JPH0721426B2 - Volume meter - Google Patents

Volume meter

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JPH0721426B2
JPH0721426B2 JP62131660A JP13166087A JPH0721426B2 JP H0721426 B2 JPH0721426 B2 JP H0721426B2 JP 62131660 A JP62131660 A JP 62131660A JP 13166087 A JP13166087 A JP 13166087A JP H0721426 B2 JPH0721426 B2 JP H0721426B2
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は容器の容積や容器に入れた物体の体積を測定す
る装置、特に音響系の共振周波数変化を利用した音響式
の体積計に係る。
The present invention relates to an apparatus for measuring the volume of a container or the volume of an object contained in a container, and more particularly to an acoustic volume meter that utilizes a change in resonance frequency of an acoustic system.

複雑な形状をした容器の容積や、容器に入れられた液体
もしくは固体の物体の体積を測定する一方法として、ヘ
ルムホルツ共鳴子の共振現象を利用した音響的方法があ
る。すなわち容器に音響管を接続して一つのヘルムホル
ツ共鳴子を構成したとき、その共振周波数が、容器の容
積とその中に入れられた物体の体積との差、すなわち余
積によって変化することを利用して、容器が空のときの
容器もしくは容器の中に入れられた物体の体積を知るも
のである。
As one method for measuring the volume of a container having a complicated shape and the volume of a liquid or solid object contained in the container, there is an acoustic method using the resonance phenomenon of Helmholtz resonator. That is, when one Helmholtz resonator is constructed by connecting an acoustic tube to a container, its resonance frequency changes depending on the difference between the volume of the container and the volume of the object contained therein, that is, the co-product. Then, the volume of the container or the object put in the container when the container is empty is known.

その際最も問題になる点は、温度変化や湿度変化などに
よって生ずる共振周波数変化をどのようにして補償する
かということである。温度センサによってヘルムホルツ
共鳴子内部の作動気体、通常は空気、の温度を測定し、
それによって上記の共振周波数変化を補償することも考
えられるが、共振周波数は温度のみならず、湿度など作
動気体の成分によっても変化するので、上記の温度のみ
による補償では精密な体積測定は期し難い。本発明は補
助音響共振器の共振周波数によって主たる音響共振器で
あるヘルムホルツ共鳴子の共振周波数変化を補償するも
のである。
At that time, the most problematic point is how to compensate the change in the resonance frequency caused by the change in the temperature or the change in the humidity. The temperature sensor measures the temperature of the working gas inside the Helmholtz resonator, usually air,
It may be possible to compensate for the above resonance frequency change, but since the resonance frequency changes not only with temperature but also with the components of the working gas such as humidity, it is difficult to achieve precise volume measurement with the above temperature only compensation. . The present invention compensates for changes in the resonance frequency of the Helmholtz resonator, which is the main acoustic resonator, by the resonance frequency of the auxiliary acoustic resonator.

すなわち本発明は、容器と音響管からなるヘルムホルツ
共鳴子に補助音響共振器を結合するか、あるいはヘルム
ホルツ共鳴子の音響管を補助音響共振器として兼用し、
この音響系に結合された音源やマイクロホンに電子回路
を接続してヘルムホルツ共鳴子の共振周波数もしくはそ
の周期と補助音響共振器の共振周波数の一つもしくはそ
の周期とを測定するか、あるいは上記二つの共振周波数
の比を直接測定するようになし、上記二つの共振周波数
の比から容器の容積もしくは容器に入れた物体の体積を
求めるもので、温度や湿度が変化した場合に、補助音響
共振器の共振周波数がヘルムホルツ共鳴子の共振周波数
と同じ割合で変化することにより補償が行われるもので
ある。
That is, the present invention, the auxiliary acoustic resonator is coupled to the Helmholtz resonator consisting of the container and the acoustic tube, or the acoustic tube of the Helmholtz resonator is also used as the auxiliary acoustic resonator,
An electronic circuit is connected to a sound source or a microphone coupled to this acoustic system to measure the resonance frequency of the Helmholtz resonator or its period and one of the resonance frequencies of the auxiliary acoustic resonator or its period, or The resonance frequency ratio is not directly measured, and the volume of the container or the volume of the object placed in the container is calculated from the ratio of the two resonance frequencies.When the temperature or humidity changes, the auxiliary acoustic resonator Compensation is performed by changing the resonance frequency at the same rate as the resonance frequency of the Helmholtz resonator.

したがって、本発明の第一の目的は、音の共振器を利用
して複雑な形状を容器の容積や、あるいは容器に入れら
れた果実や人体などの不定形物体の体積を簡便かつ精密
に測定する手段を提供することである。また複雑な形状
のタンクに蓄えられている液体の体積も本発明により測
定される。
Therefore, a first object of the present invention is to simply and precisely measure the volume of a container having a complicated shape using a sound resonator or the volume of an irregular object such as a fruit or a human body placed in the container. To provide the means to do so. The volume of liquid stored in a tank of complex shape is also measured by the present invention.

本発明の第二の目的は、上記の音響的方法により体積測
定を行うに際し、温度変化等によって生ずる共振周波数
の変化の影響を、同じく音響的方法を利用することによ
り補償して、正確な測定を可能ならしめる手段を提供す
ることである。
A second object of the present invention is to perform an accurate measurement by compensating for the influence of the change in the resonance frequency caused by the temperature change when the volume is measured by the above acoustic method, by using the same acoustic method. It is to provide the means to make the possible.

第1図において、1は空のときの容積がV0の容器で、そ
の中に液体7が体積Vだけ入れられている。また1の上
部の栓2を内部断面積S、長さlの音響管3が貫通して
いる。5は音源で短い導管9を通して容器1の内部を音
響的に駆動する。この音源としては、容器1が小容積の
場合はイアホンなどが用いられ、容器1が大容積の場合
にはスピーカなどが用いられる。6は音検出器のマイク
ロホンであって、短い導管4を通して音響管3内部の音
を検出する。検出すべき音が可聴周波数以下の場合には
微圧センサなどが6のマイクロホンとして用いられる。
8は出口弁であって、この弁を通して液体7は外部にと
りだされる。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a container having an empty volume V 0 , in which the liquid 7 is contained by the volume V. Further, an acoustic tube 3 having an internal cross-sectional area S and a length 1 penetrates the upper plug 2 of 1. A sound source 5 acoustically drives the inside of the container 1 through a short conduit 9. As the sound source, an earphone or the like is used when the container 1 has a small volume, and a speaker or the like is used when the container 1 has a large volume. 6 is a microphone of a sound detector, which detects the sound inside the acoustic tube 3 through the short conduit 4. If the sound to be detected is below the audible frequency, a low pressure sensor or the like is used as the microphone 6.
Reference numeral 8 is an outlet valve, through which the liquid 7 is discharged to the outside.

