WO2004099765A1 - 流体の密度もしくは濃度の測定方法 - Google Patents

流体の密度もしくは濃度の測定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2004099765A1
WO2004099765A1 PCT/JP2004/006026 JP2004006026W WO2004099765A1 WO 2004099765 A1 WO2004099765 A1 WO 2004099765A1 JP 2004006026 W JP2004006026 W JP 2004006026W WO 2004099765 A1 WO2004099765 A1 WO 2004099765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration wave
elastic body
fluid
vibration
density
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/006026
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazumasa Ohnishi
Original Assignee
Kazumasa Ohnishi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kazumasa Ohnishi filed Critical Kazumasa Ohnishi
Priority to JP2005505985A priority Critical patent/JPWO2004099765A1/ja
Publication of WO2004099765A1 publication Critical patent/WO2004099765A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021—Gases
    • G01N2291/0215—Mixtures of three or more gases, e.g. air
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02818—Density, viscosity

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring the density or concentration of a fluid such as an aqueous solution, slurry, or gas, and particularly to a method for continuously or periodically measuring the density or concentration of a fluid in a stationary state or a moving state. It relates to a suitable measuring method.
  • the concentration or density of a solution to be treated or a treated aqueous solution containing an active ingredient is continuously or regularly measured. It is often measured and used for product management.
  • concentration and density for this purpose, conventionally known hydrometers and pycnometers are not suitable.
  • a concentration meter for a solution using an oscillating wave an oscillating wave is propagated through a solution to be measured, a transmission attenuation rate of the oscillating wave is measured, and the measured value is measured using two or more known concentrations.
  • a method for calculating the desired concentration by comparing with a relational expression (calibration curve) obtained using the solution, and also by propagating the vibration wave through the solution to be measured and propagating the solution under vibration wave Then, the amount of phase change, resonance frequency, or sound velocity of the vibration wave is measured, and the measured value is compared with a relational expression (calibration curve) obtained using two or more solutions having known concentrations.
  • a method for calculating a target concentration is known. However, each of these methods has a problem in the measurement accuracy when foreign substances such as bubbles are present in the solution.
  • An object of the present invention is to provide a measurement method based on a new principle suitable for continuously or periodically measuring the density or concentration of a fluid such as an aqueous solution, slurry, or organic solvent solution. is there.
  • the present inventor In order to measure the flow velocity of a fluid moving inside a tubular body or a groove-like structure, the present inventor has proposed that the wall of the tubular body or the groove-like structure in contact with the fluid has an When an oscillating wave such as a sound wave is applied and the propagation speed of the oscillating wave propagating through the wall is measured, the propagation speed is determined by the moving fluid caused by the vibration of the wall generated when the oscillating wave propagates through the wall. Have been found to fluctuate due to the influence of vibrations (estimated by Coriolisa), and have already invented a method to measure the fluid flow velocity with high accuracy using this phenomenon (PCT / JP02 / 11821). .
  • the present inventor has found that the influence of the vibration of the fluid caused by the vibration of the wall generated when the vibration wave such as the ultrasonic wave propagates through the wall on the wall is given. Sound also occurs when the fluid is at rest, and the velocity of the oscillating wave propagating through the wall correlates with the mass of the fluid, and with the fluid concentration and fluid density correlated to the fluid mass. I found it. The present invention has been completed based on this new finding.
  • the present invention firstly resides in a method for measuring the density of a stationary fluid comprising the following steps.
  • the present invention also provides a method for measuring the density of a moving fluid, which comprises the following steps:
  • the elastic body is placed on the moving fluid to be measured in such a manner that two vibration wave generation and detection devices are arranged along the fluid movement direction (however, the vibration direction and the two vibration wave generation detection devices are aligned). (It is not necessary for the connecting straight lines to be parallel, for example, they may intersect at an angle of about 45 ° or less.)
  • the vibration wave is emitted from one vibration wave generation detection device to the elastic body.
  • the vibration wave that is applied and propagates in the elastic body under the influence of the vibration of the moving fluid caused by the vibration of the elastic body generated when the vibration wave propagates in the elastic body is detected by the other vibration wave generation detection device Measuring the propagation time from the application of the vibration wave to the detection thereof;
  • step (3) Subsequent to the above step (2), this time, a vibration wave is applied to the elastic body from the latter vibration wave generation detecting device, and the elastic body generated when the vibration wave propagates through the elastic body. Vibration waves that propagate through the elastic body under the influence of the moving fluid caused by the vibration of the object are detected by the former vibration wave generation detector, and the propagation time from the application of the vibration wave to the time of detection is measured. Performing the step;
  • the density of the moving fluid to be measured is calculated from the average or the sum of the propagation times of the vibration waves measured in the step (4) and the relational expression obtained in the step (5). Process.
  • the third aspect of the present invention is a method for measuring the concentration of a stationary fluid comprising the following steps.
  • the present invention resides in a method for measuring the concentration of a moving fluid, comprising the following steps.
  • the elastic body is placed on the moving fluid to be measured in such a manner that two vibration wave generation and detection devices are arranged along the fluid movement direction (however, the vibration direction and the two vibration wave generation detection devices are aligned). (It is not necessary for the connecting straight lines to be parallel, for example, they may intersect at an angle of about 45 ° or less.)
  • the vibration wave is emitted from one vibration wave generation detection device to the elastic body.
  • the vibration wave that is applied and propagates in the elastic body under the influence of the vibration of the moving fluid caused by the vibration of the elastic body generated when the vibration wave propagates in the elastic body is detected by the other vibration wave generation detection device Measuring the propagation time from the application of the vibration wave to the detection thereof;
  • step (3) Subsequent to the above step (2), this time, a vibration wave is applied to the elastic body from the latter vibration wave generation detecting device, and the elastic body generated when the vibration wave propagates through the elastic body. Vibration waves that propagate through the elastic body under the influence of the moving fluid caused by the vibration of the object are detected by the former vibration wave generation detector, and the propagation time from the application of the vibration wave to the time of detection is measured. Performing the step;
  • the density or concentration of a fluid of the present invention can be determined with high accuracy using a simple device. Can be measured.
