JPH02184737A - 水溶液の比重／濃度測定装置並びに調節装置 - Google Patents
水溶液の比重／濃度測定装置並びに調節装置Info
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- JPH02184737A JPH02184737A JP1004455A JP445589A JPH02184737A JP H02184737 A JPH02184737 A JP H02184737A JP 1004455 A JP1004455 A JP 1004455A JP 445589 A JP445589 A JP 445589A JP H02184737 A JPH02184737 A JP H02184737A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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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。
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〕
本発明は、水溶液の比重／濃度を測定し調節する水溶液
の比重／濃度測測定装置びに調節装置に関する。
の比重／濃度測測定装置びに調節装置に関する。
第５図は従来の比重測定器の例を示す図であり、４１は
測定器、４２は目盛り、４３は鉛を示す。
測定器、４２は目盛り、４３は鉛を示す。
従来、比重測定器には、例えば第５図に示すように測定
する水溶液の比重に合わせて鉛４３の壷でその重さを変
え、重さと浮力の釣り合った部分の液面部分での目盛り
４２を読み取ることによりその比重を測定するものがあ
る。
する水溶液の比重に合わせて鉛４３の壷でその重さを変
え、重さと浮力の釣り合った部分の液面部分での目盛り
４２を読み取ることによりその比重を測定するものがあ
る。
また、従来の密度計としては、薄肉円筒の共振周波数が
内部の流体によって変わることを利用したものがあり、
比重計としては、平磁力平衡式の天子天秤を改造したも
のがある。
内部の流体によって変わることを利用したものがあり、
比重計としては、平磁力平衡式の天子天秤を改造したも
のがある。
しかしながら、上記従来の比重測定器では、液面部分で
の目盛り４２を読み取って比重を測、定するので、その
精度は、小数点以下第２位程度までである。しかも、鉛
４３の量で比重測定器の重さを変え、重さと浮力を釣り
合わせて比重を測定するので、比重を自動的に連続して
測定することはできないという問題がある。
の目盛り４２を読み取って比重を測、定するので、その
精度は、小数点以下第２位程度までである。しかも、鉛
４３の量で比重測定器の重さを変え、重さと浮力を釣り
合わせて比重を測定するので、比重を自動的に連続して
測定することはできないという問題がある。
また、共振周波数を利用した密度計では、測定範囲や測
定条件が狭く、高価であるという問題があり、電磁平衡
式の天子天秤を改造したタイプの比重計では、変化する
水溶液の比重を連続的に計測することができず、天子天
秤の測定可能な重量の範囲より精度の高い比重測定を行
うことが難しいという問題がある。
定条件が狭く、高価であるという問題があり、電磁平衡
式の天子天秤を改造したタイプの比重計では、変化する
水溶液の比重を連続的に計測することができず、天子天
秤の測定可能な重量の範囲より精度の高い比重測定を行
うことが難しいという問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、簡便な
方法でしかも短時間で自動的に水溶液の比重や濃度を連
続的に測定することができる水溶液の比重／濃度測定装
置並びに調節装置の提供を目的とするものである。
方法でしかも短時間で自動的に水溶液の比重や濃度を連
続的に測定することができる水溶液の比重／濃度測定装
置並びに調節装置の提供を目的とするものである。
そのために本発明に係る水溶液の比重／濃度測定装置は
、体積と重量が既知の物体を比重／濃度測定の対象であ
る水溶液中で保持して該保持力を測定することによって
、該保持力、前記物体の体積、及び前記物体の重量から
水溶液の比重／濃度を求めることを特徴とする。既知成
分の水溶液の濃度を測定する場合には、その成分の比重
も加えて水溶液の濃度を求める。また、水溶液の比重／
濃度調節装置は、水溶液の比重／濃度を求め前記供給手
段を制御する演算制御手段を備え、水溶液の比重や濃度
を連続測定して調節するように構成したことを特徴とす
るものである。
、体積と重量が既知の物体を比重／濃度測定の対象であ
る水溶液中で保持して該保持力を測定することによって
、該保持力、前記物体の体積、及び前記物体の重量から
水溶液の比重／濃度を求めることを特徴とする。既知成
分の水溶液の濃度を測定する場合には、その成分の比重
も加えて水溶液の濃度を求める。また、水溶液の比重／
