JPS6239935B2 - - Google Patents

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JPS6239935B2
JPS6239935B2 JP56091013A JP9101381A JPS6239935B2 JP S6239935 B2 JPS6239935 B2 JP S6239935B2 JP 56091013 A JP56091013 A JP 56091013A JP 9101381 A JP9101381 A JP 9101381A JP S6239935 B2 JPS6239935 B2 JP S6239935B2
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JP
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space
temperature
output signal
computer means
frequency
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JP56091013A
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English (en)
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JPS5782748A (en
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Eitsuchi Nobenbaa Miruton
Deiin Raian Rabeen
Jei Honji Josefu
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TDK Micronas GmbH
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
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Publication date
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Publication of JPS6239935B2 publication Critical patent/JPS6239935B2/ja
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    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
    • G01L9/0022—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a piezoelectric element
    • 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
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    • G01D5/248—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 electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains by varying pulse repetition frequency
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は振動部材を使用する装置、より特定的
には、流体密度に比例する出力信号を発生するた
めの振動形測定装置、及び／又は、流体の特性の
計算において用いられるための振動形測定装置に
関する。 振動形重力測定装置はすでに知られている。例
えば、1976年１月20日に発行された米国特許第
3934127号はそのような測定装置として流体の流
路に翼（ベーン）を用いたものを開示する。所定
