JPH0240500Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0240500Y2 JPH0240500Y2 JP1984132829U JP13282984U JPH0240500Y2 JP H0240500 Y2 JPH0240500 Y2 JP H0240500Y2 JP 1984132829 U JP1984132829 U JP 1984132829U JP 13282984 U JP13282984 U JP 13282984U JP H0240500 Y2 JPH0240500 Y2 JP H0240500Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- liquid level
- speaker
- measured
- acoustic
- 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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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は液位の計測を物理的に行う装置の分
野において、液位を電気音響的に測定指示する測
定装置に使用する音源の構造に関する。
野において、液位を電気音響的に測定指示する測
定装置に使用する音源の構造に関する。
容器内の液面の高さを知り、液体の残量を浮子
等の機械的手段によらずに測定する方法の一例と
して第２図に示すごとくスピーカ２１の振動板２
２前面に空胴壁となるべき円筒２３を取り付け、
当該円筒２３の先端を被測定液面２４下に浸積す
ることにより当該液面２４と円筒２３とによつて
前記スピーカ２１の振動板２２の前方に空胴２５
を形成させ、液面２４が上下して空胴２５の容積
が変化し、従つて、該空胴２５の呈するスチフネ
スも同時に変化して、該空胴２５も含めたスピー
カ２１の振動系の共振周波数p2が変動するので、
適当な指示手段２６によりp2の変動を読み取つ
て、その変動から液面２４の上昇下降を知る方法
が存在する。
等の機械的手段によらずに測定する方法の一例と
して第２図に示すごとくスピーカ２１の振動板２
２前面に空胴壁となるべき円筒２３を取り付け、
当該円筒２３の先端を被測定液面２４下に浸積す
ることにより当該液面２４と円筒２３とによつて
前記スピーカ２１の振動板２２の前方に空胴２５
を形成させ、液面２４が上下して空胴２５の容積
が変化し、従つて、該空胴２５の呈するスチフネ
スも同時に変化して、該空胴２５も含めたスピー
カ２１の振動系の共振周波数p2が変動するので、
適当な指示手段２６によりp2の変動を読み取つ
て、その変動から液面２４の上昇下降を知る方法
が存在する。
第２図に示した従来方法によれば、共振周波数
p2は 但し、 Sp：スピーカ２１振動系のスチフネス mp：スピーカ２１振動板２２の実効質量 Cp：音速 Pp：空気の密度 ap：円筒２３の断面積 Hp：振動板２２と液面２４間の距離 で表現され、上記Fp2とHpとの相関を求めておく
ことによりFp2から液面位置に相当するHpを知る
ことができる。
p2は 但し、 Sp：スピーカ２１振動系のスチフネス mp：スピーカ２１振動板２２の実効質量 Cp：音速 Pp：空気の密度 ap：円筒２３の断面積 Hp：振動板２２と液面２４間の距離 で表現され、上記Fp2とHpとの相関を求めておく
ことによりFp2から液面位置に相当するHpを知る
ことができる。
上記した従来方法においては被測定値である
Fp2にスピーカ２１の実効質量m0とスチフネスS0
とを含み、これらの定数は、製造工程管理に起因
する規定値からの誤差とか、温度、湿度等還境条
件による変動等の影響により本来最も管理の困難
な数値であり、従つてFp2とH0との相関を許容さ
れる誤差の範囲内で常時一定に保持することは極
めて困難である欠点を有していた。
Fp2にスピーカ２１の実効質量m0とスチフネスS0
とを含み、これらの定数は、製造工程管理に起因
する規定値からの誤差とか、温度、湿度等還境条
件による変動等の影響により本来最も管理の困難
な数値であり、従つてFp2とH0との相関を許容さ
れる誤差の範囲内で常時一定に保持することは極
めて困難である欠点を有していた。
本考案は上記した従来方法における欠点を解決
し、製造条件や還境条件による変動を排除した液
面測定装置用スピーカを得ることを目的とする。
し、製造条件や還境条件による変動を排除した液
面測定装置用スピーカを得ることを目的とする。
上記目的を達成するために、本考案に係る液面
測定装置用スピーカは、第１図において振動板２
前方に第１の空胴V1と、当該第１の空胴V1の壁
面に形成され、且つ第１の空胴V1に音響的に結
合された音響質量M1を介して一端が第１の空胴
V1に結合され、且つ他端が被測定液面４に浸積
されて当該液面４とともに第２の空胴V2を形成
する筒状部３を前記第１の空胴V1壁に取付けた
構成を有する。
測定装置用スピーカは、第１図において振動板２
前方に第１の空胴V1と、当該第１の空胴V1の壁
