JPS60135745A - 比重計 - Google Patents
比重計Info
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- JPS60135745A JPS60135745A JP24859483A JP24859483A JPS60135745A JP S60135745 A JPS60135745 A JP S60135745A JP 24859483 A JP24859483 A JP 24859483A JP 24859483 A JP24859483 A JP 24859483A JP S60135745 A JPS60135745 A JP S60135745A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/10—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing bodies wholly or partially immersed in fluid materials
- G01N9/20—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing bodies wholly or partially immersed in fluid materials by balancing the weight of the bodies
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
モーメントを利用して液体の比重を検出する比重計に関
する。
する。
従来の比重計は液体に浮かぶ中空なフロートを用いて、
□そのフロートの吃水量により流体の比重をめていた。
□そのフロートの吃水量により流体の比重をめていた。
このような従来の比重計では、比重値の大きな流体では
肉厚を大にできてフロートの強度を大にすることはでき
たが、比重値の小さな流体を計測する場合はフロートな
゛軽量化せねば関係上向の薄いもの圧せねばならず、た
めにフロートは耐”正性が低下し、強度上問題が生じた
。
肉厚を大にできてフロートの強度を大にすることはでき
たが、比重値の小さな流体を計測する場合はフロートな
゛軽量化せねば関係上向の薄いもの圧せねばならず、た
めにフロートは耐”正性が低下し、強度上問題が生じた
。
本発明は、流体中に２箇の剛体を設けることで流体の比
重を簡単かつ的確に測定できるようにしたもので、以下
本発明を実施例図に基いて説明する。
重を簡単かつ的確に測定できるようにしたもので、以下
本発明を実施例図に基いて説明する。
第１図で、容器１には流体２が入っており、中実剛体で
ある物体４を一端に有するアーム６が水平支点３によっ
゛て゛回動可能となっている。
ある物体４を一端に有するアーム６が水平支点３によっ
゛て゛回動可能となっている。
第２図では、容器１内の流体中に、アーム８で連結され
た２つの物体４と９を配置してあり、アーム８は水平な
ピン支点３によ゛って回動可能となっている。
た２つの物体４と９を配置してあり、アーム８は水平な
ピン支点３によ゛って回動可能となっている。
第３図は本発明の応用例図で、容器１１には流体２１が
入っており、流体２１中には比重計全体を支える垂直ロ
ッド１２が設けられ゛ている。しかしてロッド１２には
止子２本の□アーム２０Ａ，２０Ｂの中心部がピン１３
ｄ“より゛回動可能に取□り付けられ、各チームの両端
にはそれぞれピン１３により左右のデーム°ＩＯＡとＩ
ＯＢがｉ゛れｉれ回動□可能に連結されて、平行四辺形
リ〉ファームを構成して（ミる。
入っており、流体２１中には比重計全体を支える垂直ロ
ッド１２が設けられ゛ている。しかしてロッド１２には
止子２本の□アーム２０Ａ，２０Ｂの中心部がピン１３
ｄ“より゛回動可能に取□り付けられ、各チームの両端
にはそれぞれピン１３により左右のデーム°ＩＯＡとＩ
ＯＢがｉ゛れｉれ回動□可能に連結されて、平行四辺形
リ〉ファームを構成して（ミる。
しかして一方のアームＩＯＡの中間部には差動トランス
用鉄片１６を内蔵した物体１５を設けてあり、他方アー
ムＩＯＢの中間には電磁石用マグネット１９を内蔵した
物体１７を設けである。各物体１５２．。
用鉄片１６を内蔵した物体１５を設けてあり、他方アー