の密度の流体がベーンを通過するとき所定の周波
数においてベーンの振動が生ずる。振動周波数が
検出され、予め定められた数学的関係を用いて流
体密度が計算される。このような測定装置は或る
程度の性能を発揮するのであるが、広範囲な温度
および圧力の条件下において正確な密度の検出が
できず、所定の安定度、再現性、直線性および分
解能が得られない。そこで、ベーン以外のセンサ
を用いる手法が要望されている。 1975年９月２日に発行された米国特許第
3902365号は、音叉形密度検出要素を用いた振動
形重力測定装置又は密度測定装置を開示する。当
該装置において、流体が音叉を通過すると、音叉
は流体密度に依存した周波数で振動する。振動周
波数が検出され、流体密度を計算するため数学式
に導入される。しかしながらこの特許を適用した
手法は音叉の一方の脚に取りつけた駆動クリスタ
ルを用いて音叉の共鳴周波数に音叉を駆動してい
る。音叉の他方の脚に取りつけられたピツクアツ
プクリスタルが振動周波数を検出する。このよう
な装置は多くの用途に十分動作可能ではあるが、
現在の技術において要求されている精度の水準を
満足せず、精度的に問題がある。その理由として
は、音叉に上記両クリスタルを取りつけると音叉
の振動特性が変化する可能性があるからである。
さらに、密度測定としてこの文献において用いら
れた関係、特に種々のパラメータを規定するため
に用いられた数式が正確でない可能性があり、最
適な精度が得られない要因となつている。 振動形測定装置は種々の異なる形式の測定装置
において正確な測定を提供し得る。しかしなが
ら、圧力計、高度計、温度検出装置等の測定装置
としては、これまで満足すべき状態では用いられ
ていない。そこで、振動手段として、例えば、音
叉形センサを用いる振動形測定装置を用いること
により、上記の測定装置において行なわれる測定
の精度を向上させることが期待されている。 本発明の振動形測定装置は、改良した一つの閉
ループ電気機械的振動装置を設け、上述の問題を
解決するものである。 本発明による振動形測定装置は、安定性、再現
性、直線性および分解能の観点において、高性能
を示す。 本発明においては、基台、第１の空間を規定す
るための該基台で密閉された容器、該第１の空間
内の音叉手段であつて、２つの実質的に平行な脚
を有し、該脚は相互に隣接した端部の一つの対と
して湾曲部で結合されているもの、長手方向の磁
歪部材であつて、１つの軸上に第１および第２の
対向する端部を有し、該端部はそれぞれ該基台お
よび該湾曲部に固定されており、該平行な脚は該
軸についてほぼ対称な位置に該部材の該第２の端
部から遠去かるように該湾曲部の方向に延びてい
るもの、該湾曲部に固定された圧電結晶、第１の
駆動手段であつて、該部材に取付けられた第１の
駆動コイルを包含し、また１つの増幅装置を包含
し、該増幅装置は該第１の空間を占有する流体の
密度および温度の関数である予め定められた周波
数において該音叉手段を振動させる大きさおよ
び位相を有する電圧および電流を該第１の駆動コ
イルに供給し、該第１の駆動手段はその出力にお
いて該予じめ定められた周波数を有する出力信
号を発生するもの、および、第１の計算機手段で
あつて、該駆動手段の出力に接続され、該駆動手
段は該容器の近傍に存在する流体の物理特性に直
接比例する出力信号を発生するもの、を具備する
振動形測定装置が提供される。 ここで、電気機械的振動装置（手段）は、音叉
手段、磁歪部材、圧電結晶および駆動手段を包含
する。 本発明はまた、振動手段を包含する重力測定装
置、気圧測定装置、高度測定装置、温度検出装置
に適用し得る。 本発明の例示的な実施例が添付の図面において
図解される。 第１図において、１つの重力測定装置は中空シ
リンダ１１′，１２′および１３′を有する１０′と
して図解される。シリンダ１２′は弾性的な重合
体で作られたダイアフラム１４′によつて半分に
分割される。 関心の対象となるガスは、ニードル弁１５′を
通して受入れられ、そしてオリフイス１６を通し
て排出される（第２図参照）。 ダイアフラム１４′の反対側の室には、空気が
充填される。 該室は、石英のステムを有する非晶質な石英で
作られた音叉１７および１８、および温度検出器
