JPH0219720A - 体積測定方法及びその装置 - Google Patents

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、タンク内に収納された液体、粉体、粒体、
異形状物体等の体積を測定する体積測定方法及びその装
置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の体積測定装置としては第８図乃至第１２
図に示す如きものがある。以下、この従来例について具
体的に述べる。

第８図は液面位測定開始の初期状態を示し、また第９図
は液面位の測定過程における状態を示す図であって、ピ
ストン（体積変化手段）７がシリンダ（体積変化量）８
の最深部まで移動させられたとき、すなわち最大ストロ
ーク移動したときの状態を示す。

第８図においてタンク３の体積をｖＴ、その空洞部分す
なわち液体４が満たされていない部分の体積ｖ２、シリ
ンダ８の最大体積変化量に対応する体積をＶ。（（ｖｌ
、Ｖ２）、補正室９の体積をＶｌ、タンク３内の圧力を
Ｐ。とじ、かつバルブ１０が解放されているものとする
と、ポアッソン（Ｐｏｉｓｓｏｎ）の法則に基づいてＰ
ｏ　　（Ｖ２　＋　Ｖ６　＋Ｖ１　）γ＝ｎＲＴ。

が成立する。なお、ｎは気体のモル数、Ｒはガス定数、
Ｔｏは気体の絶対温度、γは定圧比熱と定積比熱の比を
示す。

ここでピストン７が、断熱を保持した状態で最大ストロ
ーク移動させられると、第９図の如く■。＝０となると
共にタンク３内圧力がΔＰＯだけ増加し、 （ｐｏ　　＋Δｐ、）　　（Ｖ２　　＋Ｖｌ　　）　　
γ＝＝ｎＲＴ。

が成立する。これより、 ＰＯ（Ｖ２＋　ｖＯ＋　Ｖｌ）　　γ＝（ｐｏ＋Δｐｏ
）　　（Ｖ２÷ｖｌ）γ・・・（１） 式（１）は、近似的に となり、タンク３の空洞部分の体積Ｖ、は、となる。

次に第８図及び第９図においてバルブ１０を閉成すると
、補正室９とタンク３との通気性は完全に遮断され、上
記の如く第８図においては、 Ｐｏ　　（ｖｏ　　＋Ｖ＋　　）　　γ＝　ｎ　ＲＴ　
。

が成立し、また第９図においてはＶ。；０となり、タン
ク３内圧力がΔＰｏ′だけ増加するので、 Ｃｐｏ　　＋ΔＰｏ’）■＋　　γ＝ｎＲＴ。

が成立する。これにより、 Ｐａ　（Ｖｏ＋Ｖ＋）　　γ＝（Ｐ０＋ΔＰａ’）Ｖ＋
γ　−（３）式（３）は、近似的に となる。ここでシリンダ８の最大体積変化量に対応する
体積Ｖ。及び補正室９の体積ｖｌは既知で、かつΔＰｏ
゛は測定することができるので、γＰ０の値を求めるこ
とができる。これによって、式（２）におけるタンク３
の空洞部分の体積ｖ２は、算出可能となり液体４の体積
ｖＬは、Ｖｏ−Ｖ、によって求めることができる。

なお、第８図および第９図における３ａはエンジンにガ
ソリン等の液体４を供給するパイプである。

次に、上記の如く説明した発明の原理に基づく具体的装
置の例の構成を第１Ｏ図及び第１１図を参照して説明す
る。なお、第１０図において第８図と同一構成の部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。

