JPH03563B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH03563B2
JPH03563B2 JP58101581A JP10158183A JPH03563B2 JP H03563 B2 JPH03563 B2 JP H03563B2 JP 58101581 A JP58101581 A JP 58101581A JP 10158183 A JP10158183 A JP 10158183A JP H03563 B2 JPH03563 B2 JP H03563B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pendulum
measuring
support member
guide means
vibration
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 - Lifetime
Application number
JP58101581A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5963557A (ja
Inventor
Sutotsufueren Ezuaruzusu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erekutorishiteeto Fuooru Guuderenbehanderingu Mariin En Ind In Heto Fuerukoruto Ee Gee Ee Emu Ii Enu Nv
Original Assignee
Erekutorishiteeto Fuooru Guuderenbehanderingu Mariin En Ind In Heto Fuerukoruto Ee Gee Ee Emu Ii Enu Nv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Erekutorishiteeto Fuooru Guuderenbehanderingu Mariin En Ind In Heto Fuerukoruto Ee Gee Ee Emu Ii Enu Nv filed Critical Erekutorishiteeto Fuooru Guuderenbehanderingu Mariin En Ind In Heto Fuerukoruto Ee Gee Ee Emu Ii Enu Nv
Publication of JPS5963557A publication Critical patent/JPS5963557A/ja
Publication of JPH03563B2 publication Critical patent/JPH03563B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/02—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using mechanical means
    • G01D5/08—Reducing the effects of friction, e.g. by applying vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/0023—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm with a probe suspended by a wire or thread
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
    • G01F23/2967—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
    • G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
    • G01K5/50—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid arranged for free expansion or contraction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02836—Flow rate, liquid level

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Level Indicators Using A Float (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は液体容器または、流路中の量、液
面、境界面、密度、粘度及び、望むなら温度のよ
うな産業上有用な液体の諸特性を動力学的に高精
度で測定し得る器具に係わるものである。
更に詳しくいえば、本発明の目的は、液面測定
または、液面の変化に追従した測定、液体中の密
度によつて分離した境界面の測定または、境界面
の変化に追従した測定、液体中の種々の位置にお
ける液体密度の測定、種々の位置における粘度の
測定、種々の位置における温度の測定、液体の密
度によつて分離した各層の厚さまたはその量の測
定、液体容器及び、液体流路の垂直方向の寸法な
どを自動的に高精度で計測する手段を提供するこ
とにある。
本発明による器具はあらゆる種類の液体容器、
流路に対しても有効に使用することができ、更に
特長としてガス、蒸気などによる爆発の危険性が
有るような場合で、それに対して予防手段を取ら
ねばならず、これらの雰囲気が液面より上の部分
で瞬間的または連続的に発生しまたは、存在する
ような場合にも有効に使用することができる。
これらの目的を達成するために本発明は紐状支
