JPS6129657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被測定体の密度をあらかじめ定めた
基準温度における密度に換算して知る装置に関す
る。

一般に液体の密度は、温度が高くなると減少す
る。すなわち、液体の密度の温度係数は負を示
す。このような液体の密度を工業的に測定するに
際して、密度を基準温度に換算してみる場合があ
る。例えば、液体の密度を測定し、それを液体濃
度で表わす場合や、密度信号で硫黄濃度信号の補
償演算をなす場合（放射線を用いた石油硫黄計）
等がある。密度を基準温度に換算する手段とし
て、従来方式は、測温抵抗体（温度センサ）を一
辺とするブリツジ回路を構成し、基準温度におけ
るブリツジ回路の出力信号が零となるようにし、
液体温度が基準温度より変化したとき、その差に
応じて、あらかじめ設定された密度の温度係数に
よる出力信号を密度信号に加減算する構成をなし
ていた。この場合、基準温度設定は、ブリツジの
一辺の可変抵抗器で与え、温度係数は、ブリツジ
の電源電圧を変化させるようにして与えている。
上記温度係数は、実際の液体においては直線関係
にないが、比較的狭い幅では直線関係とみなして
扱つている。

このような従来方式にあつては、密度測定レン
ジが狭い（温度係数があまり変化しない）場合や
被測定液の温度と基準温度との差が小さい（補償
量が小さい）場合にはあまり問題とならなかつた
が、密度測定レンジが広いにもかかわらず高精度
が要求される場合や被測定液の温度と基準温度と
の差が大きい場合には実用上問題となるほどの誤
差を生じていた。実際、石油製品、特に重油の密
度測定において、液温は約100℃で基準温度は15
℃となつており、密度の温度係数は第１図のよう
になつているため（JIS K2250による）、測定密
度を精度よく基準温度換算することが難しかつ
た。なお、第１図において、横軸は基準温度To
（図において15℃）における石油製品の密度ρ_T
ｐ、縦軸は石油製品の平均温度係数α（ρ_Tp）を
示す。

更に、装置を校正する際、校正液として種々の
液が用いられるが、これら校正液の温度係数は被
測定液の温度係数と異なつており、正しい校正を
行わんとすれば、使用される校正液に応じて、正
確な密度の温度係数を用いなければならない。

本発明は、これらの点に鑑みなされたものであ
り、その目的は、密度の基準温度換算における精
度が向上でき、更に、校正の際、正しい校正が行
える装置を提供することにある。

以下、図を参照して本発明について詳しく説明
する。

第２図は、本発明の一実施例による装置の構成
説明図である。第２図において、温度検出部１お
よび密度検出部５からは被測定液の温度Txおよ
び密度ρｘに対応する信号E₁およびE₅が連続し
て得られる。温度信号E₁は基準温度Toに対応す
る信号Eoと共に減算器２の入力となる。減算器
２はE₁−Eoの減算をなしTx−Toに対応する信号
E₂を出力し、乗算器３の一方の入力となる。こ
の乗算器の他方の入力は、関数発生器６の出力信
号E₆又は校正液の温度係数設定器７の出力信号
E₇がスイツチ９を介して与えられる構成になつ
ている。関数発生器６は、後述する加算器４の出
力E₄に対応して、密度の温度係数α（ρTo）に
対応する信号E₆を出力する機能を具備している
（第１図のグラフに基づく信号を出す。） 温度係数設定器７は係数設定ダイヤルの設定値
に比例した信号E₇を出力する機能を有する。ま
た、スイツチ９は信号判別器８の出力によつて制
御され、信号判別器８は基準となる信号E₈を設
定する設定部を有し、この設定信号E₈と入力信
号E₇を比較して、E₇＝E₈であるときには、信号
E₆を乗算器３へ、それ以外のときには、信号E₇
を乗算器３へ与えるような操作信号をスイツチ９
に与える機能を有している。

乗算器３は上記信号E₂とE₆或はE₂とE₇の乗算
をし、その積に対応する信号E₃を出力する。信
号E₃は密度信号E₅と共に加算器４に与えられ、
加算器４はこれら二つの信号の加算をなして、そ
の和に対応する信号E₄を出力する。信号E₄は装
置の出力となると共に、前述のように関数発生器
６の入力となる。

