JPH06148052A - 液体密度測定子 - Google Patents
液体密度測定子Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N9/08—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring buoyant force of solid materials by weighing both in air and in a liquid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誤差要因が測定結果に取り込まれることを抑
え、高温の各種融液を高精度で密度測定する。 【構成】 天秤１４から垂下した吊り糸１５にフック１
３を掛けた重錘１２に、ワイヤ１１，１６を介してボブ
１０，１７を吊り下げる。上側のボブ１０で重錘１２を
代用することもできる。ボブ１０，１７及びワイヤ１
１，１６には、被測定用融液１９に対して不活性のコー
ティングを施してもよい。 【効果】 被測定用融液１９との比重差や被測定用融液
に対する濡れ性等に影響されることなく、ワイヤ１１，
１６を介してボブ１０，１７が強制的に被測定用融液１
９に浸漬される。そのため、多様な融液の密度測定が可
能となる。また、下側ボブ１７を浸漬したときの測定子
の重量及び双方のボブ１０，１７を浸漬したときの測定
子の重量から、ボブ１０，１７やワイヤ１１，１６に対
する被測定用融液１９の表面張力の影響を受けることな
く、被測定用融液１９の密度を算出することができる。
え、高温の各種融液を高精度で密度測定する。 【構成】 天秤１４から垂下した吊り糸１５にフック１
３を掛けた重錘１２に、ワイヤ１１，１６を介してボブ
１０，１７を吊り下げる。上側のボブ１０で重錘１２を
代用することもできる。ボブ１０，１７及びワイヤ１
１，１６には、被測定用融液１９に対して不活性のコー
ティングを施してもよい。 【効果】 被測定用融液１９との比重差や被測定用融液
に対する濡れ性等に影響されることなく、ワイヤ１１，
１６を介してボブ１０，１７が強制的に被測定用融液１
９に浸漬される。そのため、多様な融液の密度測定が可
能となる。また、下側ボブ１７を浸漬したときの測定子
の重量及び双方のボブ１０，１７を浸漬したときの測定
子の重量から、ボブ１０，１７やワイヤ１１，１６に対
する被測定用融液１９の表面張力の影響を受けることな
く、被測定用融液１９の密度を算出することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結晶成長等に大きな影
響を与える高温融液や高温の金属溶湯等の密度測定に適
した測定子に関する。
響を与える高温融液や高温の金属溶湯等の密度測定に適
した測定子に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化に伴い、半導
体基板に対する品質向上の要求が強くなっている。なか
でも、半導体技術全般の発展の鍵を握るものとして、生
産効率を向上させるために大口径の単結晶を製造するこ
とと並んで、半導体単結晶に導入される結晶欠陥を制御
する技術の確立が急務とされている。半導体結晶の欠陥
形成は、以前から指摘されているように、半導体融液の
状態に大きく影響される。しかし、融液の状態は、依然
として実体的に把握し分析できる状況に至っていない。
これは、高温の半導体融液の特性を正確且つ迅速に測定
する手段が乏しいことに原因がある。
体基板に対する品質向上の要求が強くなっている。なか
でも、半導体技術全般の発展の鍵を握るものとして、生
産効率を向上させるために大口径の単結晶を製造するこ
とと並んで、半導体単結晶に導入される結晶欠陥を制御
する技術の確立が急務とされている。半導体結晶の欠陥
形成は、以前から指摘されているように、半導体融液の
状態に大きく影響される。しかし、融液の状態は、依然
として実体的に把握し分析できる状況に至っていない。
これは、高温の半導体融液の特性を正確且つ迅速に測定
する手段が乏しいことに原因がある。
【０００３】結晶欠陥の形成に大きな影響を与える特性
の一つに、高温の半導体融液の密度がある。液体密度の
測定には、アルキメデス法が代表的な測定方法として知
られている。アルキメデス法は、図１に示すようにボブ
１を吊り線２で吊り下げた測定子を使用し、密度を測定
しようとする液体３にボブ１を浸漬し、天秤４で重量を
