JP2987357B2 - 振動形検液装置 - Google Patents

振動形検液装置

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JP2987357B2 JP10078054A JP7805498A JP2987357B2 JP 2987357 B2 JP2987357 B2 JP 2987357B2 JP 10078054 A JP10078054 A JP 10078054A JP 7805498 A JP7805498 A JP 7805498A JP 2987357 B2 JP2987357 B2 JP 2987357B2
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▲しん▼介 三浦
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電振動子や電磁気
振動子等の電気・機械振動子を駆動源として検液子を振
動させるようにした粘土計又は密度形等の検液装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】特公平５−２０６９３号や特許２７０９
２８２号は振動子と検液子とを振動伝達軸を介して連結
し、振動子の振動を振動伝達軸を介して検液子に伝達
し、該検液子を測定液中で振動させ、測定液の粘性又は
比重に応じた振動の変化を検出するようにした検液装置
を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然るに上記検液装置に
おいては測定液が高温である場合、この測定液の熱が検
液子から振動伝達軸を介して軸端に取付けられた振動し
に熱伝導し、振動子の磁気振動性能や圧電振動性能の変
動を招来し、測定の精度を悪化させる原因となってい
る。
【０００４】又測定液が低温である場合にも、振動子の
熱が振動伝達軸を介して検液子に熱伝導して測定液に奪
われ、この結果振動子が過度に冷やされて上記と同様の
問題を生ずる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は振動子の振動を
振動伝達軸を介して検液子に伝達するようにした検液装
置において、振動子と検液子間の上記振動伝達軸の途中
に熱交換エレメントを設け、検液子と振動子相互間にお
ける熱伝導を上記熱交換エレメントにて低減することを
特徴とする振動形検液装置を提供する。
【０００６】本発明はこの種振動子と検液子を振動伝達
軸を介し連結した検液装置における特有の問題である、
検液子から伝わる高温の測定液の熱で振動子が昇温され
る現象や振動子が低温の測定液の熱で冷やされる現象を
上記熱交換エレメントにて有効に遮断し、その振動性能
を健全に維持し検出の信頼性を向上できる。
【０００７】上記振動子と熱交換エレメントは外囲器内
に収納し、この外囲器に外囲器内へ気体を導入する気体
導入口と外囲器内から気体を導出する気体導出口を設け
て熱交換エレメントに接する気体流を積極的に生じさせ
上記エレメントによる振動性能の保全効果を助長した。
【０００８】又上記熱交換エレメントは振動伝達軸の軸
線方向における気体流を生ぜしめるように配置した複数
の熱交換フィンにて形成し、更なる機能向上を図った。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は特許第２７０９２８２号と
して提供された振動形検液装置を示している。
【００１０】この検液装置は圧電振動子１と検液子３間
を振動伝達軸２にて直結した振動ユニットを構成し、こ
の振動ユニットを伝達軸２の途中において支持部材６に
より架空支持し、振動子１の振動により検液子３を互い
に逆方向に振動（共振）させるようにし、この共振の節
Ｏを上記支持部材６にて支持している。
【００１１】上記振動子１の検液子３とは反対側の端部
に共振周波数を設定するための質量体１５を設け、この
質量体１５の上記検液子３とは反対側の端部に振動セン
サー１２を設ける。この振動センサー１２は検液子３に
よって検知される測定液１０に応じた振動の変化を電気
的に変換し検出する圧電素子である。
【００１２】上記振動子１と検液子３間に延在する振動
伝達軸２の途中に熱交換エレメント１６を設ける。該熱
交換エレメント１６は伝達軸２に熱的に密着して外挿し
定位置に固定される筒部１７と、この筒部１７の外周面
から突設された熱交換フィン１８とを有する。
【００１３】この熱交換フィン１８は好ましくは、振動
伝達軸２の軸線方向における気体流を生ぜしめるように
配置する。具体例として、図１，図２に示すように、伝
達軸２に対し、筒部１７から放射状に複数枚の薄肉の熱
交換フィン１８を突設し、この熱交換フィン１８を伝達
軸２の軸線Ｚ方向に延在して各熱交換フィン１８間の間
隔を通して伝達軸２の軸線方向における気体流を促進せ
しめ、熱交換効率の向上を図る。この場合筒部１７の軸
線方向の長さを熱交換フィン１８の軸線方向の長さと略
同程度にするのが望ましい。
【００１４】図１に仮想線で示すように、上記振動子１
と熱交換エレメント６の保護のため、両者を外囲器５内
に収納し、この外囲器５と支持部材６とを一体構造にし
て外囲器５により上記振動ユニットを実質的に架空支持
すると共に、外囲器５内に両者１と１６、並びに質量体
１５と振動センサー１２を密閉する。
【００１５】上記振動センサー１２と振動子１への電気
的配線１３，１４は上記外囲器５を通して外部制御装置
と接続することができる。
【００１６】上記熱交換エレメント１６の効果は上記外
囲器５を設けて、上記振動子１と熱交換エレメント１６
を外囲器５内に収納したこと、そしてこの外囲器５に外
囲器５内へ気体を導入する気体導入口１９と外囲器内か
ら気体を導出する気体導出口２０を設けることによっ
て、更に助長される。
【００１７】気体導入口１９を通し外囲器５内へ導入さ
れた気体は気体導出口２０から導出する構成によって、
外囲器５内における新鮮な気体流を生ぜしめ、熱交換エ
レメント１６による熱交換機能を向上し、伝動軸２を介
して振動子１に印加される熱を有効に遮断し、その性能
を維持する。
【００１８】上記気体導入口１９から導入する気体は上
記熱交換エレメント１６を形成するフィン１８間の軸線
Ｚ方向の一端開口側に吐出し、各フィン１８間を同他端
開口側へ向け通流するようにする。
【００１９】上記軸線Ｚに沿い流れる気体流はフィン１
８の熱交換作用を高め、同時に振動子１の表面に接して
軸線方向に流れ、直接的熱交換を行う。
【００２０】図３においては、上記外囲器５内に前置増
幅器又はこれを含む回路基板２１を設け、この回路基板
２１を振動ユニットの検液子３とは反対側に、振動ユニ
ットとは遊離して配し、例えば、これを外囲器５の支持
部６とは反対側の端壁等に、外囲器５と直接又は間接的
に一体に設ける。
【００２１】そして上記回路基板２１と上記振動子１と
振動センサー１２とを自由度の大きな微細導線１３，１
４にて接続し、更に外囲器５の支持部６とは反対側の端
壁を開閉可能な蓋体２２にて形成し、この蓋体２２に内
部回路基板２１を外部制御装置２９に接続するためのコ
ネクター２３を一体に設ける。
【００２２】上記気体導入口１９は外囲器５の任意の部
位に設け、この気体導入口１９からの配管を以って上記
熱交換エレメント１６の一端側、例えば検液子３側の端
部に気体を吐出することができる。
【００２３】上記により熱交換エレメント１６の各フィ
ン１８間を通流した気体流が振動センサー１２及び上記
回路基板２１の表面に接して流れ、これらとの間で直接
的に熱交換し、その後気体導出口２０から導出するよう
にする。
【００２４】本発明は検液子３と振動子１とを互いに逆
方向に振動させる場合の他、互いに同方向に円方向振動
する形式の検液装置に実施することができる。
【００２５】例えば本発明は、振動伝達軸２の検液子３
とは反対側の端部に設けたマグネットを、外囲器５に固
定した電磁コイルにて電磁気的に往復回動（振動）せし
めるようにした検液装置において、上記熱交換エレメン
ト１６を振動伝達軸２に設ける場合を含む。この場合に
おいても、振動子１と検液子３とが互いに逆方向に振動
させる場合と、互いに同方向に振動させる場合とを有す
る。
【００２６】上記した熱交換エレメント１６を複数枚の
熱交換フィン１８にて形成する場合、図４Ｂに示すよう
に、この熱交換フィン１８を軸線を中心とする同心円に
単一又は複数枚配し、図４Ａに示すようにこれを軸線Ｚ
方向に複段に配することができる。
【００２７】又図４Ａ，Ｂに示すように、各段の熱交換
フィン１８には軸線方向への気体流を助長する孔２４又
は溝２５等を設けることができる。上記気体導入口１９
から導入される気体としては空気又は窒素ガス又はヘリ
ウム等を適用する。
【００２８】又図３に示すように、上記気体導入口１９
に上記気体を強制力を以って送り込む圧縮器２６を設け
る。測定液１０が高温である場合には、圧縮器２６と共
に冷却器２７を設け、低温の気体を導入口１９を通じ外
囲器５内へ導入する。
【００２９】又上記気体導出口２０を通じて外囲器５内
の気体を強制排気するファン等の排気装置２８を設け、
外囲器５内の気体流を促進する。この排気装置２８と、
圧縮器２６と冷却器２７とは選択的に用いる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、振動子と検液子間を振
動伝達軸を介して連結した形式の振動形検液装置におい
て課題となっていた、検液子が浸着される高温又は低温
の測定液による振動子の伝導熱による磁気振動性能又は
圧電振動性能の変動を、上記位置に配置した熱交換エレ
メントにより有効に防止し、併せて前置増幅器と振動セ
ンサーの振動性能をも有効に保全し、その検液精度の信
頼性を著しく向上せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例を示す振動形検液装置の
断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】上記検液装置の他例を示す断面図。
【図４】Ａは上記検液装置における熱交換フィンの他例
を示す断面図、Ｂは同フィンの更に他例を示す平面図。
【符号の説明】
１ 振動子 ２ 振動伝達軸 ３ 検液子 ５ 外囲器 ６ 支持部材 １０ 測定液 １２ 振動センサー １３ 配線 １４ 配線 １５ 質量体 １６ 熱交換エレメント １７ 筒部 １８ 熱交換フィン １９ 気体導入口 ２０ 気体導出口 ２１ 回路基板 ２２ 蓋体 ２３ コネクター ２６ 圧縮器 ２７ 冷却器 ２８ 排気装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−247917（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−18396（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−215728（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−58913（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−155290（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 11/00 - 11/16 G01N 29/00 - 29/28 G01K 11/24 H02N 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】振動子と検液子とを振動伝達軸を介して連
    結し、振動子の振動を振動伝達軸を介して検液子に伝達
    するようにした検液装置において、振動子と検液子間の
    上記振動伝達軸の途中に熱交換エレメントを設け、該熱
    交換エレメントが振動伝達軸の軸線方向における気体流
    を生ぜしめるように配置した複数の熱交換フィンにて形
    成され、検液子と振動子相互間における熱伝導を上記熱
    交換エレメントにて低減することを特徴とする振動形検
    液装置。
  2. 【請求項２】上記振動子と熱交換エレメントを外囲器内
    に収納し、この外囲器に外囲器内へ気体を導入する気体
    導入口と外囲器内から気体を導出する気体導出口を設け
    たことを特徴とする請求項１記載の振動形検液装置。
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