는 제2유체주입부(34)가 개시된다.As shown in FIG. 6, the fluid viscosity measuring apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention is different from the first and second embodiments of the present invention, centering on the first fluid injection part 32. A second fluid injection portion 34 having an extension tube 34b extending in the circumferential direction is disclosed.

제2유체주입부(34)는 측정 대상 유체(B)가 주입되는 주입부몸체(34a) 및 주입부몸체(34a)로부터 원주 방향으로 연장된 연장관(34b)을 포함한다. 주입부몸체(34a)에 주입된 측정 대상 유체(B)는 모세관 현상에 의해 연장관(34b)으로 유동된다. 이때, 연장관(34b) 유로 상에 측정 대상 유체(B)의 유동이 완료될 경우, 밸브(60)를 작동하여 기준유체 및 측정 대상 유체(B)의 유로를 개방한다.The second fluid injection portion 34 includes an injection portion body 34a into which the measurement target fluid B is injected and an extension tube 34b extending in the circumferential direction from the injection portion body 34a. The measurement target fluid B injected into the injection body 34a flows into the extension pipe 34b by capillary action. At this time, when the flow of the measurement target fluid B on the extension pipe 34b flow path is completed, the valve 60 is operated to open the flow path of the reference fluid and the measurement target fluid B.

그리고, 제1유체주입부(32)과 연장관(34b) 사이를 상호 연결하는 유동저항관(40)이 배치된다. 본 발명의 제3실시 예에서의 유동저항관(40)은 일 실시 예로 서, 제1유체주입부(32)와 연장관(34b) 사이에 방사상으로 배치된 제1유동저항관(342), 제2유동저항관(344) 및 제3유동저항관(346)을 포함한다. 여기서, 제1유동저항관(342), 제2유동저항관(344) 및 제3유동저항관(346)은 각각 상이한 단면적을 가지므로, 본 발명의 제2실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치(1)와 같이 전단률 조건 변경에 따른 측정 대상 유체의 점도를 측정할 수 있다.In addition, a flow resistance tube 40 is disposed between the first fluid injection portion 32 and the extension pipe 34b. The flow resistance tube 40 according to the third embodiment of the present invention is, for example, a first flow resistance tube 342 disposed radially between the first fluid injection part 32 and the extension pipe 34b, and And a second flow resistance tube 344 and a third flow resistance tube 346. Here, since the first flow resistance tube 342, the second flow resistance tube 344, and the third flow resistance tube 346 have different cross-sectional areas, the fluid viscosity measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention ( As shown in 1), the viscosity of the fluid to be measured according to the change of the shear rate condition may be measured.

이에, 기준유체와 측정 대상 유체의 모세관 운동에 의하여 각각 유동 저항관 내부로 유동시킴에 따라 기준유체와 측정 대상 유체의 유동을 위한 부가장치가 불필요하게 되고, 이에 따라 유체 점도 측정 장치의 슬림화를 구현하여 휴대성을 향상시킬 수 있다.Therefore, as the fluid flows into the flow resistance tube by the capillary motion of the reference fluid and the fluid to be measured, an additional device for the flow of the reference fluid and the fluid to be measured becomes unnecessary, thereby making the fluid viscosity measuring device slimmer. The portability can be improved.

또한, 유동저항관에 일정 간격으로 표시채널부를 배치하여 기준유체 및 측정 대상 유체의 유동 거리의 시인성을 향상시킴과 더불어 표시채널부의 개수비를 이용하여 측정 대상 유체의 점도를 산출할 수 있고, 이에 따라 구조를 슬림화하여 휴대성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the visibility of the flow distance between the reference fluid and the measurement target fluid by arranging the display channel sections at regular intervals in the flow resistance tube, and calculate the viscosity of the measurement target fluid using the number ratio of the display channel sections. Accordingly, it is possible to improve the portability by slimming the structure.