測定する。被測定用液体３に浸漬される測定子の体積を
Ｖb ，天秤４により真空中で測定した測定子の重量をＭ
v ，被測定用液体３に浸漬された状態での測定子の重量
をＭl とすると、被測定用液体３の密度ρは、次式で算
出される。 ρ＝（ＭV −Ｍl)／Ｖb 体積Ｖb は、正確な密度が知られている水等の液体に測
定子を浸漬し、その重量を測定することによって、予め
知ることができる。そこで、真空中での重量Ｍv と浸漬
状態での重量Ｍl との差から、密度ρが求められる。
の一つに、高温の半導体融液の密度がある。液体密度の
測定には、アルキメデス法が代表的な測定方法として知
られている。アルキメデス法は、図１に示すようにボブ
１を吊り線２で吊り下げた測定子を使用し、密度を測定
しようとする液体３にボブ１を浸漬し、天秤４で重量を
測定する。被測定用液体３に浸漬される測定子の体積を
Ｖb ，天秤４により真空中で測定した測定子の重量をＭ
v ，被測定用液体３に浸漬された状態での測定子の重量
をＭl とすると、被測定用液体３の密度ρは、次式で算
出される。 ρ＝（ＭV −Ｍl)／Ｖb 体積Ｖb は、正確な密度が知られている水等の液体に測
定子を浸漬し、その重量を測定することによって、予め
知ることができる。そこで、真空中での重量Ｍv と浸漬
状態での重量Ｍl との差から、密度ρが求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】アルキメデス法で高精
度の密度測定を行おうとすると、融液，ボブ等の物性や
界面現象等に起因する測定誤差が取り込まれ易い。たと
えば、ボブ１を吊り下げている吊り糸２と被測定用液体
３との間に表面張力が働く。表面張力によって、吊り糸
２と被測定用液体３との接触界面が図２（ａ）のように
なり、測定密度を大きくする方向に作用する上向きの力
を測定子に与える。被測定用液体３に図２（ｂ）に示す
ような熱対流５があると、中央部の下降流がボブ１に下
向きの力を加え、測定密度を小さくする誤差要因とな
る。熱対流５は、ルツボ６の周囲に配置したヒータで被
測定用液体３を高温に保持しているときに生じる。その
ため、熱対流５による影響を防止する上で被測定用液体
３の加熱保持を中断せざるをえず、一定温度における密
度測定が困難になる。
度の密度測定を行おうとすると、融液，ボブ等の物性や
界面現象等に起因する測定誤差が取り込まれ易い。たと
えば、ボブ１を吊り下げている吊り糸２と被測定用液体
３との間に表面張力が働く。表面張力によって、吊り糸
２と被測定用液体３との接触界面が図２（ａ）のように
なり、測定密度を大きくする方向に作用する上向きの力
を測定子に与える。被測定用液体３に図２（ｂ）に示す
ような熱対流５があると、中央部の下降流がボブ１に下
向きの力を加え、測定密度を小さくする誤差要因とな
る。熱対流５は、ルツボ６の周囲に配置したヒータで被
測定用液体３を高温に保持しているときに生じる。その
ため、熱対流５による影響を防止する上で被測定用液体
３の加熱保持を中断せざるをえず、一定温度における密
度測定が困難になる。
【０００５】被測定用液体３にボブ１を浸漬して重量測
定を行うことから、ボブ１の嵩密度よりも大きな密度を
もつ被測定用液体３では、ボブ１が液面に浮遊し、密度
測定を行うことができない。また、被測定用液体３に対
して濡れ性の悪い表面をもつボブ１や化学反応を起こす
材質のボブ１，被測定用液体３の保有熱で変形するボブ
１等では、被測定用液体３の密度を測定することができ
ない。本発明は、このような問題を解消すべく案出され
たものであり、ワイヤ或いは剛性ロッドを介してボブを
重錘に連結した測定子を使用することにより、高温の半
導体，金属等の融液の密度を高精度で測定することを目
的とする。
定を行うことから、ボブ１の嵩密度よりも大きな密度を
もつ被測定用液体３では、ボブ１が液面に浮遊し、密度
測定を行うことができない。また、被測定用液体３に対
して濡れ性の悪い表面をもつボブ１や化学反応を起こす
材質のボブ１，被測定用液体３の保有熱で変形するボブ
１等では、被測定用液体３の密度を測定することができ
ない。本発明は、このような問題を解消すべく案出され
たものであり、ワイヤ或いは剛性ロッドを介してボブを
重錘に連結した測定子を使用することにより、高温の半
導体，金属等の融液の密度を高精度で測定することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の測定子は、その