ムＩＯＢの中間には電磁石用マグネット１９を内蔵した
物体１７を設けである。各物体１５２．。
１７はアームＩＯＡ、ＩＯＨに固定されているので、ア
ームＩＯＡが下降すればそれにともなって物体１５も下
降し、その動きはアーム２０を介してアーム１０Ｂを上
昇させ、物体１７は上昇する。
ームＩＯＡが下降すればそれにともなって物体１５も下
降し、その動きはアーム２０を介してアーム１０Ｂを上
昇させ、物体１７は上昇する。
また、物体１５のまわり罠は差動トランスのコイル１４
が設げられ、このコイルはロッド１２からのステー１５
ａによって支えられている。さらに反対側には物体１７
をかこむようにして電磁石のコイル１８が設げられてお
り、同コイルはロッド１２かものステー１８ａによって
支えられている。
が設げられ、このコイルはロッド１２からのステー１５
ａによって支えられている。さらに反対側には物体１７
をかこむようにして電磁石のコイル１８が設げられてお
り、同コイルはロッド１２かものステー１８ａによって
支えられている。
第４図では容器２２の流体２３中に、直径亘りのアーム
３２を有する円形リング３Ｏが設けられ、アーム３２は
中心部が水平ピン３１によって回転できるよう支持され
ている。
３２を有する円形リング３Ｏが設けられ、アーム３２は
中心部が水平ピン３１によって回転できるよう支持され
ている。
リング３０の左側部には差動トランス用鉄片２７が内蔵
された物体２６が、右側部には電磁石用マグネット２９
が内蔵された物体２８が設けられており、両物体のまわ
りには差動トランス用のコイル２４．電磁石用のコイル
２５が配せられている。
された物体２６が、右側部には電磁石用マグネット２９
が内蔵された物体２８が設けられており、両物体のまわ
りには差動トランス用のコイル２４．電磁石用のコイル
２５が配せられている。
第５図では、流体３４０入っている容器３３内に軸受３
９，４１にて支承される回転軸３８が設けられ、この回
転軸へこれと直交するアーム３７が取り付けられていて
、アーム３７０両端に物体３５．３６が設けられている
。しかして回転軸３８の一端にはマグネットカップリン
グ用円板４２が設けられ、容器３３の外側忙は前記円板
４２に対応するマグネットカップリング用円板４３があ
って、円板４３の中心には突端に針４６を有するアーム
４４が接続され、針４６の動きを目盛板４５から読み取
れるよう処しである。
９，４１にて支承される回転軸３８が設けられ、この回
転軸へこれと直交するアーム３７が取り付けられていて
、アーム３７０両端に物体３５．３６が設けられている
。しかして回転軸３８の一端にはマグネットカップリン
グ用円板４２が設けられ、容器３３の外側忙は前記円板
４２に対応するマグネットカップリング用円板４３があ
って、円板４３の中心には突端に針４６を有するアーム
４４が接続され、針４６の動きを目盛板４５から読み取
れるよう処しである。
以上の図示した実施例について具体的に説明する。
第１図は本発明の詳細な説明したもので、いま流体２の
比重をＳ、物体４の質量をＭ２体積を■とすれば、流体
中の物体４には重心５に対して上向きの力Ｆ１が浮力と
して加わる。Ｆ１＝ＶＳなので、物体４は下向きの重力
Ｆ２（Ｆ２＝Ｍｇ）との差の力（’Ｍｇ−ＶＳ）が重心
′Ｓに加わることになる□。物体４が剛体で流体２の比
重が小さいとすると下向きの力Ｆ２が大きいので物体４
は下に沈もうとするが、ここでアーム６を水平に保つよ
うにビン支点３の右回りの回転方向にモーメントＭを加
えるとする。すると１、アーム６が水平、つまり釣り合
った状態でＭ ＝ ＡＩ （Ｍｇ−ＶＳ）の式が成り立
つことになる。
比重をＳ、物体４の質量をＭ２体積を■とすれば、流体
中の物体４には重心５に対して上向きの力Ｆ１が浮力と
して加わる。Ｆ１＝ＶＳなので、物体４は下向きの重力
Ｆ２（Ｆ２＝Ｍｇ）との差の力（’Ｍｇ−ＶＳ）が重心
′Ｓに加わることになる□。物体４が剛体で流体２の比
重が小さいとすると下向きの力Ｆ２が大きいので物体４
は下に沈もうとするが、ここでアーム６を水平に保つよ
うにビン支点３の右回りの回転方向にモーメントＭを加
えるとする。すると１、アーム６が水平、つまり釣り合
った状態でＭ ＝ ＡＩ （Ｍｇ−ＶＳ）の式が成り立
つことになる。
ここでＢｇｓＶは定数なので、比重ＳはＭの値より
でめることができる。