더불어, 각각 상이한 단면적을 갖는 복수의 유동저항관을 구비하여 다양한 전단률 조건하에서도 측정 대상 유체의 점도를 산출할 수 있다.In addition, a plurality of flow resistance tubes each having a different cross-sectional area can be provided to calculate the viscosity of the fluid to be measured under various shear rate conditions.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, . Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 구성 블록도,1 is a schematic block diagram of a fluid viscosity measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 제1작동도,2 is a schematic first operation diagram of a fluid viscosity measuring device according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 제2작동도,3 is a schematic second operation diagram of a fluid viscosity measuring device according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 제3작동도,4 is a schematic third operation diagram of a fluid viscosity measuring device according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 작동도,5 is a schematic operation diagram of a fluid viscosity measuring device according to a second embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 유체 점도 측정 장치의 개략 작동도이다.6 is a schematic operation diagram of a fluid viscosity measuring device according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

30: 유체주입부 32: 제1유체주입부 30: fluid injection portion 32: first fluid injection portion

34: 제2유체주입부 40: 유동저항관 34: second fluid inlet 40: flow resistance tube

34a: 주입부몸체 34b: 연장관 34a: injection body 34b: extension tube

50: 표시채널부 60: 밸브 50: display channel portion 60: valve

62: 제1밸브 64: 제2밸브 62: first valve 64: second valve

80: 입력부 90: 출력부 80: input unit 90: output unit

100: 제어부 242: 제1유동저항관100: control unit 242: first flow resistance tube

244: 제2유동저항관 246: 제3유동저항관244: second flow resistance tube 246: third flow resistance tube

248: 제4유동저항관 342: 제1유동저항관248: fourth flow resistance tube 342: first flow resistance tube

344: 제2유동저항관 346: 제3유동저항관344: second flow resistance tube 346: third flow resistance tube

Claims (15)