７はピストンで、周面に磁極を有する円盤状の永久磁石
からなると共にその周面には磁性流体７ａが吸着され、
後述のシリンダ８との隙間を塞ぎ、通気を防止し、かつ
シリンダ８内をピストン７が摺動するときの摩擦を小さ
くしている。なお、ピストン７の周面に０リングを取り
付けることによって通気を防止してもよい、８はシリン
ダで、その一端開口部８ａは補正室９に連通されると共
に、他端を開口している。９は補正室で、その体積ｖ１
がタンク３の全体積７丁に対して十分に小さく設定され
ていると共に、シリンダ８の最大体積変化量すなわちピ
ストン７の摺動によって変化する最大体積Ｖ。に対して
、例えば１０倍の体積に設定されて、ピストン７の一往
復によって、内部の圧力変化は、正弦波状に変化する（
これは後述のモータ１６の定速回転による）、また補正
室９は、電磁バルブ１０及び第１のバイブ１１を直列に
介してタンク３の液体注入口５の開口縁の近くに接続さ
れ、気体がタンク３内と補正室９との間を流通できるよ
うに設定されている。なお第１のバイブ１１の液体注入
口５、電磁バルブ１０間の一部は、該液体注入口の開口
縁より高く位置せしめられており、液体４が液体注入口
５の開口縁まで注入されても補正室９内に液体４が流れ
込まないように設定されている。１２は圧力センサで、
基準圧力室１２ａ、検出圧力室１２ｂ１その双方の圧力
室１２ａ、１２ｂを仕切り、かつその双方の圧力室の圧
力の差に比例して歪む歪板１２ｃ及び該歪板に貼付けら
れているストレインゲージ等の圧力センサ本体１２ｄか
らなり、その基準圧力室１２ａは空洞室１３及び微細管
の第２のバイブ１４に直列に第１のバイブ１１に連通さ
れ、その空洞室１３及び第２のバイブ１４は、タンク３
内の圧力変動を吸収し空気圧フィルタを構成している。

また検出圧力室１２ｂは補正室９に連通され、圧力セン
サ本体１２ｄは歪板１２ｃが受ける双方の圧力室１２ａ
、１２ｂの圧力差を検出して電気信号に変換する。１５
は円板で、透孔１５ａが設けられていると共に、ピスト
ン７を往復直線運動させるためのクランク１５ｂの一端
が連結させられている。また円板１５は、後述のモータ
１６の回転軸に図示されない減速ギアを介して連結され
ている。

１７は光センサで、ピストン７が最大に後退した位置で
透孔１５ａに対面するように設けられており、円板１５
の透孔１５ａを検出する。１８はモータ駆動制御回路で
、電源投入直後にモータ１６を回転せしめるための信号
の供給を後述の演算処理回路２１から受け、光センサ１
７の位置に円板１５の透孔１５ａを一致させる為の信号
をモータ１６に供給する。またモータ駆動制御回路１８
は後述の演算処理回路２１から前記信号とは別の信号を
受けて、モータ１６を一定角速度ω。で回転駆動せしめ
るための駆動信号をモータ１６に供給する。１９はバン
ドパスフィルタで、モータ１６の角速度ω。に対応する
周波数成分のみを抽出して出力するように設定されてお
り、圧力センサ１２で発生するノイズ成分、タンク３内
の温度上昇に対応して圧力センサ１２で発生するドリフ
ト成分等を除去する。、２０は振幅検出回路で、バンド
パスフィルタ１９の出力を入力し、その波高値を検出す
る。２１は演算処理回路で、ＣＰＵ　（ＣＥＮＴＲＡＬ
ＰＲＯＣＥＳＳＯＲｔｌＮＩＴ）、ＲＯＭ　（ＲＥＡＤ
　ＯＮｌ、Ｙ　ＭＥＭＯＲＹ）等からなり、振幅検出回
路２０の出力を人力して、次のごとき演算処理を実行す
ることによってタンク３内の液面位を算出し、算出結果
を表示部２２に供給して表示せしめる。

