JP3276416B2 - 密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃度同時測定装置 - Google Patents

密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃度同時測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉容器内の飲料中の
糖度及びガス濃度同時測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、飲料用密封容器としては、金属製
薄肉容器やプラスチツク製薄肉容器が使用されている。
充填機により、炭酸飲料、ビール等の液体飲料を自動的
に充填した後の飲料液体の品質管理は重要であり、炭酸
飲料、ビール等の加圧充填を行う飲料液体では、飲料液
体のガス濃度特性の抜取り検査が実施されている。
【０００３】この密閉容器内のガス濃度測定方法の従来
例を図１８により説明すると、１５０が測定台、１５１
が同測定台１５０のベース、１５２が同ベース１５１に
立設した左右のガイドバー、１５４が同各ガイドバー１
５２により昇降可能に支持された摺動台、１５３が同各
摺動台１５４の両端部に取付けたグリップ、１４０が上
記摺動台１５４により支持された圧力測定ヘッド、１４
１がピアシングニードル（刺し通し針）、１４２が本
体、１４２ａが同本体１４２内に形成した導圧通路、１
４３が開閉弁、１４４が圧力計、２２０が密閉容器、２
２１が同密閉容器２２０のキヤップ、２３０が同密閉容
器２２０内の充填物、２３１が飲料液体充填部の飲料液
体、２３２がガス充填部（気相部）のガスである。
【０００４】密閉容器２２０内のガス濃度を測定すると
きには、密閉容器２２０をベース１５１の上に載せ、次
いで開閉弁１４３を閉じ、次いで摺動台１５４と圧力測
定ヘッド１４０とを下降させ、ピアシングニードル１４
１を密閉容器２２０のキヤップ２２１に刺通させて、同
ピアシングニードル１４１の下端部を密閉容器２２０内
に入れ、密閉容器２２０内のガス２３０をピアシングニ
ードル１４１→導圧通路１４２ａ→圧力計１４４へ導い
て、密閉容器２２０の内圧ｐを測定する。次いでキヤッ
プ２２１を外して、温度計（図示せず）により密閉容器
２２０の飲料液体２３１の温度ｔを測定する。そして密
閉容器２２０の内圧ｐと飲料液体２３１の温度ｔと既知
の溶解度特性（図５参照）とからガス濃度を求める。
【０００５】次に密閉容器内の飲料液体中の糖度測定方
法の従来例を説明する。密閉容器２２０内の飲料液体２
３１中の糖度を測定するときには、先ず密閉容器２２０
を開栓し、次いで飲料液体２３１の適当量を測定サンプ
ルとして抽出し、次いで抽出したサンプルを光学的屈折
計を用いた糖度計の測定部の上に置き、次いで一定温度
に達するまで待ち、次いでサンプルの屈折率と温度とを
測定し、次いで測定した屈折率と温度とから糖度を算出
し、最後に算出した糖度値を記録する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来は前記のように密
閉容器内のガス濃度測定と飲料液体中の糖度測定とを別
々に行っており、検査効率が悪い。また前記図１８に示
す密閉容器内のガス濃度測定方法は、（１）破壊検査で
あるため、インライン型への適用が不可能である。
（２）破壊検査であるため、検査対象の密閉容器２２０
は廃棄せざるを得ず、生産損失に繋がって、全数検査に
は、適用できない。（３）圧力測定のために付加される
測定系の死容積が密閉容器２２０内のガス充填部（気相
部）のガス２３２の容積に比べて大きく、圧力の測定誤
差が大きくて、飲料液体１２中のガス濃度の測定を正確
に行うことができない。
【０００７】また前記密閉容器内の飲料液体中の糖度測
定方法は、（１）液体飲料の糖度測定時、密閉容器を開
栓して、飲料の適当量を測定サンプルとして抽出しなけ
ればならず、測定方法がバッチ的手法であり、人手がか
かって、液体飲料の糖度測定コストが嵩む。（２）衛生
上の問題から、検査対象の密閉容器及び液体飲料を廃棄
せざるを得ず、生産損失に繋がって、全数検査には、適
用できない。
【０００８】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、検査効率の向上と全数検
査とを併せ達成できる密閉容器内の飲料中の糖度及びガ
ス濃度同時測定装置を提供しようとする点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃度
同時測定装置は、密閉容器内飲料のガス濃度測定手段
と、密閉容器内飲料の糖度測定手段と、ガス濃度φ、糖
度ξの測定値及び時間調整、容器番号の表示及び記録、
押圧手段の運動及び押圧力制御、圧接手段の運動制御等
を行う制御手段と有し、前記ガス濃度測定手段を、容器
本体１１内に内圧ｐの下に飲料液体１２と気体１３とを
封入した密閉容器１０を立てた状態で載置する箱状の容
器台６００と、密閉容器１０の表面温度ｔW を検出する
表面温度検出手段８００と、密閉容器１０の周囲温度ｔ
a を検出する周囲温度検出手段７００と、容器台６００
の一部に固定した荷重測定手段３００と、荷重測定手段
３００に密閉容器１０を押付ける押圧手段２００と、押
圧手段２００の変位量を測定する変位量測定手段４００
と、押圧手段２００の押圧力Ｆと変位量測定手段４００
の変位量Ｘとにより容器剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）Pを
演算する容器剛性演算手段１１２０と、容器表面温度ｔ
W と容器周囲温度ｔa と容器内液体温度ｔとの関係式ｔ
＝ｔ（ｔW 、ｔa ）を記憶する温度特性記憶手段１１３
１と、容器内圧ｐと容器剛性ｋP との関係式ｐ＝ｐ（ｋ
P ）を記憶する容器剛性特性記憶手段１１１２と、飲料
液体１２と容器内圧ｐと容器内液体温度ｔとにより決ま
る気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）を記憶する気液平
衡特性記憶手段１１１１と、容器表面温度ｔW と容器周
囲温度ｔa と容器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ
（ｔW 、ｔa ）とから容器内液体温度ｔを演算する温度
特性演算手段１１３０と、容器剛性演算手段１１２０の
出力する容器剛性ｋP から容器内圧ｐを演算したのち、
この容器内圧ｐと温度特性演算手段１１３０の出力する
容器内液体温度ｔと気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）
とから液体と気体とが平衡状態にあるときの飲料液体１