  • the method of measuring the density or concentration of the fluid of the present invention measures the mass of the fluid. Therefore, the present invention can also be described as a method for measuring the mass of a fluid.
  • the density meter is composed of an elastic container containing a stationary fluid, a vibration wave generator and a vibration wave detector fixed outside the bottom of the container or outside the lower part of the side of the container. It is configured.
  • the density meter comprises a tube having elasticity, a vibration wave generator fixed to the inner wall of the tube, and a vibration wave detector, and the outer wall of the tube is brought into contact with the fluid contained in the container. Touch and measure.
  • the relational expression expressing the relationship between the fluid density and the propagation time of the vibration wave in the above (5) is such that, for each of two or more stationary fluids having different known densities, Alternatively, a densitometer having the same configuration as the densitometer is brought into contact, and in that contact state, a vibration wave is applied to the elastic body from one of the vibration wave generation and detection devices, and the vibration wave propagates through the elastic body.
  • the vibration wave propagating through the elastic body under the influence of the vibration of the fluid caused by the vibration of the elastic body generated when It is obtained by the operation of detecting and measuring the propagation time from the application of the vibration wave to the detection.
  • the density meter is composed of a tubular elastic body containing a moving fluid, and two vibration wave generation detecting devices fixed along the length direction to the outer wall surface of the tubular elastic body.
  • the density meter is composed of a groove-like elastic body containing a moving fluid, and two vibration wave generation detecting devices fixed along the length direction to the outer wall surface of the groove-like elastic body. I have.
  • the density meter is composed of an elongated plate-like elastic body and two vibration wave generation detecting devices fixed to the surface of the elastic body in a sealed state, and brings the elastic body into contact with a moving fluid. Measurement.
  • the densitometer comprises an elastic container for storing a stationary fluid, a vibration wave generator and a vibration wave detector fixed outside the bottom of the container or outside the lower part of the side of the container. It is configured.
  • the densitometer comprises a tube made of an elastic body, a vibration wave generator fixed to the inner wall of the tube, and a vibration wave detector, and the outer wall of the tube is filled with the fluid contained in the container. Make contact and measure.
  • the densitometer is composed of a tubular elastic body containing a moving fluid, and two vibration wave generation detecting devices fixed along the length direction to the outer wall surface of the tubular elastic body.
  • the densitometer is composed of a groove-like elastic body containing a moving fluid, and two vibration wave generation detection devices fixed along the length direction to the outer wall surface of the groove-like elastic body. I have.
  • the densitometer is composed of an elongated plate-shaped elastic body and two vibration wave generation detecting devices fixed to the surface of the elastic body in a sealed state, and brings the elastic body into contact with a moving fluid. Measurement.
  • FIG. 1 shows a state in which an aqueous solution 5 is contained in a densitometer or densitometer (hereinafter, represented by a densitometer) 1 of the present invention in a full state.
  • the densitometer 1 has a vibration-wave generator 3 and a vibration-wave detector 4 on the bottom of a box-shaped elastic container 2 made of a synthetic resin (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylbutyl ether copolymer). (E.g. epoxy (Resin).
  • the vibration wave generator 3 and the vibration wave detector 4 have the same configuration.
  • Examples of the elastic body used in the densitometer or densitometer of the present invention include a metal molded product and a synthetic resin molded product.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the vibration wave generator 3.
  • the vibration wave generator 3 is a device in which a carbon fiber composite material 7 for controlling the vibration direction is bonded to a piezoelectric element 6 with an adhesive (eg, epoxy resin).
  • the arrangement direction of the carbon fibers 8 of the carbon fiber composite material 7 is a direction orthogonal to the direction in which vibration is to be propagated.
  • T2 means the time from when the pulse wave voltage is applied to the vibration wave generator 3 until the vibration wave 9b is detected by the vibration wave detector 4.
  • a panel wave voltage is applied to the vibration wave generator, and then the vibration wave propagating at the bottom of the container under the influence of the liquid is vibrated.
  • the time (T1 and T2) until detection by the wave detector is different from each other.
  • This relationship shows the relationship between the density of the liquid and the time required for the liquid to reach the vibration wave detector from the vibration wave generator. That is, by measuring Tl, ⁇ 2,... Using two or more liquids having known densities and different densities from each other, the density of the liquid and the time required for the vibration wave generator to reach the vibration wave detector are measured. Can be calculated, and a relational expression between them (for example, represented by calibration data or a calibration curve) can be obtained.
  • the above The same amount of liquid with unknown density is placed in a container or a container with the same configuration as above, and the same operation is performed to reduce the time T3 required for the vibration wave 9c to reach the vibration wave detector from the vibration wave generator.
  • the density of the density unknown liquid can be calculated.
  • density can be replaced by density.
  • the measurement target is not limited to a liquid (eg, an aqueous solution, a slurry, or an organic solvent solution), but may be a gas.
  • the above Coriolis force (F) is to delay the propagation velocity of the vibration wave propagating through the elastic body under the contact of the fluid under vibration caused by the vibration of the elastic body in proportion to the mass m of the fluid.
  • FIG. 4 shows a state in which the liquid 5 is moving from left to right inside a tubular densitometer or densitometer of the present invention (hereinafter, represented by a densitometer).
  • the tube (tube) 10 is made of a synthetic resin (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer), and a pair of vibration wave generation detectors l la, l ib Is fixed.
  • a temperature sensor 13 is fixed to the upper and outer sides of the tube.
  • strain gauges 14a and 14b are fixed to the upper and lower outer sides of the tube.
  • the vibration wave generation detection devices l la and l ib have the same configuration as the vibration wave generation device shown in FIG.
  • a pulse wave voltage is applied to the vibration wave generation detecting device 11a of the tubular density meter shown in FIG. 4 to generate a vibration wave, and the liquid 5 vibrated by the vibration of the vibration wave propagating through the wall of the tube 10.
  • Vibration wave generation detector for vibration wave propagating through the tube wall under the influence of Measure the propagation time. This propagation time is delayed by ( ⁇ t) compared to the case of a stationary fluid due to the effect of the liquid 5 moving in the direction opposite to the traveling direction of the vibration wave (see FIG. 5).