目的を達成するため、ワイヤを介してボブを重錘に連結
し、重錘のフックを天秤に掛けている。ボブは、重錘に
よって天秤から鉛直下方に指向し、被測定用液体に姿勢
よく浸漬される。また、被測定用融液よりも比重が小さ
いボブであっても、剛性の高いワイヤを使用するとき、
ワイヤを介した下降運動が加えられるため、被測定用融
液に浸漬することが可能となる。ボブ及びワイヤには、
被測定用液体と反応しないコーティングを施すことが好
ましい。コーティング層の材質選択によって、被測定用
液体に対するボブの濡れ性を調整することができる。コ
ーティング層の材質によっては、鉛直下方にボブを浸漬
させるために有効な剛性をワイヤに付与される。ワイヤ
に代え剛性の高いロッドを使用するとき、被測定用融液
とボブとの比重差に関係なく、ボブを鉛直下方に下降さ
せ被測定用融液に浸漬することができる。コーティング
を施さない裸のワイヤを使用するときには、被測定用液
体の保有熱に耐える耐熱性に優れた材質を使用すること
が好ましい。また、２個のボブをワイヤで連結したもの
を使用するとき、表面張力の影響を相殺した密度測定が
可能になる。
目的を達成するため、ワイヤを介してボブを重錘に連結
し、重錘のフックを天秤に掛けている。ボブは、重錘に
よって天秤から鉛直下方に指向し、被測定用液体に姿勢
よく浸漬される。また、被測定用融液よりも比重が小さ
いボブであっても、剛性の高いワイヤを使用するとき、
ワイヤを介した下降運動が加えられるため、被測定用融
液に浸漬することが可能となる。ボブ及びワイヤには、
被測定用液体と反応しないコーティングを施すことが好
ましい。コーティング層の材質選択によって、被測定用
液体に対するボブの濡れ性を調整することができる。コ
ーティング層の材質によっては、鉛直下方にボブを浸漬
させるために有効な剛性をワイヤに付与される。ワイヤ
に代え剛性の高いロッドを使用するとき、被測定用融液
とボブとの比重差に関係なく、ボブを鉛直下方に下降さ
せ被測定用融液に浸漬することができる。コーティング
を施さない裸のワイヤを使用するときには、被測定用液
体の保有熱に耐える耐熱性に優れた材質を使用すること
が好ましい。また、２個のボブをワイヤで連結したもの
を使用するとき、表面張力の影響を相殺した密度測定が
可能になる。
【０００７】本発明に従った測定子は、たとえば図３に
示すように、ボブ１０をワイヤ１１で重錘１２に連結し
ている。重錘１２の上面にはフック１３が設けられてお
り、フック１３を天秤１４から垂下している吊り糸１５
に掛ける。ボブ１０には、更にワイヤ１６によって第２
のボブ１７を装着しても良い。測定子を下降させ、ルツ
ボ１８に収容されている被測定用融液１９にボブ１７を
浸漬する。ルツボ１８内で被測定用融液１９に発生し易
い図２（ｂ）の熱対流は、ルツボ１８を取り巻く上部発
熱体２０及び下部発熱体２１の発熱量を制御することに
より防止することができる。たとえば、上部発熱体２０
の発熱量を大きく設定し、被測定用融液１９の上層部が
下層部よりも高温になるように加熱保持する。
示すように、ボブ１０をワイヤ１１で重錘１２に連結し
ている。重錘１２の上面にはフック１３が設けられてお
り、フック１３を天秤１４から垂下している吊り糸１５
に掛ける。ボブ１０には、更にワイヤ１６によって第２
のボブ１７を装着しても良い。測定子を下降させ、ルツ
ボ１８に収容されている被測定用融液１９にボブ１７を
浸漬する。ルツボ１８内で被測定用融液１９に発生し易
い図２（ｂ）の熱対流は、ルツボ１８を取り巻く上部発
熱体２０及び下部発熱体２１の発熱量を制御することに
より防止することができる。たとえば、上部発熱体２０
の発熱量を大きく設定し、被測定用融液１９の上層部が
下層部よりも高温になるように加熱保持する。
【０００８】ボブ１０，１７及びワイヤ１１，１６に
は、被測定用融液１９と反応しない物質をコーティング
することが好ましい。コーティングによって、測定子の
基材に反応する性質をもつ被測定用融液１９に対しても
適用することができる。また、ボブ１０，１７の材質選
択に関する自由度が高くなるため、加工成形し易い材
料，安価な材料等を目的に応じて使用することができ
る。コーティングの種類は、被測定用融液１９に応じて
選択される。具体的には、窒化硼素，炭化ケイ素，サイ
アロン，窒化アルミニウム，窒化ケイ素，カーボン，白
金，シリカ−アルミナ等がある。コーティングの材質選
択によって、腐食性の強い被測定用融液の密度測定も容
易に行うことができる。
