JPS6373147A - Solute-concentration measuring device and method - Google Patents
Solute-concentration measuring device and methodInfo
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Landscapes
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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。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は溶質濃度を測定する装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] This invention relates to a device for measuring solute concentration.
種々の産業分野、特に醸造、蒸溜およびソフト飲料の分
野では、溶液中の溶質、例えばエクールの濃度を測定す
ることによって溶液中における特足のプロセスの進捗状
況を監視することがしばしば行なわれている。In various industrial fields, especially in the field of brewing, distillation and soft drinks, it is often carried out to monitor the progress of specific processes in solution by measuring the concentration of solutes in solution, such as ecours. .
現在、溶液中の溶質の濃度を測定するには溶液のサンプ
ルな嘔出したうえ分析している。従って、精度の高いプ
ロセス監視を行うには規則的な間隔でサンプルを採取し
なければならない。しかしながら、サンプルの採取には
時間が消費されることと、多くの場合、プ鴛セスの進行
途中で溶液からサンプルを採取するのは不便であるとい
う問題が6る。Currently, to measure the concentration of solutes in a solution, a sample of the solution is vomited and then analyzed. Therefore, samples must be taken at regular intervals for accurate process monitoring. However, a problem is that sample collection is time consuming and in many cases it is inconvenient to sample the solution during the process.
上述の問題は、−面において、溶液を受容する容器、超
音波発信機および超音波受信機からなる装置であって、
超音波発信機からの信号が受信機によりて検出すべき容
器中の溶液中を貫通するように超音波発信機および超音
波受信機が容器の避に装着されており、且つ、信号の発
信と検出との間の時間差を測定する手段が設けられてい
ることを特徴とする溶質濃度測定装置によりて解決てれ
る。The above-mentioned problem, in one aspect, concerns an apparatus consisting of a container for receiving a solution, an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver,
An ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver are mounted on the container so that the signal from the ultrasonic transmitter penetrates through the solution in the container to be detected by the receiver, and This problem is solved by a solute concentration measuring device characterized by being provided with means for measuring the time difference between detection and detection.
また、他の一面において、超音波信号が既知長さを有す
る溶液中を貫通するのに所要な時間を測定し、この測定
時間から溶液中の音速を測定し、該音速から溶液中の溶
質濃度を測定することを特徴とする溶液中の溶質濃度を
測定する方法によって達成される。In addition, in another aspect, the time required for an ultrasonic signal to penetrate a solution having a known length is measured, the sound speed in the solution is measured from this measurement time, and the solute concentration in the solution is determined from the sound speed. This is achieved by a method for measuring the solute concentration in a solution, which is characterized by measuring the solute concentration in a solution.
好ましくは、溶液を受容する容器は二つの対峙する平行
な壁体を有する。この壁体の一方に超音波受信機と超音
波発信機とを互に隣接して取付け、他方の壁体からの反
射信号を検知するように構成することができる。かくし
て、信号の通過長ざを大きくするとともに、反射信号を
検知する方式によりて、溶液の動きに原因する如何なる
速度の影響も反射によりて消去されるため流動する溶液
中での測定が可能になる。また、超音波発信機と超音波
受信機とをそれぞれ容器の対峙する壁体に取付けること
もできる。Preferably, the container for receiving the solution has two opposing parallel walls. An ultrasonic receiver and an ultrasonic transmitter can be mounted adjacent to each other on one of the walls to detect reflected signals from the other wall. In this way, by increasing the signal passing length and by detecting the reflected signal, any speed effects caused by the movement of the solution are canceled by reflection, making it possible to perform measurements in flowing solutions. . Further, the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver can be respectively attached to opposing walls of the container.
好ましくは、溶液を受容する容器は或る長嘔を有するチ
ューブ状をなす。その両端に流体取入口および流体取出
口を配置することができる。テエープは、空気の通過排
出を容易ならしめるため、その一端から他端へ向って傾
斜して配置することができる。Preferably, the container receiving the solution is in the form of a tube with some length. A fluid inlet and a fluid outlet can be arranged at both ends thereof. The tape can be arranged at an angle from one end to the other to facilitate the passage and evacuation of air.
超音波発信機からの信号は、好ましくは超音波・母ルス
の形態であって、超音波発信機中の結晶に電圧を付与す
ることによりて発生する。The signal from the ultrasound transmitter is preferably in the form of an ultrasound wave and is generated by applying a voltage to a crystal in the ultrasound transmitter.