次に演算処理回路２１の作動を第１２図に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。

第１２図に於て、電源を投入すると、スタートステップ
１００から初期設定ステップ１０１に進み、演算処理回
路２１を構成するＣＰｔ１等が初期設定され、かつその
初期設定径所定時間が経過するとバルブ閉成信号の出力
開始ステップ１０２では、バルブ１０を閉成するための
信号を演算処理回路２１から図示されない駆動回路を介
してバルブ１０に供給する。次に係数推定ステップ１０
３に進み、ピストン７を複数回往復運動させることによ
って式　（４）における係数ＴＰＯ値を推定する。すな
わち、ＲＯＭに記憶された補正室９の体積Ｖ、及びシリ
ンダ８の最大体積変化量に対応する体積ｖ０並びに圧力
センサ１２によって測定された補正室９内の圧力変化幅
ΔＰ０゛（前記ピストン７の複数回の往復運動の圧力変
化幅の平均値）によってＴＰＯを式　（４）のγＰ０＝
ΔＰ０°Ｖ　Ｉ／　Ｖ　ｏに基づいて求める。求めた後
、バルブ閉成信号の出力停止ステップ１０４に進み、バ
ルブ１０を開放するためにバルブ１０へのバルブ閉成信
号の供給が停止され、次のタンク内空洞体積の算出ステ
ップ１０５に進み、前記係数推定ステップ１０３でのピ
ストン７の往復運動の回数よりも多い回数ピストン７を
往復運動させることによって、ステップ１０５では、前
のステップ１０３で求めた係数γＰ０．ＲＯＭに記憶さ
れたシリンダ８の最大体積変化量に対応する体積Ｖ。、
該体積■。と同様にＲＯＭに記憶された補正室９の体積
■１及び圧力センサ１２によって検出された圧力ΔＰ０
（前記ピストン７の複数回の往復運動の圧力変化幅の平
均値）に基づいてタンク３内空洞部分の体積ｖ２を求め
、次の液面位算出ステップ１０６に進み、直前のステッ
プ＋０５で求めたタンク３内空洞部分の体積ｖ２をＲＯ
Ｍに記憶されたタンク３の全体積■１から減算すること
によって液体４の体積ｖＬを算出する。更に次の液面位
信号発生ステップ１０７に進み、このステップ１０７で
表示部２２に対して液面位を表示させるための信号を演
算処理回路２１から供給し、その後バルブ閉成信号の出
力開始スデッツブ１０２に戻る。その後は、上記の動作
が周期的又は非周期的に繰り返される。なおタンク内空
洞体積の算出ステップ１０５と液面位算出ステップ１０
Ｂとの間には、タンク３内の空洞部分の体積が大きく変
化した場合のキャンセルステップ（図示せず）が設けら
れている。

［作　　　用］ 次に、上記構成の作動を説明する。電源が投入されると
光センサ１７からモータ駆動制御回路１８に透孔１５ａ
を光センサ１７の位置に一致させるための信号が供給さ
れ、モータ１６が回転されて光センサ１７の位置に円板
１５の透孔１５ａが一致せしめられる。なおこの作動は
電源投入直後から所定時間内に終了させられる。その後
、演算処理回路２１からバルブ１０にバルブ閉成信号が
供給されることによってバルブ１０が閉成され、更に演
算処理回路２１からモータ駆動制御回路１８にモータ１
６の複数回の回転開始を指示する信号が供給される。該
信号が供給されるとモータ駆動制御回路１８は、モータ
１６を一定角速度ω。で一方向に指示された回転数だけ
回転せしめ、モータ１６の回転軸に連結された円板１５
が回転させられることによってクランク１５ｂを介して
ピストン７がシリンダ８内を往復運動し、シリンダ８の
最大体積変化量に相当する体積■１の部分の空気を補正
室９に送り込んだり、補正室９の空気を吸い込んだりし
、補正室９内の圧力を正弦波状に変化せしめると、圧力
センサ１２の検出圧力室１２ｂの圧力は、補正室９の圧
力が伝わることによって正弦波状に変化し、タンク３内
圧力と等しい基準圧力室１２ａの圧力との差が、圧力セ
ンサ本体１２ｃによって検出され、正弦波状の電気信号
に変換される。その信号はバンドパスフィルタ１９を介
して振幅検出回路２０に供給され、その波高値が検出さ
れる。検出された波高値は、演算処理回路２１に供給さ
れ平均化されることによりて、係数γＰＯが算出され、
ＣＰｕ内のレジスタ等に記憶される。その後、演算処理
回路２１からバルブ１０にバルブ閉成信号の供給が停止
されて、バルブ１０は開放され、さらにモータ１６は係
数γＰＧを算出するときよりも多くの回数回転させられ
ることによって式（２）の演算がなされ、タンク３内の
液体４の体積が算出され、その算出結果は表示部２２に
表示される。以後、上記動作が繰り返され、バルブ１０
が閉成される毎に係数γＰ０が更新されて記憶され、再
度新たに液面位が算出される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の体積測定装置にあって
は、上記、信号処理回路は、演算処理回路２１における
タンク内空洞体積の算出ステップ１０５において、体積
変化機構７による圧力作用時に、熱、外力、振動等の外
的衝撃による誤差分が畳重された場合に、その誤差分を
含んでその体積が算出されてしまう。その結果測定値に
対する信頼度が低下されるという問題点があった。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記従来の問題点に着目して成されたもの
で、外的衝撃による誤差分を取り除くための割算器を具
備せしめて、測定値の信頼性を高めることができる体積
測定方法及び装置を提供することを目的とするものであ
る。