１９および２０を有する。第２図および第３図参
照されたい。 第４図において、音叉１７は磁歪性を有する柱
体２１に固定されていて、該柱体は巻枠２３の周
囲に巻かれた駆動コイル２２を有する。柱体２１
は、基台２４に固定される。 基台２４は、キヤツプネジ穴２５を有し、それ
により基台２４はシリンダ１１′に固定できる。
また、基台２４は、Ｏリング溝２６およびＯリン
グ２７を有する。 通路２８および２９は柱体２１および基台２４
を通して設けられていて、圧電結晶３１からの導
体３０を通す。 音叉１７は脚３２および湾曲部３３を有し、該
湾曲部に結晶３１が固定される。 コイル２２は導線３４を有し、該導線は、従来
形の封鎖用通路３５を通つて延びる。 もし希望されるならば、音叉１８（第２図）の
配置は、第４図に示された配置と同一のものであ
り得る。 第５図は第２図の概略構成を示す図であり、温
度検出器１９および２０、音叉１７および１８、
ガス弁１５′、空気充填ニードル弁３６、逆止め
弁３７、オリフイス１６およびダイアフラム１
４′を包含する。室３８および３９は、ここで述
べたことを除いて、密封されている。ダイアフラ
ム１４′は、室３８内の圧力が室３９内の圧力に
対して等しくなるように、およびその逆の室３９
内の圧力が室３８内の圧力に対して等しくなるよ
うに保つものである。 音叉１７および１８は振動する。それらは、第
６図に示された２つの電気機械的振動装置の各部
を形成する。第６図に示した室３８の内容は、す
でに記述した。もし希望されるならば、第６図の
室３９の内容は、第６図の室３８で示したものと
同一のものであり得る。室３９において、空気ド
ライバまたはコイル２２′は音叉１８を振動させ
るために設けられている。音叉１８は結晶３１′
を有し、該結晶は結晶３１と同一のものであり得
る。 もし希望されるならば、本質的に同一な従来形
の位相同期ループが第６図内の４０および４１に
設けられる。位相同期ループ４０は、結晶３１′
からドライバ２２′に接続された前置増幅器４
２、位相検出器４３、ローパスフイルタ４４、電
圧制御振動装置（VCO）４５および電力増幅器
４６を備えている。位相同期ループ４０および４
１は、従来形の分周器で作動する周波数逓倍器に
代えることができる。 同様に、位相同期ループ４１は、前置増幅器４
７、位相検出器４８、ローパスフイルタ４９、
VCO５０および電力増幅器５１を備えている。 ループ４０および４１は、それぞれ出力導線５
２および５３を備え、該出力導線上に、それぞれ
周波数aおよびbの信号を有する。 ソース１９および２０は、出力導線５４および
５５の上にそれぞれ信号Ｔg1およびＴa1を有し、
該信号は、それぞれ室３８および３９内の温度
（例えば華氏あるいは摂氏）に比例する。 室３９（第５図）内の空気の密度は、次の式で
定義されたＤaである。 ここに、ＡaおよびＢaは圧縮率Ｚaおよびガス
定数Ｒaに関係した定数である。ＡaおよびＢa
は、較正によつて、よく知られた次式から導びか
れる。 PV＝MZRT (2) ここに、Ｐは絶対圧力であり、 Ｖは容積であり、 Ｍは質量であり、 Ｒはガス定数であり、 Ｔは絶対温度であり、 Ｚは圧縮率である。 ＡaおよびＢaは、1972年７月18日に発行された
米国特許第3677067号に記載されている既知の方
法により経験的に導びかれた定数である。 同様に、室３８内のガスの密度Ｄgは次の式で
計算されるものである。 ここに、ＡgおよびＢgは、前述と同様の方法で
導びかれた定数である。 室３８および３９、およびダイアフラム１４′
の特殊な場合として、ダイアフラム１４′が弾性
を有するもの又はゴム又は類似のものでできてい
て、可撓性を有するために、室３８および３９の
内部の圧力が等しい場合がある。 もし、 Ｔg＝Ｔg１＋Ｔp (4) かつ Ｔa＝Ｔa１＋Ｔp (5) であるならば、(1)式と(3)式から重力Ｇは、次の式
で示される。 Ｇ＝Ｄｇ（Ｔｇ１＋Ｔｐ）／Ｄａ（Ｔａ１＋Ｔ
ｐ）(6) または、 ここに、温度Ｔg１およびＴa１は、それぞれ、
第５図内の１９および２０で検出される。 第７図に示した装置は、(6)式に従つて重力を計
算するアナログ計算装置である（あるいは、デイ
ジタル計算装置でもあり得る）。 第７図において、入力Ｄa（Ｔa１＋Ｔp）よび
