JPH05107169A - 比重測定装置 - Google Patents
比重測定装置Info
- Publication number
- JPH05107169A JPH05107169A JP29630291A JP29630291A JPH05107169A JP H05107169 A JPH05107169 A JP H05107169A JP 29630291 A JP29630291 A JP 29630291A JP 29630291 A JP29630291 A JP 29630291A JP H05107169 A JPH05107169 A JP H05107169A
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- Japan
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- weight
- specific gravity
- liquid
- buoyancy
- wire
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 液体の性質に影響されることなく正確に比重
を測定できる比重測定装置を提供する。 【構成】 液体２への浸漬方向の断面積が均一な柱状の
重錘３を支持装置４から延ばしたワイヤ５に吊下支持
し、ワイヤ５の途中に、ロードセル６とワイヤの繰り出
し量を検出する差動トランス７の可動鉄芯８とを介装
し、さらにロードセル６から取り込んだ荷重情報と差動
トランス７から取り込んだ位置情報とから重錘３の浸漬
深さｘと重錘３に作用する浮力Ｆとの相関を求め、かつ
該浸漬深さｘに対する浮力Ｆの変化割合ｄＦ／ｄｘと重
錘３の断面積Ｓとから、式Ｎ＝ｄＦ／ｄｘ・１／Ｓにし
たがって比重Ｎを演算する比重演算装置１１を設ける。
を測定できる比重測定装置を提供する。 【構成】 液体２への浸漬方向の断面積が均一な柱状の
重錘３を支持装置４から延ばしたワイヤ５に吊下支持
し、ワイヤ５の途中に、ロードセル６とワイヤの繰り出
し量を検出する差動トランス７の可動鉄芯８とを介装
し、さらにロードセル６から取り込んだ荷重情報と差動
トランス７から取り込んだ位置情報とから重錘３の浸漬
深さｘと重錘３に作用する浮力Ｆとの相関を求め、かつ
該浸漬深さｘに対する浮力Ｆの変化割合ｄＦ／ｄｘと重
錘３の断面積Ｓとから、式Ｎ＝ｄＦ／ｄｘ・１／Ｓにし
たがって比重Ｎを演算する比重演算装置１１を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体の比重を測定する
装置に係り、特に表面張力の大きい液体、高粘度の液
体、チクソトロピー性の大きい液体等の比重測定に向け
て好適な比重測定装置に関する。
装置に係り、特に表面張力の大きい液体、高粘度の液
体、チクソトロピー性の大きい液体等の比重測定に向け
て好適な比重測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の比重測定装置としては、
例えば実開昭62−20353 号公報に記載されたものがあ
る。このものは、石炭高濃度水スラリ（ＣＷＳ）のよう
な濃度不均一なスラリの比重を測定するもので、スラリ
中に完全に浸漬される重錘と、この重錘を支持しその液
体内での位置を変える位置変更手段と、この重錘に働く
浮力を検出する浮力検出手段と、前記浮力検出手段から
の信号にもとづいて液体の比重（濃度）を演算する比重
演算手段とを備えている。
例えば実開昭62−20353 号公報に記載されたものがあ
る。このものは、石炭高濃度水スラリ（ＣＷＳ）のよう
な濃度不均一なスラリの比重を測定するもので、スラリ
中に完全に浸漬される重錘と、この重錘を支持しその液
体内での位置を変える位置変更手段と、この重錘に働く
浮力を検出する浮力検出手段と、前記浮力検出手段から
の信号にもとづいて液体の比重（濃度）を演算する比重
演算手段とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
比重測定装置においては、重錘をワイヤで吊って液体に
浸漬する方式を採用しており、このため、表面張力の極
