JPH0614927U - 体積測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １個のマイクケース内に、２個のマイク機能を有するマ
イクユニットを構成して、この１個のマイクユニット
を、タンクに取付けることにより、２個のマイクロホン
の取付と同等の構成となして、体積測定装置の組立作業
性を高めることができる体積測定装置を提供することに
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、タンク内に入れられた液体の体積（容量）を、メインタンクと補正 タンクとに夫々設けた第１のマイクロホン及び第２のマイクロホンと、メインタ ンクと補正タンクとの体積を変化せしめる体積変化手段を用いて測定する体積測 定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の体積測定装置として、例えば特願平１−２７８０８号（特開平２−２ ０６７２３号公報）による出願を済ませている。この考案の理解を容易ならしめ るため、上記出願の体積測定装置の基本構造を図１に基いて説明する。

【０００３】 １はスピーカ（体積変化手段）であり、この体積変化手段には増幅器２を介し て発振器３が接続されている。この体積変化手段によりメインタンク４と補正タ ンク５が仕切られるように構成されている。さらにそのメインタンク４側にはコ ンデンサマイク（第１のマイクロホン）６が設けられ、また補正タンク５側には 上記第１のマイクロホンより感度が低いダイナミックマイクロホン（第２のマイ クロホン）７が設けられている。（なお第２のマイクロホンは、コンデンサマイ クロホンの受信面の全面に、例えば微細孔を有するテープ等を貼着して、ダイナ ミックマイクロホンと同等の感度を持たせて構成してもよい。）また前記スピー カ１は、所定の角周波数ω₀ で駆動する。

【０００４】 ここで補正タンク５の容積をＶ₂ 、メインタンク４内の気体の体積をＶ₁ 、メ インタンク４内の液体の体積をＶ_L 、メインタンク４内の気体の体積Ｖ₁ とメイ ンタンク４内の液体の体積Ｖ_L の和をＶ_T （メインタンク４の全容積）とする。

【０００５】 補正タンク５の圧力変化ΔＰ₂ （ｔ）は、

【０００６】

【数１】

【０００７】 となる。

【０００８】 またメインタンクの圧力変化ΔＰ₁ （ｔ）は、

【０００９】

【数２】

【００１０】 となる。

【００１１】 ここで、補正タンク５の圧力変化の振幅値をＡ₂ 、メインタンク４の圧力変化の 振幅値をＡ₁ とすると、これらの振幅値の比は式（３ａ），（３ｂ）より

【００１２】

【数３】

【００１３】 となる。

【００１４】 これより

【００１５】

【数４】

【００１６】 となり、メインタンク４内に収納された液体の体積Ｖ_L は

【００１７】

【数５】

【００１８】 となる。

【００１９】 なお、ΔＶは予め実験により求めておくものとする。

【００２０】 次に上記原理に基づいて本発明による具体的実施例の説明をする。

【００２１】 補正タンク５とメインタンク４との間にスピーカ（体積変化手段）１を置いた もので、また、メインタンク４と補正タンク５の静圧を等しくするため、両タン ク５，４間がオリフィス１３を有する細いパイプ１４で接続され、メインタンク ４と補正タンク５とが大気圧の影響を受けないように、略完全に閉じられた系と なっているため、スピーカ１の駆動角周波数ω₀ がゆっくりした大気圧の変化に 比べて非常に大きく、また通気孔１５における流体抵抗が非常に大きいことによ り、スピーカ１の駆動中は通気孔１５が塞がれているように作用するので、タン ク４，５内の気圧はタンク４，５内外の気圧差による影響を全く受けない。ここ でこのパイプ１４の圧力伝達の時定数は、スピーカ１による補正タンク５の圧力 変化の時定数よりも十分大きく、またタンク４，５外の大気圧、すなわち絶対圧 力の圧力変化の時定数より十分小さいものとする前提のもので、スピーカ１を角 周波数ω₀ で駆動すると、補正タンク５の圧力変化ΔＰ₂ （ｔ）は、

【００２２】

【数６】

【００２３】 となる。メインタンク（４）が剛体のとき圧力変化ΔＰ₁ （ｔ）は次のようにな る。

【００２４】

【数７】

【００２５】 となる。

【００２６】 すなわち、スピーカ１によって、メインタンク４と補正タンク５の夫々の体積 がｖ₀ ｓｉｎω₀ ｔだけ角周波数ω₀ で規則的に変動させられると、メインタン ク４内と補正タンク５内の夫々の圧力変動は夫々のタンク４，５に取付けられた コンデンサマイクロホン６、ダイナミックマイクロホン７によって検出され、メ インタンク４の圧力変動を検出したコンデンサマイクロホン６の出力は、ゲイン １、中心角周波数ω₀ のバンドパスフィルタ８によって角周波数ω₀ の信号成分 が抽出され、その後、第２の振幅検出器９に供給され、