Ｄg（Ｔg１＋Ｔp）は、計算装置５４から除算器
５５に供給され、該除算器は利用装置に接続さ
れ、該利用装置は指示計器であり得る。 計算装置５４はＤa（Ｔa１＋To）を展開する
ものであり、二乗器５７で周波数ａを二乗し、
ソース５８および除算器５９によつてAa／２ ａを
展開し、ソース６０および加算器６１を使用して
(1)式がＤaに等しくなるように展開する（全ての
アナログ型の加算器は、加算器となり得るし、又
は減算器となり得る。というのは、減算は、ただ
単に、正電圧を負電圧に反転して加算するにすぎ
ないからである）。 加算器６１の出力はそのときＤaである。項
（Ｔa１＋Ｔp）は、ソース６２および加算器６３
によつて展開される。加算器６３の出力は、乗算
器６４によつて、Ｄaに掛け算される。 項Ｄg（Ｔg１＋Ｔp）は、二乗器６５、ソース
６６，６７および６８、除算器６９、加算器７０
および７１、および乗算器７２によつて、明らか
にＤa（Ｔa１＋Ｔp）と同じ方法で計算される。 第８図において、ＤaおよびＤgの温度の感度の
補正が行なわれる。計算装置５４′は、計算装置
５４と同一のものであり得る。ソース７３，７４
および７５、加算器７６および７７、および乗算
器７８は、項（１＋Ｋa・ΔＴa１）を展開するも
のであり、ここに、Ｋaは空気の密度の熱的な補
正係数であり、そしてΔＴa１は密度の誤差が零
である既知の基準温度（例えば華氏０度あるいは
摂氏０度）からの温度の変化である。 項（１＋Ｋg・ΔＴg１）は、ソース７９，８０
および８１、加算器８２および８３、および乗算
器８４によつて、明らかに前記と同じ方法で展開
される。 乗算器８５は、次の式で示される値に直接比例
する信号を発生する。 Ｄa（１＋Ｋa・ΔＴa１）・（Ｔa１＋Ｔp） (8) 乗算器８６は、次の式で示される値に直接比例
する信号を発生する。 Ｄg（１＋Ｋg・ΔＴg１）・（Ｔa１＋Ｔp）(9) 項(9)は、Ｇを得るために、除算器８７において
項(8)で除算される。 ここで記載したと否とに拘らず、本発明のいか
なる実施例においても、計算は全部又は一部がア
ナログ計算装置又はデイジタル計算装置で演算さ
れ得る。もし希望されるならば、信号aおよび
gは最初デイジタル形式であれば、デイジタル
計算装置が使用され得る。 指示計器５６′は、装置５６（第７図）と同じ
ものであつても、あるいは、異なるものであつて
も使用され得る。更に、装置５６は、いかなる指
示計器、あるいはプロセス調節計器、あるいはそ
の他のものであり得る。いかなる利用装置あるい
はここで開示した他の装置についても同じであ
る。 もし希望されるならば、第９図において、計算
装置５４″は計算装置５４′と同一のものであり得
る。また、指示計器５６″は指示計器５６′と同一
のものであり得る。第９図の実施例は、温度の変
化による密度ＤgおよＤaの誤差を補正するもので
ある。 もし、Ｔrpが基準温度であり、 ΔＴa１＝Ｔa１−Ｔrp (10) ΔＴg１＝Ｔg１−Ｔrp から、第８図からＧは次の式で表わされる。 Ｇ＝Ｄｇ（１＋Ｋｇ・ΔＴｇ１）・（Ｔｇ１＋Ｔｐ
）／Ｄａ（１＋Ｋａ・ΔＴａ１）・（Ｔａ１＋Ｔｐ）(1
2) しかしながら、もし、一般に行なつているよう
に、 ＫaΔＴa１≪１ （13） ＫgΔＴg１≪１ （14） であつて、 Ｋa＝Ｋg＝Ｋ が可能であれば、(11)式、(12)式および（13）式を組
み合せて、Ｇは次の式になる。 第９図の配置は、（16）式にもとづいて重力を
計算する。 計算装置５４″は、Ｄg（Ｔg１＋Ｔp）およびＤ
a（Ｔa１＋Ｔp）を計算する。 加算器８８は、（Ｔg１−Ｔa１）を計算する。 ソース８９および乗算器９０はＫ（Ｔg１−Ｔa
１）を展開する。 ソース９１および加算器９２は、〔１＋Ｋ（Ｔg
１−Ｔa１）〕を展開する。 乗算器９３は、次の式を展開する。 〔Ｄg〕〔１＋Ｋ（Ｔg１−Ｔa１）〕〔Ｔg１＋Ｔ
p〕 （17） 除算器９４は、（16）式にもとづいてＧを展開
する。 装置９５は第１０図に示されてあり、該図は気
圧測定装置、あるいは高度測定装置に使用され得
る。ベルジヤー９６あるいは類似のものは、デシ
ケータ９７を通して大気に排出されることを除い
ては、気密的に密封される。非晶質な、あるいは