時間差測定手段は好ましくは20mヘルツの時計である
。The time difference measuring means is preferably a 20 MHz clock.
溶液中の音速は溶液中に存在する溶質濃度に依存して変
動するので、溶液中の音速を測定するととによシ溶質濃
度を決定することができる。The speed of sound in a solution varies depending on the concentration of solute present in the solution, so measuring the speed of sound in a solution can help determine the concentration of solute.
以下、本発明の実施態様を添付図面を参照しつつ説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
@1図ないし第4図に示す本発明の溶質@度測定装置は
、或る長さをもつテ為−ブ(容器)1、超音波発信機2
、超音波受信機3、パルス発振機4、時計5およびマイ
クロプロセサー6からなる。The solute concentration measuring device of the present invention shown in Figures 1 to 4 includes a container 1 having a certain length, an ultrasonic transmitter 2
, an ultrasonic receiver 3, a pulse generator 4, a clock 5, and a microprocessor 6.
チューブlの両端は取入端部7と取出端部8を具えてい
る。取入端部と取出端部はチ島−ブlの両端に溶接され
ており、それぞれチューブ1の中心軸に直交する端板9
および10を具えている。Both ends of the tube l have an inlet end 7 and an outlet end 8. The inlet end and the outlet end are welded to both ends of the tube 1, and each end plate 9 is perpendicular to the central axis of the tube 1.
and 10.
取入端部7と取出端部8は、T字型接合体の一つの枝管
を切取り、この切取端にそれぞれ端板9および10が収
付けられた構造を有している。取入端部7と取出端部8
のそれぞれ接続用管11および12には、ナツト14に
よりて上・下流の配管と接続するためのねじ山13が刻
まれている。The inlet end 7 and the outlet end 8 have a structure in which one branch pipe of the T-shaped joint is cut out, and end plates 9 and 10 are housed in the cut ends, respectively. Inlet end 7 and outlet end 8
Each of the connecting pipes 11 and 12 is provided with a thread 13 for connection to upstream and downstream piping with a nut 14.
一実施態様においてはチューブ1は軟鋼フレーム15に
装着でれる。チューブ1の取入端部7が鉛直スペーサ管
を介して別のチューブに接続されている。スペーサ管は
、チ為−ブ1を貫通する流れが停止した時にチューブl
が溢れるように作用する。チューブ1は、空気の排出を
確保するために流体流動方向に向って水平方向から5反
傾斜している。In one embodiment, the tube 1 is attached to a mild steel frame 15. The inlet end 7 of the tube 1 is connected to another tube via a vertical spacer tube. The spacer tube is inserted into the tube 1 when the flow through the tube 1 stops.
It acts like it's overflowing. The tube 1 is inclined 5 degrees from the horizontal towards the fluid flow direction to ensure air evacuation.
チ晶−プ1の取出端部8けホースに接続されていて、こ
のホースはタンク取入口に連りている。The outlet end of the chip 1 is connected to eight hoses, which lead to the tank intake port.
超音波発信機2および超音波受信!13は金属シリンダ
ーケース中に収容でれていて、これらは導音性ペースト
によりて取出端部8の端板lOの外表面に取付けられて
いる。パルス発振機4から超音波発信機2中の結晶に電
圧が付与されると1.5鵠ヘルツにおいて超音波tJ?
ルスが発生し、このパルスは端板lOからチェーf1中
を貫通し、反対側の端板9によって反射して端板10に
戻シ、超音波受信機3によりて検出される。フライト時
間は、超音波受信機3が最初の波頂を検出する前に、2
0情ヘルツ、0.05μB//fルスの時計の/4ルス
によりてカウントする。時計5は・9ルス発振機4から
の信号によりて動き始め、超音波受信機3からの信号に
よって停止する。時計5からの信号はマイクロプロセサ
ー6に送られ、ここでこの信号は速度に変換される。Ultrasonic transmitter 2 and ultrasonic reception! 13 are housed in a metal cylinder case, and are attached to the outer surface of the end plate 10 of the take-out end 8 using sound-conducting paste. When a voltage is applied from the pulse oscillator 4 to the crystal in the ultrasonic transmitter 2, an ultrasonic wave tJ? at 1.5 Hertz is generated.
