JPH0219713Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0219713Y2 JPH0219713Y2 JP1982080958U JP8095882U JPH0219713Y2 JP H0219713 Y2 JPH0219713 Y2 JP H0219713Y2 JP 1982080958 U JP1982080958 U JP 1982080958U JP 8095882 U JP8095882 U JP 8095882U JP H0219713 Y2 JPH0219713 Y2 JP H0219713Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- weight
- specific gravity
- water tank
- hanging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は固体の比重測定装置に関する。
物体の空気中での重量と水中における重量を測
定し、アルキメデスの原理に基づいてその物体の
比重を測定する比重測定装置では、水中重量の測
定に際して、物体を載せる皿とその吊り具に作用
する浮力、および吊り具におよぼす水の表面張力
の影響を補正する必要があり、当然のことながら
その補正手段は従来の比重測定装置にも設けられ
ている。しかし、秤量皿に被測定物体をのせて水
につけた時、その物体の体積による水位の変化が
秤量皿の吊り具部分におよぼす浮力の変化につい
ては無視されてきた。
定し、アルキメデスの原理に基づいてその物体の
比重を測定する比重測定装置では、水中重量の測
定に際して、物体を載せる皿とその吊り具に作用
する浮力、および吊り具におよぼす水の表面張力
の影響を補正する必要があり、当然のことながら
その補正手段は従来の比重測定装置にも設けられ
ている。しかし、秤量皿に被測定物体をのせて水
につけた時、その物体の体積による水位の変化が
秤量皿の吊り具部分におよぼす浮力の変化につい
ては無視されてきた。
本考案は、上記のような物体の体積による水位
の変化が秤量皿の吊り具部分におよぼす浮力変化
の影響をも補正する比重測定装置の提供を目的と
している。以下に吊り具部分の浮力変化補正の原
理を説明する。
の変化が秤量皿の吊り具部分におよぼす浮力変化
の影響をも補正する比重測定装置の提供を目的と
している。以下に吊り具部分の浮力変化補正の原
理を説明する。
物体に対する空気による浮力の影響を無視すれ
ば、比重Ｓは、物体の空気中での重量をW1、水
中での重量をW2として、 Ｓ＝W1／W1−W2 で求められる。しかし、実際に水中重量を測定す
る場合には秤量皿に対する浮力Ｗが介在し、装置
の重量測定部が直接検出する「見掛けの」水中重
量はW2′＝W2−Ｗであり、このことを考慮して
上式は Ｓ＝W1／W1−W2′−Ｗ ……(1) と表わされる。いま、第１図Ａに示すように秤量
皿３が円筒形の水槽６の底面より所定の高さに保
つて吊り下げられるものとして、秤量皿に物体が
載つていないとき、水面は吊り具３のＰ点に達す
るものとする。従来の比重測定装置は、吊り具の
Ｐ点以下の水中にある部分および秤量皿の部分に
対する浮力Ｗは補正するが、秤量皿に物体が存在
することにより、第２図Ｂに示すように水面が吊
り具３のＱ点に達しても、吊り具のＰ−Ｑ間の部
分に働く浮力は無視し、式(1)を用いて比重を算出
測定していたわけである。本発明の装置ではこの
部分の浮力補正を行うため、式(1)の分母にさらに
吊り具部分の浮力補正項W′が加わりＳを求める
式は Ｓ＝W1／W1−W2′−Ｗ−W′， ……(2) となる。ここにW′は吊り具の点ＰとＱの間の部
分に働く浮力である。このW′は次のようにして
求める。
ば、比重Ｓは、物体の空気中での重量をW1、水
中での重量をW2として、 Ｓ＝W1／W1−W2 で求められる。しかし、実際に水中重量を測定す
る場合には秤量皿に対する浮力Ｗが介在し、装置
の重量測定部が直接検出する「見掛けの」水中重
量はW2′＝W2−Ｗであり、このことを考慮して
上式は Ｓ＝W1／W1−W2′−Ｗ ……(1) と表わされる。いま、第１図Ａに示すように秤量
皿３が円筒形の水槽６の底面より所定の高さに保
つて吊り下げられるものとして、秤量皿に物体が
載つていないとき、水面は吊り具３のＰ点に達す
るものとする。従来の比重測定装置は、吊り具の
Ｐ点以下の水中にある部分および秤量皿の部分に
対する浮力Ｗは補正するが、秤量皿に物体が存在
することにより、第２図Ｂに示すように水面が吊
り具３のＱ点に達しても、吊り具のＰ−Ｑ間の部
分に働く浮力は無視し、式(1)を用いて比重を算出
測定していたわけである。本発明の装置ではこの