容器1の上部の余積はV0−Vであるが、この体積による
音響コンプライアンスCは C=(V0−V)/γP0 (1) である。ここでγは容器1内部の気体、通常は空気、の
比熱比、P0は気圧である。また音響管3内部の気体の質
量による音響イナータンスLは L=ρl/S (2) である。ここでρは音響管3内部の気体、通常は空気、
の密度である。上記二つの音響要素は一つの音響共振器
を構成するが、これはいわゆるヘルムホルツ共鳴子であ
って、その共振周波数rは である。ここでcは音速であり、 である。(3)式で示されるように、rは余積V0−V
の関数であり、もしV0が既知であれば共振周波数rよ
りその容器の中に入れた物体7の体積Vが知れる。また
容積未知の空の容器があった場合には、V=0であるか
ら、その容器の口に第1図のように音響管、音源、マイ
クロホン等を接続した栓もしくは蓋をつけることにより
その容積V0が知れる。しかしながら、実際には温度変化
などにより音速cが変化したrが変化するから、それ
に対する補償手段が必要となる。
The coproduct of the upper portion of the container 1 is V 0 -V, but the acoustic compliance C due to this volume is C = (V 0 -V) / γP 0 (1). Here, γ is the specific heat ratio of the gas inside the container 1, usually air, and P 0 is the atmospheric pressure. The acoustic inertance L due to the mass of the gas inside the acoustic tube 3 is L = ρl / S (2). Where ρ is the gas inside the acoustic tube 3, usually air,
Is the density of. The above-mentioned two acoustic elements constitute one acoustic resonator, which is a so-called Helmholtz resonator whose resonance frequency r is Is. Where c is the speed of sound, Is. As shown in the equation (3), r is a coproduct V 0 −V
If V 0 is known, the volume V of the object 7 placed in the container is known from the resonance frequency r. Also, if there is an empty container of unknown volume, V = 0, so by attaching a stopper or lid to the mouth of the container to which an acoustic tube, sound source, microphone, etc. are connected, as shown in FIG. The volume V 0 is known. However, in practice, r, which is a change in the sound velocity c due to a change in temperature, changes, so a compensating means is required for that.

ここにおいて本実施例では、ヘルムホルツ共鳴子の寄生
共振を利用して上記の補償を行う。第1図の音響管3は
それ自身で一つの音響共振器であり、その共振周波数は
両端開放の管のそれであって r′c/2l (5) およびその整数倍の周波数である。これらの共振周波数
のいずれも音速cに比例し、補償に利用することができ
るが、以下においては最低次の共振周波数r′を用い
るものとして説明する。
Here, in this embodiment, the above compensation is performed by utilizing the parasitic resonance of the Helmholtz resonator. The acoustic tube 3 in FIG. 1 is one acoustic resonator by itself, and its resonance frequency is that of a tube whose both ends are open and has a frequency of r'c / 2l (5) and an integral multiple thereof. Any of these resonance frequencies is proportional to the sound velocity c and can be used for compensation, but in the following description, the lowest resonance frequency r'is used.

第2図は、音源5への入力電圧eS(t)(tは時間を表
わす)からマイクロホン6の出力電圧em(t)までの周
波数特性G()(は周波数を表わす)であるが、ゲ
イン特性|G()|にはrとr′の二つの周波数に
おいて共振ピークを生ずる。そしてこれら二つの共振周
波数のうちrが余積V0−Vに応じて変化し、また温度
変化などにより音速cが変った場合にはr、r′と
も同じ割合で変化する。したがってこれら二つの共振周
波数の比をとることにより音速cの変化の影響が打消さ
れる。すなわち(5)式と(3)式の比をとると となり、音速cは消去される。そして V0−V=(lS/π)(r′/r) (7) となり、周波数比r′/rより余積V0−Vが求めら
れる。したがって容器1の容積V0が既知であれば物体7
の体積Vが知れる。またV=0であれば容器の容積V0
知れる。
FIG. 2 shows a frequency characteristic G () (indicates frequency) from the input voltage e S (t) (t indicates time) to the sound source 5 to the output voltage em (t) of the microphone 6. The gain characteristic | G () | has resonance peaks at two frequencies r and r '. Then, of these two resonance frequencies, r changes according to the coproduct V 0 -V, and when the sound velocity c changes due to temperature change or the like, both r and r'change at the same rate. Therefore, by taking the ratio of these two resonance frequencies, the influence of the change in the sound velocity c is canceled. That is, if the ratio of equation (5) and equation (3) is taken, And the speed of sound c is erased. Then, V 0 −V = (lS / π 2 ) (r ′ / r) 2 (7), and the extra product V 0 −V is obtained from the frequency ratio r ′ / r. Therefore, if the volume V 0 of the container 1 is known, the object 7
The volume V of is known. If V = 0, the volume V 0 of the container is known.

本発明の体積計では、後述するように、主たる音響共振
器であるヘルムホルツ共鳴子に、さらに補助音響共振器
を接続した形態のものもあるが、以上に説明した実施例
は、ヘルムホルツ共鳴子の一部である音響管を補助音響
共振器として兼用したものである。ヘルツホルツ共鳴子
の共振周波数rの周囲条件による変動の主たる原因
は、温度や湿度等によって音響管内部の気体の密度ρが
変化することにある。この実施例は、その音響管自身の
共振周波数をもってrの変動を打消すものであるか
ら、補助音響共振器を別途に接続したものにくらべて、
より精密な補償を行いうるものである。
In the volume meter of the present invention, as will be described later, a Helmholtz resonator, which is a main acoustic resonator, has a form in which an auxiliary acoustic resonator is further connected, but the embodiment described above is a Helmholtz resonator. A part of the acoustic tube is also used as an auxiliary acoustic resonator. The main cause of fluctuations in the resonance frequency r of the Hertzholtz resonator due to ambient conditions is that the gas density ρ inside the acoustic tube changes due to temperature and humidity. In this embodiment, since the fluctuation of r is canceled by the resonance frequency of the acoustic tube itself, as compared with the case where the auxiliary acoustic resonator is separately connected,
More precise compensation can be performed.