濃度調節装置は、水溶液の比重／濃度を求め前記供給手
段を制御する演算制御手段を備え、水溶液の比重や濃度
を連続測定して調節するように構成したことを特徴とす
るものである。
・本発明の水溶液の比重／濃度測定装置並びに調節装置
では、比重／濃度測定の対象である水溶液中で体積と重
量が既知の物体を保持して該保持力を測定することによ
って、物体の重量と浮力との差を求めることができ、こ
れを換算して比重を測定することができる。既知の物質
の水溶液の濃度を測定する場合にも、該物質の比重と水
溶液の比重に基づいて濃度を求めることができる。また
、これら比重／濃度測定法を利用して、水溶液の濃度を
調節することができる。
では、比重／濃度測定の対象である水溶液中で体積と重
量が既知の物体を保持して該保持力を測定することによ
って、物体の重量と浮力との差を求めることができ、こ
れを換算して比重を測定することができる。既知の物質
の水溶液の濃度を測定する場合にも、該物質の比重と水
溶液の比重に基づいて濃度を求めることができる。また
、これら比重／濃度測定法を利用して、水溶液の濃度を
調節することができる。
特定の水溶液を一部氷にした場合には、氷の量に比例し
て水溶液中の水量が減少し濃度が変化する。そこで、特
定の物質の水溶液を冷凍機等で冷却し、氷を製造した場
合には、その水溶液中の氷の量又は割合を測定する水量
測定装置としても利用できる。
て水溶液中の水量が減少し濃度が変化する。そこで、特
定の物質の水溶液を冷凍機等で冷却し、氷を製造した場
合には、その水溶液中の氷の量又は割合を測定する水量
測定装置としても利用できる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明に係る水溶液の比重／濃度測定装置の１
実施例を示す図、第２図は本発明に係る比重／濃度測測
定原理を説明するための図である。
実施例を示す図、第２図は本発明に係る比重／濃度測測
定原理を説明するための図である。
図中、ｌは測定体、２は支持棒、３は荷重測定装置、４
は信号演算処理装置、５は水溶液、６は測定用水槽、７
はサンプリングポンプ、８は水槽、９はてこ装置を示す
。
は信号演算処理装置、５は水溶液、６は測定用水槽、７
はサンプリングポンプ、８は水槽、９はてこ装置を示す
。
第１図において、荷重測定装置３は、荷重を抵抗値や電
流に変換するものである。信号処理装置４は、荷重信号
から比重又は濃度を求めるものであり、測定体１の重量
と浮力との差から水溶液５の比重や濃度を演算して求め
るものである。測定体ｌは、荷重測定装置３に支持棒２
で支持された体積と重量が既知の物体であり、比重又は
濃度を測定する水溶液５の中に水没するように保持され
る。本発明は、このような構成により、水溶液５の中に
測定体ｌを保持した状態における保持力をてこの原理で
増幅して荷重測定装置３で測定することによって、測定
体１の体積と重量から比重を求め、また、水溶液５の中
の既知の物質の水溶液については、その物質の比重から
水溶液５の濃度を求める。測定用水槽６の中の水溶液は
、サンプリングポンプ７により常時ｉｉｌされているの
で、変化する水溶液の比重／濃度を連続的に測定するこ
とができる。
流に変換するものである。信号処理装置４は、荷重信号
から比重又は濃度を求めるものであり、測定体１の重量
と浮力との差から水溶液５の比重や濃度を演算して求め
るものである。測定体ｌは、荷重測定装置３に支持棒２
で支持された体積と重量が既知の物体であり、比重又は
濃度を測定する水溶液５の中に水没するように保持され
る。本発明は、このような構成により、水溶液５の中に
測定体ｌを保持した状態における保持力をてこの原理で
増幅して荷重測定装置３で測定することによって、測定
体１の体積と重量から比重を求め、また、水溶液５の中
の既知の物質の水溶液については、その物質の比重から
水溶液５の濃度を求める。測定用水槽６の中の水溶液は
、サンプリングポンプ７により常時ｉｉｌされているの
で、変化する水溶液の比重／濃度を連続的に測定するこ
とができる。
次に比重測定と濃度測定の原理を説明する。
まず、比重測定では、いま、第２図に示すように重量Ｍ
（ｋｇ） 、体積Ｃ（ｍ’）の物体１１を比重ａ、の
水溶液１２の中に入れてＦ＋（ｋｇ）の力を加え、水溶
液１２の中で平行状態に保っているとすると、次の式が
成り立つ。
（ｋｇ） 、体積Ｃ（ｍ’）の物体１１を比重ａ、の
水溶液１２の中に入れてＦ＋（ｋｇ）の力を加え、水溶
液１２の中で平行状態に保っているとすると、次の式が
成り立つ。
つまり、重ＩＭおよび体積Ｃが既知であれば、支持棒２
により水溶液５中で保持される保持力Ｆ＋を荷重測定装
置３で測定することにより比重ａ。
により水溶液５中で保持される保持力Ｆ＋を荷重測定装
置３で測定することにより比重ａ。
を知ることができる。
また、濃度測定では、水溶液１２が既知の物質への水溶
液である場合、その物質への１００％濃度の比重がａｘ
ｏｎｓ、水の比重がａｙ （＝１）、この水溶液の濃
度をＸ％、水溶液の容積Ｃの中の水および物質への容積