他の石英の音叉は、９８として、温度検出器９９
と共に示されている。音叉９８は、前記と同様に
振動する。 第１１図において、気圧測定装置が示されてお
り、該装置は室９６、二乗器１００、除算器１０
１および加算器１０２を包含しており、該加算器
は乗算器１０３に接続されている。ソース１０４
および１０５は、それぞれ除算器１０１および加
算器１０２に接続されている。位相同期ループ１
００′は、４０および４１として第６図に示され
た型式のものであり得る。 温度信号Ｔpは加算器１０６に印加され、それ
によつて、乗算器１０７および加算器１０８を通
して乗算器１０３に印加される。 ソース１０１′，１０９よび１１０はそれぞれ
加算器１０６、乗算器１０７および加算器１０８
に接続される。 またベルジヤー９６の内部の温度に比例した温
度信号Ｔpは、加算器１１１を通して乗算器１０
３に供給される。 ソース１１２は加算器１１１に接続される。 室９６内の圧力Ｐpは、第１１図において、次
の式に従つて計算される。 ここで、Ｄpは密度に等しく、例えば
【式】であり、 Ａp，ＢpおよびＫpは定数であり、 Ｔpは温度の変化であり、 （Ｔp＋Ｔp）は絶対温度であり、 Ｚは空気の圧縮率である。 指示計数１１３は乗算器１０３から接続され
る。 第１２図における指示計器１１４は、高度測定
装置において高度ｙを発生するために第１１図内
の出力信号Ｐpを使用する。 回路１１５および１１６は、自然またはネイピ
アの対数（Napierian logarithm）関数発生器で
ある。 ソース１１７は、基準高度の圧力（例えば海
面）の出力の定数Ｐpを発生する。 加算器１１８は、次の式を得るために lnＰｐ／Ｐｐ （19） 入力を lnPp （20） および lnPp （21） として、lnPpからlnPpを減じる。 ソース１１９は次の定数を発生する。 Ｐｐ／Ｄｐｇ （22） ここに、Ｄpは基準密度の定数、 ｇは重力による加速度である。 このように、第１２図から、 ｙ＝Ｐｐ／ｇＤｐlnＰｐ／Ｐｐ（23） が得られ、ここで、Ｐpは（18）式で定義され
る。 その中に真空を密封した空気が漏洩しないベル
ジヤーが第１３図内の120として示される。部材
１２１は、石英の音叉１２２への導通路として設
けられており、それにより、温度が検出され得
る、および／又は、指示され得る。 １つの温度指示計器は第１４図の１２３として
示されている。室１２０は位相同期ループ１２４
を通て、二乗器１２５、乗算器１２６、加算器１
２７および加算器１２７′に接続される。ソース
１２８，１２９および１２３′は、乗算器１２
６、加算器１２７および加算器１２７′に接続さ
れる。 第１４図の系統は、次式にもとずいて温度Ｔx
を計算する。 Ｔx＝２−Ａ／ＡＢ＋Ｔp （24） ＡおよびＢは定数である。 第６図内の位相同期ループ４０および４１は、
良く知られているように、分周器を追加すること
により周波数逓倍装置に置きかえることができ
る。 ここで、および特許請求の範囲で使用するため
の「計算機手段」の語句は、アナログ計算機手段
又はデイジタル計算機手段のいずれも含むものと
して定義してあり、ここで使用するに当つては同
等なものと見做す。 第１３図において、２ ＝（３．８９）２（８ｂｔ）３（Ｅ）（１＋Ｋｅ〓
Ｔｘ）／１２ＷＬ３（１＋ＫＬ〓Ｔｘ）３（25） であり、ここに、 は周波数であり、 ｂｔ３／１２は音叉の慣性モーメントであり、 Ｅはヤング率であり、 Ｋeはヤング率の温度係数であり、 ＫLは音叉脚の一定長さ当りの温度係数であ
り、 ΔＴx＝Ｔx−Ｔp （26） であり、Ｗは音叉脚の巾であり、 Ｌは音叉脚の長さである。 もし、 3KLΔＴx≪１ （27） そして、 ＫeΔＴx≪１ （28） であるならば、そのときは （１＋ＫLΔＴx）３〓（１＋3KLΔＴx）
（29） となる。 このように、 ２＝Ａ（１＋Ｂ〓Ｔx） （30） となり、ここで Ａ＝１０．０９ｂｔ３Ｅ／ＷＬ３ （31） Ｂ＝Ｋe−3KL （32） そして ΔＴx＝２−Ａ／ＡＢ （33） Ｔx−Ｔp＝２−Ａ／ＡＢ （34） Ｔx＝２−Ａ／ＡＢ＋Ｔp （35） と書き得る。 全ての定数Ａ，Ｂおよび１つあるいはそれ以上
のいかなる添字を有するＫは、経験にもとずく較