これら音響系の共振周波数もしくはそれらの比を測定す
る手段には種々の方法があるが、最も効果的な方法はこ
の音響系を含む発振器を構成して上記共振周波数におい
て発振せしめ、それらの発振周波数もしくはそれらの比
を測定することである。
There are various methods for measuring the resonance frequency of these acoustic systems or the ratio thereof, but the most effective method is to construct an oscillator including this acoustic system to oscillate at the resonance frequency and Or to measure their ratio.

第3図は、二つの共振周波数r、r′において発振
を生ぜしめる電子回路と、それらの発振周波数の比を測
定し、それから体積を求める演算等を行う信号処理装置
を示す。マイクロホン6の出力em(t)は増幅器20によ
って増幅されるが、ここで低域フィルタ21および高域フ
ィルタ21′によって二つの成分に分離される。これら二
つのフィルタのカットオフ周波数cは、第2図に示し
たようにrとr′の中間に設定されており、主音響
共振器であるヘルムホルツ共鳴子の共振に係る周波数
rの成分は21を通って信号er(t)となり、補助音響共
振器の音響管3の共振に係る周波数r′の成分21′を
通って信号er′(t)となる。22は位相検出器であり、
電圧制御発振器23とともに一つのフェーズロックループ
(PLL)を構成している。すなわち22は信号er(t)と2
3の出力e0(t)との位相差に比例した直流電流Edを発
生し、これによってe0(t)がer(t)に対して一定の
位相差になるように23の発振周波数を制御する。同様に
位相検出器22′と電圧制御発振器23′も一つのPLL回路
を構成し、23′の出力e0′(t)がer′(t)に対して
一定の位相差になるように23′の発振周波数が制御され
る。二つの出力e0(t)とe0′(t)は加算器23によっ
て加え合わされ増幅器25により増幅されて、音源5への
入力電圧eS(t)となる。ここで22、23および22′、2
3′を適当に調整すると、第2図の位相特性∠G()
の曲線上のA点およびA′点に位相をロックしてそれぞ
れrおよびr′の共振周波数において持続的に発振
する。
FIG. 3 shows an electronic circuit that causes oscillations at two resonance frequencies r and r ', and a signal processing device that measures the ratio of the oscillation frequencies and performs the calculation to obtain the volume from the measurement. The output em (t) of the microphone 6 is amplified by an amplifier 20, where it is separated into two components by a low pass filter 21 and a high pass filter 21 '. The cutoff frequencies c of these two filters are set in the middle of r and r'as shown in FIG. 2, and the component of the frequency r related to the resonance of the Helmholtz resonator, which is the main acoustic resonator, is 21. To become a signal er (t), and a signal er '(t) through a component 21' of the frequency r'relating to the resonance of the acoustic tube 3 of the auxiliary acoustic resonator. 22 is a phase detector,
Together with the voltage controlled oscillator 23, it constitutes one phase locked loop (PLL). That is, 22 is the signal er (t) and 2
DC current Ed is generated in proportion to the phase difference with the output e 0 (t) of 3 and the oscillation frequency of 23 is adjusted so that e 0 (t) has a constant phase difference with respect to er (t). Control. Similarly the phase detector 22 'and the voltage controlled oscillator 23' also constitute one of the PLL circuit, 23 'of the output e 0' (t) so that a constant phase difference with respect to er '(t) 23 The oscillation frequency of 'is controlled. The two outputs e 0 (t) and e 0 ′ (t) are added by the adder 23 and amplified by the amplifier 25 to become the input voltage e S (t) to the sound source 5. Where 22, 23 and 22 ', 2
If 3'is adjusted appropriately, the phase characteristic ∠G () in Fig. 2
The phase is locked at the points A and A'on the curve, and the oscillator oscillates continuously at the resonance frequencies of r and r ', respectively.

24は信号処理装置で、上記の発振状態においてe0
(t)とe0(t)の周波数の比r′/rを直接に測
定し、それに引き続く必要な演算等を行う。周波数比測
定の具体的手段には既知の種々の方法があるが、たとえ
ば第4図に示すように、周波数てい倍回路240にe0
(t)を入力してNr′(Nは正整数)なる周波数の
パルスを作り、このパルスをクロックパルスとみなして
e0(t)で制御されるゲート241を通して計数回路242で
e0(t)の周期1/rの間だけ計数すると、Nr′/
rなる周波数比の測定値がえられる。243は演算回路
で、上記のように測定された周波数比r/rから
(7)式にしたがって余積V0−Vを算出し、さらにVも
しくはV0を求める演算を行うもので、その出力信号Ecは
表示器(図示せず)に送られて体積を表示したり、ある
いは出口弁8の開閉を制御したりする。なお以上の方法
とは逆に、e0(t)を周波数てい倍してNrなる周波
数のパルスを作り、これをクロックパルスとしてe0
(t)の周期1/r′を計数測定して周波数比r/
r′をえて、それを用いてV0−Vを求めるようにしても
よい。
Reference numeral 24 is a signal processing device, which is e 0 ′ in the above oscillation state.
The ratio r ′ / r of the frequencies of (t) and e 0 (t) is directly measured, and subsequent necessary calculations are performed. Although the specific means of the frequency ratio measurement is known various methods, for example, as shown in FIG. 4, e 0 to the frequency Tei fold circuit 240 '
(T) is input and a pulse having a frequency of Nr '(N is a positive integer) is generated, and this pulse is regarded as a clock pulse.
In the counting circuit 242 through the gate 241 controlled by e 0 (t)
When counting only during the period 1 / r of e 0 (t), Nr ′ /
A measured value of the frequency ratio r is obtained. An arithmetic circuit 243 calculates the co-product V 0 −V from the frequency ratio r / r measured as described above according to the equation (7), and further calculates V or V 0 , and outputs the output. The signal Ec is sent to an indicator (not shown) to display the volume or to control the opening / closing of the outlet valve 8. Contrary to the above method, e 0 (t) is multiplied in frequency to form a pulse having a frequency of Nr, and this is used as a clock pulse, e 0 ′.
The frequency ratio r /
It is also possible to calculate r ′ and use it to obtain V 0 −V.