しかしこの場合はモーメントの値で比重を計測、するよ
り第２図のよコ、に１体積？違った２つの物体４と９を
天秤、棒の両端に、平、り付けて中間に支点を設ければ
、物体９０重心に架わる下向き、の力Ｆ５より比重をめ
る３督、ができ、る・第２図で流体２中物体４は質量Ｍ
Ｉ２体積ｖ１とし、物体９は同じく質量Ｍ２１体積ｖ２
とすると、物体４のＦ１＝Ｖ、・Ｓ、Ｆ務＝Ｍ１・ｇと
なる。−万物体９に加わる上向きの力Ｆ３と下向きの力
Ｆ４は、Ｆ ３ ＝ Ｌ・Ｓ、Ｆ４＝Ｍ２・ｇとなる。
り第２図のよコ、に１体積？違った２つの物体４と９を
天秤、棒の両端に、平、り付けて中間に支点を設ければ
、物体９０重心に架わる下向き、の力Ｆ５より比重をめ
る３督、ができ、る・第２図で流体２中物体４は質量Ｍ
Ｉ２体積ｖ１とし、物体９は同じく質量Ｍ２１体積ｖ２
とすると、物体４のＦ１＝Ｖ、・Ｓ、Ｆ務＝Ｍ１・ｇと
なる。−万物体９に加わる上向きの力Ｆ３と下向きの力
Ｆ４は、Ｆ ３ ＝ Ｌ・Ｓ、Ｆ４＝Ｍ２・ｇとなる。
この場合、流、体２によりアーム８は左下りに傾くので
物体９の重心７にアーム８が水平になるような力Ｆ５を
加え、水平に釣り合った状態でＦ５を検出すれば、Ｍ１
１Ｍ２Ｍｌ、Ｖｔ、ｇは定数なので、これらの値から比
重Ｓは でめられる。
物体９の重心７にアーム８が水平になるような力Ｆ５を
加え、水平に釣り合った状態でＦ５を検出すれば、Ｍ１
１Ｍ２Ｍｌ、Ｖｔ、ｇは定数なので、これらの値から比
重Ｓは でめられる。
これらの原〒を臀とに実際の比重計の一実施例を示した
のが第３図で、被計測流体２１０入っている容器１１に
比重計を完全に浸す。物体１５．と１７は上下に自由に
垂直移動可７、能なので、流体２１の比重いかんによっ
て物体１５と１７は上下方向に移動する。この、移動を
差動トランスのコイル１４により検出する。鉄片１６が
移動すれ＆壬差動、トランスには電圧が検出され、水平
状態を保つ為に電磁石１８の電磁力を強くすれば、物体
１７中にはマグネットが内蔵されているため吸引されて
、物体１７はもとの位置にもどる。マグネットと電磁石
１８との間に働く力は流体の比重に比例し。
のが第３図で、被計測流体２１０入っている容器１１に
比重計を完全に浸す。物体１５．と１７は上下に自由に
垂直移動可７、能なので、流体２１の比重いかんによっ
て物体１５と１７は上下方向に移動する。この、移動を
差動トランスのコイル１４により検出する。鉄片１６が
移動すれ＆壬差動、トランスには電圧が検出され、水平
状態を保つ為に電磁石１８の電磁力を強くすれば、物体
１７中にはマグネットが内蔵されているため吸引されて
、物体１７はもとの位置にもどる。マグネットと電磁石
１８との間に働く力は流体の比重に比例し。
かつその力は電磁石に流す電流値に比例するため、電磁
石１８Ｆｃ流した電流値を測定すれば比重Ｓを検出する
ことができる。この場合物体１７が大きく移動すれば差
動トランスのコイル１４は水平からずれたことを検出し
つづけるので電磁石１８０力なさらに強くする。これに
より差動トランス１４が水平を検出すれば、電磁石１８
への電流はその値で停止する。
石１８Ｆｃ流した電流値を測定すれば比重Ｓを検出する
ことができる。この場合物体１７が大きく移動すれば差
動トランスのコイル１４は水平からずれたことを検出し
つづけるので電磁石１８０力なさらに強くする。これに
より差動トランス１４が水平を検出すれば、電磁石１８
への電流はその値で停止する。
この様に差動トランス１４と電磁石１８はフィードバッ
ク制御を行なう。
ク制御を行なう。
第４図は２番目の実施例で、回転型のリング３Ｏにより
物体２６と２８の動きを検出できるようになっている。
物体２６と２８の動きを検出できるようになっている。
容器２２に流体２３が満たされれば、物体２６と２８と
の体積の違いからリング３０が支点３１を中心に円周方
向に回転し、これを電磁石のコイル２５カ前述転のごと
く物体２８を吸引して元の位置にもどし、この時の電磁
石のコイル２５に加えた電流により、流体２３の比重を
検出している。
の体積の違いからリング３０が支点３１を中心に円周方
向に回転し、これを電磁石のコイル２５カ前述転のごと
く物体２８を吸引して元の位置にもどし、この時の電磁
石のコイル２５に加えた電流により、流体２３の比重を
検出している。
またこの場合は電磁石のコイル２５とマグネット２９を
