JPH0587777B2 - - Google Patents

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JPH0587777B2
JPH0587777B2 JP1004455A JP445589A JPH0587777B2 JP H0587777 B2 JPH0587777 B2 JP H0587777B2 JP 1004455 A JP1004455 A JP 1004455A JP 445589 A JP445589 A JP 445589A JP H0587777 B2 JPH0587777 B2 JP H0587777B2
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JP
Japan
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aqueous solution
concentration
specific gravity
measuring
ice
Prior art date
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Application number
JP1004455A
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English (en)
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JPH02184737A (ja
Inventor
Seishiro Igarashi
Tetsuya Nakatsuji
Minoru Kawashima
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Shimizu Construction Co Ltd
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0587777B2 publication Critical patent/JPH0587777B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水溶液の比重/濃度を測定し調節す
る水溶液の比重/濃度測定装置並びに調節装置に
関する。
〔従来の技術〕
第5図は従来の比重測定器の例を示す図であ
り、41は測定器、42は目盛り、43は鉛を示
す。
従来、比重測定器には、例えば第5図に示すよ
うに測定する水溶液の比重に合わせて鉛43の量
でその重さを変え、重さと浮力の釣り合つた部分
の液面部分での目盛り42を読み取ることにより
その比重を測定するものがある。
また、従来の密度計としては、薄肉円筒の共振
周波数が内部の流体によつて変わることを利用し
たものがあり、比重計としては、平磁力平衡式の
天子天秤を改造したものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の比重測定器では、液
面部分での目盛り42を読み取つて比重を測定す
るので、その精度は、少数点以下第2位程度まで
である。しかも、鉛43の量で比重測定器の重さ
を変え、重さと浮力を釣り合わせて比重を測定す
るので、比重を自動的に連続して測定することは
できないという問題がある。
また、共振周波数を利用した密度計では、測定
範囲や測定条件が狭く、高価であるという問題が
あり、電磁平衡式の天子天秤を改造したタイプの
比重計では、変化する水溶液の比重を連続的に計
測することができず、天子天秤の測定可能な重量
の範囲より精度の高い比重測定を行うことが難し
いという問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するものであつ
て、簡便な方法でしかも短時間で自動的に水溶液
の比重や濃度を連続的に測定することができる水
溶液の比重/濃度測定装置並びに調節装置の提供
を目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
そのために本発明の水溶液の比重/濃度測定装
置は、水溶液の比重/濃度を測定する装置であつ
て、体積と重量が既知の物体を比重/濃度測定の
対象である水溶液中で保持して該保持力をてこの
原理で増幅して荷重測定装置で測定することによ
つて、該保持力、前記物体の体積、及び前記物体
の重量から水溶液の比重/濃度を求めることを特
徴とするものであり、また、水溶液の比重/濃度
調節装置は、水溶液の容器に高濃度の水溶液と水
を供給する供給手段、前記容器から水溶液を循環
させ水溶液の比重/濃度を測定するための測定用
水槽、該測定用水槽の水溶液に体積と重量が既知
の物体を保持して該保持力をてこの原理で増幅し
て測定する荷重測定手段、及び該荷重測定手段で
測定した保持力と前記物体の体積と重量から水溶
液の比重/濃度を求め前記供給手段を制御する演
算制御手段を備え、水溶液の比重や濃度を連続測
定して調節するように構成したことを特徴とする
ものである。
〔作用〕
本発明の水溶液の比重/濃度測定装置並びに調
節装置では、比重/濃度測定の対象である水溶液
中で体積と重量が既知の物体を保持して該保持力
を測定することによつて、物体の重量と浮力との
差を求めることができ、これを換算して比重を測
