JPH1010031A - 密度計 - Google Patents

密度計

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JPH1010031A
JPH1010031A JP16025796A JP16025796A JPH1010031A JP H1010031 A JPH1010031 A JP H1010031A JP 16025796 A JP16025796 A JP 16025796A JP 16025796 A JP16025796 A JP 16025796A JP H1010031 A JPH1010031 A JP H1010031A
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JP
Japan
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density
pressure
fluid
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correction data
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JP16025796A
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English (en)
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Satoshi Kikuta
聡史 菊田
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Tokico Ltd
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Tokico Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は理論式から外れた特性を有する被測
流体の密度を正確に補正することを課題とする。 【解決手段】 密度計測システムは、被測流体を攪拌す
る攪拌機1と、攪拌機1により攪拌された被測流体を給
送する管路2と、管路2に配設されたポンプ3、圧力セ
ンサ4、密度計5とより構成されている。密度演算器1
0は、密度計5により計測された被測流体の密度をメモ
リ11に記憶された補正データに基づいて圧力補正演算
して基準圧力に対する密度を算出する。密度演算器10
のメモリ11には、被測流体の密度が流体の種類によっ
て理論式から外れてしまうことがあるため、圧力を大気
圧から昇圧させて圧力補正データをサンプリングする補
正データ採取プログラムと、サンプリングされた圧力補
正データをメモリに記憶させる制御プログラムとが記憶
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は密度計に係り、特に
被測流体の密度を測定すると共に測定された密度を補正
演算するよう構成した密度計に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、攪拌機により攪拌された流動性
を有する流体がポンプにより加圧されて送出される管路
では、加圧された流体が連続的に流れる管路途中に密度
計を配設して被測流体の密度を計測している。しかしな
がら、この種の流体は、圧力によって流体中に含まれて
いる気泡が圧縮されて密度が変化するため、計測された
密度を圧力補正して基準圧力に対する密度を演算する必
要がある。
【0003】密度計としては、例えば振動するセンサチ
ューブの固有振動数をピックアップにより検出し、その
検出信号の周波数又は周期から流体の密度を測定する振
動式密度計等が使用されている。そして、密度計の演算
器では、ピックアップからの信号により被測流体の密度
に応じた周波数又は周期を求め、この値に基づき流体の
密度を演算していた。さらに、この演算値を圧力補正す
るため、圧力センサにより検出された流体の圧力値を流
体の特性に応じた理論式の係数として演算器に与えてい
た。
【0004】また、圧力変動が少ない場合には、予め流
体の特性に応じた圧力補正データをプリセットすること
により近似式の補正係数という形で演算器に与えてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、流体の特性
が理論式から外れた場合、圧力センサにより流体の圧力
変化を測定しても既存の補正係数により正確な補正演算
ができず、基準圧力に対する密度を正確に求めることが
できなかった。そのため、計測された密度の圧力補正演
算を高精度に行うには、予め流体を加圧したときの体積
変化を実験して求めておく必要があった。
【0006】従って、従来の密度計では、流体の特性が