正によつて決定することができ得る。 いかなる添字の定数および変数を有する密度Ｄ
の一般形は次の式である。 Ｄ＝Ａ／２−Ｂ （36） ここで、は音叉の振動周波数に直接比例する
ものであり、 ＡおよびＢは経験的に導びかれる定数である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にもとずく重力測定装置の構造
を示す平面図、第２図は第１図に示された重力測
定装置の側面図、第３図は第２図に図示の線３―
３における重力測定装置の横断面図、第４図は第
２図に図示の線４―４における重力測定装置の一
部分の縦断面図、第５図は第１図乃至第４図に図
示の重力測定装置の既略構成を示す図、第６図は
第１図乃至第５図に図示の重力測定装置の一部分
の既略構成を示す図、第７図は第１図乃至第６図
の重力測定装置に用いられる重力測定装置用計算
機のブロツク回路図、第８図は本発明にもとづく
重力測定装置用計算機の構成の具体例の１つの変
形を示すブロツク回路図、第９図は本発明により
作られた重力測定装置用計算機の第２の具体化例
を示すブロツク回路図、第１０図は気圧測定装置
または高度測定装置において本発明に従つて使用
され得る構造の側面図、第１１図は本発明により
作られた気圧測定装置用計算機を示す図、第１２
図は第１１図に図示の装置に使用される高度測定
装置用計算機のブロツク回路図、第１３図は本発
明により作られた温度検出装置の側面図、およ
び、第１４図は本発明により作られた温度計算装
置用計算機のブロツク回路図である。 １０′…重力測定装置、１１′，１２′，１３′…
シリンンダ、１４′…ダイアフラム、１５′…ニー
ドル弁、１６…オリフイス、１７，１８…音叉、
１９，２０…温度検出器、２１…磁歪柱体、２２
…駆動コイル、２３…巻枠、２４…基台、２５…
キヤツプネジ穴、２６…Ｏリング溝、２７…Ｏリ
ング、２８，２９…通路、３０…導線、３１…圧
電結晶、３２…音叉脚、３３…音叉湾曲部、３４
…導線、３５…通路、３６…空気充填ニードル
弁、３７…逆止め弁、３８，３９…室、４０，４
１…位相同期ループ、５４，５４′，５４″…計算
機、５５…除算器、５６，５６′，５６″…利用装
置、９５…気圧測定装置または高度測定装置、９
６…ベルジヤー、９７…デシケータ、９８…音
叉、９９…温度検出器、１２０…ベルジヤー、１
２１…通路、１２２…音叉。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 基台、 第１の空間を規定するため該基台で密閉された
    容器、 該第１の空間内の音叉手段であつて、２つの実
    質的に平行な脚を有し、該脚は相互に隣接した端
    部の一つの対として湾曲部で結合されているも
    の、 長手方向の磁歪部材であつて、１つの軸上に第
    １および第２の対向する端部を有し、該端部はそ
    れぞれ該基台および該湾曲部に固定されており、
    該平行な脚は該軸についてほぼ対称な位置に該部
    材の該第２の端部から遠去かるように該湾曲部の
    方向に延びているもの、 該湾曲部に固定された圧電結晶、 第１の駆動手段であつて、該部材に取付けられ
    た第１の駆動コイルを包含し、また１つの増幅装
    置を包含し、該増幅装置は該第１の空間を占有す
    る流体の密度および温度の関数である予め定めら
    れた周波数ｆにおいて該音叉手段を振動させる大
    きさおよび位相を有する電圧および電流を該第１
    の駆動コイルに供給し、該第１の駆動手段はその
    出力において該予め定められた周波数ｆを有する
    出力信号を発生するもの、および、 第１の計算機手段であつて、該駆動手段の出力
    に接続され、該駆動手段は該容器の近傍に存在す
    る流体の物理特性に直接比例する出力信号を発生
    するもの、 を具備する振動形測定装置。 ２ 第２の基台、該第２の基台で密閉された第２
    の容器、第２の音叉手段、第２の部材、第２の駆
    動コイル、第２の圧電結晶、第２の駆動手段、お
    よび第２の計算機手段が設けられ、該第２の空間
    を占有する流体の密度および温度の関数である周