めて大きな液体を対象とした場合には該ワイヤに張力が
かかり、逆に粘性やチクソトロピー性の極めて大きな液
体を対象とした場合には該ワイヤに戻し力が加わり、何
れの場合も重錘に働く浮力を正確に求めることが困難と
なって、比重の測定精度が低下するという問題があっ
た。
比重測定装置においては、重錘をワイヤで吊って液体に
浸漬する方式を採用しており、このため、表面張力の極
めて大きな液体を対象とした場合には該ワイヤに張力が
かかり、逆に粘性やチクソトロピー性の極めて大きな液
体を対象とした場合には該ワイヤに戻し力が加わり、何
れの場合も重錘に働く浮力を正確に求めることが困難と
なって、比重の測定精度が低下するという問題があっ
た。
【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、液体の性質に影響されることなく正確に比重を測定
できる比重測定装置を提供することにある。
を課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、液体の性質に影響されることなく正確に比重を測定
できる比重測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、液体に部分的に浸漬される、浸漬方向の断
面積が均一な柱状の重錘と、該重錘を支持しその浸漬深
さを変更する位置変更手段と、該位置変更手段に付設さ
れ前記重錘に働く浮力を検出する浮力検出手段と、前記
位置変更手段および前記浮力検出手段からの信号にもと
づいて前記重錘の浸漬深さに対する浮力の変化割合を求
めかつ液体の比重を演算する比重演算手段とを備えたこ
とを特徴とする。
成するため、液体に部分的に浸漬される、浸漬方向の断
面積が均一な柱状の重錘と、該重錘を支持しその浸漬深
さを変更する位置変更手段と、該位置変更手段に付設さ
れ前記重錘に働く浮力を検出する浮力検出手段と、前記
位置変更手段および前記浮力検出手段からの信号にもと
づいて前記重錘の浸漬深さに対する浮力の変化割合を求
めかつ液体の比重を演算する比重演算手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のように構成した比重測定装置において
は、浸漬方向で断面積が均一な重錘を部分的に液体に浸
漬するので、該重錘の浸漬深さとこれに働く浮力との相
関は、液体の表面張力、粘性あるいはチクソトロピー性
によらず直線関係となり、したがって、その直線関係の
傾きすなわち重錘の浸漬深さに対する浮力の変化割合を
重錘の断面積で除すれば、正確に比重を求めることがで
きることとなる。
は、浸漬方向で断面積が均一な重錘を部分的に液体に浸
漬するので、該重錘の浸漬深さとこれに働く浮力との相
関は、液体の表面張力、粘性あるいはチクソトロピー性
によらず直線関係となり、したがって、その直線関係の
傾きすなわち重錘の浸漬深さに対する浮力の変化割合を
重錘の断面積で除すれば、正確に比重を求めることがで
きることとなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１において、１は測定すべき液体２を収
容した液タンク、３はこの液タンク１内の液体に浸漬さ
れる柱状の重錘である。重錘３は、円錐形に形成した先
端部３ａを除く全長にわたって均一な断面積を有してお
り、液タンク１の上方に配置した支持装置（位置変更手
段）４から延ばしたワイヤ５に鉛直方向を向くように吊
下支持されている。支持装置４にはワイヤ５の巻取ドラ
ム（図示略）が内蔵されており、位置制御装置１０から
の指令でこの巻取ドラムが回転することによりワイヤ５
が上下方向へ移動し、重錘３の液体２中への浸漬深さが
変更されるようになっている。
容した液タンク、３はこの液タンク１内の液体に浸漬さ
れる柱状の重錘である。重錘３は、円錐形に形成した先
端部３ａを除く全長にわたって均一な断面積を有してお
り、液タンク１の上方に配置した支持装置（位置変更手
段）４から延ばしたワイヤ５に鉛直方向を向くように吊
下支持されている。支持装置４にはワイヤ５の巻取ドラ
ム（図示略）が内蔵されており、位置制御装置１０から
の指令でこの巻取ドラムが回転することによりワイヤ５
