JPS6010149A - 液体比重測定装置 - Google Patents

液体比重測定装置

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JPS6010149A
JPS6010149A JP11885483A JP11885483A JPS6010149A JP S6010149 A JPS6010149 A JP S6010149A JP 11885483 A JP11885483 A JP 11885483A JP 11885483 A JP11885483 A JP 11885483A JP S6010149 A JPS6010149 A JP S6010149A
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JP
Japan
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float
liquid
specific gravity
circuit
coil
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Pending
Application number
JP11885483A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Nagasawa
長沢 亮
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.)
NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
Priority to JP11885483A priority Critical patent/JPS6010149A/ja
Publication of JPS6010149A publication Critical patent/JPS6010149A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/10Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing bodies wholly or partially immersed in fluid materials
    • G01N9/20Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing bodies wholly or partially immersed in fluid materials by balancing the weight of the bodies

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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】 技411分野 本発明は、液体中に沈めた浮子に作用する浮力から液体
の比重な測定するようにした液体比重6111定装置1
’i、 K関する。
背景技術 一般に、液体の比重を測定する液体比重測定装置として
は、超音波を利用する超音波式や、光を用いる光学式等
積々の装置が知られているが、いずれも装置構成が複雑
で、被測定液体の物性罠制約があり−、製造コストが高
い等の欠点があった。
これに対して、液体中に浮べた浮子の浮力から液体の比
重を測定する比重測定装置は、測定原理が簡単であり、
しかも高精度の測定が可能であるが、その反面浮子の浮
力な目測等の原始的な方法で直接読み取るものが多く、
非定常状態の比重測定及び遠隔測定等には適しておらず
、あくまで簡便な比重測定装置の域を出なかった。
また、浮子を磁性体で構成し、浮子の変位な検出コイル
によって磁気的に検出するようにした液体比重測定装置
もあるが、このものは浮子を液中に沈ませることはでき
ないので、液体の表面波の影響で浮子が浮動しやすく、
非尾常状態の液体でtま検出コイルと浮子の位置関係が
大きくずれてしまうことがあり、その場合検出コイルの
検出特性の直線性が問題となる等の欠点があった。
猟明の開示 本−i西明け、上記欠点を除去したものであり、比重な
測定(−ようとする液体中にあって浮力を受ける浮子の
位置な、制御コイルに発生した′電磁力を浮力に拮抗さ
せて静1にせしめ、そのときの制御コイルへのllT1
市電流から液体の比重を換算し、これにより浮子を液中
に沈めて正確な比重測定を可能とした液体比重測定装置
を提供することを目的とする。
この目的な達成するため、本発明は、磁性を有し、比−
重を測定しようとする液体中で浮力を受ける浮子と、こ
の浮子を浮沈自在に包囲し、直流励磁によって生じた磁
力により:浮子な一定位置にとどめる制1i11コイル
と、浮子の変位位置を磁気的に検出する検出コイルと、
検出コイルσ)検出出力に応じて制御コイルを直流励磁
して、浮子の変位位1(tを−フiシに保つとともに、
直流励磁に必要な直流、電流を、比重測定対象である液