【００２７】

【数８】

【００２８】 が検出され出力される。また補正タンク５の圧力変動を検出したダイナミックマ イクロホン７の出力は、ゲインＶ₁ 倍、中心角周波数ω₀ のバンドパスフィルタ １０によって角周波数ω₀ の信号成分のみがＶ₁ 倍されて抽出され、その後第１ の振幅検出器１１に供給され、γＰ₀ ｖ₀ が検出され出力される。その後、第１ の振幅検出器１１からの出力γＰ₀ ｖ₀ は、第２の振幅検出器９からの出力

【００２９】

【数９】

【００３０】 で割算器１２によって除算され、メインタンク４の気体の体積Ｖ₁ が算出され、 その演算結果は、引算器２４に供給され、設定されたメインタンク４の全容積Ｖ _T から引算され、その結果メインタンク４内に収納された液体等の体積Ｖ_L が算 出される。

【００３１】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記構成の体積測定装置においては、メインタンク４側と補正タン ク５側の夫々に、別個のマイクロホン、すなわち第１のマイクロホン６と第２の マイクロホン７の夫々を取付けなければならないことから、上記体積測定装置の 組立時には、夫々のマイクロホン６及び７を、別個の個所に取付けるための手間 がかかるという不便があった。また上記第１のマイクロホン６と第２のマイクロ ホン７は同一の温度特性であることが望まれていることから、上記第１、第２の マイクロホンを選定するにあって、同一温度特性のものを予め選択しておく必要 があって、部品管理にも手間がかかるという不便もあった。

【００３２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、かかる不便に着目してなされたものであって、１個のマイクケース 内に、２個のマイク機能を有するマイクユニットを構成して、この１個のマイク ユニットを、タンクに取付けることにより、２個のマイクロホンの取付と同等の 構成となして、体積測定装置の組立作業性を高めることができる体積測定装置を 提供することにある。

【００３３】

【実施例】

以下に本考案を図２及び図３に示す実施例に基いて詳細に説明するが、本実施 例の構造と従来例で説明した構造との同一部分は、従来例で使用した符号を付し て、その同一構造部分の説明は省略する。なお、この体積測定装置に使用し得る マイクロホンとしてはコンデンサマイクロホン、ダイナミックマイクロホン、セ ラミックマイクロホンのいずれかを選択的に使用することができるが、本実施例 においてはその中のセラミックマイクロホンを例として説明する。

【００３４】 ４はメインタンクであって、このメインタンク４に設けられている開口部２０ には、補正タンク５を構成する補正タンクユニット２１が、ゴムシール２２と取 付キャップ２３により気密に嵌着されている。

【００３５】 補正タンクユニット２１には、補正タンク５を形成する壁体２４を有するが、 この壁体２４の１側面には、補正タンクとメインタンク内部を連通するスピーカ 取付け開口部２５が形成されていて、このスピーカ取付け開口部２５を閉塞する ようにしてスピーカ１が取付けられている。このスピーカ１の構造は従来公知の ものを使用することができ、このスピーカ構造は本考案の要旨でないので、その スピーカ構造についての説明は省略する。上記壁体２４の他側面には補正タンク とメインタク内部とを連通するマイクロホン取付け開口部２６が形成されており 、この開口部を塞ぐようにしてマイクユニット２７が取付手段２８によって壁体 ２４に固定されている。

【００３６】 マイクユニット２７の構成は、図３に示すように両端が開口するが、内部中央 には中仕切３０を有する筒形のマイクケース２９を有し、そのマイクケース２９ の一方の開口部には、振動板３１−１が、固定リングねじ３２によりねじ止めさ れており、また他方の開口部には振動板３１−２が固定リングねじ３２によりね じ止めされている。