は、被測定用融液１９と反応しない物質をコーティング
することが好ましい。コーティングによって、測定子の
基材に反応する性質をもつ被測定用融液１９に対しても
適用することができる。また、ボブ１０，１７の材質選
択に関する自由度が高くなるため、加工成形し易い材
料，安価な材料等を目的に応じて使用することができ
る。コーティングの種類は、被測定用融液１９に応じて
選択される。具体的には、窒化硼素，炭化ケイ素，サイ
アロン，窒化アルミニウム，窒化ケイ素，カーボン，白
金，シリカ−アルミナ等がある。コーティングの材質選
択によって、腐食性の強い被測定用融液の密度測定も容
易に行うことができる。
【０００９】二連にしたボブ１０，１７を使用すると
き、上側のボブ１０を重りとして兼用し、重錘１２を省
略することも可能である。この場合、図４に示すよう
に、上側ボブ１０から延びるワイヤ１１の先端にフック
２２を形成する。たとえば、二連のボブ１０，１７を使
用して被測定用融液１９の密度測定を行うとき、次の理
由によってワイヤ１６に作用する被測定用融液１９の表
面張力に起因する測定誤差が打ち消される。
き、上側のボブ１０を重りとして兼用し、重錘１２を省
略することも可能である。この場合、図４に示すよう
に、上側ボブ１０から延びるワイヤ１１の先端にフック
２２を形成する。たとえば、二連のボブ１０，１７を使
用して被測定用融液１９の密度測定を行うとき、次の理
由によってワイヤ１６に作用する被測定用融液１９の表
面張力に起因する測定誤差が打ち消される。
【００１０】下側のボブ１７のみを被測定用融液１９に
浸漬した状態では、測定子の重量Ｍs は、次式で表され
る。 Ｍs ＝Ｍv −ρＶ1 ＋Ｆs ・・・・（１）
浸漬した状態では、測定子の重量Ｍs は、次式で表され
る。 Ｍs ＝Ｍv −ρＶ1 ＋Ｆs ・・・・（１）
【００１１】また、ボブ１０，１７を共に被測定用融液
１９に浸漬した状態では、ワイヤ１１，１６の浸漬部を
含む上側ボブ１０の体積をＶ2 とすると、測定子の重量
Ｍdは、次式（３）で表される。 Ｍd ＝Ｍv −ρＶ1 −ρＶ2 ＋Ｆs ・・・・（２） 式（１）及び（２）から表面張力Ｆs を消去して、次式
（３）が得られる。したがって、表面張力Ｆs による影
響を受けることなく、高精度の密度測定が可能となる。 ρ＝（Ｍs −Ｍd ）／Ｖ2 ・・・・（３）
１９に浸漬した状態では、ワイヤ１１，１６の浸漬部を
含む上側ボブ１０の体積をＶ2 とすると、測定子の重量
Ｍdは、次式（３）で表される。 Ｍd ＝Ｍv −ρＶ1 −ρＶ2 ＋Ｆs ・・・・（２） 式（１）及び（２）から表面張力Ｆs を消去して、次式
（３）が得られる。したがって、表面張力Ｆs による影
響を受けることなく、高精度の密度測定が可能となる。 ρ＝（Ｍs −Ｍd ）／Ｖ2 ・・・・（３）
【００１２】
実施例１：（ゲルマニウム融液の密度測定） 黒鉛製のルツボ１８に高純度のゲルマニウム原料を装入
し、ルツボ１８の周囲に設けた上下一対の抵抗発熱体２
０，２１に通電し、ゲルマニウムを加熱溶解することに
より被測定用融液１９を調製した。なお、上部発熱体２
０及び下部発熱体２１に対する通電量を制御することに
より、被測定用融液１９の上層部を１１５０℃，下層部
を１０℃低い１１４０℃に保持した。測定子としては、
図４に示すように２個のボブ１０，１７をワイヤ１６で
連結し、ワイヤ１１の先端に形成したフック２２を天秤
１４からの吊り糸１５に引っ掛ける形式を採用した。ま
た、ボブ１０，１７及びワイヤ１１，１６の被浸漬部表
面を、窒化硼素のコーティング層２３で被覆した。
し、ルツボ１８の周囲に設けた上下一対の抵抗発熱体２
０，２１に通電し、ゲルマニウムを加熱溶解することに
より被測定用融液１９を調製した。なお、上部発熱体２
０及び下部発熱体２１に対する通電量を制御することに
より、被測定用融液１９の上層部を１１５０℃，下層部
を１０℃低い１１４０℃に保持した。測定子としては、
図４に示すように２個のボブ１０，１７をワイヤ１６で
連結し、ワイヤ１１の先端に形成したフック２２を天秤
１４からの吊り糸１５に引っ掛ける形式を採用した。ま
た、ボブ１０，１７及びワイヤ１１，１６の被浸漬部表
面を、窒化硼素のコーティング層２３で被覆した。
【００１３】ボブ１０，１７は、体積Ｖ2 ，Ｖ1 が共に
１．１ｃｍ3 のモリブデン製球体を使用した。ワイヤ１
１，１６としては、直径０．８ｍｍのモリブデン線から
それぞれ１００ｍｍ及び１０ｍｍの長さに切り出された