기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와;A first fluid injection part into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, and a second fluid injection part into which a fluid to be measured to measure viscosity is injected; 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부를 상호 연결하며, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 형성하는 유동저항관과;A flow resistance tube interconnecting the first fluid injector and the second fluid injector, and forming a flow path between the reference fluid and the fluid to be measured; 상기 유동저항관에 일정 간격으로 연통 배치되고 상기 유동저항관 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체를 각각 수령하여, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하고,A plurality of displays configured to communicate with the flow resistance tube at regular intervals and receive the reference fluid and the measurement object fluid respectively flowing on the flow resistance tube flow path to display the flow distances of the reference fluid and the measurement object fluid; Including a channel section, 상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체가 수령된 상기 표시채널부의 개수비를 이용하여 상기 측정 대상 유체의 점도를 측정하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치.And measuring the viscosity of the fluid to be measured using the ratio of the number of the display channel to the reference fluid and the fluid to be measured. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부에 인접한 상기 표시채널부 사이에 각각 배치되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 개폐하는 한 쌍의 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.And a pair of valves disposed between the display channel portions adjacent to the first fluid injection portion and the second fluid injection portion to open and close the flow paths of the reference fluid and the measurement target fluid. Fluid viscosity measuring device. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 한 쌍의 상기 밸브는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 동시에 유동되도록 상기 유동저항관의 유로를 동시에 개방하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치.The pair of valves fluid viscosity measuring device, characterized in that for simultaneously opening the flow path of the flow resistance tube so that the reference fluid and the fluid to be measured at the same time flow. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 표시채널부들은 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동 방향의 가로 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치.The display channel portion is a fluid viscosity measuring device, characterized in that formed in the transverse direction of the flow direction of the reference fluid and the fluid to be measured. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정 대상 유체의 점성 계수는 이하 수학식에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 유체 점도계.Viscosity coefficient of the fluid to be measured is calculated based on the following equation.
Figure 112011105335856-pat00037
Figure 112011105335856-pat00037
Figure 112011105335856-pat00038
: 기준유체의 점성 계수
Figure 112011105335856-pat00038
= Coefficient of viscosity of the reference fluid
Figure 112011105335856-pat00039
: 측정 대상 유체의 점성 계수
Figure 112011105335856-pat00039
= Viscosity coefficient of the fluid to be measured
Figure 112011105335856-pat00040
: 기준유체와 유동저항관 사이의 표면장력
Figure 112011105335856-pat00040
: Surface tension between reference fluid and flow resistance tube
Figure 112011105335856-pat00041
: 측정 대상 유체와 유동저항관 사이의 표면장력
Figure 112011105335856-pat00041
: Surface tension between the fluid to be measured and the flow resistance tube
Figure 112011105335856-pat00042
: 기준유체와 유동저항관 사이의 접촉각
Figure 112011105335856-pat00042
: Contact angle between reference fluid and flow resistance tube
Figure 112011105335856-pat00043
: 측정 대상 유체와 유동저항과 사이의 접촉각
Figure 112011105335856-pat00043
: Contact angle between the fluid to be measured and the flow resistance
Figure 112011105335856-pat00044
: 기준유체를 수령하는 표시채널부의 개수
Figure 112011105335856-pat00044
: Number of display channel sections to receive reference fluid
Figure 112011105335856-pat00045
: 측정 대상 유체를 수령하는 표시채널부의 개수
Figure 112011105335856-pat00045
: Number of display channel sections to receive the fluid to be measured 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체의 경계면을 유지하기 위해 상기 기준유체에 대한 표면장력(
Figure 112009061337339-pat00046
)과 상기 측정 대상 유체에 대한 표면장력(
Figure 112009061337339-pat00047
) 비가 2이하인 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.Surface tension for the reference fluid to maintain the interface between the reference fluid and the fluid to be measured (
Figure 112009061337339-pat00046
) And the surface tension for the fluid to be measured (
Figure 112009061337339-pat00047
) Fluid viscosity measuring device, characterized in that the ratio is 2 or less. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기준유체는 전단률(shear rate)에 관계없이 일정 점도를 갖는 뉴턴 유체(Newtonian Fluid)를 포함하고,The reference fluid includes Newtonian Fluid having a certain viscosity regardless of shear rate, 상기 측정 대상 유체는 전단률에 따라 점도가 변화되는 비뉴턴 유체(non-Newtonian Fluid)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.The fluid to be measured fluid viscosity measuring apparatus, characterized in that the non-Newtonian fluid (non-Newtonian Fluid) is changed in accordance with the shear rate. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 기준유체는 인산완충식식염수(phosphor buffered seline: PBS)이고, 상기 측정 대상 유체는 혈액(blood)인 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.The reference fluid is phosphate buffered saline (PBS), the fluid viscosity measuring device, characterized in that the fluid to be measured (blood). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체는 전단률에 관계없이 일정 점도를 갖는 뉴턴 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.And the reference fluid and the fluid to be measured include a Newtonian fluid having a predetermined viscosity regardless of shear rate. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기준유체는 초순수(DI water)이고, 상기 측정 대상 유체는 SDS 용액(SDS solution)인 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.The reference fluid is ultra-pure water (DI water), the fluid to be measured is a fluid viscosity measuring device, characterized in that the SDS solution (SDS solution). 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와;A first fluid injection part into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, and a second fluid injection part into which a fluid to be measured to measure viscosity is injected; 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부를 상호 연결하며, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 형성하는 유동저항관과;A flow resistance tube interconnecting the first fluid injector and the second fluid injector, and forming a flow path between the reference fluid and the fluid to be measured; 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부에 인접한 상기 유동저항관의 유로 상에 배치되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 개폐하는 한 쌍의 밸브와;A pair of valves disposed on flow paths of the flow resistance tube adjacent to the first fluid injection part and the second fluid injection part to open and close the flow paths of the reference fluid and the measurement target fluid; 한 쌍의 상기 밸브 사이의 상기 유동저항관에 일정 간격으로 연통 배치되고 상기 유동저항관 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체를 각각 수령하여, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하고,Receiving the reference fluid and the measurement target fluid, which are arranged in communication with the flow resistance tube at a predetermined interval between the pair of valves, and flow on the flow resistance tube flow path, respectively, and thus the flow of the reference fluid and the measurement target fluid Including a plurality of display channel portion for displaying the distance, 상기 기준유체와 상기 측정 대상 유체가 수령된 상기 표시채널부의 개수비를 이용하여 상기 측정 대상 유체의 점도를 측정하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치.And measuring the viscosity of the fluid to be measured using the ratio of the number of the display channel to the reference fluid and the fluid to be measured. 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부 및 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되는 제2유체주입부와;A first fluid injection part into which a reference fluid having a reference viscosity is injected, and a second fluid injection part into which a fluid to be measured to measure viscosity is injected; 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부를 상호 연결하고 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 형성하며, 각각 상이한 단면적을 갖는 복수의 유동저항관과;A plurality of flow resistance tubes interconnecting the first fluid injector and the second fluid injector and forming flow paths of the reference fluid and the measurement target fluid, each having a different cross-sectional area; 상기 제1유체주입부 및 상기 제2유체주입부에 인접한 상기 유동저항관의 유로 상에 배치되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유로를 개폐하는 한 쌍의 밸브와;A pair of valves disposed on flow paths of the flow resistance tube adjacent to the first fluid injection part and the second fluid injection part to open and close the flow paths of the reference fluid and the measurement target fluid; 한 쌍의 상기 밸브 사이의 복수의 상기 유동저항관 유로 상에 일정 간격으로 각각 연통 배치되고 상기 유동저항관의 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 각각 수령되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치.The reference fluid and the measurement target fluid, which are arranged in communication with each other at a predetermined interval on the plurality of flow resistance tube flow paths between the pair of valves, are received, respectively, and receive the reference fluid and And a plurality of display channel portions for displaying a flow distance of the fluid to be measured. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 한 쌍의 상기 밸브는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 동시에 복수의 상기 유동저항관으로 각각 유동되도록 복수의 상기 유동저항관의 유로를 동시에 개방하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정장치.And a pair of valves simultaneously open the flow paths of the plurality of flow resistance tubes such that the reference fluid and the measurement target fluid flow to the plurality of flow resistance tubes at the same time. 기준 점도(viscosity)를 갖는 기준유체가 주입되는 제1유체주입부와;A first fluid injection unit into which a reference fluid having a reference viscosity is injected; 점도를 측정하고자 하는 측정 대상 유체가 주입되며, 기 제1유체주입부에 대해 원주 방향으로 연장되어 상기 측정 대상 유체의 유로가 형성된 연장관을 갖는 제2유체주입부와;A second fluid injecting part into which a fluid to be measured for measuring viscosity is injected and extending in a circumferential direction with respect to the first fluid injecting part and having an extension tube in which a flow path of the fluid to be measured is formed; 상기 제1유체주입부 및 상기 연장관 사이를 방사상으로 상호 연결하고 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체를 유로를 형성하는 적어도 하나의 유동저항관과;At least one flow resistance tube radially interconnecting between the first fluid injection portion and the extension tube and forming a flow path between the reference fluid and the measurement object fluid; 상기 유동저항관 유로 상에 일정 간격으로 각각 연통 배치되고 상기 유동저항관의 유로 상으로 유동되는 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체가 각각 수령되어, 상기 기준유체 및 상기 측정 대상 유체의 유동거리를 표시하는 복수개의 표시채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 점도 측정 장치.The reference fluid and the measurement target fluid, which are respectively communicated with each other at predetermined intervals on the flow resistance tube flow path and are flowed on the flow resistance tube flow path, are respectively received to display the flow distances of the reference fluid and the measurement object fluid. Fluid viscosity measuring device comprising a plurality of display channel portion.
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