持部材に生じた張力がその紐状支持部材の一定長
さの部分の固有振動数を左右することと、液体中
の物体のみかけの重量はその物体が排除した液体
の重量だけ軽くなるという事実を機能的に組み合
せることを振子の使用によつて実現したものであ
つて、本発明によつて得られる産業上の利益は次
の通りである。
−液体容器又は、流路中の液体の諸特性を高精度
で自動的に計測、記録することが可能なこと。
−本発明による器具を取り付けた液体容器などの
高さ、内部の液体分布状態、液体密度の分布状
態などを該器具自身によつて自動的に決定可能
であるという自己学習機能を持たせることが可
能であり、設置後の調整作業が不要なこと。
−液体容器の内容を周囲環境から完全に分離し、
電気的素子を液体容器内部から隔離する構造が
可能であるため、危険物を抜取、放出すること
なく該測定器具を液体容器に着脱可能であり、
液面上に生ずる危険区域または加圧区域内での
電気信号の使用が避けられるなど安全性が高い
こと。
などである。
本発明による前記各測定項目が可能な測定器具
は原理的に、測定機構１、該測定機構１を作動し
得る手段、該測定機構１に一端が固定された支持
部材２、該支持部材２の自由端に固定された測定
物体３、該支持部材２に振動を与えかつ、その振
動を計測することのできる振り子４、該振り子４
を作動し得る手段、該振り子４の振動数を計測記
録する手段及び、論理制御ユニツトを組み合せる
ことにより実質上成立する。
本測定器具は、支持部材２に生じた測定物体３
のみかけの重量の関数としての張力を支持部材２
のその時点での固有振動数に置換して計測するた
めの振り子４を使用する。
すなわち、該振り子４は自然状態では定常的に
振動し得ない支持部材２に、ある時点における固
有振動を生ぜしめるための振動を行なう作用をな
すと共に、起振によつて生じた張力によつて定ま
る支持部材２の固有振動数の計測を行なう作用を
なすことができるため、該起振−計測を振動の一
周期だけで完了し、この動作を連続的又は間欠的
に実行することにより、該起振−計測のサイクル
を実常化するという作用をなし更に、該振り子４
による起振はその直後生ずる支持部材２の固有振
動数の振幅を定める作用を有し、該固有振動数の
計測に必要なＳ／Ｎ比の高い一定振幅の固有振動
を起こし、計測することが可能であるため、本発
明の目的である液体の諸特性の自動計測を高精度
で実行することができるのである。
しかして、本発明の要旨とするところは支持部
材の一端に取り付けられ、被測定物中に垂下移動
せしめられる測定物体と該測定物体の重量測定手
段の組み合せよりなる測定装置において、前記測
定物体３の重量測定手段は、自由端１６が前記支
持部材２を摺動可能に把持する振り子４と同振り
子を駆動せしめる駆動手段を有し、同振り子４は
駆動手段により駆動されると同支持部材２に強制
振動を引き起こし、それにより、同振り子４の振
動数決定要素と上記強制振動により引き起こされ
た反発速度を生じる同支持部材２の振動数決定要
素からなる合成振動信号、即ち主として上記測定
物体３の状態によつて変化する上記支持部材２の
張力によつて決定される測定振動をひきおこすと
ともに、該測定振動を上記合成振動信号として発
生し、前記測定装置は更に該支持部材２の一端に
取り付けられた測定物体３を被測定物体中の所定
位置に移動せしめ、その位置を測定する測定機構
１を有し、該測定機構１を作動させる手段、振り
子４を駆動する手段、振り子４の上記合成振動信
号を計測する手段及び、これらの計測値を処理す
る論理制御ユニツトを備えていることを特徴とす
る測定装置にある。
本発明の特長を、以下に詳述する好ましい一実
施例によつてより明確に説明する。
実施例の説明の際以下の図面を参照する。
なお、以下に説明する一実施例は本発明を限定
するものではない。
第１図と第２図に示すように、本発明による一
実施例は巻き取りドラムにより構成された測定機
構１、ストランド、ロープ、テープ、ケーブルあ
るいは、類似の紐状体よりなる支持部材２、重錘
状の測定物体３、振動を励起し得る手段と振動数
を計測する手段に結合された振り子４、スプリン
グ状の機械的フイルタ５より成立する。
測定機構１は支持部材２の巻き取り量によつて
測定物体３の正確な位置を知ることができるもの
である。
すなわち、巻き取りドラムとしても使用する測
定機構１は、測定物体３が支持部材２によつて移
動可能な全領域分の支持部材２として使用されて
いる紐状体を充分捲き取ることが可能な寸法にな
つている。
また、測定機構１の回転角度量と測定物体３の
垂直方向の移動量との間には高精度の関係が必要
であり、これは、測定機構１を例えば永久磁石を
電磁誘導作用によつて回転し得るステツプモータ
あるいは、類似する方法を適宜選択してドラムを
駆動し、その回転角を測定することによつて実現
することができ、より高い巻き取り精度を得るた
めに該測定機構１は螺旋状の溝を備えてもよい。
支持部材２は、測定器具が最小の力を検出して
いるとき、例えば測定物体３が液体容器の底を検
出している時などにおいても、測定機構１にゆる
まず巻き付いているような柔軟性を有するもので
なければならず、測定器具が最大の力を検出して
いるとき例えば、液体容器の頂部を検出している
ときにおいてもその最大力に抗して得る強度を必
要とし更に、支持部材２はねじれたり、切断する
ことなく測定機構１に例えば螺旋状に整列して巻
き付くことが可能でなければならない。
本発明による測定器具の精度は支持部材２の機
械的負荷による伸びと周囲温度の影響による熱膨
張の許容値により左右されるので、支持部材２の
材質はこれらの影響が少ないものにする必要が有
る。
測定物体３は円筒状のものが好ましく、本発明
による測定器具が測定しようとする液体の種類の
中で密度が最大の条件の液体中に完全に没し得る
ことができそのうえ、このような場合にも支持部
材２に充分大きい張力を与え得るものであること
が必要であり更に、測定物体３が液中に没した状
態から引き上げられた場合に随伴する液が最小量