が上下方向へ移動し、重錘３の液体２中への浸漬深さが
変更されるようになっている。
【０００９】また、ワイヤ５の途中にはロードセル６と
差動トランス７を構成する可動鉄芯８とが介装されてい
る。ロードセル６はワイヤ５にかかる荷重を検出するも
ので、制御装置（比重演算手段）１１と信号線で接続さ
れている。一方、差動トランス７は、ワイヤ５の移動量
すなわち重錘３の液体２中への浸漬深さを検出するもの
で、可動鉄芯８を囲むコイル９を備え、差動検出器１２
を介して制御装置１１に接続されている。なお、重錘３
の先端には温度センサ１３が付設されており、その信号
は制御装置１１へ送出されるようになっている。また、
位置制御装置１０は制御装置１１からの指令で作動する
ようになっている。
差動トランス７を構成する可動鉄芯８とが介装されてい
る。ロードセル６はワイヤ５にかかる荷重を検出するも
ので、制御装置（比重演算手段）１１と信号線で接続さ
れている。一方、差動トランス７は、ワイヤ５の移動量
すなわち重錘３の液体２中への浸漬深さを検出するもの
で、可動鉄芯８を囲むコイル９を備え、差動検出器１２
を介して制御装置１１に接続されている。なお、重錘３
の先端には温度センサ１３が付設されており、その信号
は制御装置１１へ送出されるようになっている。また、
位置制御装置１０は制御装置１１からの指令で作動する
ようになっている。
【００１０】制御装置１１は、ロードセル６からの信号
にもとづいて重錘３に働く浮力を演算する機能を有して
いる。浮力Ｆは、空気中での重錘の重量をＷ、これを液
体２中に浸漬した時の重量（ロードセル６の検出値）を
ｗとすれば、下記数式１で与えられる。
にもとづいて重錘３に働く浮力を演算する機能を有して
いる。浮力Ｆは、空気中での重錘の重量をＷ、これを液
体２中に浸漬した時の重量（ロードセル６の検出値）を
ｗとすれば、下記数式１で与えられる。
【００１１】
【数１】Ｆ＝Ｗ−ｗ
【００１２】また制御装置１１は、差動検出器１２（差
動トランス７）からの信号にもとづいて把握した重錘３
の浸漬深さｘと上記演算により求めた浮力Ｆとの相関を
求める機能を有している。なお、重錘３の浸漬深さｘは
その先端部３ａを除く本体部分（平行部）の浸漬深さと
する。この重錘の浸漬深さｘと浮力Ｆとの相関は、重錘
３が浸漬方向で均一な断面積Ｓを有していることから、
図２に示すように直線関係となる。一方、液体２の比重
Ｎは浮力Ｆを重錘２の浸漬体積で除すれば求まり、しが
って、前記ｘとＦとの直線関係の傾きすなわちｄＦ／ｄ
ｘを求めれば、下記数式２により比重Ｎを求めることが
できるようになり、制御装置１１はこの数式２を演算す
る機能も有している。なお、重錘３の断面積は温度変化
による熱膨張差によって変化するので、本実施例ではさ
らに、制御装置１１に温度センサ１３の信号にもとづい
て重錘３の断面積を補正する機能を持たせ、数式２にお
けるＳとしてはこの補正した値を用いるようにしてい
る。
動トランス７）からの信号にもとづいて把握した重錘３
の浸漬深さｘと上記演算により求めた浮力Ｆとの相関を
求める機能を有している。なお、重錘３の浸漬深さｘは
その先端部３ａを除く本体部分（平行部）の浸漬深さと
する。この重錘の浸漬深さｘと浮力Ｆとの相関は、重錘
３が浸漬方向で均一な断面積Ｓを有していることから、
図２に示すように直線関係となる。一方、液体２の比重
Ｎは浮力Ｆを重錘２の浸漬体積で除すれば求まり、しが
って、前記ｘとＦとの直線関係の傾きすなわちｄＦ／ｄ
ｘを求めれば、下記数式２により比重Ｎを求めることが
できるようになり、制御装置１１はこの数式２を演算す
る機能も有している。なお、重錘３の断面積は温度変化
による熱膨張差によって変化するので、本実施例ではさ
らに、制御装置１１に温度センサ１３の信号にもとづい
て重錘３の断面積を補正する機能を持たせ、数式２にお
けるＳとしてはこの補正した値を用いるようにしてい
る。
【００１２】
【数２】Ｎ＝ｄＦ／ｄｘ・１／Ｓ
【００１３】ところで、測定すべき液体２の表面張力が
極めて大きい場合は、図３に示すように重錘３の周面に
沿って液体２が盛り上がって該重錘３に引込み方向の力
が作用し、一方、液体２の粘性が極めて大きかったりあ
るいはチクソトロピー性が極めて大きい場合は、図４に