をそれぞれｙＷｌｙＡとすると、次の式が成り立つ。
液である場合、その物質への１００％濃度の比重がａｘ
ｏｎｓ、水の比重がａｙ （＝１）、この水溶液の濃
度をＸ％、水溶液の容積Ｃの中の水および物質への容積
をそれぞれｙＷｌｙＡとすると、次の式が成り立つ。
ｙｗ＋ｙＡ：Ｃ
＝ａ、 ・Ｃ（１−）
３／ Ａ Ｘ ａ ＋ｏｏｓ＝ （Ｍ＋ Ｆ ＋
） Ｘ＝ａ、 ・Ｃ・ 故に、 ｘ＝１００ （１−ａ、 ） ／ （ａ、ｌ −ａｏ） ＦＩ Ｉａｏ％ となる。ここで、ａｍは先に述べたように測定比重であ
り、また、ａ、。。、は既知であるので、比重を測定す
ることにより濃度Ｘを知ることができる。
） Ｘ＝ａ、 ・Ｃ・ 故に、 ｘ＝１００ （１−ａ、 ） ／ （ａ、ｌ −ａｏ） ＦＩ Ｉａｏ％ となる。ここで、ａｍは先に述べたように測定比重であ
り、また、ａ、。。、は既知であるので、比重を測定す
ることにより濃度Ｘを知ることができる。
また、上記比重を求める式を代入することによっで、濃
度Ｘは、荷重測定装置３で測定される保持力Ｆ ｌ 、
及び既知のデータ物質への比重ａ１゜。１、測定体ｌの
重ＩＭ、体積Ｃから求めることができる 第３図は本発明に係る水溶液の比重／濃度調節装置の１
実施例を示す図である。
度Ｘは、荷重測定装置３で測定される保持力Ｆ ｌ 、
及び既知のデータ物質への比重ａ１゜。１、測定体ｌの
重ＩＭ、体積Ｃから求めることができる 第３図は本発明に係る水溶液の比重／濃度調節装置の１
実施例を示す図である。
第３図において、２１は演算制御装置、２２と２３はバ
ルブ、２４は水槽、２５は水溶液を示す。
ルブ、２４は水槽、２５は水溶液を示す。
バルブ２２は希釈用の水の注入用であり、バルブ２３は
高濃度の水溶液注入用である。演算制御装置２１は、荷
重測定装置３の荷重測定信号に基づいて比重／濃度を算
出し、バルブ２２、バルブ２３を開閉制御するものであ
る。このようなシステム構成において、演算制御装置２
１に基準の濃度を設定して水溶液５の濃度を測定し、そ
の濃度が一定になるようにバルブ２２、バルブ２３を開
閉制御することによって水溶液５の濃度を基準の濃度に
なるように自動調節することができる。このとき、水溶
液の温度を温度計２６にて測定し、膨張等の温度補正を
行い比重／濃度を正確に求めるようにしている。また、
測定対象の水溶液２５は既知の物質の水溶液である。サ
ンプリングポンプ７は、水槽２４内の測定対象の水溶液
２５を測定用水槽６へ常時導き循環させるものであり、
変化する測定対象の水溶液の濃度を連続的に測定し、濃
度制御を行うことができる。
高濃度の水溶液注入用である。演算制御装置２１は、荷
重測定装置３の荷重測定信号に基づいて比重／濃度を算
出し、バルブ２２、バルブ２３を開閉制御するものであ
る。このようなシステム構成において、演算制御装置２
１に基準の濃度を設定して水溶液５の濃度を測定し、そ
の濃度が一定になるようにバルブ２２、バルブ２３を開
閉制御することによって水溶液５の濃度を基準の濃度に
なるように自動調節することができる。このとき、水溶
液の温度を温度計２６にて測定し、膨張等の温度補正を
行い比重／濃度を正確に求めるようにしている。また、
測定対象の水溶液２５は既知の物質の水溶液である。サ
ンプリングポンプ７は、水槽２４内の測定対象の水溶液
２５を測定用水槽６へ常時導き循環させるものであり、
変化する測定対象の水溶液の濃度を連続的に測定し、濃
度制御を行うことができる。
なお、測定用水槽６は、サンプリングポンプ７からの流
入水の動圧の影響が測定体ｌに作用し、荷重測定に誤差
を生じることがないような配慮が必要であることはいう
までもない。
入水の動圧の影響が測定体ｌに作用し、荷重測定に誤差
を生じることがないような配慮が必要であることはいう
までもない。
特定の水溶液を一部氷にした場合には、氷の蛍に比例し
て水溶液中の水量が減少し濃度が変化する。そこで、特
定の物質の水溶液を冷凍機等で冷却し、氷を製造した場
合には、その水溶液中の氷の量又は割合を測定する水量
測定装置としても利用できる。
て水溶液中の水量が減少し濃度が変化する。そこで、特
定の物質の水溶液を冷凍機等で冷却し、氷を製造した場
合には、その水溶液中の氷の量又は割合を測定する水量
測定装置としても利用できる。
次に、この濃度測定装置により氷蓄熱空調システムにお
ける氷蓄熱槽の水量を測定する方法について説明する。
ける氷蓄熱槽の水量を測定する方法について説明する。
第４図は氷蓄熱空調システムに利用した本発明の他の実
施例を示す図であり、３２は氷蓄熱槽、３１は氷蓄熱槽
内にある特定の物質の水溶液、３３は製氷機、３４は製
氷ポンプを示す。
施例を示す図であり、３２は氷蓄熱槽、３１は氷蓄熱槽
内にある特定の物質の水溶液、３３は製氷機、３４は製
氷ポンプを示す。
水溶液３１が製氷機３３により冷却され、氷ができ始め
る前の濃度ａ１％、ｘｋｇの氷ができたときの濃度をａ
、％、水溶液の重さをＶｋｇとすると、下式が成り立つ
。
る前の濃度ａ１％、ｘｋｇの氷ができたときの濃度をａ