面に形成され、且つ第１の空胴V1に音響的に結
合された音響質量M1を介して一端が第１の空胴
V1に結合され、且つ他端が被測定液面４に浸積
されて当該液面４とともに第２の空胴V2を形成
する筒状部３を前記第１の空胴V1壁に取付けた
構成を有する。
上記した液面測定用スピーカを被測定液面４に
筒状部３の下端が浸積されるごとくに設置し、当
該液面測定用スピーカに発振器を接続して当該ス
ピーカを動作させながら、スピーカインピーダン
スの周波数特性を求めると第３図の如くに0，
1，2の各周波数でピークを生じる。
筒状部３の下端が浸積されるごとくに設置し、当
該液面測定用スピーカに発振器を接続して当該ス
ピーカを動作させながら、スピーカインピーダン
スの周波数特性を求めると第３図の如くに0，
1，2の各周波数でピークを生じる。
このうち0は、通常、最低共振周波数と呼ば
れ、スピーカの振動系の実効質量m0とスチフネ
スS0に依存し、 で表される。
れ、スピーカの振動系の実効質量m0とスチフネ
スS0に依存し、 で表される。
1は前記音響質量M1（実効質量m1）と第２の
空胴V2のスチフネスS2とで形成される通称ヘル
ムホルツの共鳴器と呼称される音響回路の共振周
波数であつて、 但し、 a1：音響質量M1の面積 a2：第２空胴V2の筒状部の断面積 Ｈ：第２空胴V2の筒状部の被測定液面から上
部の長さ（第１図参照） C0，P0は第１式におけるC0，P0と同様である。
前記した1におけるインピーダンス特性のピーク
は、音響質量M1の共振による運動エネルギーが
スピーカ振動板２に反作用を与えるために生じ
る。
空胴V2のスチフネスS2とで形成される通称ヘル
ムホルツの共鳴器と呼称される音響回路の共振周
波数であつて、 但し、 a1：音響質量M1の面積 a2：第２空胴V2の筒状部の断面積 Ｈ：第２空胴V2の筒状部の被測定液面から上
部の長さ（第１図参照） C0，P0は第１式におけるC0，P0と同様である。
前記した1におけるインピーダンス特性のピーク
は、音響質量M1の共振による運動エネルギーが
スピーカ振動板２に反作用を与えるために生じ
る。
当該1周波数は第３式で表現されるごとくその
パラメータはすべてスピーカ以外の音響回路のパ
ラメータと、被測定液面の位置を表わすＨのみか
らなるため、1を指示手段６によつて読み取るこ
とによりスピーカの諸定数と関係なく液面の液位
を知ることができる。
パラメータはすべてスピーカ以外の音響回路のパ
ラメータと、被測定液面の位置を表わすＨのみか
らなるため、1を指示手段６によつて読み取るこ
とによりスピーカの諸定数と関係なく液面の液位
を知ることができる。
2は前記音響質量M1と第１の空胴V1のスチフ
ネスS1との共振周波数であるが被測定液面４の液
位の変化とは無関係であるので測定には使用しな
い。
ネスS1との共振周波数であるが被測定液面４の液
位の変化とは無関係であるので測定には使用しな
い。
本考案に係る液面測定装置用スピーカの構造は
基本的に第１図に示す構造と同一である。具体的
な実施態様を詳述すると、スピーカユニツト１は
通常の構造の動電型スピーカであるが、その0は
1測定時、紛らわしさを除去するため1の測定範
囲より十分に低く設定される。また、振動板２は
被測定液体、およびその蒸気に対し安定な材料で
製作されていることが望ましい。
基本的に第１図に示す構造と同一である。具体的
な実施態様を詳述すると、スピーカユニツト１は
通常の構造の動電型スピーカであるが、その0は
1測定時、紛らわしさを除去するため1の測定範
囲より十分に低く設定される。また、振動板２は
被測定液体、およびその蒸気に対し安定な材料で
製作されていることが望ましい。
振動板２の前方に第１の空胴V1が形成され、
該第１の空胴V1の壁面に音響質量M1が設けられ
る。
該第１の空胴V1の壁面に音響質量M1が設けられ
る。
該音響質量M1は一般的にはポートのような形
状となるが、構造を簡素にするために、図示のご
とく空胴隔壁７に単に所要寸法の小孔を穿設した
ものでも十分に音響質量として作用する。
状となるが、構造を簡素にするために、図示のご
とく空胴隔壁７に単に所要寸法の小孔を穿設した
ものでも十分に音響質量として作用する。
前記音響質量M1と音響的に結合させて、被測
定液面４とともに第２の空胴V2を構成する筒状
部３が前記第１の空胴V1本体もしくは音響質量
V1の本体に取付けられる。かくして第１の空胴
V1はスピーカユニツト１の振動板２の前方に取
付けられ、第２の空胴V2は音響質量M1を介して
第１の空胴V1に結合される。
定液面４とともに第２の空胴V2を構成する筒状
部３が前記第１の空胴V1本体もしくは音響質量
V1の本体に取付けられる。かくして第１の空胴
V1はスピーカユニツト１の振動板２の前方に取
付けられ、第２の空胴V2は音響質量M1を介して
第１の空胴V1に結合される。
第１図による実施例ではスピーカユニツトの前
方に円筒を取付け、該円筒内に隔壁７を設けて第
１と第２の空胴に分離し、当該隔壁７に音響質量
となる小孔を穿設したもので、前記円筒の下端を
被測定液体面下に浸積することにより測定を行う
もので、非常にシンプルな構成となつている。
方に円筒を取付け、該円筒内に隔壁７を設けて第