示すように重錘３の周面に沿って液体２が沈降して該重
錘３に戻し方向の力が作用する。この結果、重錘３の先
端部３ａのみが液体２中に浸漬した原位置（重錘の浸漬
深さｘ＝０）において重錘３にマイナス浮力あるいはプ
ラス浮力が作用し、図２に示すように、表面張力の大き
い液体（図３）を測定対象とした場合のｘ−Ｆ相関線
Ａ、粘性またはチクソトロピー性の大きい液体（図４）
を対象とした場合のｘ−Ｆ相関線Ｂは、共にＸ−Ｙ座標
中の原点Ｏを通らないようになる。しかし、何れの場合
もｘ−Ｆ相関は直線関係となり、したがって、上記数式
２による比重Ｎの計算には何らの影響も与えないことに
なる。なお図２中、ＦA 、ＦB は、原位置において重錘
に作用するマイナス浮力、プラス浮力を表している。
極めて大きい場合は、図３に示すように重錘３の周面に
沿って液体２が盛り上がって該重錘３に引込み方向の力
が作用し、一方、液体２の粘性が極めて大きかったりあ
るいはチクソトロピー性が極めて大きい場合は、図４に
示すように重錘３の周面に沿って液体２が沈降して該重
錘３に戻し方向の力が作用する。この結果、重錘３の先
端部３ａのみが液体２中に浸漬した原位置（重錘の浸漬
深さｘ＝０）において重錘３にマイナス浮力あるいはプ
ラス浮力が作用し、図２に示すように、表面張力の大き
い液体（図３）を測定対象とした場合のｘ−Ｆ相関線
Ａ、粘性またはチクソトロピー性の大きい液体（図４）
を対象とした場合のｘ−Ｆ相関線Ｂは、共にＸ−Ｙ座標
中の原点Ｏを通らないようになる。しかし、何れの場合
もｘ−Ｆ相関は直線関係となり、したがって、上記数式
２による比重Ｎの計算には何らの影響も与えないことに
なる。なお図２中、ＦA 、ＦB は、原位置において重錘
に作用するマイナス浮力、プラス浮力を表している。
【００１４】上記のように構成した比重測定装置におい
ては、始め位置制御装置１０の指令で支持装置４を作動
させ、重錘３の先端部３ａのみを液体２中に浸漬させた
原位置に重錘を位置決めし、その時の可動鉄芯８の位置
を差動検出器１２に零点として設定しておく。次に、再
び位置制御装置１０の指令で支持装置４を作動させ、重
錘３を所定深さだけ液体２中に浸漬させる。すると、制
御装置１１はロードセル６から取り込んだ荷重情報と差
動検出器１２から取り込んだ位置情報とにもとづいて、
上記数式１により重錘３に働く浮力Ｆを演算する。次
に、再び位置制御装置１０の指令で支持装置４を作動さ
せ、重錘３をさらに深く液体２中に浸漬させる。する
と、制御装置１１は、新たな位置における浮力Ｆを演算
し、さらに重錘の浸漬深さｘと浮力Ｆとの相関を求める
と共に、その傾きを数式２に代入して液体２の比重Ｎを
演算する。しかして、このようにして求めた比重Ｎは、
上記したように表面張力や粘性あるいはチクソトロピー
性に影響を受けることがないので、その精度は高いもの
となる。
ては、始め位置制御装置１０の指令で支持装置４を作動
させ、重錘３の先端部３ａのみを液体２中に浸漬させた
原位置に重錘を位置決めし、その時の可動鉄芯８の位置
を差動検出器１２に零点として設定しておく。次に、再
び位置制御装置１０の指令で支持装置４を作動させ、重
錘３を所定深さだけ液体２中に浸漬させる。すると、制
御装置１１はロードセル６から取り込んだ荷重情報と差
動検出器１２から取り込んだ位置情報とにもとづいて、
上記数式１により重錘３に働く浮力Ｆを演算する。次
に、再び位置制御装置１０の指令で支持装置４を作動さ
せ、重錘３をさらに深く液体２中に浸漬させる。する
と、制御装置１１は、新たな位置における浮力Ｆを演算
し、さらに重錘の浸漬深さｘと浮力Ｆとの相関を求める
と共に、その傾きを数式２に代入して液体２の比重Ｎを
演算する。しかして、このようにして求めた比重Ｎは、
上記したように表面張力や粘性あるいはチクソトロピー
性に影響を受けることがないので、その精度は高いもの
となる。
【００１５】本実施例においては、特に重錘３の先端部
３ａを円錐形に形成したので、重錘３の液体２への浸漬
が円滑となるばかりか、エアの巻込みによる測定精度の
低下を未然に防止できる。温度センサ１３により検出し
た液体２の温度にもとづいて重錘３の断面積を補正する