This pulse passes through the chain f1 from the end plate lO, is reflected by the opposite end plate 9, returns to the end plate 10, and is detected by the ultrasonic receiver 3. The flight time is 2 times before the ultrasonic receiver 3 detects the first wave crest.
Count by /4 Lus on a clock with 0 Hertz and 0.05 μB//f Lus. The clock 5 starts to move in response to a signal from the 9-Russ oscillator 4 and stops in response to a signal from the ultrasonic receiver 3. The signal from the clock 5 is sent to a microprocessor 6 where it is converted into speed.
第5図には、チ為−プ16に超音波発信機17と超音波
受信機18を取付けた別の配置を示している。この配置
は、チューブ1を上記のように取付けるのが適当でない
場合に適している。超音波発信機と超音波受信機をチュ
ーブの同じ側に配置して、超音波ノ々ルスを反対側のチ
ェープ面で反射させてもよい。このように配置すればチ
ューブ中の有効ノ量ス長はチューブ直径の2倍となる。FIG. 5 shows another arrangement in which an ultrasonic transmitter 17 and an ultrasonic receiver 18 are attached to the chip 16. This arrangement is suitable if mounting the tube 1 as described above is not suitable. The ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver may be placed on the same side of the tube and the ultrasonic nollus reflected from the opposite tapered surface. With this arrangement, the effective nozzle length in the tube will be twice the tube diameter.
液体中の音速は溶質濃度に依存して変動するので、上記
のような実施態様では測足せる音速に基づいて溶液中の
蔗糖濃度やエタノール濃度を決定することができる。Since the speed of sound in a liquid varies depending on the solute concentration, in the embodiment described above, the sucrose concentration and ethanol concentration in the solution can be determined based on the measurable sound speed.
液体中の音速はまた温度に依存して変動する。The speed of sound in liquids also varies depending on temperature.
第6図および第7図は、それぞれ、水中および蔗糖溶液
中における音速に及ぼす温度の影響を示すグラフである
。第6図および第7図に示てれるような情報がマイクロ
プロセサー6に与えられれば、水温または蔗糖溶液の温
度を測定することができる。さらに、マイクロプロセサ
ー6を、加熱/冷却系を作動せしめる制御器(図示せず
)に連結することによりて、温度制御を行うことができ
る。Figures 6 and 7 are graphs showing the effect of temperature on the speed of sound in water and sucrose solution, respectively. If information such as that shown in FIGS. 6 and 7 is provided to the microprocessor 6, it is possible to measure the temperature of the water or the sucrose solution. Additionally, temperature control can be achieved by linking the microprocessor 6 to a controller (not shown) that operates the heating/cooling system.
本発明の装置を用いて炭酸ガス含有溶液、例えばソフト
飲料中の蔗糖濃度を測定しようとするには、音速に及ぼ
す温度および二酸化炭素(CO2)の影響を補償しなけ
ればならない。温度計19(第1図)のような温度検知
器をチェ、−ブ1中に設けることによりて、信号をマイ
クロプロセサー6へ送シ、ここに具えられた対照表その
他の手段によって時計5からの信号を読む。非サンプル
採取型CO□濃度検知器を設け、この検知器からのr=
号をマイクロプロセサー6へ送って同様に読んで補償す
るO
第9図はソフト飲料製造業者にとってitと考えられる
蔗糖濃度範囲におけるM糖濃度と音速との関係を示して
おシ、この濃度範囲では音速は概して溶液の比重に比例
している。第8図のグラフに示すように、よシ大きな濃
度範囲においても、音速は溶液の比重および溶液の圧縮
性または体積弾性率に比例する。本発明の装置における
時間の精度が1.3msにおいて±0.05μBである
と誤差は±0.05’である。In order to measure the sucrose concentration in carbon dioxide-containing solutions, such as soft drinks, using the device of the invention, the influence of temperature and carbon dioxide (CO2) on the speed of sound must be compensated for. By providing a temperature sensor, such as a thermometer 19 (FIG. 1) in the check box 1, a signal is sent to the microprocessor 6 and from the clock 5 by means of a reference table or other means provided therein. read the signal. A non-sampling CO□ concentration detector is provided, and r=
Figure 9 shows the relationship between the M sugar concentration and the speed of sound in the sucrose concentration range that is considered to be useful for soft drink manufacturers. The speed of sound is generally proportional to the specific gravity of the solution. As shown in the graph of FIG. 8, even in a large concentration range, the sound velocity is proportional to the specific gravity of the solution and the compressibility or bulk modulus of the solution. If the time accuracy in the device of the invention is ±0.05 μB at 1.3 ms, the error is ±0.05'.