になるように仕上げられていることが好ましい。
振り子４はその一端の振動軸に軸支されその他
端には可動案内手段を有し、これによつて支持部
材２を摺動可能に把持されており、不図示の駆動
手段により駆動されると支持部材２に強制振動を
あたえそのあとは必要に応じ駆動手段の駆動から
は解放され支持部材２の張力を計測信号としての
固有振動数に変換するとが可能で、更に例えば、
測定物体３の見掛けの重量のような支持部材２の
張力の関数である荷重によつて静止位置に移動す
ることが可能なものである。
振り子４は、論理制御ユニツトによつて継続的
に起振することができ、更にこの論理制御ユニツ
トは支持部材２のガイド６，７及び、８，９によ
つて距離を規制された部分のその時点での固有振
動数すなわち、測定物体３の見掛けの重量の関数
である支持部材２の張力によつて定まる該固有振
動数を振り子４との合成振動数として計測し、処
理することが可能なものである。
機械的フイルタ５の目的は、振り子４によつて
起振された振動が測定物体３に作用して支持部材
２の固有振動に影響を及ぼすことを防止すること
と、後に述べる上部基準点及び、下部基準点を定
めることを容易にすることにあり、測定物体３と
機械的フイルタ５よりなる部分の固有振動数は振
り子４による合成振動数の計測に影響を与えぬよ
うに減衰させねばならず、これらよりなる部分の
固有振動数の周波数帯域は振り子４によつて支持
部材２に生じた紐状の支持部材２の軸方向（長手
方向）の振動周波数の帯域外になければならな
い。
機械的フイルタ５は、人造樹脂、合成樹脂ある
いは、金属スプリングなどのような弾性のある材
料で作ることができる。
固定して設置されたガイド６，７及び、８，９
は支持部材２が振動する部分を規定するために存
在し、振り子４によつて生じた支持部材２の振動
分節の長さを定めるものである。
ガイド１１，１２は振り子４の先端に設けられ
ており、支持部材２に対する起振と、それによる
振動数、すなわちその時点での支持部材２の固有
振動数検出の作用をなす。
本発明の好ましい具体的一実施例では、前述の
論理制御ユニツトを用いて軸１４に取り付けた永
久磁石（図示せず）による電磁誘導作用によつて
前述の記動に相当する振り子４の駆動と、支持部
材２のその時点の固有振動数を検出することが可
能である。前述の論理制御ユニツトは、測定物体
３の信号を定め、振り子４を駆動し、振り子４に
生ずる支持部材２によるその時点の固有振動数を
計測、記録、処理するためのマイクロプロセツサ
を用いることができる。
このような論理制御ユニツトはこれらの計測結
果を必要な形に処理することができ、システムに
とつて有用なパラメータを取り出すことができる
のである。
本発明による測定器具の一実施例は、同一垂直
面内に設置された二組の固定ガイド６，７，８，
９、及びこれらに対し適切なオフセツト量OFの
位置に設置された第三の固定ガイド１０を有する
とともに、前述の振り子４の自由端に設置された
一組の移動可能なガイド１１，１２を有し、紐状
体よりなる支持部材２が前記ガイド６，７，８，
９，１１，１２の間を通りかつ、ガイド１０に常
に接するように設置されており、次のような作用
をなす。
すなわち、ガイド６，７，８，９によつて支持
部材２の固有振動の分節を決めること、ガイド１
１，１２によつて該固有振動を一定の振幅で定常
的に発生しつその振動数を計測すること、すなわ
ち起振−計測のサイクルを実行すること及び、ガ
イド１０によつて該起振−計測のサイクル中に支
持部材２の長手方向に発生する定常波（スタンデ
イングウエーブ）を防止することなどの作用をな
す。
第４図は本発明による測定器具の一般的な一応
用例であり、上端に本発明による測定器具３１が
設置されているパイプ２０を備えた容器１９の状
態を示したものである。
パイプ２０は測定物体３に対する案内手段とし
て容器１９内部に垂直に設置されていることが望
ましい。
前記パイプ２０には、その内部が容器１９内部
の液体と常に連通するためのスリツトをその全長
に亘つて設けることが望ましい。
更に、容器１９内部にはそれぞれ密度の異なつ
た二種類の液体２１，２２が貯えられており、そ
れぞれの液体の液面はＡ−Ａ線及び、Ｂ−Ｂ線の
位置にある。
前記パイプ２０には、それぞれ計測の基準点と
して用いられるストツパー２３，２４を有するこ
とが望ましいが、本例にて示す容器１９の底部及
び、測定器具３１の下端はそれぞれストツパー２
３，２４としても使用可能なため、これらのスト
ツパーは必ずしも必要なものではない。
本発明による測定装置は液体の種々の特性を自
動的に高精度で測定することが可能で以下に記述
するように作用する。
支持部材２の固有振動数が測定物体３のみかけ
の重量によつて決定されるという事実を用いるこ
とにより、測定物体３が液体中に没している場合
その見かけの重量は減少するため、支持部材２の
張力が減少しそれに従つて振り子４の合成振動数
も減少する。
測定物体３が例えば、その半分の高さまで液中
に没し、半分が空気中にある場合に、振り子４の
合成振動数としてある値Frが得られ、この値を
一つの基準振動数とすることができ、液面の位置
の測定には測定物体３を振り子４の合成振動数が
Frになるまで移動させ、基準位置からの変移量
を計測記録するシステムがあれば良く、軸１３が
ステツプモータによつて制御されている場合はそ
の一例で、ステツプモータにより計測した基準位
置からのステツプ数により液面の位置を知ること
ができる。
前例と同様に二種類の液体によつて生ずる密度
によつて分離した境界面の位置を測定する場合に
は、測定物体３の半分の高さが境界面下に没し、
半分の高さが境界面上にある場合の振動数Fr1を
基準振動数として選択すれば良く、ステツプモー
タによつて振り子４の合成振動数がFr1になるま
で移動させた時の基準位置からのステツプ数によ
り境界面の位置を知ることができる。
物体の見掛けの重量が、その物体が没している
液体の密度に依存するという事実（アルキメデス