  • a pulse wave voltage is applied to the vibration wave generation and detection device l ib to generate a vibration wave, and the tube wall is influenced by the liquid 5 vibrating due to the vibration of the vibration wave propagating through the wall of the tube 10.
  • the propagation time of the vibration wave propagating through the vibration wave to the vibration wave generation detector 11a is measured. This propagation time is shortened by (A t) compared with the case of the static liquid (1 At, see FIG. 5) due to the effect of the liquid 5 moving in the same direction as the traveling direction of the vibration wave.
  • the propagation speed of the vibration waves propagating through the tube wall under the influence of the moving fluid can be reduced by the influence of the stationary liquid. It can be converted into the propagation velocity of the vibration wave propagating through the tube wall.
  • the density of the liquid and the detection of one vibration wave generation when the liquid is in a stationary state It is possible to calculate the relationship between the device and the time it takes to reach the vibration wave generation detection device, and to obtain a relational expression between them (for example, represented by calibration data or a calibration curve). Therefore, when the liquid whose density is unknown is moved in the above-mentioned tube or a tube having the same configuration as above, and the liquid is kept stationary by the same operation, the other vibration wave is detected from one vibration wave generation detecting device. By measuring and calculating the time until the vibration wave arrives at the generation detection device, and performing the calculation using the above relational expression, the density of the moving liquid of unknown density can be calculated.
  • the transmission time of the vibration wave in the elastic body is affected by the environmental temperature, it is also desirable to attach a temperature sensor to the densitometer and correct the calibration curve and the calibration data based on the temperature. It is also preferable to detect a change in the shape of the tube with a strain gauge and correct the change in the shape of the tube.
  • the densitometer has an elongated plate-like elastic body 12 and two elastic bodies 12 fixed to the surface of the elastic body in a sealed state (for example, covered with a synthetic resin).
  • the measurement can be performed by immersing the elastic body in a moving fluid.
  • FIGS. 7 and 8 show a densitometer or densitometer effective for measuring the density or concentration of the fluid of the present invention. This shows deformation of a densitometer (hereinafter described as a density meter).
  • the densitometer 1 shown in FIGS. 7 and 8 includes a U-shaped tube (for example, made of stainless steel) 12 having elasticity, a vibration wave generator 3 fixed to the inner wall of the tube 12, and a vibration wave
  • the detection device 4 is configured to measure by bringing the tube into contact with a liquid 5 stored in a container 2 (for example, a tank for storing a liquid).
  • the density meter having such a configuration measures the vibration wave transmission time at a desired position by moving the density meter in the container, for example, when the liquid in the container has a different density between the upper portion and the lower portion. Thus, the density of the liquid at each position can be measured.
  • an elongated plate-like elastic body 12 shown in FIG. 6 and two vibration wave generation and detection devices l la, l are fixed to the surface of the elastic body in a sealed state.
  • a densitometer composed of ibs can also be used.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for measuring the density or concentration of a fluid contained in a container using the method for measuring density or concentration of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a vibration wave generation detection device, a vibration wave generation device, and a vibration wave detection device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of measuring the density (or concentration) of a fluid according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an apparatus configuration for measuring the density or concentration of a fluid moving in a pipe using the density or concentration measuring method of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of measuring the density (or concentration) of a fluid in a moving state according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of a device configuration of a densitometer or a densitometer for measuring the density or the concentration of a fluid moving in a pipe or a groove using the density or concentration measuring method of the present invention. It is.