第10図および第11図はエタノール濃度変化が音速変
化に及ぼす影響を示している。醸造にとって重要な10
v/vチまでのエタノール濃度範囲では音速は直線的に
増大し、この傾向はほぼ20V/v%まで持続する。こ
の濃度を超えると音速は低減する。実際には、醸造にお
いてアルコール濃度は’l Q V/’V 4以上に上
昇することはないので実用上なんら支障はない。また、
酒精工業におけるように、アルコール濃度が約30V/
V%以下に低減することがない場合にも有用な測定結果
を得ることができる。本装置における時間の精度±0.
05m5の誤差は±0.01%である。FIGS. 10 and 11 show the influence of changes in ethanol concentration on changes in sound speed. 10 important things for brewing
The sound velocity increases linearly in the ethanol concentration range up to 20 V/v%, and this trend persists up to approximately 20 V/v%. Above this concentration, the speed of sound decreases. In reality, the alcohol concentration does not rise above 'lQV/'V4 during brewing, so there is no practical problem. Also,
As in the sake industry, the alcohol concentration is approximately 30V/
Useful measurement results can be obtained even when there is no reduction below V%. The accuracy of time in this device is ±0.
05m5 error is ±0.01%.
市販されているビールのかなりの割合は高濃度ビールの
稀釈によって製造されている。この稀釈は、高濃度ビー
ルにカット用アルコール飲料(カッティング・リカー)
を加えるととによって行われるが、この稀釈が音速に及
ぼす影響は第12図に示されている。稀釈前のビールの
濃度または比重が知られているならば、本発明の装置に
よって稀釈後の音速を監視することによって、稀釈され
たビールが正確な波度になっているか否か検定できる。A significant proportion of commercially available beer is produced by dilution of highly concentrated beer. This dilution is used for cutting alcoholic beverages (cutting liquor) into highly concentrated beer.
The effect of this dilution on the speed of sound is shown in Figure 12. If the concentration or specific gravity of the beer before dilution is known, by monitoring the sound velocity after dilution using the device of the present invention, it is possible to test whether the diluted beer has the correct wave degree.
音速から計算せる稀釈の測定値がマイクロブ四セサー内
の目標値とを比較して、補償信号が発せられて調整値の
設定が変えられ、その結果、添加されるカット用アルコ
ール飲料の量が適正値に制御される。このようにして、
WJ18図に略示するような装置を用いて高濃度ビール
の自動的稀釈システムが提供される。The dilution measurement value calculated from the sound velocity is compared with the target value in the Microbe sensor, and a compensation signal is generated to change the adjustment value setting, so that the amount of alcoholic beverage for cutting added is appropriate. Controlled by value. In this way,
An automatic dilution system for concentrated beer is provided using a device as schematically shown in Figure WJ18.
所望ならば、本発明の装置に3秒毎のディシイタル表示
読み出しを用意することができる。If desired, the device of the present invention can be provided with a digitized display readout every 3 seconds.
流水中で測定せる音速の変動は、第13図に示すように
、±0.1ル4以内でsb、従りて、ビール稀釈度の誤
差は±0.1’以内である。稀釈前の濃度または比重が
未知の場合または稀釈過程において毀知の値からずれる
ような場合には、稀釈前または稀釈後に濃度が測定でき
るよ5に装置を改変することができる。As shown in FIG. 13, the variation in sound speed that can be measured in flowing water is within ±0.1 l4, and therefore the error in beer dilution is within ±0.1'. If the concentration or specific gravity before dilution is unknown, or if it deviates from the known value during the dilution process, the apparatus can be modified in 5 so that the concentration can be measured before or after dilution.