周波数比と体積の関係を与える(7)式は、理想化され
た条件の下で理論的に導き出されたもので、実際には、
この式にしたがって体積を求めるのでは精度が不足する
場合がある。そのような場合には、たとえば(7)式に
補正項を加えた V0−V=k0+k1(r′/r) +k2(r′/r) +k3(r′/r) +・・・ (8) のような形式の多項式を演算してr′/rからV0
Vを求める。ここでk0、k1、k2、k3等は実験的に定めら
れる定数である。あるいはxおよびkxを実験的に定めら
れる定数として V0−V=k0+kx(r′/r) (9) のような形式のr′/rのべき関数としてV0−Vの
値を求めることもある。さらにまた、r′/rとV0
−Vとの関係を数式で表わすのではなく、校正によって
えられたV0−Vとr′/rもしくはr/r′との
関係を表の形式で演算回路内に記憶しておいて、r′
/rもしくはr/r′の測定値がえられるたびにこ
の表を引いてV0−Vを求めるようにしてもよい。演算回
路243で行われる体積を求める演算には、このような表
を引いて体積を求める動作も含まれる。いずれにせよ重
要なことは、周波数比をとることにより音速cが互に相
殺され、その変化が最終結果に影響しなくなるというこ
とである。
Equation (7), which gives the relationship between frequency ratio and volume, is theoretically derived under idealized conditions.
If the volume is calculated according to this equation, the accuracy may be insufficient. In such a case, for example, (7) V plus a correction term to equation 0 -V = k 0 + k 1 (r '/ r) + k 2 (r' / r) 2 + k 3 (r '/ r) 3 + ... Operates a polynomial of the form (8) to obtain V 0 − from r ′ / r.
Find V. Here, k 0 , k 1 , k 2 , k 3, etc. are constants experimentally determined. Alternatively, let x and kx be constants that are experimentally determined, and let V 0 -V = k 0 + kx (r '/ r) X (9) be a power function of r' / r and have a value of V 0 -V. Sometimes I ask. Furthermore, r '/ r and V 0
Instead of expressing the relationship with −V by a mathematical expression, the relationship between V 0 −V obtained by calibration and r ′ / r or r / r ′ is stored in the arithmetic circuit in the form of a table, r '
Each time the measured value of / r or r / r 'is obtained, this table may be drawn to obtain V 0 -V. The calculation for calculating the volume performed by the calculation circuit 243 includes an operation for calculating the volume by drawing such a table. What is important in any case is that the sound speed c cancels each other out by taking the frequency ratio, and the change does not affect the final result.

以上の説明においては、PLL回路を用いて発振器を構成
するようにうしたが、これは単なる一手段であって、共
振系を含む発振器を構成するにはこのほかにも既知の種
々の手段がある。たとえば第3図において、22、22′を
移相回路に、23、23′を増幅器におきかえ、それらの出
力から22、22′にいたるフィードバック結線はとりさる
ようにしても発振器を構成することができる。また発振
波形も完全な正弦波である必要はなく、たとえば第3図
の装置において、23および23′の出力として、それぞれ
周波数rおよびr′の三角波を発生するようにして
も差支えない。
In the above description, the oscillator is configured to use the PLL circuit, but this is merely one means, and various known means other than this can be used to configure the oscillator including the resonance system. is there. For example, in FIG. 3, an oscillator can be constructed by replacing 22 and 22 'with phase shift circuits and 23 and 23' with amplifiers and removing the feedback connections from their outputs to 22 and 22 '. it can. Further, the oscillating waveform does not have to be a perfect sine wave. For example, in the device of FIG. 3, it is possible to generate triangular waves of frequencies r and r'as outputs of 23 and 23 ', respectively.

以上においては、発振はrとr′なる周波数におい
て同時になされ、したがって容器1の内部にはこれら二
つの周波数の音が共に存在するものとした。しかしなが
らrとr′の値が接近している場合には、フィルタ
によってこれら二つの周波数成分を分離してそれぞれの
発振回路に導くことが困難になる。このような場合に
は、rとr′での発振を時間的に交互に行わせる。
すなわち、第3図における加算器26を切換スイッチ27で
おきかえて第5図に示すような回路にして、周波数r
の信号e0(t)と周波数r′の信号e0′(t)を交互
に切換えて増幅器25へ導き音源5から放射する。
In the above, it is assumed that the oscillations occur at the frequencies r and r'simultaneously, so that the sound of these two frequencies is present inside the container 1. However, when the values of r and r'are close to each other, it becomes difficult to separate these two frequency components by a filter and guide them to their respective oscillation circuits. In such a case, oscillations at r and r'are alternately performed in time.
That is, the adder 26 in FIG. 3 is replaced by the changeover switch 27 to form a circuit as shown in FIG.
Signal e 0 (t) of frequency r ′ and signal e 0 ′ (t) of frequency r ′ are alternately switched and guided to the amplifier 25 and emitted from the sound source 5.

この場合には一方の周波数の発振が行われている間は他
方の周波数の発振は停止しているから、それらの周波数
の比を前例のように直接に計数測定することはできな
い。したがって、この場合には、たとえば第6図に示す
ように、水晶発振器244から出力される一定周波数のク
ロックパルスを、信号e0(t)およびe0′(t)によっ
てそれぞれ制御されるゲート245および245′を通して、
計数回路246および246′で計数することにより、e
0(t)の周期1/rとe0′(t)の周期1/r′をそ
れぞれ独立に測定する。これらの計数動作は、制御回路
28から送られてくるタイミング信号Etにより制御され、
上記の発振の切換に同期して交互に行われる。ただしこ
こでは周期1/r、1/r′を測定するように説明した
が、これはそれらの逆数である周波数r、r′を測
定していることに等価であることはいうまでもない。
In this case, while the oscillation of one frequency is being performed, the oscillation of the other frequency is stopped, so that the ratio of those frequencies cannot be directly counted and measured as in the previous example. Therefore, in this case, for example, as shown in FIG. 6, a clock pulse having a constant frequency output from the crystal oscillator 244 is controlled by the gates 245 controlled by the signals e 0 (t) and e 0 ′ (t), respectively. And through 245 ',
By counting with the counting circuits 246 and 246 ', e
0 the period of (t) 1 / r and e 0 'period 1 / r of the (t)' is measured independently. These counting operations are performed by the control circuit.
Controlled by the timing signal Et sent from 28,
Alternately in synchronism with the switching of the oscillation. However, although the description has been made here to measure the periods 1 / r and 1 / r ′, it goes without saying that this is equivalent to measuring the frequencies r and r ′ that are their reciprocals.