の原理）に注目すると、上部液体２２と下部液体
２１の密度は、調節システムによつて測定物体３
を液面位置Ｂ−Ｂ線及び、密度による境界面位置
Ａ−Ａ線の下側に順次移動させれば、それぞれ移
動した位置における振り子４が検出した振動数か
ら知ることができる。
同様の方法によつて、液体の粘度を測定するこ
とが可能である。すなわち、液体中で一定の速度
にて測定物体３を移動したとき、液体と測定物体
３との間に生ずる摩擦が液体の粘度と比例関係に
あることは良く知られた事実であり、測定物体３
をステツプモータにて一定速度で上昇させたとき
と下降させたときの該摩擦力により見掛けの重量
の増加あるいは減少すなわち、振り子４の合成振
動数の増加あるいは減少を調節システムによつて
検出した結果から液体の粘度を知ることができ
る。
本発明による器具はまた、液体中の温度を測定
することも可能である。
第５図に示すようにこの目的のための測定物体
３は、端部の一つが測定物体３と結合された温度
センサ２６を備え、更に該温度センサ２６の他端
すなわち自由端２７は測定物体３から自由になつ
ており、温度センサ２６と測定物体３の間の部分
には温度によつて膨張／伸縮する物質が封入され
ていて前記自由端２７の測定物体３に対する温度
変化による位置の変化を知ることによつて、測定
物体３の内部またはその周囲の温度の測定が可能
な構造となつている。
上記の自由端２７は、測定物体３の外部にある
ストツパー状のリング２９とロツド２８を通して
結合されているとともに、温度測定のために必要
なエレメント３０はストツパー２４に対して自由
に支持されており、測定物体３が引き上げられ、
ある点でリング２９がエレメント３０と接触しエ
レメント３０を持ち上げることによつて振り子４
の合成振動数が瞬時に一定値だけ変化し、そのと
きの測定物体３の位置情報から温度を完全に知る
ことができる。
すなわち、温度変化による温度センサ２６の伸
縮がリング２９の測定物体３に対する相対的位置
を変化させ、エレメント３０とリング２９の接触
位置を変化させるため測定物体３がエレメント３
０に接触する位置を検出することによつて温度を
計測することが可能となる。
なお、本一実施例の場合エレメント３０を用い
る目的は振り子４の合成振動数の変化を瞬間的に
起こすことにある。
本発明による測定器具によつて容器に高さすな
わち第４図におけるストツパー２４，２３間の距
離を知るためにはストツパー２４を上部基準点、
ストツパー２３を下部基準点とした時の測定物体
３の両ストツパー間の移動量を知ればよい。
上記基準点を定めるためには、測定物体３をス
トツパー２４に接触するまで上方へ移動すればよ
く、この接触によつて第４図に示した例ではスプ
リングによつて構成されている機械的フイルタ５
の張力が増加し、測定物体３の見掛けの重量がそ
の自重よりも増加したことと同様な効果を示し、
その結果支持部材２の固有振動数が増加したこと
によつて、測定物体３が上部基準点に達したこと
を調節システム（マイクロプロセツサ）に知らせ
ることとなり、最高位の基準位置を知ることがで
き、このとき例えば調節システムがステツプモー
タのゼロクリアーを実行することによつて計測の
ための絶対基準点を定めることができる。
下部基準点は、同様の方法で測定物体３をスト
ツパー２３に接するように移動すれば良く、この
時測定物体３の見掛けの重量はゼロに向かつて大
きく減少し、同時に支持部材２の固有振動数も大
きく減少するため、振り子４によつて計測した合
成振動数の減少を調節システムが知ることによつ
て、最低位の装置として定められる。すなわち、
前記最高位の基準点と最低位の基準点との間のス
テツプモータのステツプ数によつて、容器の高さ
（垂直距離）を知ることができる。
本発明による振り子４に関しては、その振動数
が次式により与えられることは公知である。
ここに、 ｆ＝振動数 μ＝Ａ軸回りのトルクを定める定数 λ＝摩擦係数 Ｊ＝振り子の慣性モーメントＡは振り子の支点 本発明によれば第１図に示すように、振り子４
は測定物体３によつて規制され、測定物体３は振
り子４の戻りトルクすなわち振動数を左右する。
すなわち本発明による式の各変数について詳
述すると、 μ＝軸１４の回りの戻りトルクにより定まる定
数で、その戻りトルクは振り子４の自重、測
定物体３の見掛けの重量、支持部材２のガイ
ド点１６と１７によつて定まる部分の重量に
よつて定められる。
Ｊ＝軸１４の回りの振動に関する全ての部分の
慣性モーメント λ＝振動に関する全ての部分の軸１４の回りに
関する摩擦 本発明による測定装置においては、支持部材２
の自重を測定物体３に比べて無視し得る程度に軽
くすることができ、振り子４の自重、点１６と１
８の部分の摩擦は振り子４を定常的に起振するこ
とによつて無視するようにすることができる。す
なわちこのことは、λとＪは巻取られていない支
持部材２の長さには無関係に一定であり、μは支
持部材３の見掛けの重量によつて定まることを意
味している。更に、振り子４のみを模式化した第
３図に示す振り子に関しては式に於いて、 μ＝mgｌ Ｊ＝ml2 ｍ＝振り子に吊した物体１５の質量（ただし、
物体１５を吊す紐の質量は無視する） ｇ＝重量加速度 ｌ＝振り子の長さ（支点Ａ空物体１５の重心距
離までの距離） とする事ができ更に、Ａ点における摩擦抵抗及
び、空気抵抗を無視すると、 λ＝０ 故に式は次のようになる。
すなわち、第１図に示した振り子４のみを単体
で振動させた場合の固有振動数は式によると振
り子の基準長さによつて定まることになるが、本
発明においては振り子４の合成振動数を測定物体
３のみかけの関数すなわち支持部材２のある時点
における固有振動数を主成分とする合成振動数と
する必要があり、該合成振動数を正確に検出する
ためには本発明によるシステムの合成振動数の帯
域外に振り子４単位の固有振動数がくるようにせ
ねばならず、例えばfs＜ｆの関係が必要である。
ガイド１０及び、機械的フイルタ５は点１７に
おける計測にとつて好ましくない共振振動を抑制