ものを使用した。ワイヤ１１，１６は、窒化硼素のコー
ティング層２３によって剛性が高められた。真空雰囲気
でボブ１０，１７及びワイヤ１１，１６からなる測定子
の重量Ｍvを計測したところ、４１．３５７８ｇであっ
た。ワイヤ１６が長さ５ｍｍまでつかるように下側ボブ
１７を被測定用融液１９に浸漬したとき、天秤１４で計
測された測定子の重量Ｍs は、３４．９３４３ｇであっ
た。ワイヤ１１が長さ５ｍｍまでつかるように測定子を
下降させ、上側ボブ１０も被測定用融液１９に浸漬し
た。このときに天秤１４で計測された測定子の重量Ｍd
は、２８．８４１７ｇであった。
１．１ｃｍ3 のモリブデン製球体を使用した。ワイヤ１
１，１６としては、直径０．８ｍｍのモリブデン線から
それぞれ１００ｍｍ及び１０ｍｍの長さに切り出された
ものを使用した。ワイヤ１１，１６は、窒化硼素のコー
ティング層２３によって剛性が高められた。真空雰囲気
でボブ１０，１７及びワイヤ１１，１６からなる測定子
の重量Ｍvを計測したところ、４１．３５７８ｇであっ
た。ワイヤ１６が長さ５ｍｍまでつかるように下側ボブ
１７を被測定用融液１９に浸漬したとき、天秤１４で計
測された測定子の重量Ｍs は、３４．９３４３ｇであっ
た。ワイヤ１１が長さ５ｍｍまでつかるように測定子を
下降させ、上側ボブ１０も被測定用融液１９に浸漬し
た。このときに天秤１４で計測された測定子の重量Ｍd
は、２８．８４１７ｇであった。
【００１４】計測された重量Ｍs 及びＭd を体積Ｖ2 と
共に式（３）に代入して、被測定用融液１９の密度ρを
算出したところ、ρ＝５．３６７５の値が得られた。ま
た、複数回測定を行ったとき、測定値のバラツキは±
６．６×１０-4の極めて変動幅が小さいものであった。
測定された密度ρは、図５に示す温度依存性をもってい
た。比較のため、重錘１２を使用することなく、図１に
示した１個のボブ１のみで同じ被測定用融液３の密度測
定を行ったところ、測定値は、従来の報告値より１０％
高い値を示した。この対比から明らかなように、本発明
に従った密度測定によるとき、極めて信頼性の高い測定
値が得られていることが判る。
共に式（３）に代入して、被測定用融液１９の密度ρを
算出したところ、ρ＝５．３６７５の値が得られた。ま
た、複数回測定を行ったとき、測定値のバラツキは±
６．６×１０-4の極めて変動幅が小さいものであった。
測定された密度ρは、図５に示す温度依存性をもってい
た。比較のため、重錘１２を使用することなく、図１に
示した１個のボブ１のみで同じ被測定用融液３の密度測
定を行ったところ、測定値は、従来の報告値より１０％
高い値を示した。この対比から明らかなように、本発明
に従った密度測定によるとき、極めて信頼性の高い測定
値が得られていることが判る。
【００１５】実施例２：（シリコン融液の密度測定） 設備構成としては、図３と同様なものを使用した。窒化
硼素製のルツボ１８に高純度のシリコン原料を装入し、
加熱溶解した後、被測定用融液１９であるシリコン融液
の温度分布を調節した。測定子には、図６に示すように
黒鉛製のボブ１０，１７及び重錘１２を剛性ロッド２
４，２５で連結し、全体を窒化硼素でコーティング２３
したものを使用した。この場合、剛性ロッド２４，２５
の使用によって、被測定用融液１９とボブ１０，１７と
の比重差に関係なく、ボブ１０，１７を鉛直下方に下降
させて被測定用融液１９に浸漬することができた。
硼素製のルツボ１８に高純度のシリコン原料を装入し、
加熱溶解した後、被測定用融液１９であるシリコン融液
の温度分布を調節した。測定子には、図６に示すように
黒鉛製のボブ１０，１７及び重錘１２を剛性ロッド２
４，２５で連結し、全体を窒化硼素でコーティング２３
したものを使用した。この場合、剛性ロッド２４，２５
の使用によって、被測定用融液１９とボブ１０，１７と
の比重差に関係なく、ボブ１０，１７を鉛直下方に下降
させて被測定用融液１９に浸漬することができた。
【００１６】真空雰囲気で測定子の重量Ｍv を計測した
ところ、２３．８５４５ｇであった。下側ボブ１７を被
測定用融液１９に浸漬したとき、天秤１４で計測された
測定子の重量Ｍs は、２１．１８６２ｇであった。上側
ボブ１０も被測定用融液１９に浸漬したとき、天秤１４
で計測された測定子の重量Ｍd は、１８．６２９９ｇで
あった。計測された重量Ｍs 及びＭd を体積Ｖ2 と共に
式（３）に代入して、被測定用融液１９の密度ρを算出
したところ、ρ＝２．５２２０の値が得られた。また、