第14図は、溶液中の蔗糖濃度の増大に伴う音速の増大
(線ABおよびCD)と、エタノール濃度の増大に伴う
音速の増大(iAcおよびBD)を示している。点りは
、先ず蔗糖次いでエタノールを加える(線ABD)かま
たは先ずエタノール次いで蔗糖を加える(liAcD)
ことによりて得られる混合物を示しておシ、醸造にとっ
てM要と考えられる笑用的範囲におけるM糖とエタノー
ルの製置増大が音速に及ぼす影響を示している。Figure 14 shows the increase in sound velocity with increasing sucrose concentration in the solution (lines AB and CD) and the increase in sound velocity with increasing ethanol concentration (iAc and BD). For lighting, first add sucrose and then ethanol (line ABD) or first add ethanol and then sucrose (liAcD).
The resulting mixture is shown to illustrate the effect on the speed of sound of increasing the amount of sugar and ethanol in the practical range considered necessary for brewing.
従って、本発明の方法によシ、醗酵すべき溶液の当初の
比重を測定することができる。溶液の当初の比重(0,
G、)は麦芽汁として知られる醗酵前の溶液の比重また
は密度である。測定時現在の比重を(P、G、)とする
。fg液中の可溶性固体およびエタノールの濃度(M言
すればP、G、)を例えばデンシトメーターで独立して
測定し、且つ音速を測定して15℃における値に補正す
るならば。Accordingly, the method of the invention makes it possible to determine the initial specific gravity of the solution to be fermented. The initial specific gravity of the solution (0,
G,) is the specific gravity or density of the pre-fermented solution known as wort. Let the current specific gravity at the time of measurement be (P, G,). If the concentrations of soluble solids and ethanol (in terms of M, P, G, etc.) in the fg solution are measured independently using a densitometer, and the speed of sound is measured and corrected to the value at 15°C.
当初の比重(0,G、)は下記式によシ算出することが
できる。0.G、=0.952(15℃における音速中
0.25P、G、−1467)
第19図に示す配置を用いて、本装置およびデンシトメ
ーターによってそれぞれ測定される音速。The initial specific gravity (0, G,) can be calculated using the following formula. 0. G, = 0.952 (0.25 P, G, -1467 in sound velocity at 15°C) Sound velocity measured by this device and a densitometer, respectively, using the arrangement shown in Figure 19.
温度およびP、G、または密度をマイクロプロセサーで
読む。比重測定値を醸造目的を以って正確なものとする
ために、液中に存在する二酸化炭素の量を適当なインラ
イン装置で測定しなければならない。それぞれの数値は
、上記式およびO,G、を用いてマイクロプロセサーに
よシ計算する。この計算において、時間差と比重(P、
G、)における誤差の組合せに基づく誤差の期待値は士
0.3′の範囲である。Read temperature and P, G, or density with microprocessor. In order to make the specific gravity measurements accurate for brewing purposes, the amount of carbon dioxide present in the liquor must be measured with suitable in-line equipment. Each numerical value is calculated by a microprocessor using the above formula and O, G. In this calculation, the time difference and specific gravity (P,
The expected value of the error based on the combination of errors in G, ) is in the range of -0.3'.
第15図および第16図は醗酵中の麦芽汁中の音速の増
大を示している。第16図において、曲MEは云芽汁比
重の増大に伴う音速の増大を示している。麦芽汁比重が
大きいほど液中の蔗糖濃度が大きいことを意味する。曲
線下は醗酵後における液中の音速を示しておシ、この麦
芽汁中に当初存在していた蔗糖はエタノールに転化して
いる。Figures 15 and 16 show the increase in sound velocity in the wort during fermentation. In FIG. 16, the song ME shows an increase in the speed of sound as the specific gravity of the bud juice increases. The higher the wort specific gravity, the higher the sucrose concentration in the liquid. The area below the curve indicates the sound velocity in the liquid after fermentation, and the sucrose initially present in this wort has been converted to ethanol.
第15図は、醗酵中に蔗糖がエタノールに転化するに伴
い比重が低減すると液中の音速が増大することを示して
いる。FIG. 15 shows that as the specific gravity decreases as sucrose is converted to ethanol during fermentation, the speed of sound in the liquid increases.