する効果を持つ。
すなわち、ガイド１０によつて振り子４の動作
に伴う支持部材２の長手方向に生ずる定常波スタ
ンデイングウエーブ）の伝播を阻止し、機械的フ
イルタ５によつて振り子４の動作によつて生ずる
支持部材２の垂直方向の位置変化に伴う点１７に
おける上下方向の加速度を抑制することができ
る。
この目的のためには機械的フイルタ５は、測定
物体３と機械的フイルタ５の結合体が有する固有
振動数が振り子４の固有振動数の二倍以上の値に
なるよう設計する必要があり、ｋを機械的フイル
タ５のスプリングコンスタント、ｍを測定物体３
と機械的フイルタ５の結合体の質量とすれば式
との関係が以下の式を満たせばよく、この測定物
体３と機械的フイルタ５の結合体が有する固有振
動数は測定物体３が振り子４の固有測定または、
その高調波によつて共振することも防止するもの
である。
本発明は、上述の添付図面によつて示したよう
な実施例に少しも限定されず、本発明の要旨から
はずれることのないかかる他の実施態様も用いる
ことができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による測定装置の一実施例の垂
直断面を図式的に示したものである。第２図は第
１図を矢印Ｆ２の方向から見た図である。第３図
は単振り子を図式的に表示したものである。第４
図は本発明による測定器具の一応用例を図式的に
表示したものである。第５図は本発明による液体
の温度測定方法を示す具体例を図式的に表示した
ものである。 １……測定機構（ドラム）、２……支持部材、
３……測定物体、４……振り子、５……フイール
タ（スプリング）、６，７……上部案内手段、８，
９……下部案内手段、１０……案内手段、１１，
１２……可動案内手段、１３……軸、１４……振
動軸、１６……自由端、２０……パイプ、２３，
２４……ストツパー、２６……温度センサ、２８
……ロツド、２９……ストツパー状のリング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 支持部材の一端に取り付けられ、被測定物中
    に垂下移動せしめられる測定物体と該測定物体の
    重量測定手段の組み合せよりなる測定装置におい
    て、前記測定物体３の重量測定手段は、自由端１
    ６が前記支持部材２を摺動可能に把持する振り子
    ４と同振り子を駆動せしめる駆動手段を有し、同
    振り子４は駆動手段により駆動されると同支持部
    材２に強制振動を引き起こし、それにより、同振
    り子４の振動数決定要素と上記強制振動により引
    き起こされた反発速度を生じる同支持部材２の振
    動数決定要素からなる合成振動信号、即ち主とし
    て上記測定物体３の状態によつて変化する上記支
    持部材２の張力によつて決定される測定振動をひ
    きおこすとともに、該測定振動を上記合成振動信
    号として発生し、前記測定装置は更に該支持部材
    ２の一端に取り付けられた測定物体３を被測定物
    体中の所定位置に移動せしめ、その位置を測定す
    る測定機構１を有し、該測定機構１を作動させる
    手段、振り子４を駆動する手段、振り子４の上記
    合成振動信号を計測する手段及び、これらの計測
    値を処理する論理制御ユニツトを備えていること
    を特徴とする測定装置。 ２ 前記測定機構１がドラムより成ることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記ドラムがステツプモータによつて駆動さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
    載の装置。 ４ 前記振り子４が１つのマグネツトで駆動され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
    ３項のいずれかに記載の装置。 ５ 前記支持部材２がストランドあるいはロー
    プ、ケーブル、テープまたは類似の材料より成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４
    項のいずれかに記載の装置。 ６ 前記支持部材２の自由端が、機械的フイルタ
    ５を介して前記測定物体３と連結されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の
    いずれかに記載の装置。 ７ 前記機械的フイルタ５が弾性材料で作られて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
    載の装置。 ８ 前記弾性材料が人造樹脂又は合成樹脂である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の
    装置。 ９ 前記機械的フイルタ５がスプリングより成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７項又は第８
    項に記載の装置。 １０ 前記支持部材２が少なくとも２つの案内手
    段６−７及び８−９上で案内され、該支持部材２
    上の振り子４の自由端１６が前記２つの案内手段
    の間に位置していることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項乃至第９項のいずれかに記載の装置。 １１ 前記案内手段６−７及び８−９及び前記自
    由端１６が、振り子４が静止している時は、同じ
    垂直面内に位置することを特徴とする特許請求の
    範囲第１０項に記載の装置。 １２ 前記案内手段６−７及び８−９及び前記自
    由端１６は、振り子４が静止している時は、異な
    る垂直面内に位置することを特徴とする特許請求
    の範囲第１０項に記載の装置。 １３ 前記案内手段６−７及び８−９、前記先導
    点１６及び前記振り子４の振動軸１４は、振り子