このように計数測定された1/r、1/r′の値は、そ
れぞれ計数回路246および246′に保持されているので、
この段階で両者の比を演算して、それを用いて(7)式
等によって余積V0−Vを求めることもできるが、第6図
の装置においては、246′に保持されている1/r′の
値は、さらに演算回路247に送られ、(5)式に基づい
てそのときの音速cが c=2lr′ (10) として算出される。一方演算回路248においては、計数
回路246に保持されている1/rと値の上記の算出され
たcの値より、(3)式に基づいて余積V0−Vが V0−V=(c2S/4π2l)(1/r) (11) として算出される。この方法では、周波数比r′/
rに直接対応する信号はどこにも現われないが、(10)
式を(11)式に代入すると(7)式に帰着することから
明らかなように、周波数比によって体積を求めるという
ことにおいては、なんら前例と変るものではない。すな
わち、本発明の本質である周波数比により体積を求める
ということは、周波数比を表わす信号が陽に存在しなけ
ればならないということを意味するわけではけっしてな
い。なおまた、信号処理装置24も、発振回路とともに一
つの装置内にまとまって存在しなければならない理由は
なく、たとえば二つの出力e0(t)とe0′(t)を外部
の汎用計算機に入力し、それらの周波数比の測定および
体積の算出を計算機で行わせるようにしてもよい。第7
図は手動方式による共振周波数測定の手段を示すもので
ある。29は可変周波数発振器で、その出力e0(t)は増
幅器25により増幅されて音源5への入力信号eS(t)と
なる。マイクロホン6からの出力信号em(t)は増幅器
20によって増幅されたのち、同期検波回路30によって振
幅が検出され、その結果はメータ31で表示される。ここ
で31の針の読みが最大となるように29の発振周波数を調
節すると、それは共振周波数にほかならないから、その
ときの周波数を計数回路32によって計数測定する。この
ようにして測定された共振周波数r、r′を32の表
示から読みとり、計算器などを用いて(7)式等により
体積を算出する。本方式の特徴の一つは、同期検波回路
あるいはトラッキングフィルタ等の使用が可能なこと
で、これによりマイクロホン出力em(t)の中から音源
の駆動周波数成分のみを抽出して信号対雑音比を改善
し、精密な共振周波数測定をなしうる。もう一つの特徴
は演算回路に相当する部分がないことで、場合によって
は計算器すらも使用せずに、計数回路32に測定表示され
たr、r′の値から筆算や表によって体積を求める
こともある。
Since the values of 1 / r and 1 / r 'thus counted and measured are held in the counting circuits 246 and 246', respectively,
At this stage, the ratio of the two can be calculated and the co-product V 0 -V can be obtained by using equation (7), etc., but in the apparatus of FIG. The value of / r 'is further sent to the arithmetic circuit 247, and the sound velocity c at that time is calculated as c = 2lr' (10) based on the equation (5). On the other hand, in the arithmetic circuit 248, the co-product V 0 −V is V 0 −V = based on the equation (3) from 1 / r held in the counting circuit 246 and the value of c calculated above. It is calculated as (c 2 S / 4π 2 l) (1 / r) 2 (11). In this method, the frequency ratio r '/
The signal directly corresponding to r does not appear anywhere, but (10)
Substituting equation (11) into equation (11) results in equation (7). As is clear, finding the volume by the frequency ratio is no different from the previous example. That is, determining the volume by the frequency ratio, which is the essence of the present invention, does not always mean that the signal representing the frequency ratio must be present explicitly. There is no reason why the signal processing device 24 also needs to exist together in one device together with the oscillation circuit. For example, the two outputs e 0 (t) and e 0 ′ (t) can be output to an external general-purpose computer. You may make it input and let a computer perform measurement of those frequency ratios and calculation of a volume. 7th
The figure shows a means for measuring the resonance frequency by a manual method. 29 is a variable frequency oscillator, and its output e 0 (t) is amplified by the amplifier 25 and becomes an input signal e S (t) to the sound source 5. The output signal em (t) from the microphone 6 is an amplifier
After being amplified by 20, the amplitude is detected by the synchronous detection circuit 30, and the result is displayed by the meter 31. Here, if the oscillation frequency of 29 is adjusted so that the reading of the 31 needle becomes maximum, it is nothing but the resonance frequency, and the frequency at that time is counted and measured by the counting circuit 32. The resonance frequencies r and r'measured in this way are read from the display of 32, and the volume is calculated by the equation (7) using a calculator or the like. One of the features of this method is that it is possible to use a synchronous detection circuit or a tracking filter, etc., so that only the driving frequency component of the sound source is extracted from the microphone output em (t) to obtain the signal-to-noise ratio. It is possible to improve and make a precise resonance frequency measurement. Another feature is that there is no part corresponding to the arithmetic circuit, and in some cases, even without using a calculator, the volume is calculated from the values of r and r'measured and displayed on the counter circuit 32 by writing or a table. Sometimes.

第8図はヘルムホルツ共鳴子と補助音響共振器にそれぞ
れ専用のマイクロホンを使用した実施例である。すなわ
ち、気密端子10の先につけられたマイクロホン6は主と
して容器1の内部の音を検出するものであり、一方短い
導管11′によって音響管3につけられたマイクロホン
6′は主として補助音響共振器として兼用されている音
響管3内部の音を検出する。音源5は短い導管11によっ
て音響管3に接続されており、音響管3をその共振周波
数r′で駆動すると同時に、容器1と音響管3とから
なるヘルムホルツ共鳴子をその共振周波数rで駆動す
る。これらの音源やマイクロホンは第9図の回路に接続
される。この回路は第3図の回路に6′の出力em′
(t)を増幅する増幅器20′がつけ加えられただけであ
るが出力em′(t)は主としてr′なる周波数の成分
であり、一方マイクロホン6の出力em(t)は主として
rなる周波数の成分であるから、フィルタ21、21′
は、第3図の場合にくらべて、ずっと周波数成分の分離
能力が低いものでよい。
FIG. 8 shows an embodiment in which dedicated microphones are used for the Helmholtz resonator and the auxiliary acoustic resonator, respectively. That is, the microphone 6 attached to the end of the airtight terminal 10 mainly detects the sound inside the container 1, while the microphone 6'attached to the acoustic tube 3 by the short conduit 11 'also serves mainly as an auxiliary acoustic resonator. The sound inside the acoustic tube 3 being detected is detected. The sound source 5 is connected to the acoustic tube 3 by means of a short conduit 11, which drives the acoustic tube 3 at its resonance frequency r'and at the same time drives the Helmholtz resonator consisting of the container 1 and the acoustic tube 3 at its resonance frequency r. . These sound sources and microphones are connected to the circuit shown in FIG. This circuit has 6'output em 'in the circuit of FIG.
The output em '(t) is mainly the frequency component of r', while the amplifier 20 'for amplifying (t) is only added, while the output em (t) of the microphone 6 is mainly the frequency component of r. Therefore, the filters 21, 21 '
May have a much lower frequency component separation capability than in the case of FIG.