、％、水溶液の重さをＶｋｇとすると、下式が成り立つ
。
ｌｌ
水充填率＝ −Ｘ １００％
つまり、氷ができる前の濃度を測定しておくことにより
、氷ができた状態の濃度を測定し、できている氷の重さ
及び水充填率を求めることができる。
、氷ができた状態の濃度を測定し、できている氷の重さ
及び水充填率を求めることができる。
このように臭化リチウム水溶液等の特定の物質の水溶液
を使用し、製氷機でシャーベット状の氷を作り蓄熱槽に
貯水する氷蓄熱式空調システムに本発明の濃度測定装置
を適用すると、氷の量や氷の割合を濃度変化として連続
的に測定することができる。
を使用し、製氷機でシャーベット状の氷を作り蓄熱槽に
貯水する氷蓄熱式空調システムに本発明の濃度測定装置
を適用すると、氷の量や氷の割合を濃度変化として連続
的に測定することができる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えばサンプリングポン
プを設けずに、単なる比重／濃度測定装置として使用し
てもよい。また、測定精度等の条件によっては、てこの
原理を応用した装置を設けずに、保持力を直接測定する
ことも考えることができる。
く、種々の変形が可能である。例えばサンプリングポン
プを設けずに、単なる比重／濃度測定装置として使用し
てもよい。また、測定精度等の条件によっては、てこの
原理を応用した装置を設けずに、保持力を直接測定する
ことも考えることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、比重
／濃度測測定対象である水溶液中で体積と重量が既知の
物体を保持して該保持力を測定するので、物体の重量と
浮力との差をてこの原理を応用して高精度に求めること
ができ、これを換算して比重を測定することができる。
／濃度測測定対象である水溶液中で体積と重量が既知の
物体を保持して該保持力を測定するので、物体の重量と
浮力との差をてこの原理を応用して高精度に求めること
ができ、これを換算して比重を測定することができる。
また、既知の物質の水溶液の濃度を測定する場合にも、
水溶液中に保持した物体の保持力を測定するだけで、既
知データである物体の体積と重量、水溶液中の物質の比
重を使って濃度を求めることができ、自動的に簡便に比
重／濃度を測定することができる。
水溶液中に保持した物体の保持力を測定するだけで、既
知データである物体の体積と重量、水溶液中の物質の比
重を使って濃度を求めることができ、自動的に簡便に比
重／濃度を測定することができる。
したがって、この測定データを基にバルブを制御するこ
とによって、簡便に水溶液の比重／濃度を調節すること
ができる。
とによって、簡便に水溶液の比重／濃度を調節すること
ができる。
また、氷蓄熱の場合には、氷が浮遊する蓄熱槽において
、従来の技術では難しかった槽内水量の把握を、この比
重／濃度測測定装置より常時行うことが容易となり、蓄
熱エネルギーの最適利用を図ることができる。
、従来の技術では難しかった槽内水量の把握を、この比
重／濃度測測定装置より常時行うことが容易となり、蓄
熱エネルギーの最適利用を図ることができる。
第１図は本発明に係る水溶液の比重／濃度測定装置の１
実施例を示す図、第２図は本発明に係る比重／濃度測定
の原理を説明するための図、第３図は本発明に係る水溶
液の比重／濃度調節装置の１実施例を示す図、第４図は
水溶液の濃度を測定する本発明の他の実施例を示す図、
第５図は従来の比重測定器の例を示す図である。 ｌ・・・測定体、２・・・支持棒、３・・・荷重測定装
置、４・・・信号演算処理装置、５・・・水溶液、６・
・・測定用水槽、７・・・サンプリングポンプ、８・・
・水槽、９・・・てこ装置。 出 願 人 清水建設株式会社
実施例を示す図、第２図は本発明に係る比重／濃度測定
の原理を説明するための図、第３図は本発明に係る水溶
液の比重／濃度調節装置の１実施例を示す図、第４図は
水溶液の濃度を測定する本発明の他の実施例を示す図、
第５図は従来の比重測定器の例を示す図である。 ｌ・・・測定体、２・・・支持棒、３・・・荷重測定装
置、４・・・信号演算処理装置、５・・・水溶液、６・
・・測定用水槽、７・・・サンプリングポンプ、８・・
・水槽、９・・・てこ装置。 出 願 人 清水建設株式会社
Claims (5)
- （１）水溶液の比重／濃度を測定する装置であって、体
積と重量が既知の物体を比重／濃度測定の対象である水
溶液中で保持して該保持力を測定することによって、該
保持力、前記物体の体積、及び前記物体の重量から水溶
液の比重／濃度を求めることを特徴とする水溶液の比重
／濃度測定装置。 - （２）前記保持力、前記物体の体積と前記物体の重量、
及び既知の成分の比重から当該既知の成分の水溶液の濃
度を求めることを特徴とする請求項１記載の水溶液の比
重／濃度測定装置。 - （３）前記保持力を電気信号として取り出す手段、該電
気信号を既知のデータから比重／濃度を演算する手段を
備え、比重／濃度を自動的に連続測定できるように構成