複数回測定を行ったとき、測定値のバラツキは±７．９
×１０-4の極めて変動幅が小さいものであった。測定さ
れた密度ρの温度依存性を調査した結果を、図７に示
す。以上の実施例においては、ゲルマニウム融液及びシ
リコン融液の密度測定を説明した。しかし、本発明はこ
れに拘束されるものではなく、他の類似材料及び比重の
大きな融液等に対しても同様に適用することができる。
ところ、２３．８５４５ｇであった。下側ボブ１７を被
測定用融液１９に浸漬したとき、天秤１４で計測された
測定子の重量Ｍs は、２１．１８６２ｇであった。上側
ボブ１０も被測定用融液１９に浸漬したとき、天秤１４
で計測された測定子の重量Ｍd は、１８．６２９９ｇで
あった。計測された重量Ｍs 及びＭd を体積Ｖ2 と共に
式（３）に代入して、被測定用融液１９の密度ρを算出
したところ、ρ＝２．５２２０の値が得られた。また、
複数回測定を行ったとき、測定値のバラツキは±７．９
×１０-4の極めて変動幅が小さいものであった。測定さ
れた密度ρの温度依存性を調査した結果を、図７に示
す。以上の実施例においては、ゲルマニウム融液及びシ
リコン融液の密度測定を説明した。しかし、本発明はこ
れに拘束されるものではなく、他の類似材料及び比重の
大きな融液等に対しても同様に適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の測定子
は、被測定用融液にボブを強制的に押し込み浸漬させる
方式を採用している。そのため、ボブよりも比重が大き
な被測定用融液や、濡れ性の悪い被測定用融液等であっ
ても、密度を高精度で測定することができる。しかも、
表面張力の影響を取り込まずに密度を算出することがで
き、測定値に対する信頼性が高くなる。また、ボブやワ
イヤに耐高温侵食性コーティングを施すとき、腐食性の
強い融液の密度測定も可能となる。このようにして、本
発明によるとき、広範囲にわたる融液を高精度で密度測
定することができる。
は、被測定用融液にボブを強制的に押し込み浸漬させる
方式を採用している。そのため、ボブよりも比重が大き
な被測定用融液や、濡れ性の悪い被測定用融液等であっ
ても、密度を高精度で測定することができる。しかも、
表面張力の影響を取り込まずに密度を算出することがで
き、測定値に対する信頼性が高くなる。また、ボブやワ
イヤに耐高温侵食性コーティングを施すとき、腐食性の
強い融液の密度測定も可能となる。このようにして、本
発明によるとき、広範囲にわたる融液を高精度で密度測
定することができる。
【図１】 従来のアルキメデス法による密度測定
【図２】 同法における問題を説明する図
【図３】 本発明実施例における密度測定
【図４】 測定子の一例
【図５】 実施例１で測定されたゲルマニウム融液の密
度の温度依存性
度の温度依存性
【図６】 実施例２で使用した測定子
【図７】 実施例２で測定されたシリコン融液の密度の
温度依存性
温度依存性
１０，１７：ボブ １１，１６：ワイヤ １２：重
錘 １３，２２：フック １４：天秤 １５：吊
り糸 １８：ルツボ １９：被測定用融液 ２０：上部発熱体 ２１：下部発熱体 ２３：コー
ティング ２４，２５：剛性ロッド
錘 １３，２２：フック １４：天秤 １５：吊
り糸 １８：ルツボ １９：被測定用融液 ２０：上部発熱体 ２１：下部発熱体 ２３：コー
ティング ２４，２５：剛性ロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時崎 栄治 茨城県つくば市東光台１−15−４スカイハ イツＢ−202 (72)発明者 寺嶋 一高 神奈川県海老名市中野206−３
Claims (5)
- 【請求項１】 天秤から垂下した吊り糸に掛けられるフ
ックを備えた重錘と、前記重錘から下方に延びた下側ワ
イヤと、該下側ワイヤの下端に設けられた下側ボブとを
備えていることを特徴とする液体密度測定子。 - 【請求項２】 請求項１記載の重錘は、下側ボブと同様
なボブである液体密度測定子。 - 【請求項３】 請求項１記載の重錘と下側ボブとの間
に、更にワイヤを介して上側ボブを設けている液体密度
測定子。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載のボブ及び
ワイヤは、被測定用融液に対して不活性のコーティング
が施されている液体密度測定子。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れかに記載のワイヤに