取り除き、支点３１にサーボモーターを接続すれば、支
点３１に加えるトルクにより比重をめることもできる。
取り除き、支点３１にサーボモーターを接続すれば、支
点３１に加えるトルクにより比重をめることもできる。
第５図は本発明の原理を用いた簡単な比重計の実施例で
、容器３３内の体積を異にする物体３５と３６に作用す
る浮力の差によって回転軸３８が回転する。その回転を
マグネットカップリング用の円板４２から容器３３の外
側に位置するマグネットカップリング用円板４３に伝え
、針４６が回転して、その動きを目盛４５によって読み
取ることにより容器３３内の流体３４の比重を検出する
ことができる。
、容器３３内の体積を異にする物体３５と３６に作用す
る浮力の差によって回転軸３８が回転する。その回転を
マグネットカップリング用の円板４２から容器３３の外
側に位置するマグネットカップリング用円板４３に伝え
、針４６が回転して、その動きを目盛４５によって読み
取ることにより容器３３内の流体３４の比重を検出する
ことができる。
この場合、流体３４の比重が大きければ大きいほど針４
６は左側へ回転し、比重が小さければ小さいはと右側へ
回転する。
６は左側へ回転し、比重が小さければ小さいはと右側へ
回転する。
以上の如く、本発明では２つの物体は液面に浮く軽いも
のである必要はなく、物体は中空体でない中実体にして
重量のあるものでも一向に差支えない。したがって耐圧
強度の大なる物体を使用でき、耐圧性にすぐれ、それで
いて精度の高い比重計を提供することができる。
のである必要はなく、物体は中空体でない中実体にして
重量のあるものでも一向に差支えない。したがって耐圧
強度の大なる物体を使用でき、耐圧性にすぐれ、それで
いて精度の高い比重計を提供することができる。
第１図と第２図は本発明の原理図、第３図乃至第５図は
具体的実施例を示す図である。 図中 １、１１．２２．３３ 容器 ２．２１．２３．３４
流体３、１３．３１．３９．４０ 支点 ４、９，１５．１７．２６．２８．３５．３６ 物体６
、８．２０．３０．３２．３８．３７．４４． ＩＯＡ
、 ＩＯＢ ７−ム５．７重心１４，２４ 差動トラン
ス用コイル１６、２７ 鉄片 １９．２９′マグネツト
４２、４３ マグネットカップリング ４６ 針４５
目盛 １２．４１ 支柱 出願人東京計装株゛式会社 代理人 弁理士 前 １）清 美 手続補正書 特許庁長官若杉和犬殿 １ 事件の表示 昭和 ５８年 特 許 願第２４８５９４号２、発明の
名称 比重計 ３、 補正をする者 事件との関係 出願人 住 所 氏 名（名称）東京計装株式会社 ４、代理人 ５、 補正命令の日付 自 発 補正の内容 （１） 明細書中、第１頁１９行目 「軽量化せねば」を 「軽量化せねばならない」に訂正する。 （２） 同書中、第３頁１１行目 「１５ａ」を 「１４ａ」に訂正する。 （３） 同書中、第４頁１４行目 「にしである。」の次に 「また、シャフト３８には、シャフト３８に作用するモ
ーメントがＯのときにアーム３７を水平ならしめるため
に適宜のばね、例えば渦巻きばね４７が設けられている
。」を追加する。 （４） 同書中、第８頁１０行目 「回転軸３８が」を ［回転軸３８にモーメントが生じ、このモーメントと渦
巻きばね４７の復元モーメントとが等しくなる角度まで
」に訂正する。 （５） 同書中、第９頁１７行目 「支柱」の次に
具体的実施例を示す図である。 図中 １、１１．２２．３３ 容器 ２．２１．２３．３４
流体３、１３．３１．３９．４０ 支点 ４、９，１５．１７．２６．２８．３５．３６ 物体６
、８．２０．３０．３２．３８．３７．４４． ＩＯＡ
、 ＩＯＢ ７−ム５．７重心１４，２４ 差動トラン
ス用コイル１６、２７ 鉄片 １９．２９′マグネツト
４２、４３ マグネットカップリング ４６ 針４５
目盛 １２．４１ 支柱 出願人東京計装株゛式会社 代理人 弁理士 前 １）清 美 手続補正書 特許庁長官若杉和犬殿 １ 事件の表示 昭和 ５８年 特 許 願第２４８５９４号２、発明の
名称 比重計 ３、 補正をする者 事件との関係 出願人 住 所 氏 名（名称）東京計装株式会社 ４、代理人 ５、 補正命令の日付 自 発 補正の内容 （１） 明細書中、第１頁１９行目 「軽量化せねば」を 「軽量化せねばならない」に訂正する。 （２） 同書中、第３頁１１行目 「１５ａ」を 「１４ａ」に訂正する。 （３） 同書中、第４頁１４行目 「にしである。」の次に 「また、シャフト３８には、シャフト３８に作用するモ
