JPH1123541A - アルコール濃度測定方法および装置 - Google Patents
アルコール濃度測定方法および装置Info
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- JPH1123541A JPH1123541A JP9174320A JP17432097A JPH1123541A JP H1123541 A JPH1123541 A JP H1123541A JP 9174320 A JP9174320 A JP 9174320A JP 17432097 A JP17432097 A JP 17432097A JP H1123541 A JPH1123541 A JP H1123541A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcohol
- measuring
- concentration
- ultrasonic waves
- solution
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- Pending
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-
- 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
- G01N2291/02809—Concentration of a compound, e.g. measured by a surface mass change
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02818—Density, viscosity
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/02881—Temperature
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、アルコールの濃度測定に関し、特
にアルコールが添加された溶液での超音波の音速を測定
し、音速の温度変化率を測定することによって、アルコ
ールの濃度を精度良く判別できるアルコール濃度測定方
法および装置に関する。 【解決手段】 超音波を利用してアルコールの濃度を測
定する方法であって、被測定アルコール水溶液中に超音
波を送信する工程と、前記超音波のアルコール水溶液中
の速度を測定する工程と、前記アルコール水溶液を加熱
する工程と、加熱後のアルコール水溶液中の超音波の速
度を測定する工程と、前記アルコール水溶液中の加熱前
と加熱後の超音波伝播速度の変化によりアルコール濃度
を測定する工程とを有することを特徴とする。
にアルコールが添加された溶液での超音波の音速を測定
し、音速の温度変化率を測定することによって、アルコ
ールの濃度を精度良く判別できるアルコール濃度測定方
法および装置に関する。 【解決手段】 超音波を利用してアルコールの濃度を測
定する方法であって、被測定アルコール水溶液中に超音
波を送信する工程と、前記超音波のアルコール水溶液中
の速度を測定する工程と、前記アルコール水溶液を加熱
する工程と、加熱後のアルコール水溶液中の超音波の速
度を測定する工程と、前記アルコール水溶液中の加熱前
と加熱後の超音波伝播速度の変化によりアルコール濃度
を測定する工程とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルコールの濃度
測定に関し、特にアルコールが添加された溶液での超音
波の音速を測定し、音速の温度変化率を測定することに
よって、アルコールの濃度を精度良く判別できるアルコ
ール濃度測定方法および装置に関する。
測定に関し、特にアルコールが添加された溶液での超音
波の音速を測定し、音速の温度変化率を測定することに
よって、アルコールの濃度を精度良く判別できるアルコ
ール濃度測定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波の伝播速度により水溶液中のアル
コール濃度を求めようとした場合、解が二つ存在するこ
とになり、精度的に十分なものとは言えなかった。この
ため、より高精度で簡便なアルコール濃度測定方法およ
び装置が望まれていた。
コール濃度を求めようとした場合、解が二つ存在するこ
とになり、精度的に十分なものとは言えなかった。この
ため、より高精度で簡便なアルコール濃度測定方法およ
び装置が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
コールを添加した溶液のアルコール濃度を測定する場合
に、超音波の音速測定による方法を検討し、事前に求め
たアルコール濃度と音速−温度変化率の関係から、精度
よく測定することを可能とするアルコール濃度測定方法
および装置を提供することにある。
コールを添加した溶液のアルコール濃度を測定する場合
に、超音波の音速測定による方法を検討し、事前に求め
たアルコール濃度と音速−温度変化率の関係から、精度
よく測定することを可能とするアルコール濃度測定方法
および装置を提供することにある。
【０００４】本発明の他の目的は、前記測定方法をアル
コール以外の他の二液混合液の濃度測定を検討し、低温
時の音速と高温時の音速から音速の温度変化率を求め、
これによって前記濃度を求める濃度測定方法および装置
を提供することにある。本発明の別の目的は、従来では
音速値に極大点を有する特定濃度に対しても、前記音速
−温度変化率から精度よく、かつ簡便に濃度測定を可能
とするアルコール濃度測定方法および装置を提供するこ
とにある。
コール以外の他の二液混合液の濃度測定を検討し、低温
時の音速と高温時の音速から音速の温度変化率を求め、
これによって前記濃度を求める濃度測定方法および装置
を提供することにある。本発明の別の目的は、従来では
音速値に極大点を有する特定濃度に対しても、前記音速
−温度変化率から精度よく、かつ簡便に濃度測定を可能
とするアルコール濃度測定方法および装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、超音波を
利用してアルコールの濃度を測定する方法であって、被
測定アルコール水溶液中に超音波を送信する工程と、前
記超音波のアルコール水溶液中の速度を測定する工程
と、前記アルコール水溶液を加熱する工程と、加熱後の
アルコール水溶液中の超音波の速度を測定する工程と、
前記アルコール水溶液中の加熱前と加熱後の超音波伝播