［実　施　例］ 以下に本発明の実施例を第１図乃至第７図に基づいて詳
細に説明する。

まず第１図乃至第６図において、原理説明を行なうと、
３０は例えば液体、粉体□、流体、異形状物体を収納す
る異形状のメインタンクであって、このメインタンク３
０には連結バイブ３２を介して補正用タンク３１が連結
されている。また上記異形状メインタンク３０の上部に
は小径の通気孔３５が穿設されている。上記補正用タン
ク３１の上部には例えばピストン、ベローズ、ダイヤフ
ラム等の体積変化手段（機構）３３が設けられていて、
この体積変化機構３３の動作によって補正用タンク３１
内の体積を変化させることができるようになフている。

なお第５図においては、補正用タンク３１内の内圧を検
出するためのゲージ圧力センサ３４が設けられている。

また上記通気孔３５は穿設されて設けられたものでなく
、経時的に発生した孔であってもよい。

以上が本実施例の構成であって、次にその構成による測
定原理を説明する。

測定原理 （１）第１図のような連結タンクシステムを考える。こ
れは体積Ｖ、、Ｖ２の２種類のタンクによフて構成され
る。タンク３１．．３０は流量抵抗ｒ１のバイブ３２に
よって接続されており、タンク３０の通気孔３５流量抵
抗ｒ２である。双方のタンク３０．３１内の気体の比熱
比をγ、気体定数をＲ、タンク３１の熱時定数をτとす
る。タンク３１に、ピストン、ダイヤフラム、ベローズ
等を用いた体積変化機構３３を取り付け、この体積変化
機構３３によって実際に発生する体積変化量をｖ（ｔ、
）　　とする。

タンク３０．３１が剛体の場合、タンクの加圧減圧時に
タンク３０．３１が歪まないので、ピストン、ダイヤフ
ラム、ベローズ等の体積変化量Ｖ。（１）と実際に発生
する体積変化量ｖ（ｔ、）は等しい。もしタンク３０が
フレキシブルな場合、タンク加圧減圧時にタンク３０が
歪むので、その収縮又は拡張による体積変化量に応じた
分だけ■。（１）はｖ　（ｔ）より小さくなる。

ｖ（ｔ）＝Ｏのとき、タンク３１の中の気体の絶対圧力
、温度、モル数をそれぞれｐｏ、Ｔ１、ｎｌ、タンク３
０の中の気体においてそれぞれＰＯ，Ｔ２、ｎ２とする
。測定環境が著しく変化しない場合、通気孔３５を介し
てタンク３１３０内外に気体が循環するので絶対圧力ｐ
０は外気圧と等しく、その変化は非常に遅く、外気圧と
等しく変化する。

ｖ　（ｔ）≠０のとき、圧力、温度、モル数も体積変化
機構３３の状況に応じて変化し、タンク３１において、 圧力はｐ０＋Δｐ＋（ｔ） 温度はＴ１＋ΔＴｌ（ｔ）　。

モル数はｎｌ−Δｎ＋ｚ（ｔ）　　　と変化する。

タンク３０において、 圧力はｐ０＋Δｐｚ（ｔ）。

温度はＴ２＋ΔＴ　２　（ｔ）　。

モル数はｎ２＋Δｒ＋＋２（ｔ）−Δｎ２（ｔ）　　と
変化する。

Δｎ＋２（ｔ）はタンク３１からタンク３０に流れた空
気のモル数、Δｎ２（ｔ）はタンク３０から通気孔３５
を介して外部に漏れた空気のモル数である。

ここでこのシステムについて次の仮定を設定する。

１）タンク内気体は理想気体である。

２）ｖ（ｔ）＜　（Ｖ＋　、Ｖ２　） ３）タンク３０の熱容量は大きく、圧力変化Δｐｚ（ｔ
）に伴なうタンク内温度変化は体積変化ｆｆ１Ｖ（ｔ）
の変化の速さに比べ非常に遅く無視できる。