部分の浮力補正を行うため、式(1)の分母にさらに
吊り具部分の浮力補正項W′が加わりＳを求める
式は Ｓ＝W1／W1−W2′−Ｗ−W′， ……(2) となる。ここにW′は吊り具の点ＰとＱの間の部
分に働く浮力である。このW′は次のようにして
求める。
水の密度をdoとすれば、物体の体積Ｖは、
Ｖ＝（W1−W2′−Ｗ−W′）／do
より求まり、従つて吊り具の半径をｒ、水槽の内
半径をＲとすれば、水位の上昇、即ちＰ点および
Ｑ点に相当する水位の差ｈは ｈ＝Ｖ／π（R2−r2） ＝（W1−W2′−Ｗ−W′）／do／π（R2−r2），…
…(3) また一方、W′＝πr2hdoの関係があるから、式
(3)を考慮して W′＝（W1−W2′−Ｗ−W′）r2／R2−r2， ……(4) 式(4)は両辺にＷを含むからこれを整理 W′＝（W1−W2′−Ｗ）r2／R2， ……(4) となる。
半径をＲとすれば、水位の上昇、即ちＰ点および
Ｑ点に相当する水位の差ｈは ｈ＝Ｖ／π（R2−r2） ＝（W1−W2′−Ｗ−W′）／do／π（R2−r2），…
…(3) また一方、W′＝πr2hdoの関係があるから、式
(3)を考慮して W′＝（W1−W2′−Ｗ−W′）r2／R2−r2， ……(4) 式(4)は両辺にＷを含むからこれを整理 W′＝（W1−W2′−Ｗ）r2／R2， ……(4) となる。
結局、吊り具部分の水位変化による浮力をも補
正した比重は、式(4)を式(2)に代入して Ｓ＝W1／（W1−W2′−Ｗ）（１−r2／R2）， ……(5) で表わされる。
正した比重は、式(4)を式(2)に代入して Ｓ＝W1／（W1−W2′−Ｗ）（１−r2／R2）， ……(5) で表わされる。
本考案は上記の原理に基づいて先に述べた目的
を達成するため、吊り具を介して秤量皿を懸下す
る重量検出器と、秤量皿を水中懸下するための水
槽と、秤量皿を空気中もしくは水中で懸下するた
め、その直下で水槽を上下させる水槽昇降装置
と、あらかじめ求められた秤量皿および吊り具の
所定部位より下方の水中での浮力Ｗ、並びに水槽
および吊り具の断面積に係るデータを記憶するメ
モリと、重量検出器の検出する被検体の空気中重
量W1および水中重量W2′とメモリの内容から当
該被検体の比重を算出する演算器と、その算出さ
れた比重値を表示する表示器を備える。そして、
水槽昇降装置による水槽の上昇端においては、秤
量皿に被検体を載せない状態で吊り具の上述した
所定部位より下方が水中に没するよう構成する。
また、演算器は、空気中重量W1と水中重量W2′、
メモリ内の上述した浮力Ｗ、および、空気中重量
W1と水中重量W2′とメモリ内の上記の断面積に
係るデータに基づいて求められる。被検体の存在
による水位の上昇に基づく吊り具の浮力増加分
W′を用いて、比重の補正演算を行うよう構成し
たことによつて特徴づけられる。なお後述する本
考案の実施例では、式(5)のＷ、秤量皿の浮力は、
あらかじめ別の測定、または計算より求めて上記
制御装置に記憶させ、比重測定操作の過程より、
Ｗの測定過程を省いている。
を達成するため、吊り具を介して秤量皿を懸下す
る重量検出器と、秤量皿を水中懸下するための水
槽と、秤量皿を空気中もしくは水中で懸下するた
め、その直下で水槽を上下させる水槽昇降装置
と、あらかじめ求められた秤量皿および吊り具の
所定部位より下方の水中での浮力Ｗ、並びに水槽
および吊り具の断面積に係るデータを記憶するメ
モリと、重量検出器の検出する被検体の空気中重
量W1および水中重量W2′とメモリの内容から当
該被検体の比重を算出する演算器と、その算出さ
れた比重値を表示する表示器を備える。そして、
水槽昇降装置による水槽の上昇端においては、秤
量皿に被検体を載せない状態で吊り具の上述した
所定部位より下方が水中に没するよう構成する。
また、演算器は、空気中重量W1と水中重量W2′、
メモリ内の上述した浮力Ｗ、および、空気中重量
W1と水中重量W2′とメモリ内の上記の断面積に
係るデータに基づいて求められる。被検体の存在
による水位の上昇に基づく吊り具の浮力増加分
W′を用いて、比重の補正演算を行うよう構成し
たことによつて特徴づけられる。なお後述する本
考案の実施例では、式(5)のＷ、秤量皿の浮力は、
あらかじめ別の測定、または計算より求めて上記
制御装置に記憶させ、比重測定操作の過程より、
Ｗの測定過程を省いている。
以下に本考案の実施例を第２図および第３図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
第２図は本実施例の構成を示す。重量検出器１
には吊り具２を介して秤量皿３が吊り下げられて
おり、その直下に配置された架台７には水槽６が
載せられている。架台７は水槽昇降装置８により
所定の範囲に上下することができる。この水槽昇