    ４が静止している時は、同じ垂直面内に位置する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載
    の装置。 １４ 前記案内手段６−７及び８−９、前記先導
    点１６及び前記振り子４の振動軸１４は、振り子
    ４が静止している時は、異なる垂直面内に位置す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記
    載の装置。 １５ 前記案内手段６−７及び８−９、前記先導
    点１６、前記振り子４の振動軸１４及び前記測定
    機構１の軸１３は、振り子４が静止している時
    は、同じ垂直面内に位置することを特徴とする特
    許請求の範囲第１０項に記載の装置。 １６ 前記案内手段６−７及び８−９、前記先導
    点１６、該振り子４の振動軸１４及び前記測定装
    置１の軸１３は、振り子４が静止している時は、
    異なる垂直面内に位置することを特徴とする特許
    請求の範囲第１０項に記載の装置。 １７ 前記支持部材２は、一対の下部案内手段８
    −９によつて補足的に案内され、該下部案内手段
    ８−９を通過する垂直面の外側に可動案内手段１
    ０を設けたことを特徴とする前記特許請求の範囲
    第１項乃至第１６項のいずれかに記載の装置。 １８ 前記振り子４の自由端１６及び該自由端１
    ６の上及び下に位置する案内手段６−７及び８−
    ９が、前記ストランド２の両側上に位置したシリ
    ンダより成ることを特徴とする前記特許請求の範
    囲第１項乃至第１７項のいずれかに記載の装置。 １９ 前記測定物体３の内部に１つの温度センサ
    ２６を備えたことを特徴とする前記特許請求の範
    囲第１項乃至第１８項のいずれかに記載の装置。 ２０ 前記測定物体３の外側において、可動止め
    片２９と共働しうるロツド２８が、前記センサ２
    ６に固着されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１９項に記載の装置。
JP58101581A 1982-06-07 1983-06-07 測定装置 Granted JPS5963557A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU84185A LU84185A1 (fr) 1982-06-07 1982-06-07 Appareil de mesure
LU84185 1982-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5963557A JPS5963557A (ja) 1984-04-11
JPH03563B2 true JPH03563B2 (ja) 1991-01-08

Family

ID=19729892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58101581A Granted JPS5963557A (ja) 1982-06-07 1983-06-07 測定装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4601200A (ja)
EP (1) EP0097385B1 (ja)
JP (1) JPS5963557A (ja)
AT (1) ATE22726T1 (ja)
CA (1) CA1227058A (ja)
DE (1) DE3366731D1 (ja)
FI (1) FI77933C (ja)
HK (1) HK104788A (ja)
LU (1) LU84185A1 (ja)
MY (1) MY103950A (ja)
SG (1) SG57188G (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101505694B1 (ko) * 2006-11-14 2015-03-24 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오 균일 흐름 고압 프린팅 시스템

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4908776A (en) * 1987-11-23 1990-03-13 Ford Aerospace & Communications Corporation Spacecraft fuel measurement
BE1002535A3 (nl) * 1988-10-07 1991-03-12 Elek Citeit Voor Goederenbehan Meettoestel.
DE10057974A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Endress Hauser Gmbh Co Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung des Füllstands eines Mediums in einem Behälter bzw. zur Ermittlung der Dichte eines Mediums in einem Behälter
DE10357813B4 (de) * 2003-12-10 2006-06-14 Kirstein, Gerhard, Dipl.-Ing. Flüssigkeitsstand-Messverfahren und -Messvorrichtung
DE102006033819A1 (de) * 2006-07-19 2008-01-24 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung einer Prozessgröße eines Mediums