４）体積変化量ｖ　（ｔ）の変化の速さは、それに伴い
変化する圧力がタンク３０．３１内の至るところで等し
い程度とする。

５）タンク３０内に被計測物体を入れても、この物体に
よりタンク３０内に２つ以上の閉じたガス空間、すなわ
ち空洞部分が構成されない。

以上の仮定は、それほど大きな制約となるものはない。

体積変化量ｖ　（ｔ）に対するΔｐｔ（ｔ）、ΔＰ２（
ｔ）、ΔＴ＋（ｔ）、６丁２（ｔ）、Δｎ＋２（ｔ）Δ
ｎｚ（ｔ）の変化は本来、非線形方程式で表されるが、
仮定２）よりその大きさはｐ。、Ｔ１、Ｔ３　ｓ　　ｎ
ｌ　、ｎ２に対して非常に小さく、そのため線形方程式
で近似できる。静的状態において圧力、温度、モル数の
関係は次の代数方程式％式％ また仮定１）、３）、４）、５）より、動的状態におい
てはタンク３０．３１内の気体の圧力、温度、モル数の
関係は、次の線形常微分方程式で表される。

（ｌｂ） （ｌｄ） この式は長さ文が５０〜６５０［ｍｌ１１］、直径ｄが
２．０〜９．０［ｍｍ］のアルミ製パイプを用いて実験
的に求めたものである。

また、体積変化ｖ（ｔ）は次のように表される。

ｖ　（ｔ）　＝　ＶＯ（ｔ）−ΔＶ　（ｔ）　　　　　
　　（ｌｈ）ΔＶはタンクの材質、形状、容積等から定
まるタンク固有の定数であり、Δｖ（ｔ）は体積変化機
構３３の体積変化量ｖｏ（ｔ）の変化に伴うタンクの拡
張、収縮による体積変化量である。

式（１ａ）〜（ｌｉ）にラプラス変換を施し、人力ｖ　
（ｔ）から出力Δｐ＋（ｔ）までの伝達関数を求めると
次のようになる。

ΔＴ＋　（０）　　＝　０　　　　　　　　　　　　　
　　　　（Ｉｆ）流量抵抗ｒ、上式においては「ｈ「２
はバイブ３２の長さｌと直径ｄより次の式のように求め
られる。

となる。係数ｒ２Ｖ２／Ｒ’ｈ　＋　ｒｌＶ２／ＲＴ２
１　ｒ、ｔ／、／ＲＴ。

は、圧力変化の時定数である。例えばｒ２Ｖ２／Ｒ１２
はタンク３０における空洞部分の絶対温度Ｔ２の気体が
流量抵抗ｒ２の通気孔３５を介してタンク３０外に流れ
るときの圧力減衰の時定数でアル。補正係ａｋ２（ｓ、
ｒ＋、ｒ２．ｖ＋、ｖａ）は、メインタンク３０の容積
Ｖ、により変化するが、第２図ニ示すレルｋａ　（Ｓ、
ｒ＋　、ｒｚ、Ｖｔ　、Ｖｔ）の周波数特性において、
適当な周波数、例えば区間Ａの４　Ｘ　１０−’〜１０
−”）Ｉｚの周波数を選ぶことにより近似的に定数と見
做せる。

ｊ　１　＜　＜　＜　ｊ　２　　（「ｘは空気等の通気
孔３５の流量抵抗）で熱時定数τとｒ、　（Ｖ、＋Ｍｉ
ｎＶ、）／ＲＴ、が同程度の値なら次のような角周波数
が存在する。

この条件において補正係数に２　（ｓ、ｒ＋　＋’２＋
ＶＩ　＋Ｖ２）は次のように近似される。

ｌ　’２　（１（Ｌｌ　＋ｒｌ＋ｒ２＋Ｖ＋＋Ｖ２）　
　ｌ　〜１ｆｋ２（ｉω＋ｒｌ＋ｒ２＋Ｖｌ＋Ｖ２）　
＝　Ｏ（２ｄ）ゆえに、式（２ｃ）の条件を満たす場合
、人力ｖ　（ｔ）から出力Δｐ＋（ｔ）までの伝達関数
はγｐｏ／　（Ｖｌ”Ｖ２＋ΔＶ）となる。

なお、体積変化機構３３が角周波数ω。で正弦波状に駆
動される場合、 が閉塞されている状態と同等と考えられる。

即ち であればよい。

（２）次に第３図のような単一タンクシステムを考える
。これは第１図のタンク３１．３０の間を結合するバイ
ブ３２の断面積を非常に大きくしたもので、これにより
バイブ３２の流量抵抗ｒ１の値が非常に小さくなる場合
に相当する。これより、第３図のｖ　（ｔ）からΔｐ２
（ｔ）までの伝達関数は式（２ａ）に＆いてｒ１→０、
Ｔ２　＝Ｔ１．　Δｐｚ＝Ａｐ＋、Ｖ、　＝Ｖ、　＋Ｖ
２としたものであり、次のようになる。

