JPH01118722A

JPH01118722A - 体積測定装置

Info

Publication number: JPH01118722A
Application number: JP27722287A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kobayashi; 小林　清二; Hidetoshi Ando; 英敏安藤
Original assignee: C-KOO KK; SYST GIKEN KK
Current assignee: C-KOO KK; SYST GIKEN KK
Priority date: 1987-10-31
Filing date: 1987-10-31
Publication date: 1989-05-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は体積測定装置に関し、詳しくはホルムヘルツ
の共鳴器を用いることで簡単な測定が可能な体積測定装
置に関する。

（従来の技術）例えば食肉として用いられる生体中は、屠殺場でその牛
の食肉としての品質を判定するために、脂肪量を推定す
る必要があり、このため個別の牛についてその体積に関
する正確な情報が不可欠になフてくる。

牛の体積は、従来では体重を測定しこの体重を基に過去
の統計的なデータから推定することが行なわれているが
、この方法では牛の体型等にばらつきがあるために、誤
差が大きすぎて体積を正確に測定することがむずかしい
。

（発明が解決しようとする問題点）そこで、特に正確さを要求される場合には、水の溝たさ
れた水槽に牛を入れて水を排除し、水槽に残った水の量
を測定することで体積測定が行なわれる。

ところがこの方法によって一頭づつ測定することは、は
なはだ厄介であり時間がかかるばかりでなく、生体中が
水を恐れるために作業を円滑に行なうことが困難である
。

この発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、正
確でかつ簡易に被検体の体積測定が可能な体積測定装置
を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）この発明は前記問題点を解決するために、密閉箱にポー
トを接続する共鳴器と、前記密閉箱に被検体を収納させ
て前記共鳴器を共鳴させる発振体とを備え、前記発振体
による共鳴振動数を情報として前記被検体の体積を測定
することを特徴としている。

（作用）この発明では、密閉箱に被検体を収納した状態で発振体
を振動させて共鳴器を共鳴させ、このときの共鳴振動数
を基にホルムヘルツの共鳴器に係る密閉箱内の気体の体
積と共鳴周波数との関係から、被検体を除いた密閉箱内
の気体の体積を求め、この値を密閉箱の体積から減じる
ことで被検体の体積が測定できる。

（実施例）次に添付図面と共にこの発明の実施例を詳細に説明する
。

図中符号１は体積測定装置であり、被検体として例えば
生体中が収納される密閉箱２と、周波数変更可能な発振
器３が収納される発振室４とが、円筒状のポート５で連
結されて構成される。

発振室４には内部全面に吸音体６が貼りつめられ、さら
にポート５を開閉するシャッタ７が設けられている。

密閉箱２とポート５により構成される共鳴器８の固有の
共鳴周波数ｆｒ（７秒）は、ホルムヘルツの共鳴器とし
て周知の次式で与えられる。

すなわち共鳴器８に音響エネルギーを与えてやると共鳴
周波数ｆ「のエネルギーは熱エネルギーに変換して吸収
してしまい反射されなくなる。

また、密閉箱２からこの密閉箱２に収納された生体中を
除いた部分の気体の体積をＶｏとすると、生体中を収納
した状態での共鳴周波数ｆｒ’は同様に次式で与えられ
る。

但し　　Ｓ：ポートの断面積（ｃｍ２）■＝密閉箱の体
積（ｃｍ３）Ｌ：ポートの長さ（ｃｍ）ｒ：ポートの半径（ｃｍ）Ｃ：音速＝　３４０００　（ｃｍ／秒）Ｌ’＝Ｌ＋１．
８ｒ（ｃｍ） π：円周率また、牛の体積Ｖ（牛）と、■、Ｖｏとの間には次の関
係式が成立する。

Ｖ（牛）−ｖ−ｖ’　　　・・目・・０次にこの体積測
定装置１を用いた生体中の体積測定方法を説明する。

第１図（ａ）に示すように、発振室４のシャッタ７を閉
鎖した状態で、共鳴器８の固有の共鳴周波数ｆｒの周辺
及びとこれより大きい範囲で周波数を変化させて発振器
３を発振させ、第１図（ｂ）のような周波数特性を示し
発振室４が共鳴しないことを確認する。なお共鳴周波数
ｆｒは式のより求められる。