定することができる。既知の物質の水溶液の濃度
を測定する場合にも、該物質の比重と水溶液の比
重に基づいて濃度を求めることができる。また、
これら比重/濃度測定法を利用して、水溶液の濃
度を調節することができる。
特定の水溶液を一部氷にした場合には、氷の量
に比例して水溶液中の水量が減少し濃度が変化す
る。そこで、特定の物質の水溶液を冷凍機等で冷
却し、氷を製造した場合には、その水溶液中の氷
の量又は割合を測定する氷量測定装置としても利
用できる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第1図は本発明に係る水溶液の比重/濃度測定
装置の1実施例を示す図、第2図 は本発明に係
る比重/濃度測定の原理を説明するための図であ
る。図中、1は測定体、2は支持棒、3は荷重測
定装置、4は信号演算処理装置、5は水溶液、6
は測定用水槽、7はサンプリングポンプ、8は水
槽、9はてこ装置を示す。
第1図において、荷重測定装置3は、荷重を抵
抗値や電流に変換するものである。信号処理装置
4は、荷重信号から比重又は濃度を求めるもので
あり、測定体1の重量と浮力との差から水溶液5
の比重や濃度を演算して求めるものである。測定
体1は、荷重測定装置3に支持棒2で支持された
体積と重量が既知の物体であり、比重又は濃度を
測定する水溶液5の中に水没するように保持され
る。本発明は、このような構成により、水溶液5
の中に測定体1を保持した状態における保持力を
てこの原理で増幅して荷重測定装置3で測定する
ことによつて、測定体の体積と重量から比重を求
め、また、水溶液5の中の既知の物質の水溶液に
ついては、その物質の比重から水溶液5の濃度を
求める。測定用水槽6の中の水溶液は、サンプリ
ングポンプ7により常時循環されているので、変
化する水溶液の比重/濃度を連続的に測定するこ
とができる。
次に比重測定と濃度測定の原理を説明する。
まず、比重測定では、いま、第2図に示すよう
に重量M(Kg)、体積C(m3)の物体11を比重a〓
の水溶液12の中に入れてF1Kgの力を加え、水
溶液12の中で平行状態に保つているとすると、
次の式が成り立つ。
M+F1=F2 F2=a〓×C故にa〓=M+F1/C つまり、重量Mおよび体積Cが既知であれば、支
持棒2により水溶液5中で保持される保持力F1
を荷重測定装置3で測定することにより比重a〓を
知ることができる。
また、濃度測定では、水溶液12が既知の物質
Aの水溶液である場合、その物質Aの100%濃度
の比重がa100%、水の比重がaW(=1)、この水溶
液の濃度をx%、水溶液の容積Cの中の水および
物質Aの容積をそれぞれyW,yAとすると、次の
式が成り立つ。
yW+yA=C yW×aW=(M+F1)×100−x/100 =a〓・C(1−x/100) yA×a 100%=(M+F1)×x/100 =a〓・C・χ/100 故に、 x=100(1−a〓)/(a〓/a100%−ax) となる。ここで、axは先に述べたように測定比重
であり、また、a100%は既知であるので、比重を
測定することにより濃度xを知ることができる。
また、上記比重を求める式を代入することによつ
て、濃度xは、荷重測定装置3で測定される保持
力F1、及び既知のデータ物質Aの比重a100%、測
定体1の重量M、体積Cから求めることができ
る。
第3図は本発明に係る水溶液の比重/濃度調節
装置の1実施例を示す図である。
第3図において、21は演算制御装置、22と
23はバルブ、24は水槽、25は水溶液を示
す。バルブ22は希釈用の水の注入用であり、バ
ルブ23は高濃度の水溶液注入用である。演算制
御装置21は、荷重測定装置3の荷重測定信号に
基づいて比重/濃度を算出し、バルブ22,バル
ブ23を開閉制御するものである。このようなシ
ステム構成において、演算制御装置21に基準の
濃度を設定して水溶液5の濃度を測定し、その濃
度が一定になるようにバルブ22、バルブ23を
開閉制御することによつて水溶液5の濃度を基準
に濃度になるように自動調節することができる。
このとき、水溶液の温度を温度計26にて測定
し、膨張等の温度補正を行い比重/濃度を正確に
求めるようにしている。また、測定対象の水溶液
25は既知の物質の水溶液である。サンプリング
ポンプ7は、水槽24内の測定対象の水溶液25
を測定用水槽6へ常時導き循環させるものであ
り、変化する測定対象の水溶液の濃度を連続的に
測定し、濃度制御を行うことができる。
なお、測定用水槽6は、サンプリングポンプ7
からの流入水の動圧の影響が測定体1に作用し、
荷重測定に誤差を生じることがないような配慮が
必要であることはいうまでもない。
特定の水溶液を一部氷にした場合には、氷の量
に比例して水溶液中の水量が減少し濃度が変化す
る。そこで、特定の物質の水溶液を冷凍機等で冷
却し、氷を製造した場合には、その水溶液中の氷
の量又は割合を測定する氷量測定装置としても利
用できる。
次に、この濃度測定装置により氷蓄熱空調シス
テムにおける氷蓄熱槽の氷量を測定する方法につ
いて説明する。
第4図は氷蓄熱空調システムに利用した本発明
の他の実施例を示す図であり、32は氷蓄熱槽、
31は氷蓄熱槽内にある特定の物質の水溶液、3
3は製氷機、34は製氷ポンプを示す。
水溶液31が製氷機33により冷却され、氷が
でき始める前の濃度a1%,xKgの氷ができたとき
の濃度をax%、水溶液の重さをyKgとすると、下
式が成り立つ。