（２ｆ） ここで、 （２ｇ） となる。次のような角周波数ωを考える。

例えば第４図の周波数特性においてＡに示す１０−３Ｈ
ｚ以上の周波数に設定することにより補正係数に、（ｉ
ω、ｒ２．Ｖ３’）は次のように近似される。

ｋ、（ｉω＋’２＋ｖ３°）＋４１゜ ｌ　ｋｌ　（ｉω＋ｒ２＋Ｖ３°）〜Ｏ（２ｉ）このと
き、伝達関数はγｐｏ／（Ｖｚ°＋ΔＶ）となる。

次に上記原理を第５図に示す剛性タンクの具体例に基づ
いて説明する。

第５図において体積変化手段３３がバルブ１０を有する
バイブ３２の流量抵抗ｒ１の存在を無視できるような角
周波数ω。、例えば１Ｏ−３Ｈｚで正弦波状に、すなわ
ち■。ｓｉｎω。しでゆフくり駆動され、かつバルブ１
０がクロックパルス発生器４５からのクロックパルスの
供給される毎に閉成、開放を交互に繰り返されている。

これによっである時点では補正タンク３１のみの体積を
変化せしめ、また次の時点ではメインタンク３０と補正
タンク３１とを１つのタンクを見做し、その体積を変化
せしめている。

その体積変化に伴う圧力変動はゲージ式圧力センサ３４
によって検出され、中心周波数が体積変化手段３３と同
一の角周波数ω。に設定され、かつその角周波数ω。の
変動分を含めた角周波数の範囲と同一のバンド幅を有す
るバンドパスフィルタ３６に供給され、さらに切換回路
４４を介して第１の振幅検出器３８で、バルブ出され、
さらにこの圧力変動分は第１の振幅検出器３８の後段に
接続されたサンプル・ホールド回路４２でサンプル・ホ
ールドされる。

また一方で、バルブ１０が開放されたときには、切換回
路４４の接点の接続状況がクロックパルス発生器４５か
らのクロックパルスによって切換えられて、バンドパス
フィルタ３６の出力は第２の振幅検出回路３９で、メイ
ンタンク３０と補正タンク３１とが１つのタンクと見次
段の増幅器４３でＶ１倍され、増幅器４３から次にサン
プル・ホールド回路４２の出力器４０に供給され、この
割算器４０によって補正タンク３１の体積Ｖ、とメイン
タンク３０の空洞部分の体積ｖ２との和が算出され、そ
の後、弓算器４１に供給され、引算器４１で設定された
メインタンク３０の全体積ｖ丁と補正タンク３１の全体
積■、との和（ＶＴ”ＶＩ）から引算され、メインタン
ク３０内の被測定物、すなわち液体の体積Ｖｔ、（・Ｖ
Ｔ−Ｖ２）が求められる。

なお、クロックパルス発生器４５から出力されるクロッ
クパルスは、バルブ１０、切換回路４４及びサンプル・
ホールド回路４２に供給され、それらの同期をとるため
のものである。

次にフレキシブルタンクの具体例を第６図に基づいて説
明する。

第６図において、体積変化機構３３がバルブ１０を有す
るバイブ３２の流量抵抗ｒ１の存在を無視できるような
角周波数ω。、例えば１０−’ｌ（ｚで正弦波状に、す
なわち■。ｓｉｎω。ｔてゆっくり駆動され、かつバル
ブ１０がクロックパルス発生器４５からのクロックパル
スが供給される毎に閉成、開放を交互に繰り返している
。これによっである時点では補正タンク３１のみの体積
を変化せしめ、また次の時点ではメインタンク３０と補
正タンク３１とを１つのタンクを見做し、その体積を変
化せしめている。

その体積変化に伴う圧力変動はゲージ式圧力センサ３４
によって検出され、中心周波数が体積変化機構３３と同
一の角周波数ω。に設定され、かつその角周波数ω。の
変動分を含む角周波数の範囲と同一のバンド幅を有する
バンドパスフィルタ３６に供給され、その後切換回路４
４を介して第１の振幅検出器３８で、バルブ出され、さ
らにこの圧力変動分はサンプル・ホールド回路４２でサ
ンプル・ホールドされる。