１と第２の空胴に分離し、当該隔壁７に音響質量
となる小孔を穿設したもので、前記円筒の下端を
被測定液体面下に浸積することにより測定を行う
もので、非常にシンプルな構成となつている。
５は通気孔で、液面４の上下による諸空胴内の
気圧変動の影響を無くする作用をし、測定中液面
下に没することのない空胴部分、もしくはスピー
カユニツトの任意の場所に設けられる。該通気孔
５の大きさは、通気孔５の呈する音響質量の影響
が測定周波数1の変化範囲内に入らないよう決定
される。
気圧変動の影響を無くする作用をし、測定中液面
下に没することのない空胴部分、もしくはスピー
カユニツトの任意の場所に設けられる。該通気孔
５の大きさは、通気孔５の呈する音響質量の影響
が測定周波数1の変化範囲内に入らないよう決定
される。
６は液面の上下によつて生じるスピーカユニツ
トのインピーダンス変化を読み取る指示手段であ
つて、例えばJIS.C−5531に記載されているイン
ピーダンス測定装置、記録装置、あるいは周波数
の代りに較正されたＨ目盛を有する発振器等、何
ら限定されずに任意のインピーダンス測定器を使
用することができる。
トのインピーダンス変化を読み取る指示手段であ
つて、例えばJIS.C−5531に記載されているイン
ピーダンス測定装置、記録装置、あるいは周波数
の代りに較正されたＨ目盛を有する発振器等、何
ら限定されずに任意のインピーダンス測定器を使
用することができる。
本考案の液面測定装置用スピーカは上記した構
成を有し、測定する値は第３式で表現されるF1
であり、このF1を構成するパラメータは第２の
空胴V2と音響質量M1の如く音響回路に関するも
ののみで、スピーカに関する定数は全く含まれて
いない。したがつて前記した従来例が有する製造
工程に起因する性能上の変差や、温度、湿度等還
境条件による変動の影響は絶無であり、構造簡単
で、品質の管理が極めて容易なため、安価で、し
かも測定精度の良好な液面測定装置用スピーカを
得ることができる効果を有する。
成を有し、測定する値は第３式で表現されるF1
であり、このF1を構成するパラメータは第２の
空胴V2と音響質量M1の如く音響回路に関するも
ののみで、スピーカに関する定数は全く含まれて
いない。したがつて前記した従来例が有する製造
工程に起因する性能上の変差や、温度、湿度等還
境条件による変動の影響は絶無であり、構造簡単
で、品質の管理が極めて容易なため、安価で、し
かも測定精度の良好な液面測定装置用スピーカを
得ることができる効果を有する。
第１図は本考案液面装定装置用スピーカの断面
図、第２図は従来例の断面図、第３図はインピー
ダンス周波数特性図である。 １はスピーカユニツト、２は振動板、３は筒状
部、４は被測定液面、５は通気孔、V1は第１の
空胴、V2は第２の空胴、M1は音響質量である。
図、第２図は従来例の断面図、第３図はインピー
ダンス周波数特性図である。 １はスピーカユニツト、２は振動板、３は筒状
部、４は被測定液面、５は通気孔、V1は第１の
空胴、V2は第２の空胴、M1は音響質量である。
Claims (1)
- スピーカ≠ユニツト１の振動板２前方に第１の
空胴V1と、当該第１の空胴V1の壁面に形成され
た音響質量M1を介して一端が前記第１の空胴V1
に結合され、且つ他端が被測定液面４に浸積され
て当該被測定液面４とともに第２の空胴V2を形
成する筒状部３とからなり、前記第１、又は第２
の空胴等スピーカユニツト１前方の諸音響回路
の、液面より上方の任意の位置に通気孔５を有す
ることを特徴とする液面測定装置用スピーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984132829U JPH0240500Y2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984132829U JPH0240500Y2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148321U JPS6148321U (ja) | 1986-04-01 |
| JPH0240500Y2 true JPH0240500Y2 (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=30691384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984132829U Expired JPH0240500Y2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0240500Y2 (ja) |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP1984132829U patent/JPH0240500Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6148321U (ja) | 1986-04-01 |
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