液体の体積弾性率測定－高圧用振動式密度計

11/30/2021

No.0545 液体の体積弾性率測定－高圧用振動式密度計－

液体の体積弾性率は力学的性質を表す基礎物性の１つであり、液体を扱う機械の設計・シミュレーションにおける重要なパラメータである。体積弾性率測定には、比容積（密度の逆数）の圧力依存性の高精度測定が必須であるが、高圧用振動式密度計を用いることで取得可能である。


体積弾性率について
	一定温度T の下、物体に作用する周囲の圧力pの変化によって、物体の体積v がどの程度変化するのかを表す状態量を（等温）圧縮率といい、その逆数を体積弾性率という。	高圧用振動式密度計の原理と特長【原理】試料液体を入れた金属製U字管を発振コイルで振動させ、U字管の固有振動の振動周期より密度を求める。【対応可能条件】温度：−10～150℃　圧力：大気圧～約20 MPa 【特長】・他の密度測定手法（ピクノメータ法など)より高精度　　（標準精度±0.00005 g cm⁻³)。・加圧状態（液化ガスなど）の密度測定が可能。

評価例①：有機溶媒(大気圧～2 MPa）

		*1：CRC Handbook of Chemistry and Physics 82^nd ed. 記載の等温圧縮率の値より算出。
加圧によって比容積はほぼ直線的に減少する。		体積弾性率の実測値と文献値とが精度（±5%程度）内で一致しており、測定の妥当性を示している。

評価例②：エンジンオイル(大気圧～20 MPa）


広い圧力範囲では、比容積ー圧力曲線はわずかに下に凸の曲線を描く。		高圧力をかけると体積弾性率は上昇し、圧縮しにくくなっていくことが分かる。