したことを特徴とする請求項１記載の水溶液の比重／濃
度測定装置。 - （４）水溶液の容器に高濃度の水溶液と水を供給する供
給手段、体積と重量が既知の物体を比重測定の対象であ
る水溶液中で保持し、該保持力を測定することによって
該保持力、前記物体の体積、及び前記物体の重量から水
溶液の比重／濃度を求め前記供給手段を制御する演算制
御手段を備え、水溶液の比重や濃度を連続測定して調節
するように構成したことを特徴とする水溶液の比重／濃
度調節装置。 - （５）臭化リチウム水溶液等の特定の物質の水溶液を使
用し、製氷機でシャーベット状の氷を作り蓄熱槽に貯水
する氷蓄熱式空調システムに適用し、氷の量や氷の割合
を濃度変化として連続的に測定するように構成したこと
を特徴とする請求項４記載の水溶液の比重／濃度調節装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004455A JPH02184737A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 水溶液の比重／濃度測定装置並びに調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004455A JPH02184737A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 水溶液の比重／濃度測定装置並びに調節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02184737A true JPH02184737A (ja) | 1990-07-19 |
| JPH0587777B2 JPH0587777B2 (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=11584625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004455A Granted JPH02184737A (ja) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | 水溶液の比重／濃度測定装置並びに調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02184737A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04124451U (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | 株式会社島津製作所 | スラリー用希釈装置 |
| JPH08271398A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Kosei Koki:Kk | ロードセルを使用する液状物質の比重測定方法 |
| JP2008213220A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Meiji Rubber & Chem Co Ltd | 廃棄樹脂フレーク用比重選別装置 |
| CN111521509A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-08-11 | 紫锐集团有限公司 | 溶液中的气体浓度量测装置 |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1004455A patent/JPH02184737A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04124451U (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-12 | 株式会社島津製作所 | スラリー用希釈装置 |
| JPH08271398A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Kosei Koki:Kk | ロードセルを使用する液状物質の比重測定方法 |
| JP2008213220A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Meiji Rubber & Chem Co Ltd | 廃棄樹脂フレーク用比重選別装置 |
| CN111521509A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-08-11 | 紫锐集团有限公司 | 溶液中的气体浓度量测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0587777B2 (ja) | 1993-12-17 |
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