また一方で、バルブ１０が開放されたときには、切換回
路４４の接点の接続状況がクロックパルス発生器４５か
らのクロックパルスによって切換えられることによって
、バンドパスフィルタ３６の出力は第２の振幅検出回路
３９で、メインタンク３０と補正タンク３１とが１つの
検出され、次段の増幅器４３でｖ１倍され、増幅器にサ
ンプル・ホールド回路４２の出力器４０に供給され、こ
の割算器４０によって補正タンク３１の体積ｖＩとメイ
ンタンク３０の空洞部分の体積ｖ２との和が算出され、
その算出路された後に、その出力は、引算器４１に供給
されて引算器４１で設定されたメインタンク３０の全体
積ｖＴと補正タンク３１の全体積ｖ１と加圧によるメイ
ンタンク３０の膨張分△Ｖとの和（Ｖ丁＋Ｖ、＋ΔＶ）
から引算され、メインタンク３０内の被測定物の体積ｖ
Ｌが求められる。

なお、クロックパルス発生器４５から出力されるクロッ
クパルスは、バルブ１０、切換回路４４及びサンプル・
ホールド回路４２に供給され、それらの同期をとるため
のものである。

上記本発明の各実施例において、タンク内に液体を注入
したときのタンク内被測定物の体積を測定した結果、第
７図に示す如く、測定原器で測定した液体量と略一致し
、精度の高い体積測定がなされた。

［発明の効果］ 以上のように、本発明は、バルブを介して連通され、か
つ体積変化手段にＪ：って、一方のタンクがその体積を
変動せしめられる第１及び第２のタンクのうち前記体積
変化手段の設けられた方の第１又は第２のタンク内圧力
の変動圧力センサで、前記バルアの開成及び開放毎に検
出し、該検出値の夫々で互いに除算し、該除算値に基づ
いて前記第１又は第２のタンク内に収納された被測定物
の体積を算出することができるために、タンク作用され
る熱、外力、振動等の外的衝撃による誤差分が取り除か
れ、その結果タンク内の体積が正確に測定できる効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は第１図において
体積変化機構の駆動周波数とタンク内の収納物体積とを
変化させたときの伝達関数の係数に、の変化状態を示す
特性図、第３図は第１図を説明するための原理説明図、
第４図は、第３図において体積変化機構の駆動周波数と
タンク内の収納物体積とを変化させたときの伝達関数の
係数に１の変化状態を示す特性図、第５図は、本発明の
詳細な説明図、第６図は本発明の他の実施例の説明図、
第７図は上記実施例による体積測定値を示すグラフ、第
８図乃至第１２図は従来例の説明図である。 ３０・・・メインタンク　３１・・・補正用タンク３２
・・・連結バイブ　　３３・・・体積変化機構３４・・
・ゲージセンサ　３５・・・通気孔３６．３７・・・バ
ンドパスフィルタ ３８．３９・・・振幅検出器 ４０・・・割算器　　　　４１・・・引算器４２・・・
サンプル・ホールド回路 ４３・・・増幅器　　　　４４・・・切換回路４５・・
・クロックパルス発生器 第 図 体積測定値（Ｑ） 空洞部分体積Ｖｙ（１１） 第 図 Ｖｏ（ｔｌ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　バルブを介して連通され、かつ体積変化手段によっ
   て一方のタンクがその体積を変動せしめられる第１及び
   第２のタンクのうち前記体積変化手段の設けられた方の
   第１又は第２のタンク内圧力の変動を圧力センサで、前
   記バルブの閉成及び開放毎に検出し、該検出値の夫々で
   互いに除算し、該除算値に基づいて前記第１又は第２の
   タンク内に収納された被測定物の体積を算出する体積測
   定方法。 ２　第１のタンクと、被測定物を収納する第２のタンク
   と、該第１及び第２のタンクを連通するバルブと、前記
   第１又は第２のタンクの体積を変化せしめる体積変化手
   段と、該体積変化手段の設けられた前記第１又は第２の
   タンク内圧力の変動を検出する圧力センサと、該圧力セ
   ンサからの前記バルブの閉成時の検出値の振幅値を検出
   する第１の振幅検出器と、該第１の振幅検出器の出力を
   記憶する記憶手段と、前記バルブの開放時の前記圧力セ
   ンサからの検出値の振幅値を検出する第２の振幅検出器
   と、該第２の振幅検出器の出力で前記記憶手段に記憶さ
   れた値を除算する割算器とを備え、該割算器の出力に基
   づいて前記第２のタンクに収納された被測定物の体積を
   算出することを特徴とする体積測定装置。