【００３７】 また前記振動板３１−１の内側には圧電体３３−１が取付けられていて、この 振動板３１−１、圧電体３３−１と、中仕切３０とで形成される空間３４−１に より、第１のマイクロホン６が構成されるものである。同様にして、前記振動板 ３１−２の内側には圧電体３３−２が取付けられていて、この振動板３１−２、 圧電体３３−２と、中仕切３０とで形成される空間３４−２により、第２のマイ クロホン７が構成されるものである。なお中仕切３０の両側面には電子回路３５ を備えたプリント基板３６が設けられていて双方マイクロホン６，７のマイク回 路を構成している。３７は双方マイクロホン６，７の出力端子であって、マイク ケース２９に穿設されている夫々の透孔３８に絶縁スリーブ３９を介して貫通保 持されているものである。４０はリード線を示す。

【００３８】 以上のように本実施例にあっては、マイクケース２９の内部中央に設けた中仕 切３０を境にして、対称構造のマイクロホン、つまり第１のマイクロホン６と第 ２のマイクロホン７とが一体であるマイクユニット２７を構成したものであるか ら、この実施例のマイクユニット２７を取付け使用することで、従来のように２ 個宛のマイクロホンを取付ける取付け作業に比して取付作業の省力化が可能とな り、体積測定装置の組立作業性が大幅に向上される。

【００３９】 またマイクケース２９は第１のマイクロホン６と第２のマイクロホンのケース を共用していることから、マイクユニットの生産性、経済性も向上される。

【００４０】

【考案の効果】

以上のように本考案は、メインタンク４と該メインタンクの容積よりも小さい 容積の補正タンク５との間に介装されかつメインタンク及び補正タンクの夫々の 体積を所定の周波数で変動せしめる体積変化手段１と、前記メインタンク内の圧 力変動を検出する第１のマイクロホン６と、前記補正タンク内の圧力変動を検出 する第２のマイクロホン７と、前記第１のマイクロホンの検出信号の振幅値を検 出する第１の振幅検出回路９と、前記第２のマイクロホンの検出信号の振幅値を 検出する第２の振幅検出回路と、該第２の振幅検出回路の出力を前記第１の振幅 検出回路の出力で除算する割算器１２とを備え、該割算器の出力に基づいて前記 メインタンクに収納された被測定体の体積を測定する体積測定装置において、前 記第１のマイクロホン６と前記第２のマイクロホン７とが一体構造であるマイク ユニット２７を備えた体積測定装置であるから、これによれば、１個のマイクユ ニット２７が、２個のマイクロホン機能を有していることから従来のように２個 宛のマイクロホンを取付ける取付け作業に比して取付作業の省力化が可能となり 、体積測定装置の組立作業性が大幅に向上される。

【００４１】 またマイクケース２９は第１のマイクロホン６と第２のマイクロホンのケース を共用していることから、マイクユニットの生産性、経済性も向上されるという 効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の体積測定装置の全体構造説明図。

【図２】本考案実施例の体積測定装置の要部構造説明
図。

【図３】本考案実施例のマイクユニットの構造説明図。

【符号の説明】

２０…開口部 ２１…補正タンクユニ
ット ２２…ゴムシール ２３…取付キャップ ２４…壁体 ２５…スピーカ取付開
口部 ２６…マイクロホン取付開口部 ２７…マイクユニット ２８…取付手段 ２９…マイクケース ３０…中仕切 ３１−１，３１−２…
振動板 ３２…固定リングねじ ３３−１，３３−２…
圧電体 ３４−１，３４−２…空間 ３５…電子回路 ３６…プリント基板 ３７…出力端子 ３８…透孔 ３９…絶縁スリーブ ４０…リード線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインタンク（４）と該メインタンクの
   容積よりも小さい容積の補正タンク（５）との間に介装
   されかつメインタンク及び補正タンクの夫々の体積を所
   定の周波数で変動せしめる体積変化手段（１）と、前記
   メインタンク内の圧力変動を検出する第１のマイクロホ
   ン（６）と、前記補正タンク内の圧力変動を検出する第
   ２のマイクロホン（７）と、前記第１のマイクロホンの
   検出信号の振幅値を検出する第１の振幅検出回路（９）
   と、前記第２のマイクロホンの検出信号の振幅値を検出
   する第２の振幅検出回路と、該第２の振幅検出回路の出
   力を前記第１の振幅検出回路の出力で除算する割算器
   （１２）とを備え、該割算器の出力に基づいて前記メイ
   ンタンクに収納された被測定体の体積を測定する体積測
   定装置において、前記第１のマイクロホン（６）と前記
   第２のマイクロホン（７）とが一体構造であるマイクユ
   ニット（２７）を備えたことを特徴とする体積測定装
   置。