このように複数個のマイクロホンを使用する効果の一つ
は、ヘルムホルツ共鳴子の共振周波数rが可聴周波数
以下の場合に現れる。すなわち、この場合マイクロ6は
rの周波数の成分のみを検出すればよいから、0から
数十Hzの周波数範囲の圧力変動を検出しうる圧力センサ
をマイクロホン6として使用しうる。一方補助音響共振
器の共振周波数r′は可聴周波数範囲になるように設
定すれば、マイクロホン6′としてはr′の成分のみ
を検出すればよいから、通常のエレクトレットマイクロ
ホンなどが使用できる。一個のマイクロホンしか使用し
ない場合には、その一個のマイクロホンで超低周波から
数kHzまでの音を検出しなければならないから、高価な
マイクロホンを使用しなければならない。
One of the effects of using a plurality of microphones in this way appears when the resonance frequency r of the Helmholtz resonator is equal to or lower than the audible frequency. That is, in this case, since the microphone 6 only needs to detect the frequency component of r, a pressure sensor capable of detecting pressure fluctuation in the frequency range of 0 to several tens Hz can be used as the microphone 6. On the other hand, if the resonance frequency r'of the auxiliary acoustic resonator is set in the audible frequency range, only the component of r'is required to be detected as the microphone 6 ', so that a normal electret microphone or the like can be used. When only one microphone is used, an expensive microphone has to be used because the one microphone has to detect the sound from the very low frequency to several kHz.

第10図は、前例のようにヘルムホルツ共鳴子の一部であ
る音響管3を補助音響共振器として兼用するのではな
く、補助音響共振器として専用の音響系を使用した実施
例である。すなわちこの場合の補助音響共振器は、音響
管3の内部に支持枠13および13′で支持された長さl′
の音響管14で、その共振周波数は r′=c/2l′ (12) およびその整数倍である。音響管14の中央部付近には短
い導管12によってマイクロホン6が接続されている。一
方音源5は短い導管9を通して容器1の内部を駆動し、
さらに音響管14をも駆動する。マイクロホン6と音源5
の間には第3図の回路が接続され、rおよびr′の
二つの周波数において同時に発振する。ここで補助音響
共振器である音響管14を音響管3の内部に配置するよう
にした理由は、14内部の気体の温度、成分などを3内部
の気体のそれらになるべく一致させて、精密な補償を行
わせたいためである。このように専用の補助音響共振器
を使用する効果の一つは、共振周波数r′を、音響管
3の長さlと無関係に、自由に設定しうることである。
FIG. 10 shows an embodiment in which the acoustic tube 3 which is a part of the Helmholtz resonator is not used as the auxiliary acoustic resonator as in the previous example, but a dedicated acoustic system is used as the auxiliary acoustic resonator. That is, the auxiliary acoustic resonator in this case has a length l'supported by the support frames 13 and 13 'inside the acoustic tube 3.
The resonance frequency of the acoustic tube 14 is r '= c / 2l' (12) and its integral multiples. The microphone 6 is connected by a short conduit 12 near the center of the acoustic tube 14. On the other hand, the sound source 5 drives the inside of the container 1 through a short conduit 9,
It also drives the acoustic tube 14. Microphone 6 and sound source 5
The circuit of FIG. 3 is connected between the two, and oscillates simultaneously at two frequencies r and r '. Here, the reason why the acoustic tube 14 that is the auxiliary acoustic resonator is arranged inside the acoustic tube 3 is that the temperature and components of the gas inside 14 are made to match those of the gas inside 3 as accurately as possible. This is because they want to make compensation. Thus, one of the effects of using the dedicated auxiliary acoustic resonator is that the resonance frequency r'can be set freely regardless of the length l of the acoustic tube 3.

第10図においては、音響管14は音響管3の中に同心的に
配置されるように描かれているが、14も3も円形断面で
ある必要はなく、また同心的に配置する必要もない。第
11図は十字形の断面を有する長さl′の仕切板33を音響
管3の中に挿入して補助音響共振器を構成した例であ
る。すなわちこの場合の補助音響共振器は、仕切板3で
仕切られた扇形断面の部分の一つで構成される長さl′
の音響管34であって、その内部の音は、音響管3の管壁
に孔をうがって接続された短い導管12を通してマイクロ
ホン6に導かれて検出される。マイクロホン6と扇形断
面の音響管34の作用は、第10図のマイクロホン6および
音響管14の作用にそれぞれ同じである。
In FIG. 10, the acoustic tube 14 is drawn so as to be arranged concentrically in the acoustic tube 3, but it is not necessary that neither 14 nor 3 have a circular cross section, nor is it necessary to arrange them concentrically. Absent. First
FIG. 11 shows an example in which a partition plate 33 having a cross-shaped cross section and a length of l'is inserted into the acoustic tube 3 to form an auxiliary acoustic resonator. That is, the auxiliary acoustic resonator in this case has a length l'consisting of one of the fan-shaped cross sections partitioned by the partition plate 3.
The sound inside the sound tube 34 is detected by being guided to the microphone 6 through the short conduit 12 connected to the wall of the sound tube 3 through a hole. The actions of the microphone 6 and the acoustic tube 34 having a fan-shaped cross section are the same as the actions of the microphone 6 and the acoustic tube 14 in FIG. 10, respectively.