DE102007034585A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh Anordnung zum Bestimmen einer Kenngröße eines Fluids, Sensorvorrichtung und Verwendung in einem Kraftfahrzeug
US9058729B2 (en) * 2012-09-13 2015-06-16 GM Global Technology Operations LLC In-situ overheat alert for equipment
US9291742B2 (en) * 2014-02-17 2016-03-22 Micro-G Lacoste, Inc. Double pendulum gravimeter and method of measuring gravity using the same
US10107784B2 (en) 2014-12-29 2018-10-23 Concentric Meter Corporation Electromagnetic transducer
WO2016109447A1 (en) 2014-12-29 2016-07-07 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
US10126266B2 (en) 2014-12-29 2018-11-13 Concentric Meter Corporation Fluid parameter sensor and meter
CN110375827B (zh) * 2019-07-22 2020-08-04 江苏鑫亚达仪表制造有限公司 一种基于声波衰减变化的动态水位检测器
US20240369035A1 (en) * 2023-05-01 2024-11-07 Honeywell International Inc. Energy transfer from a drum to a displacement element

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1447185A (en) * 1923-03-06 Paper tester
US1893749A (en) * 1929-09-27 1933-01-10 Central Scientific Co Viscosity apparatus
US2033964A (en) * 1930-10-21 1936-03-17 Baldwin Southwark Corp Pendulum type material testing apparatus
US2239726A (en) * 1938-01-11 1941-04-29 American Can Co Device for measuring consistency of a product
US2883855A (en) * 1953-07-20 1959-04-28 Spengler Gunter Grease testing machine
DE1498556A1 (de) * 1962-07-21 1969-04-03 Martin Beger Geraet zur kontinuierlichen Dichtemessung von Fluessigkeiten
US3206979A (en) * 1963-06-17 1965-09-21 Automation Prod Apparatus for measuring material level
US3208281A (en) * 1964-04-14 1965-09-28 Henry P Kalmus Shortest-path mechanical wave depth gauge
US3372592A (en) * 1966-08-22 1968-03-12 Marine Moisture Control Co Single-wire mechanical wave depth gauge
DE2012475A1 (de) * 1970-03-17 1971-12-23 Roland Offsetmaschf Füllstands-Fühler
SE366588B (ja) * 1971-12-01 1974-04-29 Project Ind Produkter Ab
BE794254A (fr) * 1972-01-22 1973-05-16 Fur Pat Fab Procede et dispositif pour mesurer l'ecartement entre une partie localement fixe et une partie mobile
US4000653A (en) * 1972-07-24 1977-01-04 James E. Reith Trolling apparatus
DE2250120A1 (de) * 1972-10-13 1974-05-02 Rapp Elektronik Gmbh Fuellstandsmessgeraet
JPS5010657A (ja) * 1973-05-28 1975-02-03
JPS535947B2 (ja) * 1973-06-11 1978-03-03
JPS5115483A (en) * 1974-07-29 1976-02-06 Mitsubishi Rayon Co Sokoshijobutsuno choryokukenchihoho
CH613281A5 (ja) * 1977-01-10 1979-09-14 Walter Alfred Ag
JPS5446364U (ja) * 1977-09-06 1979-03-30
US4170311A (en) * 1978-01-19 1979-10-09 Automatic Terminal Information Systems, Inc. Level measuring system