体の比重に換算して出力する計測回路とから構成したこ
とを要旨とするものである。
本発明によれば、直流励磁される1h11仰コイルによ
り、磁性を何する浮子をほぼ一定の高さ位14に磁気的
に吸引保持するとともに、比重測定対象である液体から
受ける浮力の違いに応じて浮沈する浮子の変位を検出コ
イルによって検出し、その検出結果にもとづいて制御コ
イルを直流励磁し、この直流励磁に必要な直流電流を比
重に換算して出力する構成としているから、浮子を表面
波の影響が少ない液中に完全に沈めた状態で、しかも浮
子の位置はほぼ一定の位置に保ったまま、直線性の優れ
た計測が可能であり、特に検出コイルと制御i¥11コ
イルの間の磁気的なカップリングファクタの変化は、直
流励磁電流の大小に関係なく精度よく検出することがで
きるから、広範囲に亘る比重測定が可能である等の優れ
た効果を秦する。
発明を実施するための最良の形態 以F、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。第1,2図は、それぞれ本発明の液体比重測定装置
の一実施例を示す概略構成図及び回路図である。
第1図中、液体比重測定装置/ば、比重を測定、しよう
とする液体中f沈み込ませる浮子式比重計2と、この浮
子式比重計2に接続した計測回路3とから大略構成され
る。浮子式比重計2は、中空筒状のケーシンググの中空
部4aに浮子!を上下方向に浮沈自在に嵌装したもので
あり、浮子!の両端に設けたガイドロッドgは、上記中
空部グaの両端の軸受7に摺動自在に保持されている。
浮子jは、円錐体状のフェライト等からなる強磁性体j
aと逆円錐体状の中空グラスチック材等からなる非磁性
体!bを、1丁に接着固定したものであり、円錐体形状
の組み合わせを用いた目的は、磁気計測におけるカップ
リングファクタの変化を安定化させるためと、液体の上
下方向の振動に対してバッファ効果をもたせるためであ
る〇ケーシンググは、その上半分の外周に制御コイルざ
と検出フィルタが、軸方向に互いに僅かに隙間を介して
対向するようにして巻回してあ、す、と。
もに十分な防水対策を施した状態で前記計測回路3に接
続しである。制御コイル♂は、常時一定の直流電流と十
分微弱な高周波゛電流が重畳されており、その電磁力に
より浮子!の強磁性体夕aを吸引し、浮子!をほぼ一定
の高さ位置に保持する。
このとき、制御コイルとに流れる高周波成分は、出力が
十分小さく、浮子!に影響を与えない。検出フィルタは
、制御コイルととの磁気的なカップリングファクタの変
化を検出し、この検出結果に応じて計測回路3を動作さ
せることになる。
計測回路3は、制御コイル♂に結合(カップリング)の
ための高周波信号を供給する高周波発振回路lOと、制
御コイル?のインピーダンス変化を検出する検出回路i
iと、検出回路l/が検出したインピーダンス変化に応
じて、高周波発振回路lOの出力である高周波信号に直
流励磁電流な加算する制御回路7.2とから構成される
高周波発振回路IOは、第2図に示した如く、水晶振動
子lOaにより正確な発振周波数と出力に保たれた高周
波信号を発生し、直流分阻止用の結合コンデンサC1が
設けられた線路を介して、高周波結合信号を制御コイ)
vL5″に供給する。検出回路//は、検出コイル9に
接1売され、・演出コイルワのインピーダンス変化を検
出する検波回路/3と、検波回路/3の俣波出力を増幅
する増幅回路/gと、増iQQ回路/ゲの出力をrじめ
設定された基準電圧値から減算する城く゛1回路73等
からなる。減算回路/jは、木実%lj pHの場合、
演算噌111¥、器lSaの反転入力端子に、増11・
、″、゛3回路//(の出力!瑞子を接続するとともに
、非反転入力端子に、抵抗R8と直列のツェナダイオー
ドZDに1ljI′変抵抗RV、を並列接続した其弗讐
民圧発牛回路is bを接、胱して構成しである。Rv
2は、市[「オフセット調111%用の可変抵抗であり
、R1y ”2は演葦(゛1智IA器/、!; a I
7)増幅率を決定する抵抗である。
:1ill (filll路〆、、7は、に記M綿回路
/Sの出力端子にベースが接続されたトランジスタQ1
とこのトランジスタQ、Iにダーリントン接続され、そ
のコレクタ電流をダイオードDを介して制御111コイ
ルlに供給するトランジスタQ2及び’?l/J段のト
ランジスタQ1のコレクタ電流を測定し、測定された電
流値を比重に喚<゛>、して指示する指示計7.2a等
から構成される。
ダイオードD2と抵抗R3は、トランジスタQ!のベー
ス電圧分圧用として、またコンデンサC2と01は、と
もに高周波電流バイパス用として設けたものである。
なお、計測回路3内の電源接続端子に′ボ那鳳’di 
IF十vA + VA 、 + VB 、 +VC! 
f供給する′電源回路/3は、入力′屯圧或いは負荷変
動等によって出力・宜王が変動しないよう、安定化電源
回路を用いて榊成しである。
ここで、比重測定に際しては、測定対象となる液体中に
浮子式比重i’tコを沈める。液体中に沈めた浮子式比
重計2は、それまで空中にあった浮子夕が、自身の体積