第12図は主音響共振器であるヘルムホルツ共鳴子と補助
音響共振器にそれぞれ専用の音源とマイクロホンの組を
使用した実施例である。補助音響共振器は音響管3の内
部に設けられた長さl′の一端閉止の音響管14であり、
その共振周波数は r′=c/4l′ (13) およびその奇数倍である。14は閉止端付近には音源5′
およびマイクロホン6′がそれぞれ短い導管12′、12に
よって接続されている。この音源とマイクロホンはそれ
ぞれ音響管14を駆動しそのときの14内部の音を検出する
もので、第13図の増幅器20′、フィルタ21′、位相検出
器22′、電圧制御発振器23′および増幅器25′からなる
回路に接続され、r′なる周波数で発振する発振器を
構成する。一方ヘルムホルツ共鳴子は、短いY字管15に
つけられた音源5によって駆動され、また同じく15につ
けられたマイクロホン6によって容器1内部の音が検出
される。この音源とマイクロホンは第13図の増幅器20、
フィルタ21、位相検出器22、電圧制御発振器23および増
幅器25からなる回路に接続され、ヘルムホルツ共鳴子の
共振周波数rにおいて発振する発振器を構成する。信
号処理装置24によってこれら二つ発振周波数が測定さ
れ、それらの比から体積が求められることは前例と同様
である。このように主音響共振器と補助音響振共振器に
それぞれ独立な音源とマイクロホンの組を使用すること
の利点は、これら二つの共振器の特性が互い影響し合う
ことが少なく、それだけ設計の自由度が増すことであ
る。
FIG. 12 shows an example in which a dedicated sound source and a set of microphones are used for the Helmholtz resonator as the main acoustic resonator and the auxiliary acoustic resonator, respectively. The auxiliary acoustic resonator is an acoustic tube 14 provided inside the acoustic tube 3 and having a length of l ', which is closed at one end.
Its resonant frequency is r '= c / 4l' (13) and its odd multiples. 14 is a sound source 5 ′ near the closed end
And a microphone 6'are connected by short conduits 12 ', 12, respectively. This sound source and the microphone respectively drive the acoustic tube 14 and detect the sound inside 14 at that time. The amplifier 20 ', the filter 21', the phase detector 22 ', the voltage controlled oscillator 23' and the amplifier shown in FIG. It is connected to a circuit composed of 25 'to form an oscillator that oscillates at a frequency of r'. On the other hand, the Helmholtz resonator is driven by a sound source 5 attached to a short Y-tube 15, and a sound inside the container 1 is detected by a microphone 6 attached to the Y-shaped tube 15. This sound source and microphone are the amplifier 20 shown in FIG.
The oscillator is connected to a circuit composed of the filter 21, the phase detector 22, the voltage controlled oscillator 23, and the amplifier 25, and oscillates at the resonance frequency r of the Helmholtz resonator. Similar to the previous example, the signal processing device 24 measures these two oscillation frequencies and obtains the volume from the ratio thereof. In this way, the advantage of using independent sound source and microphone sets for the main acoustic resonator and the auxiliary acoustic resonator is that the characteristics of these two resonators are less likely to affect each other, and the design freedom is increased accordingly. It is to increase the frequency.

第12図の装置においては、音響管14は一端が閉止された
管であるので、音響管3の内部断面積は一定ではなく、
音響管14によってその部分の内部断面積は他の部分にく
らべて小さくなっている。しかしながら音響管3は、そ
れが一つの音響イナータンスとして作用する限りにおい
ては、その内部断面積は管の長さ方向に関して変化して
も差支えない。すなわち、断面積が一定でない長さlの
音響管の音響イナータンスがLであるとすると、この管
は Se=ρl/L (14) なる一定の内部断面積を有する同長の管と等価であり、
したがってこの場合の共振周波数rは、(3)式にお
いて、Sのかわりに上記の等価断面積Seを代入すること
により与えられる。
In the device of FIG. 12, since the acoustic tube 14 is a tube whose one end is closed, the internal cross-sectional area of the acoustic tube 3 is not constant,
Due to the acoustic tube 14, the internal cross-sectional area of that portion is smaller than that of the other portions. However, the acoustic tube 3 can vary in its internal cross-section with respect to the length of the tube, as long as it acts as one acoustic inertance. That is, if the acoustic inertance of an acoustic tube of length l with a non-constant cross section is L, then this tube is equivalent to a tube of the same length with a constant internal cross section Se = ρl / L (14). ,
Therefore, the resonance frequency r in this case is given by substituting the above equivalent sectional area Se instead of S in the expression (3).

第12図の装置においては、音響管3の上端は閉じられて
おり、そのかわりに、上端付近に複数個の孔16があけら
れていて、これが開口部になっている。このような構造
にした理由は、ほこりなどが容器1の中に沈降すること
を防ぐためである。同じ理由により、J字形の管を音響
管3として使用し、その外気への開口部が下向きになる
ようにする場合もあるが、このように曲った管を使用し
ても差支えなく、その音響的な機能は直管となんら変り
はない。なお、補助音響共振器の音響管についても、そ
の断面積が長さ方向に関して変化したり、あるいは曲っ
た管であっても差支えない。
In the device shown in FIG. 12, the upper end of the acoustic tube 3 is closed, and instead, a plurality of holes 16 are formed near the upper end, which are openings. The reason for adopting such a structure is to prevent dust and the like from settling in the container 1. For the same reason, there is a case where a J-shaped tube is used as the acoustic tube 3 and the opening to the outside air is directed downward. Function is no different from straight pipe. The acoustic tube of the auxiliary acoustic resonator may be a tube whose cross-sectional area changes in the lengthwise direction or a bent tube.

第14図は補助音響共振器として小さなヘルムホルツ共鳴
子を使用した実施例である。物体7を入れた容器1の上
には音響管3をつけた蓋17がかぶせられており、この音
響管3と容器1が主音響共振器のヘルムホルツ共鳴子を
構成している。蓋17にはまた内部断面積S′、長さl1
音響管19がつけられ、その端は容積V′の小容器18に接
続されている。18と19は一つのヘルムホルツ共鳴子を構
成し、これが補助音響共振器として働くが、その共振周
波数r′は である。音源5は短い導管9によって容器18に接続され
ており、この補助音響共振器のヘルムホルツ共鳴子を介
して容器1の内部を駆動する。蓋17にはまた、短い導管
4によってマイクロホン6が接続されているが、6と5
の間には第3図の回路が接続され、rおよびr′の
二つの周波数において同時に発振する。これらの発振周
波数を測定し、それらの比から体積を求めることも第3
図の場合と同じである。
FIG. 14 shows an embodiment using a small Helmholtz resonator as an auxiliary acoustic resonator. A lid 17 with an acoustic tube 3 is covered on the container 1 containing the object 7, and the acoustic tube 3 and the container 1 form a Helmholtz resonator of the main acoustic resonator. The lid 17 is also provided with an acoustic tube 19 having an internal cross-sectional area S'and a length l 1 , the end of which is connected to a container 18 of volume V '. 18 and 19 compose one Helmholtz resonator, which acts as an auxiliary acoustic resonator, whose resonance frequency r'is Is. The sound source 5 is connected to the container 18 by a short conduit 9 and drives the interior of the container 1 via the Helmholtz resonator of this auxiliary acoustic resonator. A microphone 6 is also connected to the lid 17 by a short conduit 4,
The circuit of FIG. 3 is connected between the two, and oscillates simultaneously at two frequencies r and r '. It is also possible to measure these oscillation frequencies and obtain the volume from their ratio.
It is the same as the case of the figure.