  • FIG. 7 is a diagram showing another apparatus configuration for measuring the density or concentration of a fluid contained in a container using the method for measuring density or concentration of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of the device of FIG. 7.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

　下記工程からなる流体の密度もしくは濃度の測定方法は、静止もしくは移動している流体の密度もしくは濃度を連続的あるいは定期的に測定するのに適している：（１）弾性体の表面に互いに間隔をもって振動波発生装置と振動波検出装置とを固定した密度計もしくは濃度計を用意する工程；（２）測定対象の静止流体に上記弾性体を接触させ、その接触状態で、振動波発生装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により引き起こされる流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を振動波検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測定する工程；（３）上記密度計に固有の、流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式を用意する工程；そして（４）前記（２）の工程で測定された振動波の伝播時間と上記（３）の工程で用意した関係式とから、測定対象の静止流体の密度もしくは濃度を算出する工程。                                                                         

Description

明 細 書
流体の密度もしくは濃度の測定方法
技術分野
[0001] 本発明は、水溶液やスラリー、あるいは気体などの流体の密度もしくは濃度の測定 方法に関し、特に、静止状態もしくは移動状態にある流体の密度もしくは濃度を連続 的あるいは定期的に測定するのに適した測定方法に関する。
背景技術
[0002] 製薬工場、発酵工場、細胞培養工場、食品加工工場などの各種の工場にて、処理 対象もしくは処理済みの活性成分含有水溶液等の溶液の濃度や密度を連続的ある いは定期的に測定して、製品の製造管理に利用することが多い。この目的の濃度や 密度の測定には、従来から知られている浮き秤式の比重計や比重びんは適当とは 言えない。
[0003] このため、振動波を利用する溶液の濃度計や密度計が開発されている。
[0004] 振動波を利用する溶液の濃度計としては、振動波を測定対象の溶液を伝播させて 、その振動波の透過減衰率を測定し、その測定値を、濃度が既知の二以上の溶液を 利用して得た関係式 (検量線)と比較して、 目的の濃度を算出する方法、そして同じく 振動波を測定対象の溶液を伝播させて、振動波の測定対象の溶液を伝播させて、 その振動波の位相変化量、共振周波数、あるいは音速などを測定し、その測定値を 、濃度が既知の二以上の溶液を利用して得た関係式 (検量線）と比較して、 目的の濃 度を算出する方法が知られている。ただし、これらの方法はいずれも、溶液内に気泡 等の異物が存在する場合における測定精度に問題がある。
[0005] また、振動波を利用する溶液の密度計としては、薄肉の円筒体の内部に溶液を満 たし、その円筒体の側面に一対の圧電素子を固定し、一方の圧電素子から円筒体 に振動波を印加して、円筒体を自励発振させ、その発生した円筒体の振動数を他方 の圧電素子で測定し、理論式より別に求めた振動数と密度との関係式から、密度を 求める方法である。この方法も、現時点では、充分な精度で密度を測定することがで きるとは言えなレ、。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明の目的は、水溶液、スラリー、あるいは有機溶媒溶液等の流体の密度や濃 度を連続的あるいは定期的に測定するのに適した新たな原理に基づく測定方法を 提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明者は、管状体や溝状構造体の内側を移動する流体の流速を測定するため に、該流体に接触している該管状体や溝状構造体の壁体に、超音波等の振動波を 与え、該壁体を伝わる振動波の伝播速度を測定すると、その伝播速度は、該振動波 が該壁体内を伝播する際に発生する壁体の振動により引き起こされる移動流体の振 動（コリオリカによるものと推定される）の影響により変動することを見いだし、この現象 を利用して流体の流速を高精度に測定する方法を既に発明している（PCT/JP02 /11821)。
[0008] 本発明者は、上記の現象をさらに研究した結果、超音波等の振動波が壁体内を伝 播する際に発生する壁体の振動により引き起こされる流体の振動の壁体へ与える影 響は、流体が静止状態にある時も発生し、そして、壁体を伝わる振動波の伝播速度 は、その流体の質量、そしてその流体質量に相関する流体濃度や流体密度と相関 することを新たに見いだした。本発明は、この新たな知見に基づいて完成されたもの である。
[0009] 本発明は第一に、下記の工程からなる静止流体の密度を測定する方法にある。
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって振動波発生装置と振動波検出装置とを固 定してなる密度計を用意する工程；
(2)測定対象の静止流体に上記弾性体を接触させ、その接触状態にて、振動波発 生装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生 する弾性体の振動により引き起こされる流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する 振動波を振動波検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時 間を測定する工程；
(3)上記密度計に固有の、流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(4)前記（2)の工程で測定された振動波の伝播時間と上記（3)の工程で得られた関 係式とから、測定対象の静止流体の密度を算出する工程。
[0010] 本発明は、第二に下記の工程からなる移動流体の密度を測定する方法にもある。
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって二個の振動波発生検出装置を固定してな る密度計を用意する工程；
(2)測定対象の移動流体に上記弾性体を、流体の移動方向に沿って二個の振動波 発生検出装置が並ぶようにして (但し、流体の移動方向と二個の振動波発生検出装 置を結ぶ直線が平行である必要はなぐ例えば、約 45°以下の角度をもって交差して いてもよい)接触させ、その接触状態にて、一方の振動波発生検出装置から弾性体 に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動 により引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を他方 の振動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間 を測定する工程；
(3)上記（2)の工程に続いて、今度は、後者の振動波発生検出装置から弾性体に振 動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により 引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を前者の振 動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測 定する工程；
(4)前記 (2)で測定した伝播時間と上記 (3)で測定した伝播時間との平均値もしくは 加算値を算出する工程；
(5)上記密度計に固有の、流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(6)前記 (4)の工程で測定された振動波の伝播時間の平均値もしくは加算値と上記 (5)の工程で得られた関係式とから、測定対象の移動流体の密度を算出する工程。
[0011] 本発明は第三に、下記の工程からなる静止流体の濃度を測定する方法にある。