代え剛性ロッドを使用する液体密度測定子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4317900A JPH06148052A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 液体密度測定子 |
| US08/137,764 US5410914A (en) | 1992-11-02 | 1993-10-19 | Measuring device for density of liquid or high-temperature melt without influence of surface tension |
| DE69319063T DE69319063T2 (de) | 1992-11-02 | 1993-10-29 | Vorrichtung zur Messung der Dichte einer Flüssigkeit oder einer Schmelze ohne Einfluss der Oberflächenspannung |
| EP93117625A EP0596432B1 (en) | 1992-11-02 | 1993-10-29 | Measuring device for density of liquid or high-temperature melt without influence of surface tension |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4317900A JPH06148052A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 液体密度測定子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148052A true JPH06148052A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18093311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4317900A Pending JPH06148052A (ja) | 1992-11-02 | 1992-11-02 | 液体密度測定子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5410914A (ja) |
| EP (1) | EP0596432B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06148052A (ja) |
| DE (1) | DE69319063T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011007756A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Japan Atomic Energy Agency | 液体密度測定子 |
| CN102252940A (zh) * | 2011-03-15 | 2011-11-23 | 吉林大学 | 土壤密度测量方法及其专用蜡封纸盒 |
| CN103149123A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-06-12 | 鲁东大学 | 新型蓄电池电解液密度综合测量仪 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7629545B1 (en) | 2005-06-02 | 2009-12-08 | Asner Jerome L | Impact-activated trigger with omni-directional sensor |
| CN103196787A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-07-10 | 上海市塑料研究所 | 一种薄膜密度的测试方法 |
| CN105067481B (zh) * | 2015-07-09 | 2017-12-29 | 浙江蓝箭称重技术有限公司 | 数字式泥浆比重测试仪及测试方法 |