y×a1/100/y−x×100=ax ∴x=(1−a1/ax)×y 氷充填率=x/y×100% つまり、氷ができる前の濃度を測定しておくこ
とにより、氷ができた状態の濃度を測定し、でき
ている氷の重さ及び氷充填率を求めることができ
る。このように臭化リチウム水溶液等の特定の物
質の水溶液を使用し、製氷機でシヤーベツト状の
氷を作り蓄熱槽に貯氷する氷蓄熱式空調システム
に本発明の濃度測定装置を適用すると、氷の量や
氷の割合を濃度変化として連続的に測定すること
ができる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。例えばサ
ンプリングポンプを設けずに、単なる比重/濃度
測定装置として使用してもよい。また、測定精度
等の条件によつては、てこの原理を応用した装置
を設けずに、保持力を直接測定することも考える
ことができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、比重/濃度測定の対象である水溶液中で体積
と重量が既知の物体を保持して該保持力を測定す
るので、物体の重量と浮力との差をてこの原理を
応用して高精度に求めることができ、これを換算
して比重を測定することができる。また、既知の
物質の水溶液の濃度を測定する場合にも、水溶液
中に保持した物体の保持力を測定するだけで、既
知データである物体の体積と重量、水溶液中の物
質の比重を使つて濃度を求めることができ、自動
的に簡便に比重/濃度を測定することができる。
したがつて、この測定データを基にバルブを制御
することによつて、簡便に水溶液の比重/濃度を
調節することができる。
また、氷蓄熱の場合には、氷が浮遊する蓄熱槽
において、従来の技術では難しかつた槽内氷量の
把握を、この比重/濃度測定装置により常時行う
ことが容易となり、蓄熱エネルギーの最適利用を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る水溶液の比重/濃度測定
装置の1実施例を示す図、第2図は本発明に係る
比重/濃度測定の原理を説明するための図、第3
図は本発明に係る水溶液の比重/濃度調節装置の
1実施例を示す図、第4図は水溶液の濃度を測定
する本発明の他の実施例を示す図、第5図は従来
の比重測定器の例を示す図である。 1……測定体、2……支持棒、3……荷重測定
装置、4……信号演算処理装置、5……水溶液、
6……測定用水槽、7……サンプリングポンプ、
8……水槽、9……てこ装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水溶液の比重/濃度を測定する装置であつ
    て、体積と重量が既知の物体を比重/濃度測定の
    対象である水溶液中で保持して該保持力をてこの
    原理で増幅して荷重測定装置で測定することによ
    つて、該保持力、前記物体の体積、及び前記物体
    の重量から水溶液の比重/濃度を求めることを特
    徴とする水溶液の比重/濃度測定装置。 2 前記保持力、前記物体の体積と前記物体の重
    量、及び既知の成分の比重から当該既知の成分の
    水溶液の濃度を求めることを特徴とする請求項1
    記載の水溶液の比重/濃度測定装置。 3 前記保持力を電気信号として取り出す手段、
    該電気信号と前記物体の体積、及び前記物体の重
    量の既知データから比重/濃度を演算する手段を
    備え、比重/濃度を自動的に連続測定できるよう
    に構成したことを特徴とする請求項1記載の水溶
    液の比重/濃度測定装置。 4 水溶液の容器に高濃度の水溶液と水を供給す
    る供給手段、前記容器から水溶液を循環させ水溶
    液の比重/濃度を測定するための測定用水槽、該
    測定用水槽の水溶液中に体積と重量が既知の物体
    を保持して該保持力をてこの原理で増幅して測定
    する荷重測定手段、及び該荷重測定手段で測定し
    た保持力と前記物体の体積と重量から水溶液の比
    重/濃度を求め前記供給手段を制御する演算制御
    手段を備え、水溶液の比重や濃度を連続測定して
    調節するように構成したことを特徴とする水溶液
    の比重/濃度調節装置。 5 臭化リチウム水溶液等の特定の物質の水溶液
    を使用し、製氷機でシヤーベツト状の氷を作り蓄
    熱槽に貯氷する氷蓄熱式空調システムに適用し、
    氷の量や氷の割合を濃度変化として連続的に測定
    するように構成したことを特徴とする請求項4記
    載の水溶液の比重/濃度調節装置。
JP1004455A 1989-01-11 1989-01-11 水溶液の比重/濃度測定装置並びに調節装置 Granted JPH02184737A (ja)

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JPH08271398A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Kosei Koki:Kk ロードセルを使用する液状物質の比重測定方法
JP4658080B2 (ja) * 2007-03-01 2011-03-23 株式会社明治ゴム化成 廃棄樹脂フレーク用比重選別装置
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