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって振動波発生装置と振動波検出装置とを固 定してなる濃度計を用意する工程； (2)測定対象の静止流体に上記弾性体を接触させ、その接触状態にて、振動波発 生装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生 する弾性体の振動により引き起こされる流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する 振動波を振動波検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時 間を測定する工程；
(3)上記濃度計に固有の、流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(4)前記（2)の工程で測定された振動波の伝播時間と上記（3)の工程で得られた関 係式とから、測定対象の静止流体の濃度を算出する工程。
本発明は第四に、下記の工程からなる移動流体の濃度を測定する方法にある。
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって二個の振動波発生検出装置を固定してな る濃度計を用意する工程；
(2)測定対象の移動流体に上記弾性体を、流体の移動方向に沿って二個の振動波 発生検出装置が並ぶようにして (但し、流体の移動方向と二個の振動波発生検出装 置を結ぶ直線が平行である必要はなぐ例えば、約 45°以下の角度をもって交差して いてもよい)接触させ、その接触状態にて、一方の振動波発生検出装置から弾性体 に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動 により引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を他方 の振動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間 を測定する工程；
(3)上記（2)の工程に続いて、今度は、後者の振動波発生検出装置から弾性体に振 動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により 引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を前者の振 動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測 定する工程；
(4)前記（2)で測定した伝播時間と上記（3)で測定した伝播時間との平均値もしくは 加算値を算出する工程；
(5)上記濃度計に固有の、流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(6)前記 (4)の工程で測定された振動波の伝播時間の平均値もしくは加算値と上記 (5)の工程で得られた関係式とから、測定対象の移動流体の濃度を算出する工程。 発明の効果
[0013] 本発明の流体の密度もしくは濃度の測定方法により、流体が静止状態であるか、移 動状態であるかに拘らず、簡単な装置を用いて、流体の密度もしくは濃度を高精度 で測定することができる。なお、本発明の流体の密度もしくは濃度の測定方法は、流 体の質量を測定しているということもできる。従って、本発明は、流体の質量の測定方 法ということもできる。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明の静止流体の密度の測定方法の好ましい態様を次に示す。
A)上記（3)の流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに 異なる既知の密度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、上記密度計、も しくは該密度計と同一の構成を有する密度計を用いて、上記（2)の工程の測定を行 なって得られたものである。
B)上記密度計が、静止流体を収容する弾性体容器と、該容器の底面の外側もしく は該容器の側面の下部の外側に固定されている振動波発生装置と振動波検出装置 とから構成されている。
C)上記密度計が、弾性体力 なる管体と、該管体の内壁に固定されている振動波 発生装置と振動波動検出装置とからなり、容器に収容した流体に該管体の外壁を接 触させて測定を行なう。
[0015] 本発明の移動流体の密度の測定方法の好ましい態様を次に示す。
D)上記（5)の流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに 異なる既知の密度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、測定対象の静 止流体に上記密度計もしくは該密度計と同一の構成を有する密度計を接触させ、そ の接触状態にて、一方の振動波発生検出装置から弾性体に振動波を印加し、該振 動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により引き起こされる流体 の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を他方の振動波発生検出装置にて 検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測定する操作により得られ たものである。
E)上記（5)の流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに 異なる既知の密度を有する二以上の移動流体のそれぞれについて、上記密度計も しくは該密度計と同一の構成を有する密度計を用い、 （2)と（3)の工程をそれぞれ実 施することにより得られたものである。
F)上記密度計が、移動する流体を収容する管状弾性体と、該管状弾性体の外壁 面に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されて いる。
G)上記密度計が、移動する流体を収容する溝状弾性体と、該溝状弾性体の外壁 面に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されて いる。
H)上記密度計が、細長い板状の弾性体と、該弾性体の表面に封止状態で固定さ れている二個の振動波発生検出装置からなり、移動流体に該弾性体を接触させて測 定を行なう。
[0016] 本発明の静止流体の濃度の測定方法の好ましい態様を次に示す。
I)上記（3)の流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異 なる既知の濃度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、上記濃度計、もし くは該濃度計と同一の構成を有する濃度計を用いて、上記（2)の工程の測定を行な つて得られたものである。
J)上記濃度計が、静止流体を収容する弾性体容器と、該容器の底面の外側もしく は該容器の側面の下部の外側に固定されている振動波発生装置と振動波検出装置 とから構成されている。
K)上記濃度計が、弾性体からなる管体と、該管体の内壁に固定されている振動波 発生装置と振動波動検出装置とからなり、容器に収容した流体に該管体の外壁を接 触させて測定を行なう。
[0017] 本発明の移動流体の濃度の測定方法の好ましい態様を次に示す。
L)上記 (5)の流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに 異なる既知の濃度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、測定対象の静 止流体に上記濃度計もしくは該濃度計と同一の構成を有する濃度計を接触させ、そ の接触状態にて、一方の振動波発生検出装置から弾性体に振動波を印加し、該振 動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により引き起こされる流体 の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を他方の振動波発生検出装置にて 検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測定する操作により得られ たものである。
M)上記（5)の流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに 異なる既知の濃度を有する二以上の移動流体のそれぞれについて、上記濃度計も しくは該濃度計と同一の構成を有する濃度計を用い、 （2)と（3)の工程をそれぞれ実 施することにより得られたものである。
N)上記濃度計が、移動する流体を収容する管状弾性体と、該管状弾性体の外壁 面に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されて いる。
O)上記濃度計が、移動する流体を収容する溝状弾性体と、該溝状弾性体の外壁 面に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されて いる。
P)上記濃度計が、細長い板状の弾性体と、該弾性体の表面に封止状態で固定さ れている二個の振動波発生検出装置からなり、移動流体に該弾性体を接触させて測 定を行なう。
[0018] 本発明を添付図面を参照して、詳しく説明する。ただし、以下に説明する添付図面 およびその説明は、本発明の流体の密度もしくは濃度の測定方法の実施の代表的 な態様を示すものであって、本発明は、これらの図面や説明で限定されるものではな レ、。