上記の構成において、測定時に出力E₄から基
準温度換算密度を知る方法は以下の通りである。
即ち、各検出部、各演算器等の作動によつて得ら
れる信号E₄は(1)式の関係となる。

E₄＝E₅＋E₆（E₁＋E₀） ……(1) ところで、各信号は各物理量に対応しており、
以下の通り示すことができる。

E₀＝To…基準温度、E₁＝Tx…液の温度、E₄＝
ρTo…基準温度換算密度、E₅＝ρｘ…液の密
度、E₆＝α（ρTo）…基準温度における密度温
度係数 したがつて、(1)式は(2)式で表わすことができ、
加算器４の出力E₄から基準温度換算密度を知る
ことができる。

本発明では、このような方式に加え、装置の校
正時においても、校正液に応じた正確な温度係数
を用いて校正が行える。一般に、密度計の校正液
として、化学的に安定で危険度が小さく、かつ、
洗浄排出が容易な液体、例えば、トルエン、ヘキ
サン、シクロヘキサン等が用いられている。当
然、これらの校正液の温度係数と被測定液の温度
係数が異なる。したがつて、校正時に校正液の温
度係数に対応する信号を、乗算器３に与えなけれ
ば、信号E₄で得られる基準温度換算密度の値は
正確なものとはなり得ない。

そこで、装置の校正に際し信号判別器８の基準
信号E₈を、密度測定レンジの中間値における温
度係数に対応する値に設定すると共に、温度係数
設定器７の係数を校正液の温度係数に合せる。

上記操作をなして校正液を装置に提供すれば、
温度係数設定器７に特定の値を設定したとき、す
なわち、校正液の密度の温度係数が関数発生器６
の特性に等しいか、又は近似の値を示すときの
み、関数発生器６の信号E₆を用いて演算をな
し、それ以外は、校正液そのものの温度係数を用
いることとなる。したがつて、信号E₄で得られ
る校正液の基準温度換算密度は正確な値を示すこ
とができる。

以上詳しく説明したように、本発明によれば、
基準温度換算に際して、常に、正確な密度の温度
係数を用いて演算をなし得るので、高精度で、被
測定液の基準温度換算密度を知ることができ、ま
た、装置の校正に際し、いかなる校正液を用いて
も、校正液毎に、正確な密度の温度係数を用いて
校正をなし得るので、校正密度の向上が期待でき
る。

尚、関数発生器６への入力を信号E₄に代え
て、信号E₅を与える構成をなして、関数発生器
６を作動させた場合、精度は低下するが同様の作
用効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、関数発生器の入出特性の一例であつ
て、石油製品の基準温度換算密度における温度係
数を示す図、第２図は、本発明の一実施例による
装置の構成説明図である。 １……温度検出部、２……減算器、３……乗算
器、４……加算器、５……密度検出部、６……関
数発生器、７……温度係数設定器、８……信号判
別器、９……スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被測定液の密度および温度を測定し、基準温
   度換算密度信号を出力する装置において、前記密
   度信号又は基準温度換算密度信号を入力とし、該
   密度又は基準温度換算密度における密度温度係数
   に対応する信号を出力する第１の手段と、基準温
   度に対応する信号が与えられ、該信号と前記温度
   信号との差に対応する信号を出力する第２の手段
   と、校正液の密度温度係数に対応する信号を出力
   する第３の手段と、前記第２の手段および前記第
   １の手段又は第３の手段の出力信号を入力とし、
   該二つの信号の積に対応する信号を出力する第４
   の手段と、前記第３の手段の出力信号を入力とな
   し、あらかじめ定めた信号の値との比較をなし
   て、該二つの信号が等しいときに、前記第１の手
   段の出力を、また、それ以外のときに、前記第３
   の手段の出力を前記第４の手段の一方の入力とな
   す第５の手段と、前記第４の手段の出力信号およ
   び前記密度信号を入力とし、該二つの信号の和に
   対応する信号を出力する第６の手段を具備して、
   該第６の手段の出力信号から基準温度換算密度を
   知ることを特徴とする装置。