第17図は醗酵中における音速の変化を示している。本
発明の装置はこの変化を監視するのに用いられ、醗酵が
どの段階におるか知ることができ、また、何時醗酵槽を
冷却することによって醗酵を停止すべきであるか知るこ
とができる。この場合、本発明の装置の平行な壁体を有
する容器を醗酵槽とし、超音波発信機と受信機を反対側
の壁体に取付けるか、または、第20図に示すように隣
接配置して信号を反対側の壁体で反射せしめることがで
きる。音速を測定し醗酵液のM度またはP、G、を計算
するマイクロプロセサーと、醗酵槽の冷却ジャケットに
供給する冷却液の流れを制御する調節弁とを連結するこ
とによシ醗酵の進み具合を調節することができる。Figure 17 shows the change in sound speed during fermentation. The device of the present invention can be used to monitor this change and know at what stage the fermentation is and when to stop the fermentation by cooling the fermenter. In this case, the container with parallel walls of the apparatus of the present invention is used as a fermentation tank, and the ultrasonic transmitter and receiver are mounted on opposite walls or placed adjacent to each other as shown in FIG. The signal can be reflected off the opposite wall. The progress of fermentation can be controlled by connecting a microprocessor that measures the speed of sound and calculates the M degree or P, G of the fermentation liquid, and a control valve that controls the flow of the cooling liquid supplied to the cooling jacket of the fermentation tank. can be adjusted.
醗酵の所望プロファイルは、一連の所定時間対P、G、
値の関係としてマイクロプロセサーのメモリーに保存す
る。本発明の装置を用いて醗酵開始から所定時間後に測
定せる実際のP、G、値と、マイクロプロセサーのメモ
リー中の数値とを比較したうえ、調節弁を通って冷却ジ
ャケットに供給てれる冷却水の流量を調節して醗酵槽の
温度を制御することによって醗酵の速度またはプロファ
イルを所望のものとすることができる。The desired profile of fermentation is a series of predetermined time pairs P, G,
Stored in microprocessor memory as a value relationship. After comparing the actual P and G values that can be measured after a predetermined time from the start of fermentation using the device of the present invention with the values in the memory of the microprocessor, cooling water is supplied to the cooling jacket through the control valve. By adjusting the flow rate and controlling the temperature of the fermenter, the rate or profile of fermentation can be achieved as desired.
溶液中の小さな気泡は本発明の装置による測定結果に影
響を与えない。超音波信号は気泡直径に比較して相対的
に大きな波長() 15 wm )をもつからである。Small air bubbles in the solution do not affect the measurement results with the device of the invention. This is because the ultrasonic signal has a relatively large wavelength (15 wm) compared to the bubble diameter.
本発明の装置および方法によれば、サンプル液を採取せ
ずに液中の溶質濃度を測定することができる。特に、と
の浴室濃度測定装置は、溶液の温度測定、稀釈システム
における監視および制御のための溶質濃度の測定、検量
線の作成および溶質の転化を含むプロセスの進捗状況の
監視に用いることができる。また1本発明の装置をライ
ンに取付けて、サンプル液の採取なしに分析できるので
、この分析手段は衛生的でおる。According to the apparatus and method of the present invention, the solute concentration in a liquid can be measured without collecting a sample liquid. In particular, the bath concentration measurement device can be used to measure the temperature of solutions, measure solute concentrations for monitoring and control in dilution systems, create calibration curves and monitor the progress of processes including solute conversion. . Furthermore, since the apparatus of the present invention can be attached to a line and analyzed without collecting a sample liquid, this analytical means is sanitary.