理論式の適用範囲内であるときは正確な密度を求めるこ
とができるが、例えば攪拌機により攪拌された流体に混
入した気泡量によって密度が変化する場合、正確な補正
データを予め求めておかないと正確な密度を求めること
ができないといった問題があった。
【0007】そこで、本発明は上記問題を解決した密度
計を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。本発明は、流
体の密度を計測する密度計測部と、該密度計測部で計測
された密度を補正演算する密度演算部とを有する密度計
において、前記密度演算部は、補正データをサンプリン
グする補正データ採取手段と、該補正データ採取手段に
よりサンプリングされた補正データを記憶する記憶手段
と、前記密度計測部で計測された密度計測値を前記記憶
手段に記憶された補正データに基づいて補正演算する補
正演算手段と、からなることを特徴とするものである。
【0009】従って、本発明によれば、補正データ採取
手段によりサンプリングされた補正データを記憶し、密
度計測部で計測された密度計測値を記憶手段に記憶され
た補正データに基づいて補正演算するため、流体の特性
が理論式の適用範囲から外れた場合でも正確な密度を求
めることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例を説明する。図1は本発明になる密度計が適用された
計測システムの構成図である。本実施例の密度計測シス
テムは、被測流体を攪拌する攪拌機1と、攪拌機1によ
り攪拌された被測流体を給送する管路2と、管路2に配
設されたポンプ3と、ポンプ3の下流に配設された圧力
センサ4と、圧力センサ4の下流に配設された密度計5
とより構成されている。
【0011】攪拌機1では、被測流体が供給される容器
6内に攪拌用のプロペラ7が挿入されており、モータ8
の回転力によりプロペラ7が回転駆動されて容器6内の
被測流体を攪拌する。この攪拌機1の容器6には、上流
側からの管路9を介して被測流体の原料が供給されてい
る。尚、本実施例の場合、被測流体としては、多数の気
泡が均一に混入された圧縮性流体であり、気泡の量によ
って密度が変化すると共に、圧力が変化するのに伴って
気泡が圧縮されて密度が変化するといった特性を有する
ものである。
【0012】圧力センサ4は、ポンプ3により加圧され
た被測流体の圧力を計測している。この圧力センサ4か
ら出力された圧力値に基づいて密度の圧力補正演算が行
われる。密度計5は、振動するセンサチューブの固有振
動数をピックアップにより検出し、その検出信号の周波
数又は周期から流体の密度ρを測定する振動式密度計で
ある。そして、密度計5を通過した被測流体は、管路2
により下流側の機器等に給送される。
【0013】10は密度演算器(密度演算部)で、図1
では密度計5から離間しているが、実際には密度計5の
一部を構成するものとして設けられている。また、密度
演算器10は、圧力センサ4及び密度計5から出力され
た各検出信号が供給され、密度計5により計測された被
測流体の密度ρをメモリ11に記憶された補正データに
基づいて圧力補正演算して基準圧力に対する密度ρ0
算出する。
【0014】また、密度演算器10のメモリ11には、
被測流体の密度ρが流体の種類によって理論式から外れ
てしまうことがあるので、圧力を大気圧から昇圧させて
圧力補正データをサンプリングする補正データ採取プロ
グラムと、サンプリングされた圧力補正データをメモリ
11に記憶させる制御プログラムと、メモリ11に記憶
された圧力補正データに基づいて圧力補正演算して基準
圧力に対する密度ρ0を算出する演算プログラムと、が
記憶されている。
【0015】12は制御回路で、密度計5により計測さ
れた被測流体の密度ρに応じて攪拌機1のモータ8及び
ポンプ3を駆動制御する。すなわち、制御回路12に
は、密度演算器10から補正演算された密度ρ0 が出力
されると、演算された被測流体の密度ρ0 が予め設定さ
れた目標値となるように攪拌機1のモータ8の回転数及
びポンプ3を駆動制御するための制御プログラムが記憶
されている。
【0016】図2は圧力に応じた被測流体の密度変化
(圧力−密度の関係)を特性を示すグラフである。この
グラフから圧力が大気圧のとき被測流体の密度ρ0
0.4g/cm2 であり、被測流体が加圧されるにつれ
て密度が図2に示す曲線で大きくなることが分かる。密
度を演算する理論式は、このグラフの曲線に応じた圧力
−密度の関係が得られるように設定されている。
【0017】図3は密度計5により計測された被測流体
の密度ρを基準圧力(大気圧)の密度ρ0 に補正するグ
ラフである。密度演算器10では、各圧力に応じた大気
圧密度−測定密度の関係を示す図3のグラフに基づいて
密度計5により計測された見かけの密度ρ(非補正密
度)を大気圧密度ρ0 に補正するため、後述するように