ようにしたので、測定精度はより向上するものとなる。
３ａを円錐形に形成したので、重錘３の液体２への浸漬
が円滑となるばかりか、エアの巻込みによる測定精度の
低下を未然に防止できる。温度センサ１３により検出し
た液体２の温度にもとづいて重錘３の断面積を補正する
ようにしたので、測定精度はより向上するものとなる。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる比重測定装置によれば、表面張力、粘性、チクソ
トロピー性等に影響されることなく、正確に液体の比重
を求めることができ、信頼性が著しく向上するものとな
る。
かゝる比重測定装置によれば、表面張力、粘性、チクソ
トロピー性等に影響されることなく、正確に液体の比重
を求めることができ、信頼性が著しく向上するものとな
る。
【図１】本発明にかゝる比重測定装置の構造を模式的に
示す系統図である。
示す系統図である。
【図２】本比重測定装置における重錘の浸漬深さと浮力
との相関を示すグラフである。
との相関を示すグラフである。
【図３】本比重測定装置の測定状態を示す模式図であ
る。
る。
【図４】本比重測定装置の測定状態を示す模式図であ
る。
る。
１ 液タンク ２ 液体 ３ 重錘 ４ 支持装置 ５ ワイヤ ６ ロードセル ７ 差動トランス 11 制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 液体に部分的に浸漬される、浸漬方向の
断面積が均一な柱状の重錘と、該重錘を支持しその浸漬
深さを変更する位置変更手段と、該位置変更手段に付設
され前記重錘に働く浮力を検出する浮力検出手段と、前
記位置変更手段および前記浮力検出手段からの信号にも
とづいて前記重錘の浸漬深さに対する浮力の変化割合を
求めかつ液体の比重を演算する比重演算手段とを備えた
ことを特徴とする比重測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29630291A JPH05107169A (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 比重測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29630291A JPH05107169A (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 比重測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107169A true JPH05107169A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17831795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29630291A Pending JPH05107169A (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 比重測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05107169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107796476A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-13 | 山东科技大学 | 一种用于浓密机中料位和浓度测量的装置及方法 |
-
1991
- 1991-10-16 JP JP29630291A patent/JPH05107169A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107796476A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-03-13 | 山东科技大学 | 一种用于浓密机中料位和浓度测量的装置及方法 |
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