    波数ｆに直接比例する周波数の出力信号を発生さ
    せ、該第２の基台および該第２の容器は第２の空
    間を規定しており、 該空間内の流体の圧力を等しく保つために該空
    間の間に共通の壁体を形成する可撓性ダイアフラ
    ムが設けられ、 該第１および該第２の空間の各個における温度
    検出装置であつて、該空間内において検出される
    温度がTa1およびTg1であり、ここに Ta1は該第２の空間内の温度であり、 Tg1は該第１の空間内の温度であり、 第３の計算機手段であつて、関心の対象となる
    ガスの重力Ｇに直接比例する出力信号を発生させ
    るための該第１および該第２の計算機手段の出力
    信号に応答するものが設けられ、 該関心の対象となるガスは該第１の空間を占有
    し、空気は該第２の空間を占有し、周波数fgは該
    第１の空間を占有する該流体の該周波数ｆに対応
    し、周波数faは該第２の空間を占有する該流体の
    該周波数f′に対応する、 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 該第３の計算機手段は、Ｇを下記の式に従い
    計算するものであり、 ここに、Ag，Ba，Aa，BaおよびToは定数で
    あり、 〔Tg1＋To〕は該第１の空間内の絶対温度であ
    り、 〔Ta1＋To〕は該第２の空間内の絶対温度であ
    る、 特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 該第３の計算機手段は、Ｇを下記の式に従い
    計算するものであり、 ここに、Ag，Bg，Aa，Ba，ＫおよびToは定
    数であり、 〔Ta1＋To〕は該第２空間内の絶対温度であ
    り、 〔Tg1＋To〕は該第１の空間内の絶対温度であ
    る、 特許請求の範囲第２項記載の装置。 ５ 該空間内の温度Tpに比例する出力信号を発
    生するために設けられている検出手段を具備し、
    かつ、該検出手段の出力信号に応答する第１の計
    算機手段を具備し、該第１の計算機手段は該第１
    の計算機手段の出力が該空間内の圧力Ppに直接
    比例するよう下記の式に従い計算されるものであ
    り、 ここに、Ap，BpおよびKpは定数であり、 ΔTpは空間内の温度の変化であり、 〔Tp＋To〕は空間内の絶対温度であり、 Ｚは空気の圧縮率であり、 fp＝ｆである、 特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６ 該圧力Ppは気圧測定装置により測定される
    圧力であり、該振動形測定装置は大気から該空間
    への通路を提供するデシケータを具備する、 特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 第２の計算機手段が設けられ、該第２の計算
    機手段は高度測定装置の読みを提供し、 該第２の計算機手段は、該第１の計算機手段の
    出力信号を受けるため該第１の計算機手段に接続
    され、下記の式により規定される高度ｙに直接比
    例する出力信号を発生するために該第１の計算機
    手段の出力信号に応答する、 ｙ＝Ｐｏ／ｇＤｏlnＰｏ／Ｐｐ ここに、Poは基準高度における大気圧であ
    り、 Doは該基準高度における空気の密度であり、 ｇは地球の重力による加速度である、 特許請求の範囲第５項記載の装置。 ８ 該第３の計算機手段は関心の対象となる該ガ
    スの重力Ｇを、下記の式によつて計算するもので
    あり、 ここに、Ag，Bg，Aa，Ba，KgおよびKaは定
    数であり、 ΔTg1は該第１の空間内の温度の変化であり、 ΔTa1は該第２の空間内の温度の変化であり、 〔Tg1＋To〕は該第１の空間内の絶対温度であ
    り、 〔Ta1＋To〕は該第２の空間内の絶対温度であ
    る、 特許請求の範囲第２項記載の装置。 ９ 該音叉手段が石英で作られている、特許請求
    の範囲第１項記載の装置。
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