第1図は、本発明の溶質濃度測定装置全体を示す概略図
であシ、
第2図は、第1図に示す装置中のチューブ状容器の測面
図であシ、
第3図は、第2図に示すチューブ状容器の端部の断面図
であシ、
第4図は、第2図に示すチューブ状容器を装着するため
の装置の斜視図であり、
第5図は、第1図に示す装置とは別の、超音波発信機お
よび超音波受信機の配置を示す図でラシ、第6図は、水
中での音速に及ぼす温度の影響を示すグラフであシ、
第7図は、蔗糖溶液中での音速に及ぼす温度の影響を示
すグラフであり、
第8図は、音速に及ぼす蔗糖製置の影響を示すグラフで
あシ、
第9図は、第8図のグラフの部分拡大図であり、第10
図は、音速に及ぼすエタノール濃度の影響を示すグラフ
であり、
第11図は、第10図に示すグラフの部分拡大図であシ
、
第12図は、音速に及ぼすビール稀釈度の影響を示すグ
ラフであシ、
第13図は、流水中における超音波信号の安定性を示す
グラフであシ、
第14図は、音速に及ぼすエタノールおよび蔗糖の濃度
の影響を示すグラフであり、
第15図は、醗酵中の麦芽汁中における音速に及ぼす温
度の影響を示すグラフであシ、第16図は、音速に及ぼ
す麦芽汁の影響を示すグラフであり、
第17図は、醗酵中における濃度と音速変化との関係を
示すグラフであυ、
第18図は、ビールの予備稀釈度が毀知の場合の自動稀
釈システムの概略を示す図であシ。
第19図は、ビールの予備稀釈度が果知または可変の場
合の自動稀釈システムの概略を示す図であシ、
第20図は、醗酵制御装置を具えた醗酵槽の概略を示す
図でちる。
1.16:溶液を受容する容器(チェープ状)、2.1
7:超音波発信機、3,18:超音波受信機、4:パル
ス発振機、5:時間差測定手段(時計)、6:マイクロ
プロセサー、7:液取人端部、8:液取出端部、9,1
0二端板、11,12:接続用管、13二ねじ山、14
:ナツト、15:フレーム、19:温度計。
思下余白
図面の浄書(内容に変更なし)
制御器
fvば、b
温 度 (℃)
hたH
0 り 50 75 100エ
タノール(%V/V )
へl(1
エタノール(%V/V )
rdx
hdI、fl
3.0 5.0 !l−0エタノー
ル量(チV/V )
Jl
温度(C)
fpイだ 、
麦芽汁比重(6)FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire solute concentration measuring device of the present invention, FIG. 2 is a surface diagram of a tubular container in the device shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a sectional view of the end of the tubular container shown in FIG. 2; FIG. 4 is a perspective view of an apparatus for mounting the tubular container shown in FIG. 2; FIG. Figure 6 is a diagram showing the arrangement of an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver separate from the equipment shown in the figure. Figure 6 is a graph showing the effect of temperature on the speed of sound in water. Figure 7 is a graph showing the effect of temperature on the speed of sound in a sucrose solution, FIG. 8 is a graph showing the effect of sucrose preparation on the speed of sound, and FIG. This is a partially enlarged view, and the 10th
Figure 11 is a partially enlarged view of the graph shown in Figure 10. Figure 12 is a graph showing the influence of beer dilution on the speed of sound. Figure 13 is a graph showing the stability of ultrasonic signals in flowing water, Figure 14 is a graph showing the influence of the concentration of ethanol and sucrose on the speed of sound, and Figure 15 is a graph showing the influence of the concentration of ethanol and sucrose on the speed of sound. is a graph showing the influence of temperature on the sound velocity in wort during fermentation, Figure 16 is a graph showing the influence of wort on the sound velocity, and Figure 17 is a graph showing the influence of temperature on the sound velocity in wort during fermentation. Fig. 18 is a graph showing the relationship with the change in the speed of sound. Fig. 18 is a diagram showing the outline of an automatic dilution system when the degree of preliminary dilution of beer is unknown. Fig. 19 is a diagram schematically showing an automatic dilution system when the degree of preliminary dilution of beer is variable or variable; Fig. 20 is a diagram schematically showing a fermentation tank equipped with a fermentation control device. . 1.16: Container for receiving solution (chape shape), 2.1
7: Ultrasonic transmitter, 3, 18: Ultrasonic receiver, 4: Pulse generator, 5: Time difference measuring means (clock), 6: Microprocessor, 7: Liquid drawer end, 8: Liquid drawer end ,9,1
0 Two end plates, 11, 12: Connection pipe, 13 Two screw threads, 14
: Natsu, 15: Frame, 19: Thermometer. Printing of the lower margin drawing (no change in content) Controller fv, b Temperature (°C) h H 0 50 75 100 Ethanol (%V/V) H hdI, fl 3.0 5.0 !l-0 Ethanol amount (CHV/V) Jl Temperature (C) fpI, Wort specific gravity (6)
Claims (1)
信機からなる装置であって、超音波発信機からの信号が
受信機によって検出すべき容器中の溶液中を貫通するよ
うに超音波発信機および超音波受信機が容器の壁体に装
着されており、且つ、信号の発信と検出との間の時間差
を測定する手段が設けられていることを特徴とする溶質
濃度測定装置。 2、容器が二つの対峙する平行な壁体を有し、該壁体の
一方に超音波受信機と超音波発信機とが互に隣接して取
付けられ、他方の壁体からの反射信号を検知するように
構成されている特許請求の範囲第1項記載の溶質濃度測
定装置。 3、超音波発信機と超音波受信機とがそれぞれ容器の対
峙する壁体に取付けられている特許請求の範囲第1項記
載の溶質濃度測定装置。 4、容器が或る長さを有するチューブ状をなし、その両
端に流体取入口および流体取出口を有する特許請求の範
囲第1項から第3項までのいずれかに記載の溶質濃度測
定装置。 5、チューブがその一端から他端へ向って傾斜して配置