この後、第２図（ａ）に示すように密閉箱２を空にして
シャッタ７を開放させた状態で、発振器３を発振させて
共鳴器８を共鳴させ、このときの周波数が共鳴周波数ｆ
ｒになるようにキャリブレーションを行なう（第２図（
ｂ））。このキャリプレーン３ンは温度や湿度の変化で
音速Ｃが変化することによる影響を回避するために行な
うものである。

キャリブレーション終了後、第３図（ａ）に示すように
密閉箱２に生体中９を収納させた状態で共鳴器８を共鳴
させ、このときの共鳴周波数ｆｒ’を読みとり（第３図
（ｂ））、この共鳴周波数ｆｒ’と式■とから、体積Ｖ
°を求め、既知の密閉箱の体積■と式■により牛の体積
Ｖ（牛）を求める。

このように、生体中９を密閉箱２に収納して発振器３を
発振させて共鳴器８を共鳴させて、共鳴周波数ｆｒ’を
測定することにより、生体中の体積Ｖ（牛）を正確かつ
簡易に測定することが可能である。

次に、第４図に示す内部形状の共鳴器の具体的なｆｒの
値は次のように計算される。

Ｖ＝　２８０（πｘ　７０２／２＋１４０　　ｘ　１１
０）”ｒ　６　　Ｘ　１０’ｃｍ３Ｓ＝　ｒｔ　ｘ　５０’　　ｓ　７８５０ｃｍ”し゛”
？　（ＳＯ＋０．ｌＩ　　Ｘ　ｌ（１０）−１３０ｃｍ
Ｃ／２　ｇ−５，４ｘ　１０３ｃｍ７秒−１７，１３０
１ｚ）また、Ｖ（牛）　＝２０００１なる生体中を入れた場合
の共鳴周波数ｆｒ”は −２０、’１８Ｌ［１３４Ｈｚとなり、約３．８５Ｈｚ高くなる。

密閉箱の体積Ｖの１℃の変化についての△ｆｒの変化を
調べてみると、 −２０，９８３６４９Ｈｚとなり、体積にして１ｏｏＯｃｃ　（・＋４）すなわち
１／２０００の変化に対して、共鳴周波数変化はＱ、Ｇ
Ｏ３）１ｚである。

従って表示分解能としては７桁を必要とし、このため原
発振周波数をＩ　ＭＨｚ以上にする必要がある。

なお、発振室４は発振器３からの音響エネルギーを共鳴
器８に効率よく与えるためのものであり、これを設ける
場合には発振室４そのものの共鳴を防止するために密閉
箱２より大きめにするが、発振室４は必しも必要とする
ものではない。

また、この実施例の密閉箱２の形状は第４図に示、すよ
うに、牛を収納した場合の無駄なスペースを排除する為
に半円筒形状としたが、これに限定されることはなく、
ポートの形状も円筒に限定されることもない。但し円筒
以外の場合にはＬｏの値をこれに対応したものに変更す
る必要がある。

さらに、被検体は牛に限定されず他の生体家畜例えば生
体豚でもよく、また、生体体家畜に限定されることもな
く、人体の体積測定に使用すれば生科学の面での活用が
期待できる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明の体積測定装置は、密閉
箱にポートを接続する共鳴器と、前記密閉箱に被検体を
収納させて前記共鳴器を共鳴させる発振体とを備え、前
記発振体による共鳴周波数を情報として前記被検体の体
積を測定するので、正確かつ簡易に被検体の体積測定が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は体積測定装置の概略図及び周波数特性
図を示し、第１図（ａ）は発振室の周波数特性をチエツ
クする概略図、第１図（ｂ）はその周波数特性図、第２
図（ａ）はキャリプレーシコンの概略図、第２図（ｂ）
はその周波数特性図、第３図は牛収納時の共鳴を示す概
略図、第３図（ｂ）はその周波数特性図、第４図は共鳴
器の内部空間の大きさを示す図である。図中符号１は体積測定装置、２は密閉箱、３は発振体、
５はポート、８は共鳴器、９は生体中である。特　許　出　願　人　　株式会社　セーコーシステム技
研株式会社（ａ）（ｂ）第１図（ａ）（ｂ）第２図（ａ）第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）密閉箱にポートを接続する共鳴器と、前記密閉箱
に被検体を収納させて前記共鳴器を共鳴させる発振体と
を備え、前記発振体による共鳴振動数を情報として前記
被検体の体積を測定する体積測定装置。
（２）前記被検体は生体家畜又は人体である特許請求の
範囲第１項記載の体積測定装置。