US4219133A (en) * 1978-09-05 1980-08-26 Intermountain Research And Development Corporation Storage level monitor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101505694B1 (ko) * 2006-11-14 2015-03-24 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오 균일 흐름 고압 프린팅 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
HK104788A (en) 1988-12-30
FI77933C (fi) 1989-05-10
FI77933B (fi) 1989-01-31
US4601200A (en) 1986-07-22
LU84185A1 (fr) 1983-09-02
FI831943A0 (fi) 1983-05-31
EP0097385A1 (en) 1984-01-04
CA1227058A (fr) 1987-09-22
JPS5963557A (ja) 1984-04-11
MY103950A (en) 1993-10-30
SG57188G (en) 1989-01-27
ATE22726T1 (de) 1986-10-15
DE3366731D1 (en) 1986-11-13
FI831943L (fi) 1983-12-08
EP0097385B1 (en) 1986-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03563B2 (ja)
US4079882A (en) Vibration-isolating apparatus for a centrifuge
BE1002535A3 (nl) Meettoestel.
SU491032A1 (ru) Поплавковый уровнемер
SU1675738A1 (ru) Установка дл деформировани образцов материалов при испытани х их демпфирующих свойств
US4026141A (en) Method of and apparatus for determining surface characteristics, such as coefficient of friction, of a moving strip of material
SU1663515A1 (ru) Способ определени коэффициента трени корпуса модели судна о лед и устройство дл его осуществлени
JP2614458B2 (ja) 多点液位設定式自動平衡型液界面計
SU1045080A1 (ru) Устройство дл определени механических характеристик образцов
SU934308A1 (ru) Устройство дл определени механических свойств полимерных материалов
SU658441A1 (ru) Вискозиметр непрерывного действи
SU822006A1 (ru) Устройство дл испытани канатов
UA75238C2 (en) Method for determining the sensitivity of explosive to dynamic impacts
RU2308678C1 (ru) Способ взвешивания грузов на рычажных весах и весоизмерительное устройство
SU1067405A1 (ru) Устройство дл определени внутреннего трени материалов в процессе одноосного раст жени
RU2343451C1 (ru) Устройство для измерения плотности жидкости
RU2196976C2 (ru) Способ определения плотности, вязкости и смазывающей способности жидких сред
SU165930A1 (ru) Бйблйотеггл
SU874562A1 (ru) Способ контрол перемещени подъемного сосуда в стволе шахты и устройство дл его осуществлени
Bettin et al. A computer-operated fluid-density measuring device using a balance and two permanent magnets
SU596864A1 (ru) Плотномер жидкости
SU728044A1 (ru) Установка дл испытани образцов на усталость при циклическом изгибе и статическом раст жении или сжатии
RU2247357C1 (ru) Способ одновременного измерения плотности и вязкости жидкости
SU438985A1 (ru) Способ контрол контактного давлени пружин
SU1620534A1 (ru) Устройство дл измерени сопротивлени грунта резанию