されている特許請求の範囲第4項記載の溶質濃度測定装
置。 6、超音波発信機から発せられる信号が超音波パルスで
ある特許請求の範囲第1項から第5項までのいずれかに
記載の溶質濃度測定装置。 7、超音波パルスは超音波発信機中の結晶に電圧を付与
することによって発せられる特許請求の範囲第6項記載
の溶質濃度測定装置。 8、時間差測定手段が20mヘルツ時計を含む特許請求
の範囲第1項から第7項までのいずれかに記載の溶質濃
度測定装置。 9、超音波信号が既知長さを有する溶液中を貫通するの
に所要な時間を測定し、この測定時間から浴液中の音速
を測定し、該音速から溶液中の溶質濃度を測定すること
を特徴とする溶液中の溶質濃度を測定する方法。[Claims] 1. An apparatus consisting of a container for receiving a solution, an ultrasonic transmitter, and an ultrasonic receiver, wherein a signal from the ultrasonic transmitter detects a signal in the solution in the container to be detected by the receiver. characterized in that an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver are mounted on the wall of the container in a penetrating manner, and that means are provided for measuring the time difference between the emission and detection of the signal. Solute concentration measuring device. 2. The container has two parallel walls that face each other, and an ultrasonic receiver and an ultrasonic transmitter are installed adjacent to each other on one of the walls, and the reflected signal from the other wall is received. The solute concentration measuring device according to claim 1, which is configured to detect the solute concentration. 3. The solute concentration measuring device according to claim 1, wherein the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are respectively attached to opposing walls of the container. 4. The solute concentration measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the container has a tubular shape with a certain length, and has a fluid intake port and a fluid exit port at both ends thereof. 5. The solute concentration measuring device according to claim 4, wherein the tube is arranged to be inclined from one end to the other end. 6. The solute concentration measuring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the signal emitted from the ultrasonic transmitter is an ultrasonic pulse. 7. The solute concentration measuring device according to claim 6, wherein the ultrasonic pulse is emitted by applying a voltage to a crystal in an ultrasonic transmitter. 8. The solute concentration measuring device according to any one of claims 1 to 7, wherein the time difference measuring means includes a 20 mHz clock. 9. Measure the time required for an ultrasonic signal to penetrate a solution with a known length, measure the sound speed in the bath liquid from this measurement time, and measure the solute concentration in the solution from the sound speed. A method for measuring solute concentration in a solution, characterized by:
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8602687 | 1986-02-04 | ||
GB868602687A GB8602687D0 (en) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | Solute concentration measurement apparatus |
GB8616327 | 1986-07-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6373147A true JPS6373147A (en) | 1988-04-02 |
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ID=10592476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62022608A Pending JPS6373147A (en) | 1986-02-04 | 1987-02-04 | Solute-concentration measuring device and method |
Country Status (4)
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---|---|
JP (1) | JPS6373147A (en) |
GB (1) | GB8602687D0 (en) |
IE (1) | IE870272L (en) |
ZA (1) | ZA87809B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07198688A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Tokyo Gas Co Ltd | Gas component variation detector |
-
1986
- 1986-02-04 GB GB868602687A patent/GB8602687D0/en active Pending
-
1987
- 1987-02-03 IE IE27287A patent/IE870272L/en unknown
- 1987-02-04 JP JP62022608A patent/JPS6373147A/en active Pending
- 1987-02-04 ZA ZA87809A patent/ZA87809B/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07198688A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Tokyo Gas Co Ltd | Gas component variation detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IE870272L (en) | 1987-08-04 |
GB8602687D0 (en) | 1986-03-12 |
ZA87809B (en) | 1987-09-30 |
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