降装置８による水槽６の上昇端は、秤量皿３上に
何も載せない状態で吊り具２の所定部位（第１図
のＰ点）以下が水中に没するよう設定しておく。
水槽６には温度検出器５が設けられており、水温
の検出信号は、重量検出器１よりの重量検出信号
と共に制御装置９の演算部９１に入力される。演
算部９１は、上記各検出信号より、先に説明した
式(5)に基づいた比重値の算出、並びに、さらにそ
の、水温による水の比重変化に対する補正演算を
行つて表示器１０に比重を表示する。制御装置９
のメモリ９３には水槽昇降装置８の制御を含む比
重測定操作のプログラムが記憶されている。操作
キー１１は制御装置９に比重測定操作の開始を指
令する。なお、制御装置９のメモリー９２には、
あらかじめ求められた秤量部（第１図Ｐ点以下の
部分）の浮力、水槽の内半径Ｒ、秤量皿吊り具の
半径ｒおよび式(5)を温度の関数としての水の比重
で補正した式 Ｓ＝W1ρ（ｔ）／ρo／（W1−W2′−Ｗ−W′）（１−r2
／R2′）……(6) が記憶されている。ここでρ（ｔ）は温度ｔ℃に
おける水の比重を表わす関数式、ρoは3.98℃にお
ける水の比重（＝１）である。
には吊り具２を介して秤量皿３が吊り下げられて
おり、その直下に配置された架台７には水槽６が
載せられている。架台７は水槽昇降装置８により
所定の範囲に上下することができる。この水槽昇
降装置８による水槽６の上昇端は、秤量皿３上に
何も載せない状態で吊り具２の所定部位（第１図
のＰ点）以下が水中に没するよう設定しておく。
水槽６には温度検出器５が設けられており、水温
の検出信号は、重量検出器１よりの重量検出信号
と共に制御装置９の演算部９１に入力される。演
算部９１は、上記各検出信号より、先に説明した
式(5)に基づいた比重値の算出、並びに、さらにそ
の、水温による水の比重変化に対する補正演算を
行つて表示器１０に比重を表示する。制御装置９
のメモリ９３には水槽昇降装置８の制御を含む比
重測定操作のプログラムが記憶されている。操作
キー１１は制御装置９に比重測定操作の開始を指
令する。なお、制御装置９のメモリー９２には、
あらかじめ求められた秤量部（第１図Ｐ点以下の
部分）の浮力、水槽の内半径Ｒ、秤量皿吊り具の
半径ｒおよび式(5)を温度の関数としての水の比重
で補正した式 Ｓ＝W1ρ（ｔ）／ρo／（W1−W2′−Ｗ−W′）（１−r2
／R2′）……(6) が記憶されている。ここでρ（ｔ）は温度ｔ℃に
おける水の比重を表わす関数式、ρoは3.98℃にお
ける水の比重（＝１）である。
第３図は制御装置９のメモリ９３に記憶されて
いる比重測定操作のプログラムのフローチヤート
である。次にこのフローチヤートに基づいて本実
施例の作用を説明する。装置を作動させれば重量
検出器１はステツプ２１において直ちに風袋引き
を行うので、試料を秤量皿３に載せると、ステツ
プ２２において、その空気中での重量W1が測定
検出される。次にステツプ２３において水槽昇降
装置８が上昇し、試料、秤量皿３および吊り具２
の一部が水につかり、ステツプ２４において水没
部全体の水中重量W2′が測定検出される。ステツ
プ２５では、ステツプ２２において検出された
W1の値とステツプ２４で検出されたW2′の値、
温度検出器５が測定検出する水槽の水温ｔ、およ
びメモリ９２の記憶内容から上記の式(6)に基づい
た比重Ｓが算出される。この比重Ｓは、試料の空
気中での重量W1と共に表示器１０に表示される
（ステツプ２６）。
いる比重測定操作のプログラムのフローチヤート
である。次にこのフローチヤートに基づいて本実
施例の作用を説明する。装置を作動させれば重量
検出器１はステツプ２１において直ちに風袋引き
を行うので、試料を秤量皿３に載せると、ステツ
プ２２において、その空気中での重量W1が測定
検出される。次にステツプ２３において水槽昇降
装置８が上昇し、試料、秤量皿３および吊り具２
の一部が水につかり、ステツプ２４において水没
部全体の水中重量W2′が測定検出される。ステツ
プ２５では、ステツプ２２において検出された
W1の値とステツプ２４で検出されたW2′の値、
温度検出器５が測定検出する水槽の水温ｔ、およ
びメモリ９２の記憶内容から上記の式(6)に基づい
た比重Ｓが算出される。この比重Ｓは、試料の空
気中での重量W1と共に表示器１０に表示される
（ステツプ２６）。
以上説明したように、本考案によれば、重量検
出器の検出する被検体の空気中重量W1および水
中重量W2′とから被検体の比重を求めるに当た
り、秤量皿および吊り具の所定部位（Ｐ点）まで
の浮力Ｗ（定数）を用いて補正するばかりでなく、
被検体を水中に没したが故の水位の上昇による吊
り具の浮力増加分W′をも自動的に算出して比重
の補正演算に供するから、被検体体積の大小に拘