本発明における補助音響共振器は、以上に説明した実施
例のように、音響管もしくはヘルムホルツ共鳴子に限る
ものではなく、どのような種類の音響共振器でもよい。
このことは、一般に音響共振器の共振周波数は、作動気
体の粘性の影響が無視しうるような通常の条件の下で
は、その気体の音速cに比例するという事実によって保
証されている。
The auxiliary acoustic resonator according to the present invention is not limited to the acoustic tube or the Helmholtz resonator as in the above-described embodiments, but may be any type of acoustic resonator.
This is ensured by the fact that the resonance frequency of an acoustic resonator is generally proportional to the sound velocity c of the gas under normal conditions where the effect of the viscosity of the working gas is negligible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例、第2図は音響系の周波数特
性、第3図は本発明に使用する電子回路の一例、第4図
は信号処理装置の構成の一例、第5図は音響系の二つの
共振周波数において交互に発振させる場合の電子回路の
一例、第6図は第5図の回路の信号処理装置の構成の一
例、第7図は手動方式の共振周波数測定回路、第8図は
2個のマイクロホンを用いた実施例、第9図は第8図の
装置に接続される電子回路、第10図は補助音響共振器と
して音響管を用いた実施例、第11図は仕切板を用いて補
助音響共振器の音響管を構成した例、第12図は主たる共
振器のヘルムホルツ共鳴子と補助音響共振器にそれぞれ
別個の音源およびマイクロホンを使用した実施例、第13
図は第12図の装置に接続される電子回路、第14図はヘル
ムホルツ共鳴子を補助音響共振器として用いた実施例で
ある。 1……容器、2……栓、3……音響管、4……マイクロ
ンホンへの導管、5、5′……音源、6、6′……音検
出器のマイクロホン、7……容器に入れた物体、8……
出口弁、9……音源への導管、10……気密端子、11、1
1′、12、12′……導管、13、13′……支持枠、14……
音響管、15……Y字形導管、16……孔、17……蓋、18…
…小容器、19……音響管、20、20′……増幅器、21、2
1′……フィルタ、22、22′……位相検出器、23、23′
……電圧制御発振器、24……信号処理装置、25、25′…
…増幅器、26……加算器、27……切換スイッチ、28……
制御回路、29……可変周波数発振器、30……同期検波回
路、31……メータ、32……計数回路、33……仕切板、34
……扇形断面の音響管、240……周波数てい倍回路、241
……ゲート、242……計数回路、243……演算回路、244
……水晶発振器、245、245′……ゲート、246、246′…
…計数回路、247、248……演算回路。
1 is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a frequency characteristic of an acoustic system, FIG. 3 is an example of an electronic circuit used in the present invention, FIG. 4 is an example of a configuration of a signal processing device, and FIG. Is an example of an electronic circuit in the case of alternately oscillating at two resonance frequencies of an acoustic system, FIG. 6 is an example of the configuration of a signal processing device of the circuit of FIG. 5, FIG. 7 is a manual resonance frequency measuring circuit, 8 is an embodiment using two microphones, FIG. 9 is an electronic circuit connected to the apparatus of FIG. 8, FIG. 10 is an embodiment using an acoustic tube as an auxiliary acoustic resonator, and FIG. Is an example of constructing an acoustic tube of an auxiliary acoustic resonator using a partition plate, and FIG. 12 is an example in which separate sound sources and microphones are used for the Helmholtz resonator of the main resonator and the auxiliary acoustic resonator, respectively.
FIG. 14 shows an electronic circuit connected to the apparatus of FIG. 12, and FIG. 14 shows an embodiment using a Helmholtz resonator as an auxiliary acoustic resonator. 1 ... container, 2 ... stopper, 3 ... acoustic tube, 4 ... conduit for microphone, 5, 5 '... sound source, 6, 6' ... microphone for sound detector, 7 ... for container Inserted object, 8 ……
Outlet valve, 9 ... Conduit to sound source, 10 ... Airtight terminal, 11,1
1 ', 12, 12' ... Conduit, 13, 13 '... Support frame, 14 ...
Acoustic tube, 15 ... Y-shaped conduit, 16 ... hole, 17 ... lid, 18 ...
… Small container, 19 …… Sound tube, 20,20 ′ …… Amplifier, 21,2
1 '... filter, 22, 22' ... phase detector, 23, 23 '
...... Voltage controlled oscillator, 24 …… Signal processing device, 25, 25 ′…
… Amplifier, 26 …… Adder, 27 …… Changeover switch, 28 ……
Control circuit, 29 ... Variable frequency oscillator, 30 ... Synchronous detection circuit, 31 ... Meter, 32 ... Counting circuit, 33 ... Partition plate, 34
...... Sound tube with fan-shaped cross section, 240 …… Frequency multiplier circuit, 241
...... Gate, 242 …… Counting circuit, 243 …… Arithmetic circuit, 244
...... Crystal oscillator, 245, 245 '... Gate, 246, 246' ...
… Counter circuits, 247, 248 …… Calculator circuits.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】容器に音響管を接続してえられるヘルムホ
ルツ共鳴子に補助音響共振器を音響的に結合するかある
いは上記音響管を上記補助音響共振器として兼用するこ
とにより構成された音響系と、この音響系に音響的に結
合された少くとも一つの音源と少くとも一つの音検出器
のマイクロホンと、上記音源と上記マイクロホンに接続
されて上記ヘルムホルツ共鳴子の共振周波数もしくはそ
の周期と上記補助音響共振器の共振周波数の一つもしく
はその周期とを測定するかあるいは上記二つの共振周波
数の比を測定する手段とからなり、上記二つの共振周波
数の比により上記容器の容積もしくは上記容器に入れた
物体の体積を求めることにより温度変化等による影響を
補償したことを特徴とする体積計。
1. An acoustic system constructed by acoustically coupling an auxiliary acoustic resonator to a Helmholtz resonator obtained by connecting an acoustic tube to a container, or by using the acoustic tube also as the auxiliary acoustic resonator. And a microphone of at least one sound source and at least one sound detector acoustically coupled to this acoustic system, the resonance frequency of the Helmholtz resonator connected to the sound source and the microphone, or the period thereof and And a means for measuring one of the resonance frequencies of the auxiliary acoustic resonator or its period, or for measuring the ratio of the two resonance frequencies, the volume of the container or the container depending on the ratio of the two resonance frequencies. A volume meter characterized by compensating for the effects of temperature changes, etc. by determining the volume of the placed object.
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