旋转速度检测装置、使用该装置的粘度测定装置、旋转速度检测方法以及用在该方法中的 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转速度检测装置、使用该装置的粘度测定装置、旋转速度检测方法以及用在该方法中的旋转体，该旋转速度检测装置具有:旋转体、向该旋转体照射光的照射部、接受从该照射部照射所述旋转体而反射的光的受光部、取得由该受光部接受到的受光数据的受光数据取得部、基于由该受光数据取得部取得的受光数据来运算所述旋转体的旋转速度的旋转速度运算部。
【背景技术】
[0002]作为现有的旋转速度检测装置，例如在专利文献1记载了一种转数测定装置，具备:转子、对附加在转子的记号进行摄像的摄像元件、和对由摄像元件摄像的图像进行处理的图像处理部，构成为通过由图像处理部检测转子的记号的旋转来测定转子的转数。另外，在专利文献1中记载了转数的测定方法，取代以摄像元件测定转子的转数，对转子照射激光来光学测量旋转引起的反射或干涉的图案变化。
[0003]专利文献2也同样记载了转数测定装置，具备:转子、对附加在转子的记号进行摄像的CCD摄像机、和对由CCD摄像机摄像的图像进行处理的图像处理部，构成为通过用图像处理部检测转子的记号来测定转子的转数。另外，在专利文献2记载了:具备对转子照射激光的发光部、和接受从转子反射的激光的受光部，通过用转数探测部检测转子的旋转所引起的反射或干涉的图案变化来探测转数。
[0004]先行技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开2009-264982号公报(特别参考段落「0019」、「0023」以及「0045」)
[0007]专利文献2:国际公开第2013/015211号(特别参考段落「0024」、「0033」?「0036」)
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，上述专利文献1以及2所记载对附加在转子的记号进行图像处理来测定转数的方法虽然实用，但不得不进行利用CCD摄像机等的高价的摄像单元的高度的图像处理等，有转数测定装置的制造成本高企这样的问题、或转数测定装置大型化这样的问题。另夕卜，在用CCD摄像机等对附加在转子的记号进行摄像时，由于色像差的影响而图像易于变得不鲜明，出于因外扰光的影响等而难以正确捕捉亮度的变化等的理由，也难以精度良好地检测转子的转数。
[0010]另外，在上述专利文献1以及2中，记载了用光学单元测定转子的转数的方法，然而对具有光滑的曲面的转子即使照射激光，来自曲面的反射光也具有均匀的强度分布，几乎不呈现特征性的图案变化，即使呈现，其强度也非常小，因此难以检测转子的转数，是距实用化相当远的状況。
[0011]本发明提供旋转速度检测装置，能在利用比较廉价、小型的光学设备的简单的控制下精度良好地检测旋转体的旋转速度，能维持提升旋转体的旋转速度的检测精度并能实现装置的低成本化以及紧凑化。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本发明的发明者们通过试错的结果，产生了是不是若有效活用所谓的光斑的性质就能简易地进行旋转体的旋转速度的检测的构思，根据该构思来反复各种受光数据的解析等，终于创作出本发明。以下说明本发明的构成、作用以及效果。
[0014]第1发明是旋转速度检测装置，其具有:旋转体；对该旋转体照射光的照射部；接受从该照射部对所述旋转体照射而反射的光的受光部；取得由该受光部接受到的受光数据的受光数据取得部；和基于由该受光数据取得部取得的受光数据来运算所述旋转体的旋转速度的旋转速度运算部，其中，所述旋转体在其旋转面具有不规则的凹凸部，所述受光数据取得部取得在所述凹凸部反射的光的受光数据的时间序列数据，所述旋转速度运算部根据所述时间序列数据的周期性来运算所述旋转体的旋转速度。
[0015]根据上述构成，若对不规则的凹凸部照射来自照射部的光，则从不规则的凹凸部的不同场所反射来的光波相互干涉，由受光部接受到的受光数据也变得不规则。并且，若由受光数据取得部取得受光数据的时间序列数据，不规则的受光数据就呈现为具有与旋转体的旋转对应的周期性的时间序列数据，根据该时间序列数据的周期性用旋转速度运算部能够精度良好且简单地运算旋转体的旋转速度。由此，不用进行利用高价、大型的摄像单元的高度的图像处理等，能在利用比较廉价、小型的光学设备的简单的控制下精度良好地检测旋转体的旋转速度。进而，由于例如即使旋转体的旋转速度成为高速，也会维持时间序列数据的周期性，因此也能精度良好地检测高速旋转的旋转体的旋转速度。这种情况下，旋转体的旋转面的凹凸部例如能通过表面处理等比较容易地形成，因此不会招致旋转体的大幅的制造成本提尚。
[0016]因此，能维持提升旋转体的旋转速度的检测精度并能削减旋转速度检测装置的制造成本，能实现旋转速度检测装置的紧凑化。
[0017]第2发明在上述第1发明的旋转速度检测装置的基础上，所述凹凸部的相邻的凹部的底部间以及相邻的凸部的顶部间的距离为所述旋转体的最大周长的100分之1以下、且从所述照射部照射的光的波长的10倍以上的长度。
[0018]根据上述构成，易于出现由受光部接受到的受光数据的强弱，从而能更明确地掌握时间序列数据的周期性。由此能更加精度良好地运算旋转体的旋转速度。