| CN105115854B (zh) * | 2015-09-08 | 2017-08-11 | 合肥工业大学 | 一种液态金属密度测量设备 |
| CN110018082B (zh) * | 2019-05-06 | 2022-02-18 | 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 | 一种空心玻璃微珠比重的检测方法 |
| CN113654947A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-16 | 中国科学院力学研究所 | 一种基于摆球受力分析的超高速稀薄气体流场密度测量的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1412884A (en) * | 1922-04-18 | Thomas midgley | ||
| US3747416A (en) * | 1972-07-17 | 1973-07-24 | Thiokol Chemical Corp | Density measurement apparatus |
| US4485675A (en) * | 1982-09-17 | 1984-12-04 | Verret Willie M | Pneumatic fluid densiometer |
| US4621447A (en) * | 1985-04-05 | 1986-11-11 | Rhodes James A | Fishing apparatus with illuminated bait |
| DE3529490C1 (de) * | 1985-08-16 | 1987-01-15 | Max Planck Gesellschaft | Einrichtung zur absoluten Dichtebestimmung nach der Auftriebsmethode |
| US5097616A (en) * | 1990-05-17 | 1992-03-24 | Johnston Jr Clarence P | Apparatus for coating fishing lure with scent |
| US5129178A (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-14 | Hicks Thomas W | Tubular fishing float |
-
1992
- 1992-11-02 JP JP4317900A patent/JPH06148052A/ja active Pending
-
1993
- 1993-10-19 US US08/137,764 patent/US5410914A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-29 DE DE69319063T patent/DE69319063T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-29 EP EP93117625A patent/EP0596432B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011007756A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Japan Atomic Energy Agency | 液体密度測定子 |
| CN102252940A (zh) * | 2011-03-15 | 2011-11-23 | 吉林大学 | 土壤密度测量方法及其专用蜡封纸盒 |
| CN103149123A (zh) * | 2013-01-30 | 2013-06-12 | 鲁东大学 | 新型蓄电池电解液密度综合测量仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69319063T2 (de) | 1999-02-18 |
| DE69319063D1 (de) | 1998-07-16 |
| EP0596432B1 (en) | 1998-06-10 |
| US5410914A (en) | 1995-05-02 |
| EP0596432A1 (en) | 1994-05-11 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980630 |