各被測流体毎にサンプリングされた各圧力毎の大気圧密
度−測定密度の関係を2次元の表(テーブル)としてメ
モリ11に記憶される。
【0018】図4は密度演算器10で演算する補正デー
タ採取処理のフローチャートであり、図5は密度補正処
理のフローチャートである。ここで、密度演算器10が
実行する補正データ採取処理を説明する。密度演算器1
0は、例えば所定時間毎に補正データ採取の割り込み処
理を実行して被測流体の補正データを更新する。図4の
ステップS1(以下「ステップ」を省略する)におい
て、攪拌機1の容器6に供給される空気量を初期値Aに
設定する。次のS2では、ポンプ3により加圧される圧
力を初期値P(例えば、1回目の圧力を大気圧)に設定
する。
【0019】S3では、圧力センサ4により測定された
圧力値を読み込む。続いて、S4に進み、密度計5によ
り測定された密度値ρ(非補正密度)を読み込む。これ
で、被測流体の圧力−密度がサンプリングされる。S5
では、大気圧から使用圧までの圧力範囲をサンプリング
したか否かをチェックしており、まだ使用圧までの圧力
範囲をサンプリングしていないときは、S6に進み、ポ
ンプ3により加圧される圧力Pを現在よりΔPだけ加算
した値に更新する。そして、S2に戻り、ポンプ3によ
り加圧される圧力をS6で更新された圧力P+ΔPに設
定する。
【0020】この後は上記S2〜S5の処理を繰り返し
てポンプ圧を圧力P+ΔPとした場合の圧力センサ4に
より測定された圧力値及び密度計5により測定された密
度値をサンプリングする。このようにS2〜S6の処理
を繰り返してポンプ圧を更新しながらP+ΔP,P+2
ΔP,P+3ΔP…とした場合の大気圧から使用圧まで
の圧力範囲をサンプリングする。このようにサンプリン
グされたデータから図2に示すグラフが得られる。
【0021】上記S5で大気圧から使用圧までの圧力範
囲をサンプリングし終わると、S7に進み、予め設定さ
れた異なる種類の被測流体(本実施例の場合、空気混入
量が異なる複数種)が全てサンプリングしたか否かをチ
ェックしており、まだサンプリングしていない種類の被
測流体が残っているときは、S8に進み、被測流体に混
入された空気量Aを現在よりΔAだけ加算した値に更新
する。そして、S1に戻り、攪拌機1の容器6に供給さ
れる空気量をS8で更新されたA+ΔAに設定する。
【0022】この後は上記S1〜S6の処理を繰り返し
て被測流体に混入された空気量をA+ΔAとした場合の
圧力センサ4により測定された圧力値及び密度計5によ
り測定された密度値をサンプリングする。このように被
測流体に混入された空気量を更新しながらA+ΔA,A
+2ΔA,A+3ΔA…とした場合の大気圧から使用圧
までの圧力範囲をサンプリングする。
【0023】そして、S7において、予め設定された異
なる種類の被測流体(本実施例の場合、空気混入量が異
なる複数種)が全てサンプリングされたときは、S8に
進み、図3に示すような各被測流体毎にサンプリングさ
れた各圧力毎の大気圧密度−測定密度の関係を2次元の
表(テーブル)としてメモリ11に記憶させる。これ
で、補正データのサンプリングが終了する。
【0024】このようにして実際の被測流体の大気圧密
度−測定密度のデータを一定時間毎にサンプリングして
メモリ11に記憶させるため、メモリ11には常に最新
の補正データが記憶されている。そのため、被測流体の
気体混入量が変化しても更新された被測流体の大気圧密
度−測定密度のデータに基づいて大気圧密度ρ0 を求め
ることができるできるので、被測流体の特性に応じた正
確な密度を演算して求めることができる。従って、被測
流体の特性が理論式から外れている場合でも密度計5に
より測定された密度値を正確に大気圧密度に補正するこ
とができる。
【0025】尚、上記S1の攪拌機1の容器6に供給さ
れる空気量の設定及び、S2のポンプ3により加圧され
る圧力の設定は、自動的に行っても良いし、あるいはプ
リセットスイッチ等を使用して手動操作で設定すること
も可能である。次に密度演算器10が実行する図5の密
度補正処理につき説明する。尚、密度演算器10は予め
設定された所定時間毎に密度補正処理を繰り返し実行す
る。
【0026】密度演算器10はS11で、圧力センサ4
により測定された圧力値を読み込む。続いて、S12で
密度計5により測定された密度値ρを読み込む。次のS
13では、圧力センサ4により測定された圧力値と、密
度計5により測定された密度値とをパラメータとしてメ
モリ12に記憶されたテーブル(各圧力毎の大気圧密度
−測定密度の関係)から当該被測流体の大気圧密度ρ0
を求める。
【0027】そして、次のS14に進み、圧力センサ4
の圧力値と密度計5の密度値の近似値に対応する大気圧
密度から近似値を補間演算する。続いて、S15に進
み、上記のようにして演算された大気圧密度ρ0 を出力
すると共に表示する。これで、管路2を給送される被測