[0019] 図 1は、本発明の密度計もしくは濃度計 (以後は、密度計で代表させる） 1に水溶液 5が充満状態で収容されている状態を表わす。密度計 1は、合成樹脂 (テトラフルォロ エチレン一パーフルォロアルキルビュルエーテル共重合体）製の箱状の弾性体容器 2の底部に振動波発生装置 3と振動波検出装置 4とがそれぞれ接着剤 (例、エポキシ 樹脂）で固定された構成をしている。振動波発生装置 3と振動波検出装置 4とは互い に同一の構成からなっている。本発明の密度計や濃度計で用いる弾性体の例として は、金属成形物及び合成樹脂成形物を挙げることができる。
[0020] 図 2は、振動波発生装置 3の構成を示す斜視図である。振動波発生装置 3は、圧電 素子 6に、振動方向を制御する炭素繊維複合材料 7を接着剤（例、エポキシ樹脂）で 接合したものである。炭素繊維複合材料 7の炭素繊維 8の配列方向は、振動を伝播 させたい方向と直交する方向としてある。
[0021] 次に、図 1及び図 3を用いて本発明による流体の密度 (もしくは濃度）の測定原理に ついて説明する。まず、互いに密度 (もしくは濃度）の異なる二つの液体 (密度の高い 液体を H、そして密度の低い液体を Lとする）を用意する。まず、液体 Hを容器 2に収 容し、振動波発生装置 3にパルス波電圧を印加して、振動波を発生させ、容器 2の底 部を伝播する振動波の振動により振動する液体 Hの影響を受けて容器底部を伝播 する振動波 9aの伝播時間（T1)を測定する。 T1は振動波発生装置 3にパルス波電 圧を印加してから、振動波 9aが振動波検出装置 4により検出されるまでの時間を意 味する。
[0022] 次に、液体 Lを容器 2に同量収容し、振動波発生装置 3にパルス波電圧を印加して 、振動波を発生させ、容器 2の底部を伝播する振動波の振動により振動する液体しの 影響を受けて容器底部を伝播する振動波 9bの伝播時間 (T2)を測定する。 T2は振 動波発生装置 3にパルス波電圧を印加してから、振動波 9bが振動波検出装置 4によ り検出されるまでの時間を意味する。
[0023] 上述のように、互いに密度が異なる二種類の液体において、振動波発生装置にパ ノレス波電圧を印加してから、液体の影響を受けて容器の底部を伝播する振動波を振 動波検出装置で検出するまでの時間 (T1と T2)とは互いに相違する。この関係により 、液体の密度と、振動波発生装置から振動波検出装置に到達するまでの時間との関 係がわかる。すなわち、密度が既知で互いに密度が異なる二以上の液体を用いて、 Tl、 Τ2、…を測定することにより、液体の密度と、振動波発生装置から振動波検出 装置に到達するまでの時間との関係が算出することができ、それらの間の関係式 (例 えば、較正データあるいは検量線で表わされる）を得ることができる。従って、上記の 容器もしくは上記と同一の構成の容器に、密度が未知の液体を同量入れ、同様な操 作により、振動波 9cが、振動波発生装置から振動波検出装置に到達するまでの時 間 T3を測定し、上記の関係式を用いる計算を行なうことにより、当該密度未知液体 の密度を算出することができる。
[0024] 上記の操作において、密度は濃度に置き換えることができる。また、測定対象は、 液体 (例、水溶液、スラリー、もしくは有機溶媒溶液）に限定されず、気体であってもよ レ、。
[0025] 流体を収容した容器などの弾性体壁を伝播する振動波の伝播時間が、収容した流 体の密度あるいは濃度に依存して変動する理由は、次にように考えられる。
[0026] 流体の速度と弾性体を伝播する振動波の速度 Vとを相対的に見ると、弾性体を伝 播する振動波の速度 Vがゼロで、流体の速度が一 Vと見ることができる。そして、弾性 体を伝播する振動波の角速度を ωとし、流体の質量を mとすると、弾性体に下記の 式（1)であらわされるコリオリカ（F)が発生することになる。
式（1) : F = m X (-V) X ω
[0027] 上記のコリオリカ（F)力 弾性体の振動により引き起こされる振動下にある流体の接 触下に弾性体を伝播する振動波の伝播速度を流体の質量 mに比例して遅延させる ように作用する。
[0028] 次に、本発明の移動流体の密度もしくは濃度の測定方法を説明する。
図 4は、管状に構成された本発明の密度計もしくは濃度計 (以後は、密度計で代表 させる）の内部を液体 5が左から右へ移動している状態を表わす。管（チューブ） 10は 、合成樹脂（テトラフルォロエチレン一パーフルォロアルキルビニルエーテル共重合 体)製であり、チューブ 10の下外側には、一対の振動波発生検出装置 l la、 l ibが 固定されている。そして、チューブの上外側には、温度センサ 13が固定されている。 さらに、歪ゲージ 14a、 14bがチューブの上外側と下外側に固定されている。振動波 発生検出装置 l la、 l ibは、図 2に示した振動波発生装置と同一の構成からなる。
[0029] まず、図 4の管状の密度計の振動波発生検出装置 11aにパルス波電圧を印加して 、振動波を発生させ、チューブ 10の壁を伝播する振動波の振動により振動する液体 5の影響を受けてチューブ壁を伝播する振動波の振動波発生検出装置 l ibまでの 伝播時間を測定する。この伝播時間は、振動波の進行方向と逆の方向に移動する 液体 5の影響により、静止流体の場合に比べて（ Δ t)の遅れが発生する（図 5参照）。 続いて、振動波発生検出装置 l ibにパルス波電圧を印加して、振動波を発生させ、 チューブ 10の壁を伝播する振動波の振動により振動する液体 5の影響を受けてチュ 一ブ壁を伝播する振動波の振動波発生検出装置 11aまでの伝播時間を測定する。 この伝播時間は、振動波の進行方向と同じ方向に移動する液体 5の影響により、静 止液体の場合に比べて（A t)だけ短くなる (一 A t、図 5参照）。従って、このように測定 した振動波の伝播時間を平均する（あるいは、加算する）ことによって、移動流体の影 響下にチューブ壁体を伝播する振動波の伝播速度から、静止液体の影響下にチュ 一ブ壁体を伝播する振動波の伝播速度に変換することができる。
[0030] すなわち、静止液体の場合と同様に、高密度液体 Hと低密度液体 Lとを利用するこ とによって、液体の密度と、液体が静止状態にあるときの、一方の振動波発生検出装 置から振動波発生検出装置に到達するまでの時間との関係が算出することができ、 それらの間の関係式 (例えば、較正データあるいは検量線で表わされる）を得ること ができる。従って、上記のチューブもしくは上記と同一の構成のチューブ内で、密度 が未知の液体を移動させ、同様な操作により、液体を静止状態においた場合の一方 の振動波発生検出装置から他方の振動波発生検出装置に振動波が到達するまで の時間を測定、算出し、上記の関係式を用いる計算を行なうことにより、移動状態に ある当該密度未知液体の密度を算出することができる。
[0031] なお、振動波の弾性体内での伝達時間は、環境温度により影響を受けるため、密 度計に温度センサを付設して、温度による検量線や較正データの補正を行なうことも 望ましい。また、チューブの形状の変化を歪ゲージで検知して、このチューブの形状 変化の補正を行なうことも好ましレ、。
[0032] また、密度計は、図 6に示すように、細長い板状の弾性体 12と、該弾性体の表面に 封止状態 (例えば、合成樹脂による被覆)で固定されている二個の振動波発生検出 装置 l la、 l ibとからなる構成として、移動流体内に該弾性体を浸漬させて測定を行 なうこともできる。
[0033] 図 7と図 8は、本発明の流体の密度もしくは濃度の測定に有効な密度計もしくは濃 度計 (以下、密度計として説明する）の変形を示す。図 7と図 8の密度計 1は、弾性体 力 なる U字型の管体（たとえば、ステンレススチール製） 12と、該管体 12の内壁に 固定されている振動波発生装置 3と振動波動検出装置 4とからなり、容器 2 (例えば、 液体を収容するタンク）に収容した液体 5に該管体を接触させて測定を行なうようにさ れている。このような構成の密度計は、例えば、容器内の液体が、上方と下方とで密 度が相違する場合に、容器内で密度計を移動させて所望の位置で振動波伝達時間 を測定することにより、各位置における液体の密度を測定することができる。なお、こ のような目的には、図 6に示した細長い板状の弾性体 12と、該弾性体の表面に封止 状態で固定されている二個の振動波発生検出装置 l la、 l ibとからなる構成の密度 計も利用することができる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の密度もしくは濃度の測定方法を用いて、容器内に収容された流体の 密度もしくは濃度を測定するための装置構成を示す図である。
[図 2]振動波発生検出装置、振動波発生装置、そして振動波検出装置の構成を示す 図である。
[図 3]本発明による流体の密度 (もしくは濃度）の測定原理について説明する図である
[図 4]本発明の密度もしくは濃度の測定方法を用いて、管内を移動する流体の密度も しくは濃度を測定するための装置構成を示す図である。
[図 5]本発明による移動状態の流体の密度 (もしくは濃度）の測定原理について説明 する図である。
[図 6]本発明の密度もしくは濃度の測定方法を用いて、管もしくは溝内を移動する流 体の密度もしくは濃度を測定するための密度計もしくは濃度計の装置構成の他の例 を示す図である。
[図 7]本発明の密度もしくは濃度の測定方法を用いて、容器内に収容された流体の 密度もしくは濃度を測定するための別の装置構成を示す図である。
[図 8]図 7の装置の斜視図である。
符号の説明 密度計 (濃度計）
容器
振動波発生装置
振動波検出装置
流体（液体、水溶液） 圧電素子
炭素繊維複合材料 炭素繊維
振動波
チューブ
a, l ib 振動波発生検出装置 弾性体
温度センサ
歪ゲージ

Claims