らず常に正確な比重を求めることができる。
出器の検出する被検体の空気中重量W1および水
中重量W2′とから被検体の比重を求めるに当た
り、秤量皿および吊り具の所定部位（Ｐ点）まで
の浮力Ｗ（定数）を用いて補正するばかりでなく、
被検体を水中に没したが故の水位の上昇による吊
り具の浮力増加分W′をも自動的に算出して比重
の補正演算に供するから、被検体体積の大小に拘
らず常に正確な比重を求めることができる。
第１図ＡおよびＢは、本考案の原理説明図であ
る。第２図は本考案実施例の構成を示す図であ
り、第３図は、本考案実施例を構成する制御装置
内に記憶されているプログラムのフローチヤート
である。 １……重量検出器、２……秤量皿吊り具、３…
…秤量皿、５……温度検出器、６……水槽、７…
…水槽架台、８……水槽昇降装置、９……制御装
置、１０……比重表示器、１１……操作キー、２
１〜２７……フローチヤートの各ステツプ、９１
……演算部、９２，９３……メモリ。
る。第２図は本考案実施例の構成を示す図であ
り、第３図は、本考案実施例を構成する制御装置
内に記憶されているプログラムのフローチヤート
である。 １……重量検出器、２……秤量皿吊り具、３…
…秤量皿、５……温度検出器、６……水槽、７…
…水槽架台、８……水槽昇降装置、９……制御装
置、１０……比重表示器、１１……操作キー、２
１〜２７……フローチヤートの各ステツプ、９１
……演算部、９２，９３……メモリ。
Claims (1)
- 吊り具を介して秤量皿を懸下する重量検出器
と、上記秤量皿を水中懸下するための水槽と、上
記秤量皿を空中もしくは水中で懸下するため、そ
の直下で上記水槽を上下させる水槽昇降装置と、
あらかじめ求められた上記秤量皿および上記吊り
具の所定部位より下方の水中での浮力Ｗ、並びに
上記水槽および上記吊り具の断面積に係るデータ
を記憶するメモリと、上記重量検出器の検出する
被検体の空気中重量W1および水中重量W2′と上
記メモリの内容から当該被検体の比重を算出する
演算器と、その算出された比重値を表示する表示
器を備え、上記水槽昇降装置による上記水槽の上
昇端においては、上記秤量皿に被検体を載せない
状態で上記吊り具の上記所定部位より下方が水中
に没するよう構成するとともに、上記演算器は、
上記空中重量W1と水中重量W2′、上記メモリ内
の浮力Ｗ、および、上記空中重量W1と水中重量
W2′と上記断面積に係るデータに基づいて求めら
れる被検体の存在による水位の上昇に基づく上記
吊り具の浮力増加分W′を用いて、比重の補正演
算を行うよう構成された比重測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8095882U JPS58182145U (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 比重測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8095882U JPS58182145U (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 比重測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182145U JPS58182145U (ja) | 1983-12-05 |
| JPH0219713Y2 true JPH0219713Y2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=30090091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8095882U Granted JPS58182145U (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 比重測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182145U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165253U (ja) * | 1979-05-15 | 1980-11-27 |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP8095882U patent/JPS58182145U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58182145U (ja) | 1983-12-05 |
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