２中のガス濃度φを演算して出力する気液平衡濃度演算
手段１１１０とにより構成し、前記糖度測定手段を、箱
状の容器台６００に載置した密閉容器１０を超音波振動
子９００に押付ける圧接手段５００と、超音波振動子９
００を単発パルス駆動する超音波加振手段１２３０と、
超音波加振手段１２３０により振動して密閉容器１０に
超音波域の弾性波動を誘起させる超音波振動子９００
と、同超音波振動子９００からの電気的出力を増幅して
これを包絡検波する超音波検出手段１２６０と、超音波
加振手段１２３０と超音波検出手段１２６０との出力に
により飲料液体１２中の超音波の伝播速度Ｖを演算する
伝播速度演算手段１２８０と、超音波の伝播速度Ｖと容
器内液体温度ｔと糖度ξとの関係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）を
記憶する音速特性記憶手段１２１１と、超音波の伝播速
度Ｖと容器内液体温度ｔと上記関係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）
とから飲料液体１２の糖度ξを演算する糖度演算手段１
２９０とにより構成している。
【００１０】また本発明の密閉容器内の飲料中の糖度及
びガス濃度同時測定装置は、密閉容器内飲料のガス濃度
測定手段と、密閉容器内飲料の糖度測定手段と、ガス濃
度φ、糖度ξの測定値及び時間調整、容器番号の表示及
び記録、押圧手段の運動及び押圧力制御、圧接手段の運
動制御等を行う制御手段と有し、前記ガス濃度測定手段
を、容器本体１１内に内圧ｐの下に飲料液体１２と気体
１３とを封入した密閉容器１０を立てた状態で載置する
箱状の容器台６００と、密閉容器１０の表面温度ｔW を
検出する表面温度検出手段８００と、密閉容器１０の周
囲温度ｔa を検出する周囲温度検出手段７００と、容器
台６００の一部に固定した荷重測定手段３００と、荷重
測定手段３００に密閉容器１０を押付ける押圧手段２０
０と、押圧手段２００の変位量を測定する変位量測定手
段４００と、押圧手段２００の押圧力Ｆと変位量測定手
段４００の変位量Ｘとにより容器剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂
Ｘ）Pを演算する容器剛性演算手段１１２０と、容器表
面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と容器内液体温度ｔとの
関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）を記憶する温度特性記憶手
段１１３１と、容器内圧ｐと容器剛性ｋP との関係式ｐ
＝ｐ（ｋP ）を記憶する容器剛性特性記憶手段１１１２
と、飲料液体１２と容器内圧ｐと容器内液体温度ｔとに
より決まる気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）を記憶す
る気液平衡特性記憶手段１１１１と、容器表面温度ｔW
と容器周囲温度ｔa と容器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝
ｔ（ｔW 、ｔa ）とから容器内液体温度ｔを演算する温
度特性演算手段１１３０と、容器剛性演算手段１１２０
の出力する容器剛性ｋP から容器内圧ｐを演算したの
ち、この容器内圧ｐと温度特性演算手段１１３０の出力
する容器内液体温度ｔと気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、
ｔ）とから液体と気体とが平衡状態にあるときの飲料液
体１２中のガス濃度φを演算して出力する気液平衡濃度
演算手段１１１０とにより構成し、前記糖度測定手段
を、箱状の容器台６００に載置した密閉容器１０の対向
位置を超音波振動子９００、９０１に押付ける圧接手段
５００と、超音波振動子９００、９０１を単発パルス駆
動する超音波加振手段１２３０と、超音波加振手段１２
３０により振動して密閉容器１０に超音波域の弾性波動
を誘起させる超音波振動子９００、９０１と、同超音波
振動子９００、９０１からの電気的出力を増幅してこれ
を包絡検波する超音波検出手段１２６０と、超音波加振
手段１２３０と超音波検出手段１２６０との出力にによ
り飲料液体１２中の超音波の伝播速度Ｖを演算する伝播
速度演算手段１２８０と、超音波の伝播速度Ｖと容器内
液体温度ｔと糖度ξとの関係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）を記憶
する音速特性記憶手段１２１１と、超音波の伝播速度Ｖ
と容器内液体温度ｔと上記関係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）とか
ら飲料液体１２の糖度ξを演算する糖度演算手段１２９
０とにより構成している。
【００１１】
【作用】本発明の密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃
度同時測定装置は前記のように構成されており、飲料液
体中のガス濃度φの測定には、容器剛性が密閉容器の内
圧により決まる特性を利用して、また飲料液体の糖度ξ
の測定には、超音波の伝播速度特性を利用して、ガス濃
度及び糖度を測定するので、飲料液体中のガス濃度の測
定と飲料液体の糖度の測定とが密閉容器の開栓を必要と
せずに、同時に、正確に行われて、検査効率の向上と全
数検査とが併せ達成される。
【００１２】
【実施例】
（第１実施例）次に本発明の密閉容器内の飲料中の糖度
及びガス濃度同時測定装置を図１〜図４に示す第１実施
例により説明すると、図１は本ガス濃度同時測定装置を
示す斜視図、図２は図１の矢印Ａ方向から見た押圧手段
２００の横断平面図、図３は図１の矢印Ｂ方向から見た
圧接手段５００の縦断側面図、図４は信号処理系の系統
図である。
【００１３】図１〜図４において、１が密閉容器、１１
が容器本体、１２が同密閉容器１０内の飲料液体（炭酸
飲料等の飲料液体）、１３が同密閉容器１内の気相部内
のガスである。２００が押圧手段で、同押圧手段２００
は、角型シリンダ２１０と、ピストン２２０と、断面コ
字状のＶロック２３０とを有している。
【００１４】３００が荷重測定手段で、同荷重測定手段
３００は、ロードセル３１０と、変換器３２０と、Ａ／
Ｄ変換器３３０（図４参照）とを有している。４００が
上記押圧手段２００の変位量を測定する変位量測定手段
で、同変位量測定手段４００は、スタイラス（追従棒）
４１０と、変換器４２０と、Ａ／Ｄ変換器３３０（図４
参照）と、支持部材４４０とを有している。
【００１５】５００が圧接手段で、同圧接手段５００
は、ピストン５１０と、同ピストン５１０に取付けた枠
体５１１と、角型シリンダ５２０とを有している。６０
０が箱状の容器台で、同容器台６００は、フレーム６１
０と、仕切り部材６２０と、同仕切り部材６２０に設け
た容器投入口６２１と、後記荷重測定手段３００を取付
けるブラケツト６２２と、円錐形のカバー部材６３０を
持つ容器投入口６３１と、同容器投入口６３１の周りに
取付けた容器ガイド部材６３２と、底部材６４０と、同
底部材６４０上に取付けた容器ガイド部材６４１と、上
記仕切り部材６２０に取付けた容器位置決め部材６５０
とを有している。
【００１６】７００が周囲温度検出手段で、同周囲温度
検出手段７００は、密閉容器１０の周囲温度ｔa を検出
するようになっている。８００が表面温度検出手段で、
同表面温度検出手段８００は、密閉容器１０の表面温度
ｔW を検出するようになっている。９００が受波を兼ね
る送波用超音波振動子で、同送波用超音波振動子９００
は、後記超音波加振手段１２３０により振動して、密閉
容器１０に超音波域の弾性波動を誘起させるようになっ
ている。なお同超音波振動子９００は、送波及び受波を
兼ねているが、送波用超音波振動子と受波用超音波振動
子とを別々に設けてもよい。
【００１７】１０００（図４参照）が制御手段、１１０
０が濃度演算制御手段、１１２０が容器剛性演算手段
で、同容器剛性演算手段１１２０は、押圧手段２００の
押圧力Ｆと変位量測定手段４００の変位量Ｘとにより容
器剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）Pを演算するようになって
いる。１１１１が気液平衡特性記憶手段で、同気液平衡
特性記憶手段１１１１は、飲料液体１２と容器内圧ｐと
容器内液体温度ｔとにより決まる気液平衡濃度特性φ＝
φ（ｐ、ｔ）を記憶するようになっている。また１１１
２が容器剛性特性記憶手段で、同容器剛性特性記憶手段
１１１２は、容器内圧ｐと容器剛性ｋP との関係式ｐ＝
ｐ（ｋP ）を記憶するようになっている。また１１３１
が温度特性記憶手段で、同温度特性記憶手段１１３１
は、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔ a と容器内液体
温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）を記憶するよう
になっている。
【００１８】１１３０が温度特性演算手段で、同温度特
性演算手段１１３０は、容器表面温度ｔW と容器周囲温
度ｔa と容器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔ
a ）とから容器内液体温度ｔを演算するようになってい
る。１１１０が気液平衡濃度演算手段で、同気液平衡濃
度演算手段１１１０は、容器剛性演算手段１１２０の出
力する容器剛性ｋP から容器内圧ｐを演算したのち、こ
の容器内圧ｐと、温度特性演算手段１１３０の出力する
容器内液体温度ｔと、気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、
ｔ）とから、液体と気体とが平衡状態にあるときのガス
濃度φを演算して出力するようになっている。
【００１９】１２００が糖度演算制御手段、１２１０が
演算処理部、１２１１が超音波の伝播速度Ｖと容器内液
体温度ｔと糖度ξとの関係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）を記憶す
る音速特性記憶手段、１２２０が入出力イタフェース、
１２３０が超音波加振手段、１２４０がクロック回路、
１２５０がクロックパルスカウンタ、１２６０が超音波
振動子９００からの電気的出力を増幅してこれを包絡検
波する増幅検波回路、１２７０が伝播時間演算回路、１
２８０が超音波加振手段１２３０と超音波検出手段１２
６０との出力ににより飲料液体１２中の超音波の伝播速
度Ｖを演算する伝播時間演算手段、１２９０が超音波の
伝播速度Ｖと容器内液体温度ｔと上記関係式Ｖ＝ｖ
（ｔ、ξ）とから飲料液体１２の糖度ξを演算する糖度
演算手段である。
【００２０】図５は、波動と伝播時間との関係を示す説
明図、図６は、密閉容器の剛性特性を示す説明図、図７
は、気液平衡特性を示す説明図、図８は、音速特性を示
す説明図である。次に前記図１〜図４に示す密閉容器内
の飲料中の糖度及びガス濃度同時測定装置の作用を具体
的に説明する。 （１）密閉容器１０の液体温度ｔの算出 密閉容器１０の表面温度ｔW と周囲温度ｔa と密閉容器
１０内の液体温度ｔとの関係は、予め測定することによ
り定めることができる。密閉容器１０の液体温度ｔを算
出する際の関係式は、 ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）・・・・・・・・・・・(1) になる。
【００２１】接触型表面温度計を表面温度検出手段８０
０に使用し、一般の抵抗型温度計を密閉容器１０の周囲
温度検出手段７００に使用して、密閉容器１０の表面温
度ｔ W と周囲温度ｔa とを検出し、密閉容器１０の液体
温度ｔを上記関係式により算出する。 （２）密閉容器１０の内圧ｐの算出 密閉容器１０の内圧ｐを一定にして、容器本体１１の側
壁に加える力を変えながら容器本体１１の側壁を押圧手
段２００により押圧し、このときの押圧力Ｆと押圧手段
２００の変位Ｘとの関係を調べる。このとき、容器本体
１１の変形があまり大きくないＸの範囲では、∂Ｆ／∂
Ｘ≒ｃｏｎｓｔであることが判る。この密閉容器１０の
剛性特性ｋP は、 ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）P・・・・・・・・・・・(2) により表される。
【００２２】しかし押圧力Ｆと変位量Ｘとの関係は、押
圧手段２００が密閉容器１０に接触し始める瞬間の事情
が複雑なので、一意的に決め難い。一方、容器内圧ｐを
パラメータとするｋP を予め実験により求めれば、容器
内圧ｐは、 ｐ＝ｆ（ｋP ）・・・・・・・・・・・・・・(3) により、一意的に決まる。これを図６に示す。
【００２３】押圧手段２００は、押圧力Ｆを変えながら
密閉容器１０を荷重測定手段３００に押し付ける。変位
量測定手段４００に例えば押圧手段２００に連動するリ
ニア・スケールを、荷重測定手段３００に例えばロード
セル３１０を、それぞれ使用し、得られた検出値をＡ／
Ｄ変換器３３０、４３０を介して容器剛性演算手段１１
２０へ入力すれば、同容器剛性演算手段１１２０は、押
圧手段２００の押圧力Ｆと変位量測定手段４００の変位
量Ｘとにより容器剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）P∂Ｆ／∂
Ｘを演算して、容器剛性ｋP を求める。 （３）ガス濃度φの算出 密閉容器１０内の飲料液体１２と気体１３とが平衡状態
にあるとき、飲料液体１２中の気体１３の濃度は、容器
圧力ｐと液体温度ｔとが決まれば、一意的に決まる。こ
れを図７に示す。この飲料液体１２中の気体１３の濃度
φは、 φ＝φ（ｐ、ｔ）・・・・・・・・・・・・・(4) により表される。
【００２４】密閉容器１０内の飲料液体１２と気体１３
とが気液平衡状態にあるとき、容器内圧ｐと液体温度ｔ
とを上記(1) 式と上記(3) 式とにより算出し、このとき
のガス濃度φを上記(4) 式により算出する。温度特性記
憶手段１１３１は、上記(1) 式（ｔ＝ｔ（ｔW 、
ｔa ））を記憶し、容器剛性特性記憶手段１１１２は、
上記(3) 式（ｐ＝ｆ（ｋP ））を記憶し、濃度特性記憶
手段１１１１は、上記(4) 式（φ＝φ（ｐ、ｔ））を記
憶している。
【００２５】そして温度特性演算手段１１３０は、容器
表面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と容器内液体温度ｔと
の関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）とから容器内液体温度ｔ
を演算する。また気液平衡濃度演算手段１１１０は、容
器剛性演算手段１１２０の出力する容器剛性ｋP から容
器内圧ｐを演算したのち、この容器内圧ｐと、温度特性
演算手段１１３０の出力する容器内液体温度ｔと、気液
平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）とから、液体と気体とが
平衡状態にあるときのガス濃度φを演算して、出力す
る。 （４）音速特性の算出 飲料液体１２中の音速Ｖは、弾性波動の伝播速度に等し
く、 Ｖ＝√｛Ｅ／ρ｝・・・・・・・・・・・・・(5) により表される。ここで、Ｅは液体の弾性率、ρは液体
の密度である。
【００２６】気体が溶解している液体は、厳密には、Ｅ
もρも変わるが、飲料液体の範囲では、液体中の音速Ｖ
は、気体の溶解度の影響は殆ど無視し得る程度に小さ
く、温度による影響が大きい。また溶媒の溶解度は、一
般に温度により大きく変わるので、溶解特性、即ち、糖
度ξと音速Ｖとの関係、即ち、音速特性は、実験乃至理
論的に予め求めておくことができる。この音速特性を、 Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）・・・・・・・・・・・・・(6) とする。これを図８に示す。
【００２７】容器内液体温度ｔは、上記(1) 式により得
られるから、Ｖを測定すれば、糖度ξを求められる。 （５）音速Ｖの算出 圧電体に電界を印加すると、電界に対して特定の方向に
機械的歪みが生じる。また圧電体の一面に荷重を掛け
て、機械的歪みを与えると、電圧出力が得られる。この
原理を利用して、圧電体を振動子として、外部から密閉
容器１０の側壁に単発パルス状の電圧を印加すると、密
閉容器１０の側壁にパルス状の歪みが生じ、これが弾性
波動として密閉容器１０内の飲料液体１２に伝播して、
対向する密閉容器１０の側壁に入り、ここで一部は側壁
を透過し、残る一部は反射して戻る。この透過波または
反射波は、圧力波であるから、所定位置に設けた圧電体
に歪みを与え、圧電体からは電圧出力が得られる。圧電
体の電圧出力を増幅して、適当閾値でスライスを掛けれ
ば、圧力波のパルスが得られる。
【００２８】上記圧電体を発信用と受信用とに用いれ
ば、圧力波の発生と伝播圧力波の検出とが可能である。
パルス電圧印加信号によりクロック回路１２４０のゲー
トを開き、圧力波の検出パルスによりクロック回路１２
４０のゲートを閉じれば、圧力波の伝播所要時間τが検
知される。
【００２９】また密閉容器１０の大きさは、既知である
から、密閉容器１０の直径をＤ、圧力波の伝播距離をＬ
とすれば、これらにより、透過波または反射波の何れを
採用するかを決める。
【００３０】
【数１】
【００３１】距離Ｌの伝播所要時間τを上述の原理によ
り求める。そして音速Ｖを次式により求める。 Ｖ＝Ｌ／τ・・・・・・・・・・・・・・・・(8) 上記(1) 式により容器内液体温度ｔを、上記(8) 式によ
り音速Ｖを、それぞれ求めることができるので、上記
(6) 式を逆演算して、糖度ξを求める。
【００３２】 ξ＝ｖ-1（ｔ、ξ）・・・・・・・・・・・・(9) 圧接手段５００を直線往復運動機構により前後進可能に
構成して、後退したとき、密閉容器１０の側壁を超音波
振動子９００に接触させる。このタイミングを検出し
て、超音波発信手段（パルス回路）１２３０により、超
音波振動子９００を単発パルス加振する。
【００３３】このときの加振力により、密閉容器１０の
飲料液体１２中に生じた圧力波が飲料液体１２中を伝播
する一方、反射波が超音波振動子９００により検出され
て、電圧が発生する。この電圧は、増幅検波手段１２６
０により検出されて、伝播時間演算手段１２７０に入力
される。伝播時間演算手段１２７０は、クロック回路１
２４０と、カウンタ回路１２５０とよりなり、超音波発
信手段１２３０のパルス駆動信号によりゲートを開き、
クロック回路１２４０のクロックパルスの計数を開始
し、増幅検波手段１２６０の出力によりゲートを閉じ
て、クロックパルスの計数を終了する。
【００３４】クロツクパルスの計数値をＮ、クロック周
波数をｆとすれば、 τ＝Ｎ／ｆ・・・・・・・・・・・・・・・・(10) により、伝播時間を演算出力する。伝播速度Ｖは、伝播
速度演算手段１２８０において、上記上記(8) 式により
算出される。 （６）糖度ξの演算 糖度演算手段１２９０は、伝播速度演算手段１２８０の
出力Ｖと、温度特性演算手段１１３０の出力ｔと、糖度
特性記憶手段１２１１の上記(6) 式とにより、糖度ξを
演算する。
【００３５】以上により、密閉容器１０内のガス濃度φ
と糖度ξとを非破壊で同時に測定する。 （７）これらガス濃度φ、糖度ξの測定値及び時間調
整、容器番号の表示及び記録、押圧手段１００の運動及
び押圧力制御、圧接手段５００の運動制御等は、一部に
計算機能を含む制御手段１０００により行われる。
【００３６】（第２実施例）次に本発明の密閉容器内の
飲料中の糖度及びガス濃度同時測定装置を図９〜図１２
に示す第２実施例により説明すると、図９は本ガス濃度
同時測定装置を示す斜視図、図１０は図９の矢印Ａ方向
から見た押圧手段２００の横断平面図、図１１は図１０
の矢印Ｂ方向から見た圧接手段５００の縦断側面図、図
１２は信号処理系の系統図である。
【００３７】図９〜図１２において、１が密閉容器、１
１が容器本体、１２が同密閉容器１０内の飲料液体（炭
酸飲料等の飲料液体）、１３が同密閉容器１内の気相部
内のガスである。２００が押圧手段で、同押圧手段２０
０は、角型シリンダ２１０と、ピストン２２０と、断面
コ字状のＶロック２３０とを有している。
【００３８】３００が荷重測定手段で、同荷重測定手段
３００は、ロードセル３１０と、変換器３２０と、Ａ／
Ｄ変換器３３０（図１３参照）とを有している。４００
が上記押圧手段２００の変位量を測定する変位量測定手
段で、同変位量測定手段４００は、スタイラス（追従
棒）４１０と、変換器４２０と、Ａ／Ｄ変換器３３０
（図１２参照）と、支持部材４４０とを有している。
【００３９】５００が圧接手段で、同圧接手段５００
は、ピストン５１０と、同ピストン５１０に取付けた枠
体５１１と、角型シリンダ５２０とを有している。圧接
手段５００には、超音波振動子９０１が設置されてい
る。６００が箱状の容器台で、同容器台６００は、フレ
ーム６１０と、仕切り部材６２０と、同仕切り部材６２
０に設けた容器投入口６２１と、後記荷重測定手段３０
０を取付けるブラケツト６２２と、円錐形のカバー部材
６３０を持つ容器投入口６３１と、同容器投入口６３１
の周りに取付けた容器ガイド部材６３２と、底部材６４
０と、同底部材６４０上に取付けた容器ガイド部材６４
１と、上記仕切り部材６２０に取付けた容器位置決め部
材６５０とを有している。
【００４０】７００が周囲温度検出手段で、同周囲温度
検出手段７００は、密閉容器１０の周囲温度ｔa を検出
するようになっている。８００が表面温度検出手段で、
同表面温度検出手段８００は、密閉容器１０の表面温度
ｔW を検出するようになっている。９００が受波を兼ね
る送波用超音波振動子で、同送波用超音波振動子９００
は、後記超音波加振手段１２３０により振動して、密閉
容器１０に超音波域の弾性波動を誘起させるようになっ
ている。なお同超音波振動子９００は、送波及び受波を
兼ねているが、送波用超音波振動子と受波用超音波振動
子とを別々に設けてもよい。
【００４１】１０００（図１２参照）が制御手段、１１
００が濃度演算制御手段、１１２０が容器剛性演算手段
で、同容器剛性演算手段１１２０は、押圧手段２００の
押圧力Ｆと変位量測定手段４００の変位量Ｘとにより容
器剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ） Pを演算するようになって
いる。１１１１が気液平衡特性記憶手段で、同気液平衡
特性記憶手段１１１１は、飲料液体１２と容器内圧ｐと
容器内液体温度ｔとにより決まる気液平衡濃度特性φ＝
φ（ｐ、ｔ）を記憶するようになっている。また１１１
２が容器剛性特性記憶手段で、同容器剛性特性記憶手段
１１１２は、容器内圧ｐと容器剛性ｋP との関係式ｐ＝
ｐ（ｋP ）を記憶するようになっている。また１１３１
が温度特性記憶手段で、同温度特性記憶手段１１３１
は、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔ a と容器内液体
温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）を記憶するよう
になっている。
【００４２】１１３０が温度特性演算手段で、同温度特
性演算手段１１３０は、容器表面温度ｔW と容器周囲温
度ｔa と容器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔ
a ）とから容器内液体温度ｔを演算するようになってい
る。１１１０が気液平衡濃度演算手段で、同気液平衡濃
度演算手段１１１０は、容器剛性演算手段１１２０の出
力する容器剛性ｋP から容器内圧ｐを演算したのち、こ
の容器内圧ｐと、温度特性演算手段１１３０の出力する
容器内液体温度ｔと、気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、
ｔ）とから、液体と気体とが平衡状態にあるときのガス
濃度φを演算して出力するようになっている。
【００４３】１２００が糖度演算制御手段、１２１０が
演算処理部、１２１１が超音波の伝播速度Ｖと容器内液
体温度ｔと糖度ξとの関係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）を記憶す
る音速特性記憶手段、１２２０が入出力イタフェース、
１２３０が超音波加振手段、１２４０がクロック回路、
１２５０がクロックパルスカウンタ、１２６０が超音波
振動子９００からの電気的出力を増幅してこれを包絡検
波する増幅検波回路、１２７０が伝播時間演算回路、１
２８０が超音波加振手段１２３０と超音波検出手段１２
６０との出力ににより飲料液体１２中の超音波の伝播速
度Ｖを演算する伝播時間演算手段、１２９０が超音波の
伝播速度Ｖと容器内液体温度ｔと上記関係式Ｖ＝ｖ
（ｔ、ξ）とから飲料液体１２の糖度ξを演算する糖度
演算手段である。
【００４４】図１３は、波動と伝播時間との関係を示す
説明図、図１４は、密閉容器の剛性特性を示す説明図、
図１５は、気液平衡特性を示す説明図、図１６は、音速
特性を示す説明図である。次に前記図９〜図１２に示す
密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃度同時測定装置の
作用を具体的に説明する。 （１）密閉容器１０の液体温度ｔの算出 密閉容器１０の表面温度ｔW と周囲温度ｔa と密閉容器
１０内の液体温度ｔとの関係は、予め測定することによ
り定めることができる。密閉容器１０の液体温度ｔを算
出する際の関係式は、 ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）・・・・・・・・・・・(1) になる。
【００４５】接触型表面温度計を表面温度検出手段８０
０に使用し、一般の抵抗型温度計を密閉容器１０の周囲
温度検出手段７００に使用して、密閉容器１０の表面温
度ｔ W と周囲温度ｔa とを検出し、密閉容器１０の液体
温度ｔを上記関係式により算出する。 （２）密閉容器１０の内圧ｐの算出 密閉容器１０の内圧ｐを一定にして、容器本体１１の側
壁に加える力を変えながら容器本体１１の側壁を押圧手
段２００により押圧し、このときの押圧力Ｆと押圧手段
２００の変位Ｘとの関係を調べる。このとき、容器本体
１１の変形があまり大きくないＸの範囲では、∂Ｆ／∂
Ｘ≒ｃｏｎｓｔであることが判る。この密閉容器１０の
剛性特性ｋP は、 ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）P・・・・・・・・・・・(2) により表される。
【００４６】しかし押圧力Ｆと変位量Ｘとの関係は、押
圧手段２００が密閉容器１０に接触し始める瞬間の事情
が複雑なので、一意的に決め難い。一方、容器内圧ｐを
パラメータとするｋP を予め実験により求めれば、容器
内圧ｐは、 ｐ＝ｆ（ｋP ）・・・・・・・・・・・・・・(3) により、一意的に決まる。これを図１４に示す。
【００４７】押圧手段２００は、押圧力Ｆを変えながら
密閉容器１０を荷重測定手段３００に押し付ける。変位
量測定手段４００に例えば押圧手段２００に連動するリ
ニア・スケールを、荷重測定手段３００に例えばロード
セル３１０を、それぞれ使用し、得られた検出値をＡ／
Ｄ変換器３３０、４３０を介して容器剛性演算手段１１
２０へ入力すれば、同容器剛性演算手段１１２０は、押
圧手段２００の押圧力Ｆと変位量測定手段４００の変位
量Ｘとにより容器剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）P∂Ｆ／∂
Ｘを演算して、容器剛性ｋP を求める。 （３）ガス濃度φの算出 密閉容器１０内の飲料液体１２と気体１３とが平衡状態
にあるとき、飲料液体１２中の気体１３の濃度は、容器
圧力ｐと液体温度ｔとが決まれば、一意的に決まる。こ
れを図１５に示す。この飲料液体１２中の気体１３の濃
度φは、 φ＝φ（ｐ、ｔ）・・・・・・・・・・・・・(4) により表される。密閉容器１０内の飲料液体１２と気体
１３とが気液平衡状態にあるとき、容器内圧ｐと液体温
度ｔとを上記(1) 式と上記(3) 式とにより算出し、この
ときのガス濃度φを上記(4) 式により算出する。
【００４８】温度特性記憶手段１１３１は、上記(1) 式
（ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ））を記憶し、容器剛性特性記憶
手段１１１２は、上記(3) 式（ｐ＝ｆ（ｋP ））を記憶
し、濃度特性記憶手段１１１１は、上記(4) 式（φ＝φ
（ｐ、ｔ））を記憶している。そして温度特性演算手段
１１３０は、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と容
器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）とから
容器内液体温度ｔを演算する。また気液平衡濃度演算手
段１１１０は、容器剛性演算手段１１２０の出力する容
器剛性ｋP から容器内圧ｐを演算したのち、この容器内
圧ｐと、温度特性演算手段１１３０の出力する容器内液
体温度ｔと、気液平衡濃度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）とか
ら、液体と気体とが平衡状態にあるときのガス濃度φを
演算して、出力する。 （４）音速特性の算出 飲料液体１２中の音速Ｖは、弾性波動の伝播速度に等し
く、 Ｖ＝√｛Ｅ／ρ｝・・・・・・・・・・・・・(5) により表される。ここで、Ｅは液体の弾性率、ρは液体
の密度である。
【００４９】気体が溶解している液体は、厳密には、Ｅ
もρも変わるが、飲料液体の範囲では、液体中の音速Ｖ
は、気体の溶解度の影響は殆ど無視し得る程度に小さ
く、温度による影響が大きい。また溶媒の溶解度は、一
般に温度により大きく変わるので、溶解特性、即ち、糖
度ξと音速Ｖとの関係、即ち、音速特性は、実験乃至理
論的に予め求めておくことができる。この音速特性を、 Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）・・・・・・・・・・・・・(6) とする。これを図１６に示す。
【００５０】容器内液体温度ｔは、上記(1) 式により得
られるから、Ｖを測定すれば、糖度ξを求められる。 （５）音速Ｖの算出 圧電体に電界を印加すると、電界に対して特定の方向に
機械的歪みが生じる。また圧電体の一面に荷重を掛け
て、機械的歪みを与えると、電圧出力が得られる。この
原理を利用して、圧電体を振動子として、外部から密閉
容器１０の側壁に単発パルス状の電圧を印加すると、密
閉容器１０の側壁にパルス状の歪みが生じ、これが弾性
波動として密閉容器１０内の飲料液体１２に伝播して、
対向する密閉容器１０の側壁に入り、ここで一部は側壁
を透過し、残る一部は反射して戻る。この透過波または
反射波は、圧力波であるから、所定位置に設けた圧電体
に歪みを与え、圧電体からは電圧出力が得られる。圧電
体の電圧出力を増幅して、適当閾値でスライスを掛けれ
ば、圧力波のパルスが得られる。
【００５１】上記圧電体により、圧力波の発生と伝播圧
力波の検出とが可能である。パルス電圧印加信号により
クロック回路１２４０のゲートを開き、圧力波の検出パ
ルスによりクロック回路１２４０のゲートを閉じれば、
圧力波の伝播所要時間τが検知される。透過波を利用す
るときは、図１１、図１２、図１７に示すように超音波
振動子（発信センサ）９００と超音波振動子（受信セン
サ）９０１とを対向設置する。超音波振動子（発信セン
サ）９００から発信した超音波パルスは、図１７に示す
ように密閉容器１０の壁９０２と、飲料液体９０３（図
１２の１２参照）と、超音波振動子９０１側の密閉容器
１０の壁９０４とを透過して、超音波振動子（受信セン
サ）９０１に入る。超音波振動子９００、９０１の間の
伝播時間は、容器壁９０２、９０４の伝播時間を
ｔ902 、ｔ904 、飲料液体９０３の伝播時間をｔ 903 と
すると、ｔ902 ＋ｔ903 ＋ｔ904 である。
【００５２】超音波振動子９００、９０１の間の距離を
Ｌ、容器壁９０２、９０４の厚さをＬ902 、Ｌ904 、飲
料液体９０３の伝搬距離をＬ903 とすると、 Ｌ＝Ｌ902 ＋Ｌ903 ＋Ｌ904 になる。 距離Ｌにおける伝搬所要時間τは、 τ＝ｔ902 ＋ｔ903 ＋ｔ904 になる。
【００５３】飲料液体９０３の音速Ｖは、次式により算
出できる。
【００５４】
【数２】
【００５５】ｔ902 は、超音波振動子（発信センサ）９
００で発信したパルスが容器壁９０２と飲料液体９０３
との界面で反射して戻ってくる時間の１／２である。ま
たｔ 904 は、超音波振動子（受信センサ）９０１を発信
センサとして使用し、発信したパルスが容器壁９０４と
飲料液体９０３との界面で発射して戻ってくる時間の１
／２である。
【００５６】容器壁の材料は、既知であるので、その音
速Ｖp は予め求めておくことができるので、密閉容器１
０の厚さＬ902 、Ｌ904 は、次式により算出できる。 Ｌ902 ＝ｔ902 ×Ｖp ・・・・・・・・・・・(12) Ｌ904 ＝ｔ904 ×Ｖp ・・・・・・・・・・・(12) 反射波を利用するときは、図１７に示すように超音波振
動子（発信センサ）９００からの発信パルスが密閉容器
１０の壁９０２、飲料液体９０３を透過して、飲料液体
９０３と密閉容器１０の壁９０４との界面で反射し、再
び飲料液体９０３、密閉容器１０の壁９０２を透過し
て、超音波振動子（発信センサ）９００に戻る。その管
の伝搬時間ｔ’904 は、 ｔ’904 ＝２×（ｔ902 ＋ｔ903 ）になる。
【００５７】密閉容器１０の直径をＤとすると、 Ｄ＝Ｌ902 ＋Ｌ903 ＋Ｌ904 になる。 一般にＬ902 ≒Ｌ904 と考えられる。飲料液体９０３
（１２）での音速Ｖは、次式により算出できる。
【００５８】
【数３】
【００５９】上記(1) 式により容器内液体温度ｔを、上
記(11)式または上記(11)’式により音速Ｖを、それぞれ
求めることができるので、上記(6) 式を逆演算して、糖
度ξを求める。 ξ＝ｖ-1（ｔ、ξ）・・・・・・・・・・・・(9) 圧接手段５００を直線往復運動機構により前後進可能に
構成して、後退したとき、密閉容器１０の側壁を超音波
振動子９００に接触させる。このタイミングを検出し
て、超音波発信手段（パルス回路）１２３０により、超
音波振動子９００を単発パルス加振する。
【００６０】このときの加振力により、密閉容器１０の
飲料液体１２中に生じた圧力波が飲料液体１２中を伝播
する一方、反射波が超音波振動子９００により検出され
て、電圧が発生する。この電圧は、増幅検波手段１２６
０により検出されて、伝播時間演算手段１２７０に入力
される。伝播時間演算手段１２７０は、クロック回路１
２４０と、カウンタ回路１２５０とよりなり、超音波発
信手段１２３０のパルス駆動信号によりゲートを開き、
クロック回路１２４０のクロックパルスの計数を開始
し、増幅検波手段１２６０の出力によりゲートを閉じ
て、クロックパルスの計数を終了する。
【００６１】クロツクパルスの計数値をＮ、クロック周
波数をｆとすれば、 τ＝Ｎ／ｆ・・・・・・・・・・・・・・・・(10) により、伝播時間を演算出力する。伝播速度Ｖは、伝播
速度演算手段１２８０において、上記上記(8) 式により
算出される。 （６）糖度ξの演算 糖度演算手段１２９０は、伝播速度演算手段１２８０の
出力Ｖと、温度特性演算手段１１３０の出力ｔと、糖度
特性記憶手段１２１１の上記(6) 式とにより、糖度ξを
演算する。
【００６２】以上により、密閉容器１０内のガス濃度φ
と糖度ξとを非破壊で同時に測定する。 （７）これらガス濃度φ、糖度ξの測定値及び時間調
整、容器番号の表示及び記録、押圧手段１００の運動及
び押圧力制御、圧接手段５００の運動制御等は、一部に
計算機能を含む制御手段１０００により行われる。
【００６３】
【発明の効果】本発明の密閉容器内の飲料中の糖度及び
ガス濃度同時測定装置は前記のように飲料液体中のガス
濃度φの測定には、容器剛性が密閉容器の内圧により決
まる特性を利用して、また飲料液体の糖度ξの測定に
は、超音波の伝播速度特性を利用して、ガス濃度及び糖
度を測定するので、飲料液体中のガス濃度の測定と飲料
液体の糖度の測定とを密閉容器の開栓を必要とせずに、
同時に、正確に行うことができて、検査効率の向上と全
数検査とを併せ達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃
度同時測定装置の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た押圧手段２００の横
断平面図である。
【図３】図１の矢印Ｂ方向から見た圧接手段５００の縦
断側面図である。
【図４】信号処理系を示す系統図である。
【図５】波動と伝播時間との関係を示す説明図である。
【図６】密閉容器の剛性特性を示す説明図である。
【図７】気液平衡特性を示す説明図である。
【図８】音速特性を示す説明図である。
【図９】本発明の密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃
度同時測定装置の第２実施例を示す斜視図である。
【図１０】図９の矢印Ａ方向から見た押圧手段２００の
横断平面図である。
【図１１】図９の矢印Ｂ方向から見た圧接手段５００の
縦断側面図である。
【図１２】信号処理系を示す系統図である。
【図１３】波動と伝播時間との関係を示す説明図であ
る。
【図１４】密閉容器の剛性特性を示す説明図である。
【図１５】気液平衡特性を示す説明図である。
【図１６】音速特性を示す説明図である。
【図１７】音速を算出するための説明図である。
【図１８】従来の密閉容器内のガス濃度測定方法を示す
説明図である。
【符号の説明】
１０ 密閉容器 １１ 容器本体 １２ 飲料液体 １３ 気体 ２００ 押圧手段 ３００ 荷重測定手段 ４００ 変位量測定手段 ５００ 圧接手段 ６００ 箱状の容器台 ７００ 周囲温度検出手段 ８００ 表面温度検出手段 ９００ 超音波振動子（発信センサ） ９０１ 超音波振動子（受信センサ） １０００ 制御手段 １１１０ 気液平衡濃度演算手段 １１１１ 気液平衡特性記憶手段 １１１２ 容器剛性特性記憶手段 １１２０ 容器剛性演算手段 １１３０ 温度特性演算手段 １１３１ 温度特性記憶手段 １２１１ 音速特性記憶手段 １２３０ 超音波加振手段 １２６０ 超音波検出手段 １２８０ 伝播速度演算手段 １２９０ 糖度演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤掛 浩伸 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社 名古屋研究所 内 (72)発明者 伊藤 靖史 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社 名古屋機器製 作所内 (72)発明者 西村 勝 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社 名古屋研究所 内 (56)参考文献 特開 平６−66775（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−172719（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232103（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 33/14 G01N 7/00 G01N 29/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 密閉容器内飲料のガス濃度測定手段と、
    密閉容器内飲料の糖度測定手段と、ガス濃度φ、糖度ξ
    の測定値及び時間調整、容器番号の表示及び記録、押圧
    手段の運動及び押圧力制御、圧接手段の運動制御等を行
    う制御手段と有し、 前記ガス濃度測定手段を、容器本体１１内に内圧ｐの下
    に飲料液体１２と気体１３とを封入した密閉容器１０を
    立てた状態で載置する箱状の容器台６００と、密閉容器
    １０の表面温度ｔW を検出する表面温度検出手段８００
    と、密閉容器１０の周囲温度ｔa を検出する周囲温度検
    出手段７００と、容器台６００の一部に固定した荷重測
    定手段３００と、荷重測定手段３００に密閉容器１０を
    押付ける押圧手段２００と、押圧手段２００の変位量を
    測定する変位量測定手段４００と、押圧手段２００の押
    圧力Ｆと変位量測定手段４００の変位量Ｘとにより容器
    剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）Pを演算する容器剛性演算手
    段１１２０と、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と
    容器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）を記
    憶する温度特性記憶手段１１３１と、容器内圧ｐと容器
    剛性ｋP との関係式ｐ＝ｐ（ｋP ）を記憶する容器剛性
    特性記憶手段１１１２と、飲料液体１２と容器内圧ｐと
    容器内液体温度ｔとにより決まる気液平衡濃度特性φ＝
    φ（ｐ、ｔ）を記憶する気液平衡特性記憶手段１１１１
    と、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と容器内液体
    温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）とから容器内液
    体温度ｔを演算する温度特性演算手段１１３０と、容器
    剛性演算手段１１２０の出力する容器剛性ｋP から容器
    内圧ｐを演算したのち、この容器内圧ｐと温度特性演算
    手段１１３０の出力する容器内液体温度ｔと気液平衡濃
    度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）とから液体と気体とが平衡状態
    にあるときの飲料液体１２中のガス濃度φを演算して出
    力する気液平衡濃度演算手段１１１０とにより構成し、 前記糖度測定手段を、箱状の容器台６００に載置した密
    閉容器１０を超音波振動子９００に押付ける圧接手段５
    ００と、超音波振動子９００を単発パルス駆動する超音
    波加振手段１２３０と、超音波加振手段１２３０により
    振動して密閉容器１０に超音波域の弾性波動を誘起させ
    る超音波振動子９００と、同超音波振動子９００からの
    電気的出力を増幅してこれを包絡検波する超音波検出手
    段１２６０と、超音波加振手段１２３０と超音波検出手
    段１２６０との出力ににより飲料液体１２中の超音波の
    伝播速度Ｖを演算する伝播速度演算手段１２８０と、超
    音波の伝播速度Ｖと容器内液体温度ｔと糖度ξとの関係
    式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）を記憶する音速特性記憶手段１２１
    １と、超音波の伝播速度Ｖと容器内液体温度ｔと上記関
    係式Ｖ＝ｖ（ｔ、ξ）とから飲料液体１２の糖度ξを演
    算する糖度演算手段１２９０とにより構成したことを特
    徴とする密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃度同時測
    定装置。
  2. 【請求項２】 密閉容器内飲料のガス濃度測定手段と、
    密閉容器内飲料の糖度測定手段と、ガス濃度φ、糖度ξ
    の測定値及び時間調整、容器番号の表示及び記録、押圧
    手段の運動及び押圧力制御、圧接手段の運動制御等を行
    う制御手段と有し、 前記ガス濃度測定手段を、容器本体１１内に内圧ｐの下
    に飲料液体１２と気体１３とを封入した密閉容器１０を
    立てた状態で載置する箱状の容器台６００と、密閉容器
    １０の表面温度ｔW を検出する表面温度検出手段８００
    と、密閉容器１０の周囲温度ｔa を検出する周囲温度検
    出手段７００と、容器台６００の一部に固定した荷重測
    定手段３００と、荷重測定手段３００に密閉容器１０を
    押付ける押圧手段２００と、押圧手段２００の変位量を
    測定する変位量測定手段４００と、押圧手段２００の押
    圧力Ｆと変位量測定手段４００の変位量Ｘとにより容器
    剛性ｋP ＝（∂Ｆ／∂Ｘ）Pを演算する容器剛性演算手
    段１１２０と、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と
    容器内液体温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）を記
    憶する温度特性記憶手段１１３１と、容器内圧ｐと容器
    剛性ｋP との関係式ｐ＝ｐ（ｋP ）を記憶する容器剛性
    特性記憶手段１１１２と、飲料液体１２と容器内圧ｐと
    容器内液体温度ｔとにより決まる気液平衡濃度特性φ＝
    φ（ｐ、ｔ）を記憶する気液平衡特性記憶手段１１１１
    と、容器表面温度ｔW と容器周囲温度ｔa と容器内液体
    温度ｔとの関係式ｔ＝ｔ（ｔW 、ｔa ）とから容器内液
    体温度ｔを演算する温度特性演算手段１１３０と、容器
    剛性演算手段１１２０の出力する容器剛性ｋP から容器
    内圧ｐを演算したのち、この容器内圧ｐと温度特性演算
    手段１１３０の出力する容器内液体温度ｔと気液平衡濃
    度特性φ＝φ（ｐ、ｔ）とから液体と気体とが平衡状態
    にあるときの飲料液体１２中のガス濃度φを演算して出
    力する気液平衡濃度演算手段１１１０とにより構成し、 前記糖度測定手段を、箱状の容器台６００に載置した密
    閉容器１０の対向位置を超音波振動子９００、９０１に
    押付ける圧接手段５００と、超音波振動子９００、９０
    １を単発パルス駆動する超音波加振手段１２３０と、超
    音波加振手段１２３０により振動して密閉容器１０に超
    音波域の弾性波動を誘起させる超音波振動子９００、９
    ０１と、同超音波振動子９００、９０１からの電気的出
    力を増幅してこれを包絡検波する超音波検出手段１２６
    ０と、超音波加振手段１２３０と超音波検出手段１２６
    ０との出力ににより飲料液体１２中の超音波の伝播速度
    Ｖを演算する伝播速度演算手段１２８０と、超音波の伝
    播速度Ｖと容器内液体温度ｔと糖度ξとの関係式Ｖ＝ｖ
    （ｔ、ξ）を記憶する音速特性記憶手段１２１１と、超
    音波の伝播速度Ｖと容器内液体温度ｔと上記関係式Ｖ＝
    ｖ（ｔ、ξ）とから飲料液体１２の糖度ξを演算する糖
    度演算手段１２９０とにより構成したことを特徴とする
    密閉容器内の飲料中の糖度及びガス濃度同時測定装置。
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