粘度計とは？種類と原理・B型とE型の違い・ウベローデとオストワルドの違いと選び方

粘度計とは

粘度計（ビスコメーター）は⁠、液体の流れにくさを数字にする測定器です。指で触った感じではなく数字で比べられるので、塗料やインクの受け入れ検査、化粧品・食品の出荷検査、樹脂や油の品質管理、研究開発で使います。

日本規格協会の紹介では、JIS Z 8803:2011（液体の粘度測定方法）は⁠、細管粘度計・落球粘度計・回転粘度計・振動粘度計で、粘度・動粘度・粘度×密度・見掛け粘度を測る方法を決めています。

比較ページには、業務用の粘度計を方式ごとに代表の型式で載せています。レオメーター、ゴム用のムーニー粘度計、比重計・水分計、家庭用は載せていません。

3つの方式

回転粘度計（B型・⁠⁠⁠E型）

液の中でロータを回し、ねばりで受ける力（トルク）⁠か⁠ら粘度を出します。ラボの品質管理で最も広く使う方式です。

• B型（スピンドル）：円筒のロータを液に入れて回す。東機産業B型粘度計（TV-100BL）は⁠、ふつう500mLのビーカーで測る
• E型（コーンプレート）：コーンとプレートのすき間で少しの試料をせん断する。ずり速度を決めて測れる
• 回転数を変えて測れるので、塗料やペーストの流れ方（チクソトロピー）も見られる

振動式粘度計

液に浸けた音叉や振動子を振動させ、ねばりで振動が弱まる度合いから粘度を出します。

• 表示は粘度×密度。エー・アンド・デイは、粘度の値は密度で割って出すと案内している
• 動く部分が小さいので、かき混ぜながら・温度を変えながら測れる
• 配管やタンクに入れたまま測り続けるインライン粘度計にも使う

細管・落球式

液が細い管を流れ落ちる時間や、球やおもりが液の中を落ちる時間から粘度を出します。

• 毛細管粘度計は、密度を測らずに動粘度を直接出せる（柴田科学）
• 毛細管粘度計はニュートン液体用で、非ニュートン液体には向かない（柴田科学）
• 落球式は、少しの試料を密閉した管の中で測れる
• 落体式は、タンクに差しておもりの落ちる時間を測り続ける

B型粘度計とE型粘度計の違い

• 試料の量：B型はビーカー1杯分、E型はコーンとプレートのすき間に入る少しの量
• ずり速度：E型はずり速度を決めて測れるので、流動曲線の評価に向く
• 温度：E型は試料が少ないので、恒温水槽などで温度を管理する（東機産業）

ウベローデ・キャノン・フェンスケ・オストワルドの違い

柴田科学の案内では、次のように使い分けます。

• キャノン・フェンスケ（キャノンフェンスケ）：ふだんの動粘度の測定。試料は約4.5〜5.5mL
• ウベローデ：精度を求めるとき。試料は約12〜16mL
• キャノン・フェンスケ逆流形：不透明な液。試料は約12mL
• オストワルド：標準となる液との相関を求める相対粘度計。試料は約5〜8mL

毛細管粘度計の使い方

• 専用の恒温水槽に、粘度計をまっすぐ立てて取り付ける
• 決まった量の試料を入れ（ウベローデ⁠は量をそろえなくてよい⁠）⁠、標線のあいだを流れ落ちる秒数を測る
• 動粘度＝落ちた秒数×粘度計定数。定数は、校正用標準液の動粘度を落ちた秒数で割って決める（柴田科学）
• JIS K 2283では、落ちる秒数が200〜1000秒になる番号を選ぶ（柴田科学）

粘度の単位

• 粘度：mPa·s。1mPa·sは1cP（センチポアズ）
• 動粘度：mm²/s。動粘度（mm²/s）＝粘度（mPa·s）÷密度（g/cm³）（柴田科学）

選び方

液の性質で選ぶ

• 水や油のようなニュートン液体：どの方式でも測れる。油の動粘度は毛細管粘度計
• 塗料・ペースト・化粧品のような非ニュートン液体：回転数を決めて測る回転粘度計

試料の量で選ぶ

• 数mL以下：E型、落球式、EMS法、少量用の振動式
• ビーカー1杯分ある：B型

使う場所で選ぶ

• ラボ：回転粘度計・振動式・毛細管粘度計
• ライン：インラインの振動式・落体式
• 現場を持ち歩く：電池で動く手持ちの回転粘度計

測るときの注意

• 粘度は温度で大きく変わる。東機産業は、恒温槽で±0.1℃以内に保って測ることを勧めている
• 方式が違うと、同じ液でも値が合わないことがある。前と同じ方式・同じロータ・同じ回転数で比べる
• 値が安定しないときは、校正液（ニュートン液体）で直線性と再現性を確かめる

校正と標準液

JIS Z 8809の粘度計校正用標準液を測り、表示が合うかを確かめます。東機産業の案内では、標準液は密栓して熱と光を避けて室温で保管し、使った液は元の容器に戻しません。開栓から1年での交換を勧めています。

出典

• 日本規格協会 JIS Z 8803:2011 液体の粘度測定方法
• 柴田科学 粘度計の製品ページ（よくある質問）
• 東機産業 製品ページ・カタログ・よくあるご質問
• エー・アンド・デイ 音叉振動式粘度計 SV-Aシリーズ
• 各メーカーの公式の製品ページ・カタログ