請求の範囲 [1] 下記の工程からなる静止流体の密度を測定する方法： (1)弾性体の表面に互いに間隔をもって振動波発生装置と振動波検出装置とを固 定してなる密度計を用意する工程； (2)測定対象の静止流体に上記弾性体を接触させ、その接触状態にて、振動波発 生装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生 する弾性体の振動により引き起こされる流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する 振動波を振動波検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時 間を測定する工程； (3)上記密度計に固有の、流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして (4)前記（2)の工程で測定された振動波の伝播時間と上記（3)の工程で用意した関 係式とから、測定対象の静止流体の密度を算出する工程。 [2] 上記（3)の流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異な る既知の密度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、上記密度計、もしく は該密度計と同一の構成を有する密度計を用いて、上記（2)の工程の測定を行なつ て得られたものである請求項 1に記載の静止流体の密度の測定方法。 [3] 上記密度計が、静止流体を収容する弾性体容器と、該容器の底面の外側もしくは 該容器の側面の下部の外側に固定されている振動波発生装置と振動波検出装置と から構成されてレ、る請求項 1に記載の静止流体の密度の測定方法。 [4] 上記密度計が、弾性体からなる管体と、該管体の内壁に固定されている振動波発 生装置と振動波検出装置とからなり、容器に収容した流体に該管体の外壁を接触さ せて測定を行なう請求項 1に記載の静止流体の密度の測定方法。 [5] 下記の工程からなる移動流体の密度を測定する方法：
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって二個の振動波発生検出装置を固定してな る密度計を用意する工程；
(2)測定対象の移動流体に上記弾性体を、流体の移動方向に沿って二個の振動波 発生検出装置が並ぶようにして接触させ、その接触状態にて、一方の振動波発生検 出装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生 する弾性体の振動により引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播 する振動波を他方の振動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出 時までの伝播時間を測定する工程；
(3)上記（2)の工程に続いて、今度は、後者の振動波発生検出装置から弾性体に振 動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により 引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を前者の振 動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測 定する工程；
(4)前記（2)で測定した伝播時間と上記（3)で測定した伝播時間との平均値もしくは 加算値を算出する工程；
(5)上記密度計に固有の、流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(6)前記 (4)の工程で測定された振動波の伝播時間の平均値もしくは加算値と上記 (5)の工程で用意した関係式とから、測定対象の移動流体の密度を算出する工程。
[6] 上記（5)の流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異な る既知の密度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、測定対象の静止流 体に上記密度計もしくは該密度計と同一の構成を有する密度計を接触させ、その接 触状態にて、一方の振動波発生検出装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波 が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により引き起こされる流体の振 動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を他方の振動波発生検出装置にて検出 して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測定する操作により得られたも のである請求項 5に記載の移動流体の密度の測定方法。
[7] 上記 (5)の流体密度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異な る既知の密度を有する二以上の移動流体のそれぞれについて、上記密度計もしくは 該密度計と同一の構成を有する密度計を用い、（2)と（3)の工程をそれぞれ実施す ることにより得られたものである請求項 5に記載の移動流体の密度の測定方法。
[8] 上記密度計が、移動する流体を収容する管状弾性体と、該管状弾性体の外壁面 に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されている 請求項 5に記載の移動流体の密度の測定方法。
[9] 上記密度計が、移動する流体を収容する溝状弾性体と、該溝状弾性体の外壁面 に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されている 請求項 5に記載の移動流体の密度の測定方法。
[10] 上記密度計が、細長い板状の弾性体と、該弾性体の表面に封止状態で固定され ている二個の振動波発生検出装置からなり、移動流体に該弾性体を接触させて測 定を行なう請求項 5に記載の移動流体の密度の測定方法。
[11] 下記の工程からなる静止流体の濃度を測定する方法：
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって振動波発生装置と振動波検出装置とを固 定してなる濃度計を用意する工程；
(2)測定対象の静止流体に上記弾性体を接触させ、その接触状態にて、振動波発 生装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生 する弾性体の振動により引き起こされる流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する 振動波を振動波検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時 間を測定する工程；
(3)上記濃度計に固有の、流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(4)前記（2)の工程で測定された振動波の伝播時間と上記（3)の工程で得られた関 係式とから、測定対象の静止流体の濃度を算出する工程。
[12] 上記（3)の流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異な る既知の濃度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、上記濃度計、もしく は該濃度計と同一の構成を有する濃度計を用いて、上記（2)の工程の測定を行なつ て得られたものである請求項 11に記載の静止流体の濃度の測定方法。
[13] 上記濃度計が、静止流体を収容する弾性体容器と、該容器の底面の外側もしくは 該容器の側面の下部の外側に固定されている振動波発生装置と振動波検出装置と から構成されてレ、る請求項 11に記載の静止流体の濃度の測定方法。
[14] 上記濃度計が、弾性体からなる管体と、該管体の内壁に固定されている振動波発 生装置と振動波動検出装置とからなり、容器に収容した流体に該管体の外壁を接触 させて測定を行なう請求項 11に記載の静止流体の濃度の測定方法。
[15] 下記の工程からなる移動流体の濃度を測定する方法：
(1)弾性体の表面に互いに間隔をもって二個の振動波発生検出装置を固定してな る濃度計を用意する工程；
(2)測定対象の移動流体に上記弾性体を、流体の移動方向に沿って二個の振動波 発生検出装置が並ぶようにして接触させ、その接触状態にて、一方の振動波発生検 出装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生 する弾性体の振動により引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播 する振動波を他方の振動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出 時までの伝播時間を測定する工程；
(3)上記（2)の工程に続いて、今度は、後者の振動波発生検出装置から弾性体に振 動波を印加し、該振動波が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により 引き起こされる移動流体の振動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を前者の振 動波発生検出装置にて検出して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測 定する工程；
(4)前記 (2)で測定した伝播時間と上記 (3)で測定した伝播時間との平均値もしくは 加算値を算出する工程；
(5)上記濃度計に固有の、流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式 を用意する工程;そして