速度の変化によりアルコール濃度を測定する工程とを有
することを特徴とするアルコール濃度測定方法によって
達成される。また、上記の目的は、超音波を利用してア
ルコールの濃度を測定する装置であって、被測定アルコ
ール水溶液中に超音波を送受信するトランスデューサ、
被測定物を加熱するヒータ、被測定物の温度を測定する
温度センサ、超音波の伝播距離を一定に保つ反射面、お
よび伝播時間を計測する電子回路部からなることを特徴
とするアルコール濃度測定装置によっても達成される。
利用してアルコールの濃度を測定する方法であって、被
測定アルコール水溶液中に超音波を送信する工程と、前
記超音波のアルコール水溶液中の速度を測定する工程
と、前記アルコール水溶液を加熱する工程と、加熱後の
アルコール水溶液中の超音波の速度を測定する工程と、
前記アルコール水溶液中の加熱前と加熱後の超音波伝播
速度の変化によりアルコール濃度を測定する工程とを有
することを特徴とするアルコール濃度測定方法によって
達成される。また、上記の目的は、超音波を利用してア
ルコールの濃度を測定する装置であって、被測定アルコ
ール水溶液中に超音波を送受信するトランスデューサ、
被測定物を加熱するヒータ、被測定物の温度を測定する
温度センサ、超音波の伝播距離を一定に保つ反射面、お
よび伝播時間を計測する電子回路部からなることを特徴
とするアルコール濃度測定装置によっても達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】メタノール水溶液中の超音波の音
速と温度との関係を図３に、また、メタノール濃度と超
音波の音速との関係を図４にそれぞれ示す。これらの図
から、超音波を用いてメタノール水溶液中の濃度を測定
した時、図４のメタノール濃度３０％近傍では、一音速
値に対して、二組のメタノール濃度が存在する。すなわ
ち、ある濃度のところで音速の極大値を持つ場合には、
その場合、音速値のみから濃度を求めようとすると解が
二つ出る。
速と温度との関係を図３に、また、メタノール濃度と超
音波の音速との関係を図４にそれぞれ示す。これらの図
から、超音波を用いてメタノール水溶液中の濃度を測定
した時、図４のメタノール濃度３０％近傍では、一音速
値に対して、二組のメタノール濃度が存在する。すなわ
ち、ある濃度のところで音速の極大値を持つ場合には、
その場合、音速値のみから濃度を求めようとすると解が
二つ出る。
【０００７】本発明者等はこの問題を解決するために、
実験を行い次のような知見を得た。前記極大値の近傍に
おいても、図３に示されるように温度と超音波音速の関
係は一次関係を有する。図３では、各メタノール濃度の
水溶液に対して温度の音速との関係をとったものであ
る。これらの各濃度での温度と音速値の関係から、つま
り常用の温度範囲としての大気温では、温度に対する音
速の変化率が濃度に対して一定の割合で変化することが
認められ、この関係から音速値の濃度への変換ができ
る。
実験を行い次のような知見を得た。前記極大値の近傍に
おいても、図３に示されるように温度と超音波音速の関
係は一次関係を有する。図３では、各メタノール濃度の
水溶液に対して温度の音速との関係をとったものであ
る。これらの各濃度での温度と音速値の関係から、つま
り常用の温度範囲としての大気温では、温度に対する音
速の変化率が濃度に対して一定の割合で変化することが
認められ、この関係から音速値の濃度への変換ができ
る。
【０００８】本発明では、アルコール等の混合された溶
液での、濃度を簡便でかつ精度よく超音波の音速から検
出することが可能となる。本発明の実施のための装置を
図２に示す。なお、本発明では、濃度測定装置は常にア
ルコール溶液に浸漬して使用されるものである。トラン
スデューサ１からアルコール溶液中に所定の周波数の超
音波を送信し、反射面４から跳ね返ってくる反射波を受
信する。このアルコール溶液中を伝播した超音波４の往
復時間ｔを伝播時間測定回路７で測定し、距離Ｌをｔで
割ることでアルコール溶液中の音速が求まる。溶液の温
度は、温度計６によって認識され、ヒータ３を制御する
ことによって一定に保持することができる。
液での、濃度を簡便でかつ精度よく超音波の音速から検
出することが可能となる。本発明の実施のための装置を
図２に示す。なお、本発明では、濃度測定装置は常にア
ルコール溶液に浸漬して使用されるものである。トラン
スデューサ１からアルコール溶液中に所定の周波数の超
音波を送信し、反射面４から跳ね返ってくる反射波を受
信する。このアルコール溶液中を伝播した超音波４の往
復時間ｔを伝播時間測定回路７で測定し、距離Ｌをｔで
割ることでアルコール溶液中の音速が求まる。溶液の温
度は、温度計６によって認識され、ヒータ３を制御する
ことによって一定に保持することができる。
【０００９】図３では、３種の濃度のアルコールを添加
した水溶液について音速と温度の関係を整理したもの
で、濃度２０％、および３０％では変化率は小さいが、
４０％ではかなり大きな割合で変化する。しかし、図４
に示されるように、従来の密度と温度の関係におけるよ
うなアルコール濃度による音速との関係の極大点は存在
する。
した水溶液について音速と温度の関係を整理したもの
で、濃度２０％、および３０％では変化率は小さいが、
４０％ではかなり大きな割合で変化する。しかし、図４
に示されるように、従来の密度と温度の関係におけるよ
うなアルコール濃度による音速との関係の極大点は存在
する。
【００１０】そこで温度の変化によって測定物性の温度
依存性による変化を伴い、音速は温度とともに変化す
る。図３では、前記３濃度のアルコール水溶液での音速
は温度の上昇とともに低下することを示している。この
ため、特性の評価にはある二点の温度での音速を求め、
音速−温度変化率で整理することによって、図１のよう
な関係が得られた。すなわち、該アルコール水溶液をヒ
ータ３によって加熱し、音速測定時の温度を変化させ
る。その時、低い温度の時の音速値と高い温度の時の音
速値から音速のオンと変化率を求めたものである。図１
から分かるように、アルコール水溶液の温度変化率は、
アルコール濃度の上昇とともに大きくなる。
依存性による変化を伴い、音速は温度とともに変化す
る。図３では、前記３濃度のアルコール水溶液での音速
は温度の上昇とともに低下することを示している。この
ため、特性の評価にはある二点の温度での音速を求め、
音速−温度変化率で整理することによって、図１のよう
な関係が得られた。すなわち、該アルコール水溶液をヒ
ータ３によって加熱し、音速測定時の温度を変化させ
る。その時、低い温度の時の音速値と高い温度の時の音
速値から音速のオンと変化率を求めたものである。図１
から分かるように、アルコール水溶液の温度変化率は、
アルコール濃度の上昇とともに大きくなる。
【００１１】いずれの濃度のアルコール水溶液において
も濃度と音速−温度変化率は、直線的に変化しその傾き
がほぼ等しい範囲が存在するため、この直線に基づき一
定温度における変化率が分かればアルコール水溶液の濃
度を求めることができる。なお、本発明のアルコール類
は、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブ
チルアルコール、アミルアルコール、ブタノール、オク
チルアルコール等が使用できる。
も濃度と音速−温度変化率は、直線的に変化しその傾き
がほぼ等しい範囲が存在するため、この直線に基づき一
定温度における変化率が分かればアルコール水溶液の濃
度を求めることができる。なお、本発明のアルコール類
は、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブ
チルアルコール、アミルアルコール、ブタノール、オク
チルアルコール等が使用できる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、超音波の音速を測定して、ア
ルコール濃度を求めるものであって、従来のようなアル
コール添加の密度の測定における偏差の発生がなく精度
良く求めることができる。また、本発明をアルコール水
溶液の濃度に限らず、音速−温度特性の異なる二種類混
合の液の濃度測定へも応用可能である。
ルコール濃度を求めるものであって、従来のようなアル
コール添加の密度の測定における偏差の発生がなく精度
良く求めることができる。また、本発明をアルコール水
溶液の濃度に限らず、音速−温度特性の異なる二種類混
合の液の濃度測定へも応用可能である。
【図１】本発明に係るメタノール濃度と音速−温度変化
率との関係を示す図である。
率との関係を示す図である。
【図２】本発明に係るメタノール濃度と音速−温度変化
率との関係からメタノール濃度を求めるための装置の概
要を示す図である。
率との関係からメタノール濃度を求めるための装置の概
要を示す図である。
【図３】本発明に係るメタノール濃度による温度と音速
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図４】本発明に係るメタノール濃度と音速の関係を示
す図である。
す図である。
１…トランスデューサ ２…センサ部 ３…ヒータ ４…反射面 ５…容器 ６…温度計 ７…伝播時間測定回路（音速測定）
Claims (2)
- 【請求項１】 超音波を利用してアルコールの濃度を測
定する方法であって、被測定アルコール水溶液中に超音
波を送信する工程と、該超音波のアルコール水溶液中の
速度を測定する工程と、前記アルコール水溶液を加熱す
る工程と、加熱後のアルコール水溶液中の超音波の速度
を測定する工程と、前記アルコール水溶液中の加熱前と
加熱後の超音波伝播速度の変化によりアルコール濃度を
測定する工程とを有することを特徴とするアルコール濃
度測定方法。 - 【請求項２】 超音波を利用してアルコールの濃度を測
定する装置であって、被測定アルコール水溶液中に超音
波を送受信するトランスデューサ、被測定物を加熱する
ヒータ、被測定物の温度を測定する温度センサ、超音波
の伝播距離を一定に保つ反射面、および伝播時間を計測
する電子回路部からなることを特徴とするアルコール濃
度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174320A JPH1123541A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アルコール濃度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174320A JPH1123541A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アルコール濃度測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123541A true JPH1123541A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15976591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174320A Pending JPH1123541A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | アルコール濃度測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123541A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025628A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 流体識別方法および流体識別装置 |
| CN117368275A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 江苏食品药品职业技术学院 | 一种酒精浓度的全量程测量方法、系统及装置 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9174320A patent/JPH1123541A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025628A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 流体識別方法および流体識別装置 |
| CN117368275A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 江苏食品药品职业技术学院 | 一种酒精浓度的全量程测量方法、系统及装置 |
| CN117368275B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-08 | 江苏食品药品职业技术学院 | 一种酒精浓度的全量程测量方法、系统及装置 |
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