に相当する液体の車に分の浮力を受けるため、ケーシン
ググに対して浮子jが上方に浮こうとする。浮子夕が割
1′1141コイルlのイ葭気的な吸引力に抗して浮上
すると、制illコイルとと・1契出コイルタの磁気的
なカップリングファクタが変化する。このカップリング
ファクタの変化は、検出フィルタのインピーダンス変r
ヒどなって表われ、結果として検出フィルタの高周波出
力が変化する。この出力は、検波回路/3によって検波
され検波回路/3によって検波された、検出フィルタの
インピーダンス変化は、増幅回路Hによって増幅された
のち、減痺回路l、ヤに供給される。減算回路15は、
増幅回路/lの出力を基準電圧から減算したあと増幅す
るので、減算回路lSの出力は、制御コイルとと検出フ
ィルタのカップリングファクタの変化分に比例する0 ここで、検出回路//の出力は、制御回路lJ内のトラ
ンジスタQ6.Q2によって直流増幅され、カップリン
グファクタの変化な抑止する方向の直流励磁電流として
、高周波発振回路10からの微弱な高周波信号に加算さ
れて制御コイルざに供給される。
このとき、発振回路10からの出力は浮子!の変動に影
響を与えない程十分に小さく、また発振周波数も高い。
従って、制御コイルざは浮子jに作用する浮力に拮抗す
る磁力が得られるまで直流励磁され、このとぎの直流励
磁に必安な直流電流、すなわちトランジスタQ、+とQ
2のコレクタ電流が1.1りめる浮力に対応するOこの
ため、浮子夕が静定した状態における指示計7.7.a
の読みが、6111定対象である液体の比重となる。
このように、上記構成になる液体比重測定装置/によれ
ば、直流励磁される制御コイルとにより、磁性を有する
浮子!をほぼ一定の変位位(幻に磁気的に吸引保持する
とともに、比重測定対象である液体から受ける浮力の違
いに応じて浮沈する浮子!の変位を検出フィルタによっ
て検出し、その検出結果にもとづいて制御コイルとを直
流励磁し、この直流励磁に必要な直流電流な比重に換算
して出力する構成としているから、浮子オを表面波の影
響が少ない液中に完全に沈めた状態で、しかも浮子jの
位置はほぼ一定の位1猷に)呆ったまま、直線性の優れ
た計測が可能である。また、検出フィルタと制御コイル
♂の間の磁気的なカップリングファクタの変化は、直流
励磁電流の大小に関係なく1゛n度よく検出することが
できるから、広範囲に亘る比重測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1,2図は、それぞれ本発明の液体比重′61す定装
p(v)−実施1つ11な示ず慨略構成図及び回路図で
あるO /・・・液体比井測定対象、λ・・・浮子式比重計、3
・・・11測回路、j・・・?′I子、!a・・・強磁
性体、!・・・制fIillコイル、ワ・・・検出コイ
ル、10・・・高周波発振回路、l/・・・検出回路、
l/・・・検出回路、/λ・・・制御回路、12a・・
・1旨示計。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁性を有し、比重な測定しようとする液体中で浮力を受
    ける浮子と、該浮子を浮沈自在に包囲し、直流励磁によ
    って生じた磁力により該浮子を一定位置にとどめる制御
    コイルと、前記浮子の変位位置を磁気的に検出する検出
    コイルと、該検出コイルの検出出力に応じて前記側斜コ
    イルな直流励磁して前記浮子の変位位置を一定に保つと
    ともに、該直流励磁に必要な直流電流を、比重測定対象
    である液体の比重に換算して出力する計測回路と力・ら
    構成してなる液体比重測定装置。
JP11885483A 1983-06-30 1983-06-30 液体比重測定装置 Pending JPS6010149A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0493628A1 (de) * 1990-12-29 1992-07-08 I.V.E.L. S.R.L. Dichtegeber zur Anzeige des Ladezustandes einer Batterie
WO2003065015A1 (fr) * 2002-01-25 2003-08-07 Toyokazu Nagata Gravimetre electromagnetique

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3040585A (en) * 1959-02-17 1962-06-26 Commissariat Energie Atomique Magnetic densimeter
JPS5366257A (en) * 1976-11-25 1978-06-13 Yokogawa Hokushin Electric Corp Measuring instrument for fluid

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