(6)前記 (4)の工程で測定された振動波の伝播時間の平均値もしくは加算値と上記 (5)の工程で得られた関係式とから、測定対象の移動流体の濃度を算出する工程。
[16] 上記 (5)の流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異な る既知の濃度を有する二以上の静止流体のそれぞれについて、測定対象の静止流 体に上記濃度計もしくは該濃度計と同一の構成を有する濃度計を接触させ、その接 触状態にて、一方の振動波発生検出装置から弾性体に振動波を印加し、該振動波 が該弾性体内を伝播する際に発生する弾性体の振動により引き起こされる流体の振 動の影響下に弾性体内を伝播する振動波を他方の振動波発生検出装置にて検出 して、振動波の印加時から検出時までの伝播時間を測定する操作により得られたも のである請求項 15に記載の移動流体の濃度の測定方法。
[17] 上記（5)の流体濃度と振動波の伝播時間との関係を表わす関係式が、互いに異な る既知の濃度を有する二以上の移動流体のそれぞれについて、上記濃度計もしくは 該濃度計と同一の構成を有する濃度計を用い、（2)と（3)の工程をそれぞれ実施す ることにより得られたものである請求項 15に記載の移動流体の濃度の測定方法。
[18] 上記濃度計が、移動する流体を収容する管状弾性体と、該管状弾性体の外壁面 に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されている 請求項 15に記載の移動流体の濃度の測定方法。
[19] 上記濃度計が、移動する流体を収容する溝状弾性体と、該溝状弾性体の外壁面 に長さ方向に沿って固定されている二個の振動波発生検出装置から構成されている 請求項 15に記載の移動流体の濃度の測定方法。
[20] 上記濃度計が、細長い板状の弾性体と、該弾性体の表面に封止状態で固定され ている二価の振動波発生検出装置からなり、移動流体に該弾性体を接触させて測 定を行なう請求項 15に記載の移動流体の濃度の測定方法。
PCT/JP2004/006026 2003-05-07 2004-05-07 流体の密度もしくは濃度の測定方法 WO2004099765A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005505985A JPWO2004099765A1 (ja) 2003-05-07 2004-05-07 流体の密度もしくは濃度の測定方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-164362 2003-05-07
JP2003164362 2003-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004099765A1 true WO2004099765A1 (ja) 2004-11-18

Family

ID=33432221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/006026 WO2004099765A1 (ja) 2003-05-07 2004-05-07 流体の密度もしくは濃度の測定方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2004099765A1 (ja)
WO (1) WO2004099765A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101800793B1 (ko) * 2017-07-14 2017-11-24 주식회사 백광아이에스티 차염농도측정장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05312667A (ja) * 1992-05-11 1993-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 湿度センサーおよび湿度計
JPH1164297A (ja) * 1997-08-12 1999-03-05 Chubu Electric Power Co Inc 相変化物質測定器とこれを備えた熱輸送装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05312667A (ja) * 1992-05-11 1993-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 湿度センサーおよび湿度計
JPH1164297A (ja) * 1997-08-12 1999-03-05 Chubu Electric Power Co Inc 相変化物質測定器とこれを備えた熱輸送装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101800793B1 (ko) * 2017-07-14 2017-11-24 주식회사 백광아이에스티 차염농도측정장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2004099765A1 (ja) 2006-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI248509B (en) Method of measuring flow of fluid moving in pipe or groove-like flow passage
US10571380B2 (en) Vibronic sensor
JP4851936B2 (ja) 超音波流量計
EP2338047B1 (en) Method and device for determining characteristics of a medium
US7774150B2 (en) Meter electronics and methods for determining one or more of a stiffness coefficient or a mass coefficient
GB2067756A (en) Liquid level measurement
EP2343548B1 (en) Method and device for acoustically determining characteristics of a medium in a container
CN102636226A (zh) 确定超声波流量表的延迟时间
EP2223096A1 (en) Devices, methods and systems for measuring one or more characteristics of a suspension
US11796366B2 (en) Coriolis meter
EP0119790A1 (en) Liquid level monitoring
WO2013013395A1 (en) Device and method for measuring liquid level
WO2004099765A1 (ja) 流体の密度もしくは濃度の測定方法
Baik et al. Investigation of a method for real time quantification of gas bubbles in pipelines
US20190226894A1 (en) Method and apparatus for determining a corrected value for the viscosity-dependent sonic velocity in a fluid to be tested
JP5372831B2 (ja) 超音波式濃度計
RU66029U1 (ru) Комплексное устройство измерения расхода, плотности и вязкости нефтепродуктов
JP2004012149A (ja) 液体物性測定装置
Jahn et al. A level sensor for fluids based on hydrostatic deformation with piezoelectric generated sounds in a low frequency range
Mert et al. A new method to measure viscosity and intrinsic sound velocity of liquids using impedance tube principles at sonic frequencies
Dultsev et al. QCM operating in threshold mode as a gas sensor
Esmaili et al. Differential Pressure-Based Densitometer in Dynamic Condition
Dwisaputra et al. Design and implementation of density sensor with flow rate as disturbance
Younes et al. Shape Acoustic Liquid Densitometer
RU2311633C1 (ru) Способ определения режима течения многофазного потока в трубопроводе

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005505985

Country of ref document: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase