JP3389660B2

JP3389660B2 - 容積計

Info

Publication number: JP3389660B2
Application number: JP31984693A
Authority: JP
Inventors: 正則今西
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 2003-03-24
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: JPH07174604A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は音響共振器の共振周波
数の変化を利用した音響式の容積計に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の容積計としては、特開昭６３−４
４１２７号に記載されたようなものがある。このような
容積計においては、被測定容器に音響管を接続してヘル
ムホルツ共鳴器に補助音響共振器を音響的に結合する
か、あるいは音響管を補助音響共振器として兼用するこ
とにより構成される音響系において、ヘルムホルツ共鳴
器の共振周波数と補助音響共振器の共振周波数との比よ
り、温度の変化によって生ずる共振周波数変化の影響を
補正し、被測定容器の容積を求める。

【０００３】ここで、共振周波数の測定はＰＬＬ（位相
同期）回路を用いており、ＰＬＬ回路を共振点での位相
で同期させ、その発振周波数より共振周波数を求める。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
容積計においては、ＰＬＬ回路のＬＰＦ（ローパスフィ
ルタ）の時定数が大きい場合や電源投入直後の場合に、
入力信号がロック点に引き込まれにくくなるから、容積
測定時においてＰＬＬ回路が共振点でロックせず、ＰＬ
Ｌ回路の発振周波数が共振周波数以外のところで安定す
るので、誤った周波数を用いて容積計算を行なってしま
うため、被測定容器の凹部の容積を正確に測定すること
ができない。

【０００５】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、被測定容器の容積を正確に測定すること
ができる容積計を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明においては、ＰＬＬ回路によって音響共振
器の共振周波数を求め、上記共振周波数から被測定容器
の容積を求める容積計において、あらかじめ設定された
被測定容器の情報により上記ＰＬＬ回路のロックレンジ
を制限するロックレンジ制限回路を設ける。

【０００７】この場合、上記ロックレンジ制限回路とし
て上記ロックレンジが互いに重さならない範囲で複数設
定され、上記被測定容器に応じて切換可能なものを用い
る。

【０００８】また、上記ＰＬＬ回路がロックしたか否か
を判定するロック判定手段を設ける。

【０００９】また、容積設計値と容積測定値との差が許
容範囲内にあるか否かを判定する測定結果判定手段を設
ける。

【００１０】

【作用】ＰＬＬ回路のロックレンジを制限するロックレ
ンジ制限回路を設けているから、ＰＬＬ回路の発振周波
数が共振周波数以外のところで安定することがない。

【００１１】また、ロックレンジ制限回路としてロック
レンジが互いに重さならない範囲で複数設定され、被測
定容器に応じて切換可能なものを用いたときには、複数
種の被測定容器が混在した状態で測定する場合において
も、ＰＬＬ回路は被測定容器に応じて直ちにロックする
ことができる。

【００１２】また、ＰＬＬ回路がロックしたか否かを判
定するロック判定手段を設けているから、ＰＬＬ回路の
発振周波数が変動したとしても、発振周波数が共振周波
数に収束したのちに、被測定容器の容積を演算すること
ができる。

【００１３】また、容積設計値と容積測定値との差が許
容範囲内にあるか否かを判定する測定結果判定手段を設
けているから、ＰＬＬ回路の発振周波数が共振周波数以
外のところで安定するといったエラーが発生したか否か
を判定することができる。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明に係る容積計の演算制御部の
概略図、図２は図１に示した容積計のセンサヘッド部分
の概略断面図、図３は図１に示した演算制御部の一部詳
細図である。図に示すように、蓋１２の中心部に長さ
Ｌ、内部断面積Ｓなる音響管５が取り付けられ、蓋１２
にマイクロホン６ａが取り付けられ、音響管５に音源
７、マイクロホン６ｂが取り付けられ、蓋１２の下部に
シール部１２ａが設けられ、蓋１２は容積Ｖの凹部を有
する被測定容器３上に載置され、シール部１２ａによっ
て被測定容器３の凹部が外気から密閉され音響管５の一
端に被測定容器３の凹部が接続されたヘルムホルツ共鳴
器が構成されている。蓋１２の上部にはハンドル１１を
有するカバー１０が取り付けられ、音響管５の他端側の
空間を密閉している。ここで、カバー１０内部の空間の
容積Ｖ₀と容積Ｖとは、Ｖ₀≫Ｖなる関係がある。マイク
ロホン６ａ、６ｂおよび音源７の配線８がコネクタ９で
カバー１０の外部に取り出され、ケーブル９ａで演算制
御部に接続される。そして、蓋１２、音響管５、カバー
１０等で容積計２のセンサヘッド２ａが構成されてい
る。マイクロホン６ａ、６ｂにマイクロホン用アンプ１
３ａ、１３ｂが接続され、マイクロホン用アンプ１３
ａ、１３ｂに各共振周波数成分を通過域とするフィルタ
１４ａ、１４ｂが接続され、フィルタ１４ａ、１４ｂに
位相比較器１５ａ、１５ｂ、ＬＰＦ１６ａ、１６ｂ、Ｖ
ＣＯ（電圧制御発振器）１７ａ、１７ｂで構成されたＰ
ＬＬ回路１９ａ、１９ｂが接続されている。ＰＬＬ回路
１９ａ、１９ｂに加算器兼音源用アンプ１８が接続さ
れ、加算器兼音源用アンプ１８は音源７を駆動する。Ｐ
ＬＬ回路１９ａ、１９ｂにＣＰＵ２０が接続され、ＣＰ
Ｕ２０に設定スイッチ２１、キーボード２４、メモリ２
２、出力装置２３が接続されている。ＰＬＬ回路１９
ａ、１９ｂにロックレンジ制限回路３２、３３が接続さ
れ、ロックレンジ制限回路３２は基準電圧源２９、ダイ
オード２６ａ、２６ｂから構成されている。なお、ロッ
クレンジ制限回路３３もロックレンジ制限回路３２と同
様の構成である。

【００１５】つぎに、図１〜図３に示した容積計の動作
について説明する。まず、図４に示すように、作業員１
が検査ライン４を流れる被測定容器３にハンドル１１を
持ってセンサヘッド２ａを載置したのち、音源７により
ヘルムホルツ共鳴器内部の空気を音響的に駆動すると、
マイクロホン６ａ、６ｂがヘルムホルツ共鳴器内部の音
圧を検出する。マイクロホン６ａ、６ｂの出力信号はそ
れぞれアンプ１３ａ、１３ｂで適当なレベルに増幅され
る。ここで、マイクロホン６ａでは主にヘルムホルツ共
鳴器の共振周波数ｆ₁の成分が検出されるので、フィル
タ１４ａはこの周波数成分が通過域となるよう設定され
ている。ここで、音速をｃとすると、共振周波数ｆ₁は
次式で表わされる。

【００１６】ｆ₁＝(ｃ／２π)・√(Ｓ／ＬＶ) (１) また、マイクロホン６ｂでは主に音響管５の共振周波数
ｆ₂が検出されるので、これに合わせてフィルタ１４ｂ
の通過帯域が設定されており、音響管５は両端開放の管
なので、共振周波数ｆ₂の最小値は次式で表わされる。

【００１７】ｆ₂＝ｃ／２Ｌ (２) 各共振周波数ｆ₁、ｆ₂の成分となったフィルタ１４ａ、
１４ｂの出力はそれぞれＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂに入
力される。ＰＬＬ回路１９ａは図５に示すようにヘルム
ホルツ共鳴器の共振点での位相φ₁でロック（同期）す
るように調整されている。つまり、位相特性∠ＨとＰＬ
Ｌ回路の位相特性線３１ａとの交点Ｒ₁でロック（同
期）するので、ＰＬＬ回路１９ａはヘルムホルツ共鳴器
の共振周波数ｆ₁で連続的に発振する。同様に、ＰＬＬ
回路１９ｂは図６に示すように音響管５の共振点での位
相φ₂（交点Ｒ₂）でロックし、音響管５の共振周波数ｆ
₂で連続的に発振する。

【００１８】ここで、ＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂの位相
比較器１５ａ、１５ｂがＥＸ−ＯＲ型の場合には、２つ
の入力信号の位相差に比例したパルス幅のパルスが出力
され、これがＬＰＦ１６ａ、１６ｂに入力され、直流電
圧となり出力される。そして、この直流電圧がＶＣＯ１
７ａ、１７ｂの制御電圧ＥとなりＶＣＯ１７ａ、１７ｂ
が発振する。この関係を図７に示す。図７において、発
振周波数範囲ｆ_min〜ｆ_m _axがロックレンジ（同期保持範
囲）であり、実際にＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂが入力信
号を引き込み同期できるキャプチャレンジ（周波数引き
込み範囲）はロックレンジより狭い範囲となる。したが
って、入力信号がロックレンジの端部にある場合には入
力信号がロック点に引き込まれにくくなるから、容積測
定時においてＰＬＬ回路が共振点でロックされないこと
がある。このため、ロックレンジ制限回路３２、３３に
よりＶＣＯ１７ａ、１７ｂの制御電圧Ｅに対して強制的
に制限を加え、ＶＣＯ１７ａ、１７ｂの発振周波数ｆ
（＝入力信号）が常に共振周波数ｆ₁、ｆ₂付近（＝ロッ
クレンジの中心付近）にあるよう制御する。すなわち、
図８に示すように基準電圧源２９の電圧がＥ₀のときの
ＶＣＯ１７ａ、１７ｂの発振周波数ｆが共振周波数ｆ₁
と一致しているものとすると、ＶＣＯ１７ａ、１７ｂの
制御電圧Ｅはダイオード２６ａ、２６ｂにより基準電圧
源２９の電圧Ｅ₀を中心にΔＥ₀≒±０．６Ｖの範囲内に
保持されるから、発振周波数ｆは共振周波数ｆ₁を中心
に制限範囲Δｆ₁の範囲から外れることがないので、容
積測定が開始されるとＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂは直ち
に共振周波数ｆ₁でロックする。ここで、制限範囲Δｆ₁
は温度変化や被測定容器３の容積Ｖのばらつきによる共
振周波数ｆ₁の変化に対して十分対応できる範囲とす
る。なお、ロックレンジ制限回路３３の動作もロックレ
ンジ制限回路３２の動作と同様である。

【００１９】そして、ＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂの出力
は加算器兼音源用アンプ１８を介し各共振周波数ｆ₁、
ｆ₂で音源７を駆動すると同時に、ＣＰＵ２０はＰＬＬ
回路１９ａ、１９ｂの出力信号を計数して各共振周波数
ｆ₁、ｆ₂を求める。この場合、(１)、(２)式から導かれ
る次式によって容積Ｖを求めることができる。

【００２０】Ｖ＝(ＬＳ／π²)・(ｆ₂／ｆ₁)² (３) しかし、(１)、(２)式は理想的な条件下での理論式であ
り、ＣＰＵ２０は実験的に求めた定数ａ、ｂを用いた次
式によって容積Ｖを求め、その結果を出力装置２３へ出
力する。

【００２１】Ｖ＝ａ(ｆ₂／ｆ₁)²＋ｂ (４) ここで、定数ａ、ｂは容積、寸法が既知の容器を用いた
較正により実験的に求めればよく、定数ａ、ｂはあらか
じめキーボード２４から入力しておき、メモリ２２に記
憶されておく。

【００２２】このような容量計においては、ロックレン
ジ制限回路３２、３３により発振周波数ｆが常に共振周
波数ｆ₁、ｆ₂付近にあるよう制御されるから、容積測定
時においてＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂが共振点で確実に
ロックするので、ＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂの発振周波
数ｆが共振周波数以外のところで安定することがない。
このため、誤った周波数を用いて容積計算を行なうこと
がないから、被測定容器３の容積Ｖを正確に測定するこ
とができる。

【００２３】なお、(４)式はセンサヘッド２ａの内部空
間の容積Ｖ₀をＶ₀≫Ｖの関係より無視したものである
が、(４)式で精度が足りない場合は、容積Ｖ₀を考慮し
た他の近似式を用いてもよい。

【００２４】図９はこの発明に係る他の容積計の演算制
御部の一部を示す図である。図に示すように、電圧
Ｅ_A、Ｅ_Bを発生する基準電圧源２９ａ、２９ｂにダイオ
ード２６ａ、２６ｂが接続され、基準電圧源２９ａ、２
９ｂ、ダイオード２６ａ、２６ｂによってロックレンジ
制限回路３２ａが構成されている。

【００２５】この容積計においては、基準電圧源２９
ａ、２９ｂが異なる電圧Ｅ_A、Ｅ_Bを発生するから、図１
０に示すように、制限範囲Δｆ₁の中心がｆ₁からオフセ
ットされるので、入力信号がロック点に引き込まれにく
くなるという問題点がロックレンジ端部のどちらか一方
で発生しやすい場合などにおいて有効である。

【００２６】なお、この実施例においては、共振周波数
ｆ₁のロックレンジ制限回路３２ａついて説明したが、
共振周波数ｆ₂のロックレンジ制限回路についても同様
であるから、説明は省略する。以下の実施例についても
同様である。

【００２７】図１１はこの発明に係る他の容積計の演算
制御部の一部を示す図である。図に示すように、電圧Ｅ
_A〜Ｅ_Cを発生する基準電圧源２９ａ〜２９ｃにスイッチ
回路３０が接続され、スイッチ回路３０はＣＰＵ２０か
らの制御信号により設定スイッチ２１からの被測定容器
３の情報に応じた基準電圧源２９ａ〜２９ｃの１つを選
択する。スイッチ回路３０にダイオード２６ａ、２６ｂ
が接続され、基準電圧源２９ａ〜２９ｃ、スイッチ回路
３０、ダイオード２６ａ、２６ｂによってロックレンジ
制限回路３２ｂが構成されている。

【００２８】この容積計の動作について説明する。まず
作業者１は検査する被測定容器３の型式や製品番号を刻
印などから読み取り、それに対応した設定スイッチ２１
を押す。すなわち、設定スイッチ２１により図１２に示
す容積がＶ_A〜Ｖ_Cである被測定容器３Ａ〜３Ｃのうちの
どれについて測定するのかを設定する。すると、ＣＰＵ
２０は設定スイッチ２１からの情報により被測定容器３
の種類を判定し、スイッチ回路３０が基準電圧源２９ａ
〜２９ｃの１つを選択するから、容積がＶ_A〜Ｖ_Cの場合
の共振周波数を図１３に示すようにｆ_1A〜ｆ_1Cとする
と、被測定容器３Ａ〜３Ｃに応じて制限範囲Δｆ_1A〜Δ
ｆ_1Cが設定される。すなわち、例えば被測定容器３Ａの
場合には、基準電圧源２９ａが選択され、制御電圧Ｅは
ダイオード２６ａ、２６ｂによりＥ_Aを中心にΔＥ_A≒±
０．６Ｖの範囲に制限されるから、発振周波数ｆが共振
周波数ｆ_1Aを中心に制限範囲Δｆ_1Aに制限される。同様
に、被測定容器３Ｂ、３Ｃの場合もそれぞれの容積
Ｖ_B、Ｖ_Cに応じた共振周波数ｆ_1B、ｆ_1Cを中心に制限範
囲Δｆ_1B、Δｆ_1Cでロックレンジが制限される。この結
果、複数種の被測定容器３Ａ〜３Ｃを同一ラインで測定
する場合においても、ＰＬＬ回路１９ａは被測定容器３
Ａ〜３Ｃに応じて直ちにロックすることができ、被測定
容器３Ａ〜３Ｃの容積を測定することができる。

【００２９】図１４はこの発明に係る他の容積計の演算
制御部の一部を示す図である。図に示すように、ＣＰＵ
２０にＤ／Ａコンバータ２５が接続され、Ｄ／Ａコンバ
ータ２５にダイオード２６ａ、２６ｂが接続され、Ｄ／
Ａコンバータ２５、ダイオード２６ａ、２６ｂによって
ロックレンジ制限回路３２ｃが構成されている。

【００３０】この容積計においては、Ｄ／Ａコンバータ
２５がＣＰＵ２０からの制御信号（ディジタル信号）を
アナログ電圧に変換し、これがダイオード２６ａ、２６
ｂに印加されＶＣＯ１７ａの制御電圧Ｅとなるから、Ｃ
ＰＵ２０からの制御信号を設定スイッチ２１からの情報
に応じた値すなわち被測定容器３Ａ〜３ｃに応じた値と
すれば、被測定容器３Ａ〜３Ｃに応じて制限範囲Δｆ_1A
〜Δｆ_1Cを設定することができる。

【００３１】図１５はこの発明に係る他の容積計の演算
制御部の一部を示す図である。図に示すように、基準電
圧源２７にＰＧＡ（プログラマブル・ゲイン・アンプ）
２８が接続され、ＰＧＡ２８は基準電圧源２７の電圧を
入力とし、ＣＰＵ２０からの制御信号により設定された
ゲインで出力する。ＰＧＡ２８にダイオード２６ａ、２
６ｂが接続され、基準電圧源２７、ＰＧＡ２８、ダイオ
ード２６ａ、２６ｂによってロックレンジ制限回路３２
ｄが構成されている。

【００３２】この容積計においては、ＰＧＡ２８のゲイ
ンがＣＰＵ２０からの制御信号によって制御されるか
ら、ＣＰＵ２０からの制御信号を設定スイッチ２１から
の情報に応じた値すなわち被測定容器３Ａ〜３ｃに応じ
た値とすれば、被測定容器３Ａ〜３Ｃに応じて制限範囲
Δｆ_1A〜Δｆ_1Cを設定することができる。

【００３３】なお、図１１、図１４、図１５に示した実
施例においては、設定スイッチ２１により被測定容器３
Ａ〜３Ｃのうちのどれについて測定するのかを設定した
が、図１６に示すように、ＣＰＵ２０に接続された情報
読取装置３４を設け、情報読取装置３４で被測定容器３
に設けられた刻印、印刷、バーコード等の製品情報（図
示せず）を読み取ることにより、被測定容器３Ａ〜３Ｃ
のうちのどれについて測定するのかを自動的に判断して
もよい。

【００３４】図１７はこの発明に係る他の容積計の演算
制御部の一部を示す図である。図に示すように、ＰＬＬ
回路１９ａ、１９ｂの出力信号を計数して発振周波数ｆ
を求める計数手段３５ａ、３５ｂが設けられ、発振周波
数ｆをあるサンプリング間隔Ｔ_S毎に読み込み、今回読
み込んだ発振周波数ｆ_Nと記憶しておいた前回の発振周
波数ｆ_Bとを毎回読み込む毎に比較して、その差Δｆ
_N（＝｜ｆ_N−ｆ_B｜）を演算する差演算手段３６ａ、３
６ｂが設けられ、差Δｆ_Nがある指定した回数Ｎ以上連
続して図１８に示す周波数安定範囲Δｆ内（Δｆ＞Δｆ
_N）にあったならば、ＰＬＬ回路１９ａがロックしたと
判断して、発振周波数ｆを共振周波数ｆ₁、ｆ_２として
出力し、Ｎ回以前に１回でも差Δｆ_Ｎが周波数安定範囲
Δｆ外にあったならば、ＰＬＬ回路１９ａ、１９ｂのロ
ックが外れたと判断し、比較回数をリセットし、再び差
Δｆ_Nが周波数安定範囲Δｆ内か否かを判断する判断手
段３７ａ、３７ｂが設けられ、差演算手段３６ａ、３６
ｂ、判断手段３７ａ、３７ｂによってＰＬＬ回路１９
ａ、１９ｂがロックしたか否かを判定するロック判定手
段３８が構成され、共振周波数ｆ₁、ｆ₂から容積Ｖを演
算する容積演算手段３９が設けられている。

【００３５】この容量計においては、計数手段３５ａ、
３５ｂが発振周波数ｆを求め、ロック判定手段３８はＰ
ＬＬ回路１９ａ、１９ｂがロックしたと判断したときに
共振周波数ｆ₁、ｆ₂を出力し、容積演算手段３９が共振
周波数ｆ₁、ｆ₂から容積Ｖを演算する。

【００３６】このような容量計においては、図１８に示
すように発振周波数ｆが変動したとしても、発振周波数
ｆが共振周波数ｆ₁、ｆ₂に収束したのちに、容積Ｖを演
算することができるから、被測定容器３の容積Ｖを正確
に測定することができる。

【００３７】なお、計数手段３５ａ、３５ｂ、ロック判
定手段３８、容積演算手段３９をＣＰＵによって構成し
てもよく、この場合にはパラメータであるサンプリング
間隔Ｔ_S、周波数安定範囲Δｆ、回数Ｎは使用環境等に
応じてキーボードより適当な値に設定すればよい。

【００３８】また、この実施例においては、共振周波数
ｆ₁を用いて説明したが、(４)式にて共振周波数ｆ₁より
求められる容積Ｖも図１８と同様な変化を示すので、計
算結果である容積Ｖを用いても上記と同様なロック判定
を行なうこともできる。

【００３９】さらに、例えばごみ、ほこり等により、容
積計２のセンサヘッド２ａと被測定容器３との密閉性が
悪い場合、これにより発生する共振周波数ｆ₁、ｆ₂のば
らつきを検出することにより、作業者に「ごみの有無」
や「密閉度」について警告することもできる。

【００４０】図１９はこの発明に係る他の容積計の演算
制御部の一部を示す図である。図に示すように、ＰＬＬ
回路１９ａ、１９ｂの出力信号から容積測定値Ｖ_Mを演
算する容積演算手段４０が設けられ、容積設計値Ｖ_Rと
容積測定値Ｖ_Mとの差｜Ｖ_R−Ｖ_M｜を求める差演算手段
４１が設けられ、差｜Ｖ_R−Ｖ_M｜が図２０に示す許容範
囲ΔＶ_R内にあるかどうかを判断し、許容範囲ΔＶ_R外に
ある判断したとき範囲外信号を出力する判断手段４２が
設けられ、差演算手段４０、判断手段４１によって差｜
Ｖ_R−Ｖ_M｜が許容範囲ΔＶ_R内にあるか否かを判定する
測定結果判定手段４３が構成され、範囲外信号を入力し
たとき警報を発する警報手段４４が設けられている。

【００４１】この容量計においては、容積演算手段４０
が容積測定値Ｖ_Mを演算し、測定結果判定手段４３は差
｜Ｖ_R−Ｖ_M｜が許容範囲ΔＶ_R内にあるかどうかを判断
し、測定結果判定手段４３が許容範囲ΔＶ_R外であると
判断したとき、警報手段４４が警報を発する。

【００４２】このような容量計においては、ＰＬＬ回路
１９ａ、１９ｂ等の電子回路の不具合など何らかの原因
で発振周波数ｆが共振周波数ｆ₁、ｆ₂以外のところで安
定するといったエラーが発生し、その結果誤った周波数
で容積計算を行なわれた場合には警報が発生されるか
ら、作業者１に対して被測定容器３または容積計２をチ
ェックするよう警告することができる。

【００４３】なお、容積演算手段４０、測定結果判定手
段４３をＣＰＵによって構成してもよく、この場合には
測定前に設定スイッチからの情報より被測定容器３の種
類がわかるので、これよりＣＰＵがあらかじめメモリに
記憶しておいた被測定容器３の凹部の容積設計値Ｖ_Rを
読み込み、容積設計値Ｖ_Rと容積測定値Ｖ_Mとの比較を行
ない、容積測定の検証を行なってもよい。

【００４４】また、容積測定値Ｖ_Mが図２０に示す範囲
ΔＶ外にあるとき、被測定容器３である製品に欠陥があ
るか、容積計２に何らかのエラーが発生したと判断し、
作業者１に対して製品または容積計２をチェックするよ
う警告してもよい。ここで、範囲ΔＶは被測定容器３が
実際に取り得ないような値から決定すればよく、例えば
被測定容器３が工場ラインにおけるエンジンヘッドであ
り、凹部が燃焼室である場合、およそΔＶ＝±２ｃｍ³
である。また、図１等で説明した実施例に図１９で説明
した実施例を適用する場合には、範囲ΔＶはロックレン
ジの制限範囲Δｆにより制限される容積範囲ΔＶ_fより
小さく（ΔＶ_f≧ΔＶ）する。

【００４５】さらに、この実施例では容積測定値Ｖ_Mと
容積設計値Ｖ_Rとを比較して測定結果を検証したが、
(４)式から明らかなように、容積Ｖは(ｆ₂／ｆ₁)²に比
例することから、(ｆ₂／ｆ₁)²を用いて測定結果を検証
してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る容
積計においては、ＰＬＬ回路のロックレンジを制限する
ロックレンジ制限回路を設けているから、ＰＬＬ回路の
発振周波数が共振周波数以外のところで安定することが
ないので、誤った周波数を用いて容積計算を行なうこと
がないため、被測定容器の容積を正確に測定することが
できる。

【００４７】また、ロックレンジ制限回路としてロック
レンジが互いに重さならない範囲で複数設定され、被測
定容器に応じて切換可能なものを用いたときには、複数
種の被測定容器が混在した状態で測定する場合において
も、ＰＬＬ回路は被測定容器に応じて直ちにロックする
ことができるから、被測定容器の容積を測定することが
できる。

【００４８】また、ＰＬＬ回路がロックしたか否かを判
定するロック判定手段を設けているから、ＰＬＬ回路の
発振周波数が変動したとしても、発振周波数が共振周波
数に収束したのちに、被測定容器の容積を演算すること
ができるから、被測定容器の容積を正確に測定すること
ができる。

【００４９】また、容積設計値と容積測定値との差が許
容範囲内にあるか否かを判定する測定結果判定手段を設
けているから、ＰＬＬ回路の発振周波数が共振周波数以
外のところで安定するといったエラーが発生したか否か
を判定することができるから、誤った周波数で容積計算
を行なわれるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る容積計の演算制御部の概略図で
ある。

【図２】図１に示した容積計のセンサヘッド部分の概略
断面図である。

【図３】図１に示した演算制御部の一部詳細図である。

【図４】図１〜図３に示した容積計の使用状態を示す図
である。

【図５】図１〜図３に示した容積計の動作を説明するた
めのグラフである。

【図６】図１〜図３に示した容積計の動作を説明するた
めのグラフである。

【図７】ＰＬＬ回路の位相特性図である。

【図８】図１〜図３に示した容積計のＰＬＬ回路の位相
特性図である。

【図９】この発明に係る他の容積計の演算制御部の一部
を示す図である。

【図１０】図９に示した容積計のＰＬＬ回路の位相特性
図である。

【図１１】この発明に係る他の容積計の演算制御部の一
部を示す図である。

【図１２】複数種の被測定容器を示す断面図である。

【図１３】図１１に示した容積計のＰＬＬ回路の位相特
性図である。

【図１４】この発明に係る他の容積計の演算制御部の一
部を示す図である。

【図１５】この発明に係る他の容積計の演算制御部の一
部を示す図である。

【図１６】この発明に係る他の容積計を示す概略図であ
る。

【図１７】この発明に係る他の容積計の演算制御部の一
部を示す図である。

【図１８】ＰＬＬ回路の発振周波数の時間的変化を示す
グラフである。

【図１９】この発明に係る他の容積計の演算制御部の一
部を示す図である。

【図２０】許容範囲等を示す図である。

【符号の説明】

３…被測定容器１９ａ、１９ｂ…ＰＬＬ回路３２、３３…ロックレンジ制限回路３２ａ〜３２ｄ…ロックレンジ制限回路３８…ロック判定手段４３…測定結果判定手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 17/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＰＬＬ回路によって音響共振器の共振周波
数を求め、上記共振周波数から被測定容器の容積を求め
る容積計において、あらかじめ設定された被測定容器の
情報により上記ＰＬＬ回路のロックレンジを制限するロ
ックレンジ制限回路を設けたことを特徴とする容積計。
【請求項２】上記ロックレンジ制限回路は上記ロックレ
ンジが互いに重さならない範囲で複数設定され、上記被
測定容器に応じて切換可能であることを特徴とする請求
項１に記載の容積計。
【請求項３】上記ＰＬＬ回路がロックしたか否かを判定
するロック判定手段を設けたことを特徴とする請求項１
または２に記載の容積計。
【請求項４】容積設計値と容積測定値との差が許容範囲
内にあるか否かを判定する測定結果判定手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１、２または３に記載の容積計。