[0019]第3发明在上述第1或第2发明的旋转速度检测装置的基础上，所述凹凸部通过表面研磨加工被形成在所述旋转体的旋转面。
[0020]根据上述构成，仅变更对旋转体的旋转面进行表面研磨的研磨条件，就能在旋转体的旋转面简单地形成凹凸部。具体地，例如通过将旋转体的旋转面表面研磨到快接近于镜面，能简单地形成给定的凹凸部。另外，若通过表面研磨形成凹凸部，则不会如例如附加在旋转体的旋转面的记号等那样在旋转速度的检测中消失或剥落。
[0021]第4发明在上述第1?第3发明的任一者所述的旋转速度检测装置的基础上，所述受光部由单一的受光部构成，所述受光数据取得部取得所述旋转体的旋转1次以上的所述时间序列数据，所述旋转速度运算部从所述旋转体的旋转1次以上的时间序列数据来测定所述旋转体旋转1次所需要的时间，根据该时间来运算所述旋转体的旋转速度。
[0022]根据上述构成，能以单一的受光部的简单的装置构成、且在仅测定旋转体旋转1次所需要的时间并运算旋转速度的简单的控制下，精度良好地运算旋转体的旋转速度。
[0023]第5发明在上述第4发明的旋转速度检测装置的基础上，所述受光部具有配设为与被所述照射部照射的所述旋转体的旋转面对置、且在与所述旋转体的旋转方向正交的方向排列的多个受光元件，所述受光数据取得部综合评价从所述多个受光元件检测到的受光数据来取得所述时间序列数据。
[0024]根据上述构成，能取得精度良好地反映了反射光的强度的时间序列数据，能更明确地掌握时间序列数据的周期性。
[0025]第6发明在上述第1?第3发明的任一者的旋转速度检测装置的基础上，所述受光部由配设在所述旋转体的旋转方向上游侧的上游侧受光部、和配设在旋转方向下游侧的下游侧受光部构成，所述受光数据取得部同时取得所述上游侧受光部以及所述下游侧受光部各自的受光数据的时间序列数据，所述旋转速度运算部使用以所述上游侧受光部和所述下游侧受光部同时取得的各时间序列数据来运算所述旋转体的旋转速度。
[0026]根据上述构成，若同时取得上游侧受光部以及下游侧受光部的各时间序列数据，和上游侧受光部的时间序列数据同样的数据空开时间差而呈现为下游侧受光部的时间序列数据。然后，能有效利用该现象来运算旋转体的旋转速度。
[0027]第7发明在上述第6发明的旋转速度检测装置的基础上，所述受光数据取得部取得所述旋转体的不足1次旋转的所述时间序列数据，所述旋转速度运算部根据所述旋转体的不足1次旋转的各时间序列数据、和相对于所述旋转体的旋转轴心的所述上游侧受光部以及所述下游侧受光部的配置角度来运算所述旋转体的旋转速度。
[0028]根据上述构成，能迅速取得时间序列数据，能迅速地进行旋转体的旋转速度的运算。另外，能有效活用上述的现象，根据上游侧以及下游侧受光部的各时间序列数据和上游侧以及下游侧受光部的配置角度来简单运算旋转体的旋转速度。
[0029]第8发明在上述第7发明的旋转速度检测装置的基础上，具有:运算所述配置角度的角度运算部、和存储以该角度运算部运算出的配置角度的角度存储部，所述受光数据取得部取得所述旋转体的旋转1次以上的所述受光数据的时间序列数据作为角度运算用的时间序列数据，所述角度运算部根据所述角度运算用的各时间序列数据来运算所述配置角度，所述旋转速度运算部使用以所述角度运算部运算并存储于所述角度存储部的配置角度来运算所述旋转体的旋转速度。
[0030]根据上述构成，即使不将上游侧受光部以及下游侧受光部正确定位而配置，也能操作简单且正确地运算上游侧受光部以及下游侧受光部的配置角度。由此能更加精度良好地进行利用配置角度的旋转体的旋转速度的运算。
[0031]第9发明是粘度测定装置，利用了上述第1?第8发明的任一者的旋转速度检测装置，具有:将所述旋转体和测定粘度的样品一起放入的样品容器；从该样品容器的外部对所述旋转体赋予旋转磁场的磁铁；控制所述旋转磁场的旋转速度的旋转控制部；和运算样品的粘度的粘度运算部，所述粘度运算部使用由所述旋转速度运算部运算出的所述旋转体的旋转速度、和所述旋转磁场的旋转速度来运算样品的粘度。
[0032]根据上述构成，能使用以旋转速度运算部精度良好地检测到的旋转体的旋转速度来精度良好地运算样品的粘度。另外，作为能实现成为粘度测定装置的构成要素的旋转速度检测装置的制造成本削减以及紧凑化的结果，能实现粘度测定装置的制造成本削减和紧凑化。
[0033]第10发明是旋转速度检测方法，由受光部接受从照射部对旋转体照射光而反射的光，基于以该受光部接受到的受光数据来运算所述旋转体的旋转速度，具有:受光数据取得步骤，对在旋转面具有不规则的凹凸部的所述旋转体照射光，取得在所述旋转体的凹凸部反射的光的受光数据的时间序列数据；和旋转速度运算步骤，根据所述时间序列数据的周期性来运算所述旋转体的旋转速度。
[0034]根据上述构成，具有和上述第1发明同样的作用效果，能在利用比较廉价、小型的光学设备的简单的控制下精度良好地检测旋转体的旋转速度。
[0035]第11发明是旋转体，用在上述第10发明的旋转速度检测方法中，所述凹凸部的相邻的凹部的底部间以及相邻的凸部的顶部间的距离为所述旋转体的最大周长的100分之1以下、且从所述照射部照射的光的波长的10倍以上的长度。
[0036]根据上述构成，具有和上述第2发明同样的作用效果，能更加精度良好地运算旋转体的旋转速度。
【附图说明】
[0037]图1是表示第1实施方式中的粘度测定装置的整体结构的框图。
[0038]图2(a)是表示旋转体的详细结构的放大图，(b)是光检测器的俯视图，(c)是第