流体の密度測定が終了する。
【0028】制御回路12は上記密度演算器10から出
力された大気圧密度ρ0 を監視し、管路2を給送される
被測流体が予め設定された目標密度を保つように攪拌機
1のモータ8及びポンプ3を駆動制御する。その際、密
度計5により測定された密度値がメモリ11に記憶され
た補正データのテーブル(図3参照)により正確に大気
圧密度に補正されるため、これの密度値を元に攪拌機1
のモータ8及びポンプ3を駆動制御する際、より誤差の
少ない精密な制御を行える。
【0029】また、上記説明では、メモリ11に補正デ
ータのテーブルが記憶されているものとしたが、これに
限らず、被測流体の各圧力、密度に対応した複数の近似
式を記憶させ、その中から対応する近似式を選択して演
算を行うようにしても正確な大気圧密度を求めることが
できる。
【0030】尚、上記実施例では、振動式密度計を一例
として挙げたが、これに限らず、これ以外の密度計(例
えば差圧法による密度計や放射線法による密度計等)に
も適用することができるのは勿論である。また、上記実
施例では、制御回路12を密度演算器10と別体な構成
としたが、制御回路12と密度演算器10とが一体な構
成のものとしても良いのは勿論である。
【0031】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、補正デー
タ採取手段によりサンプリングされた補正データを記憶
し、密度計測部で計測された密度計測値を記憶手段に記
憶された補正データに基づいて補正演算するため、実際
に計測する被測流体の補正データを作成し、この補正デ
ータを逐次更新して最新の補正データで測定値を補正す
ることができる。そのため、圧力変化に拘わらず基準圧
力に対応する密度を正確に求めることができ、例え流体
の特性が理論式の適用範囲から外れた場合でも正確な密
度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる密度計が適用された計測システム
の構成図である。
【図2】圧力に応じた被測流体の密度変化(圧力−密度
の関係)を特性を示すグラフである。
【図3】密度計により計測された被測流体の密度ρを基
準圧力(大気圧)の密度ρ0 に補正するグラフである。
【図4】密度演算器が実行する補正データ採取処理のフ
ローチャートである。
【図5】密度演算器が実行する密度補正処理のフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 攪拌機 2 管路 3 ポンプ 4 圧力センサ 5 密度計 6 容器 7 プロペラ 8 モータ 10 密度演算器 11 メモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体の密度を計測する密度計測部と、該
    密度計測部で計測された密度を補正演算する密度演算部
    とを有する密度計において、 前記密度演算部は、 補正データをサンプリングする補正データ採取手段と、 該補正データ採取手段によりサンプリングされた補正デ
    ータを記憶する記憶手段と、 前記密度計測部で計測された密度計測値を前記記憶手段
    に記憶された補正データに基づいて補正演算する補正演
    算手段と、 からなることを特徴とする密度計。
JP16025796A 1996-06-20 1996-06-20 密度計 Pending JPH1010031A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16025796A JPH1010031A (ja) 1996-06-20 1996-06-20 密度計

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JP16025796A JPH1010031A (ja) 1996-06-20 1996-06-20 密度計

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JPH1010031A true JPH1010031A (ja) 1998-01-16

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ID=15711104

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JP16025796A Pending JPH1010031A (ja) 1996-06-20 1996-06-20 密度計

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Cited By (8)

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