ーメントがＯのときにアーム３７を水平ならしめるため
に適宜のばね、例えば渦巻きばね４７が設けられている
。」を追加する。 （４） 同書中、第８頁１０行目 「回転軸３８が」を ［回転軸３８にモーメントが生じ、このモーメントと渦
巻きばね４７の復元モーメントとが等しくなる角度まで
」に訂正する。 （５） 同書中、第９頁１７行目 「支柱」の次に
Claims (1)
- 水平軸のまわりに回転でき、しかも左右相対峙る箇所に
体積を異にする２つの物体を有する回転体と、液中にお
ける前記物体に作用する浮力の差に基く回転体のモーメ
ントを検出する手段とを備えることを特徴とする比重計
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859483A JPS60135745A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 比重計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859483A JPS60135745A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 比重計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135745A true JPS60135745A (ja) | 1985-07-19 |
Family
ID=17180433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24859483A Pending JPS60135745A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 比重計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135745A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06500168A (ja) * | 1990-08-23 | 1994-01-06 | ウォーラー，クライブ グレゴリー | 差動フロート手段およびそれを有するセンサ手段 |
| US6334091B1 (en) | 1997-11-12 | 2001-12-25 | Nec Corporation | Apparatus and method for sensing solute concentration |
| WO2014054728A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | Ｋｓコンサルタント株式会社 | 比重測定方法及び比重測定装置 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP24859483A patent/JPS60135745A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06500168A (ja) * | 1990-08-23 | 1994-01-06 | ウォーラー，クライブ グレゴリー | 差動フロート手段およびそれを有するセンサ手段 |
| US6334091B1 (en) | 1997-11-12 | 2001-12-25 | Nec Corporation | Apparatus and method for sensing solute concentration |
| WO2014054728A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | Ｋｓコンサルタント株式会社 | 比重測定方法及び比重測定装置 |
| JPWO2014054728A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2016-08-25 | Ｋｓコンサルタント株式会社 | 比重測定方法及び比重測定装置 |
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