JPH02184736A - 密度測定方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体密度測定方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

液体の密度はふつう浮秤を用いて測定する。

浮秤は液体に浮かべたときの浮力とそれ自身の重量をつ
り合わせて液体の密度を得るものである。

この浮秤は、ガラス製であり、下部の太い胴部には鉛等
を入れて重りとし、密度を測定すべき液に浮かべたとき
、上部の細いガラス管が液外に出て直立するようにする
ものであり、液面の位置にある目盛は液の密度を示すよ
うに付けられている。

この浮秤を用いれば極めて簡便かつ高精度で液体の密度
を測定できるので、浮秤は広く用いられる。

然しながら、この浮秤を用いて液の密度を測定する際に
は、密度を測定すべきサンプル液を一定量採取し、これ
に浮秤を浮かべ、その液面の目盛を見定めなければなら
ない。

このため、常温の大気中で激しく気化したり、有毒ガス
を発生したり、又は発火したりする液体の密度を測定し
ようとするときは、それらの液のサンプルを浮秤を収容
した透明で気密な耐圧容器中に採取し、測定を行う必要
がある。

このような作業は危険が伴い、又、高圧力下で浮秤を較
正することは困難である。

又、この浮秤では密度の連続的測定及び記録が困難であ
る。

圧力下の液体の密度を連続的に測定できる計器としては
、液中で振動する膜又は弦の共振周波数の変化を検知す
るタイプの振動密度計、超音波の伝播速度による超音波
密度計、液中に保持した物体の浮力を自動的に秤量する
タイプのものがあるがいずれも極めて複雑で高価である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、畝上の問題点に立ってなされたものであって
、その目的とするところは、上記高圧液化ガス等の液体
の密度を高精度で連続的、かつ自動的に測定し得る密度
測定方法及び装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

而して、上記！ｌ！題は、下記（１）項及び（２）項の
密度測定方法及び装置によって達成される。

（１）密度を測定すべき液中に質量Ｍ及び体積■の既知
な永久磁石を浮遊自在に設け、上記永久磁石を浮遊せし
め得る磁界を発生する装置を液外に設け、上記磁界発生
装置と上記永久磁石との間に作用する斥力Ｘを測定し、
式、 Ｘ 但し、ｇは落体の加速度、ρは液の密度。

によって密度を算出することを特徴とする密度測定方法
。

（２）密度を測定すべき液中に浮遊自在に設けられる質
量Ｍ及び体積Ｖの既知な永久磁石と、液外より上記永久
磁石を浮遊せしめ得るように液外に設けられる磁界発生
装置と、上記磁界発生装置と上記永久磁石との間に作用
する斥力Ｘを測定する装置と、式、 Ｘ ρ　２ 　　Ｖ−ｇ 但し、ｇは落体の加速度、ρは液の密度。

によって密度を算出する装置とから成る密度測定装置。

而して、上記磁界発生装置は、永久磁石、電磁石又はコ
イルとすることが推奨される。

（作　　　用〕 上記の如く構成すれば、測定すべき液体中の永久磁石に
浮力と共に斥力Ｘが作用して上記永久磁石が浮遊するか
ら、これらの二カと永久磁石に作用する重力との平衡条
件から密度ρを容易に算出することができる。

而して、斥力Ｘは磁界発生装置の見掛けの重量を測定す
ることによって求めることができる。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照しつ一本発明の構成を具体的に説明す
る。

第１図は本発明にか−る密度測定装置の一実施例を示す
説明図である。

第１図中、ｌは圧力容器、２．２′は上記圧力容′Ｒ１
に設けられたバルブ、３は上記圧力容器１内に供給密封
された密度を測定すべき液体、４は上記密度を測定すべ
き液体３中に浮遊自在に設けられる質量Ｍ及び体積■の
既知な永久磁石、５はガイド、６は上記永久磁石４を浮
遊せしめ得るように液外に設けられる質量Ｍ’の永久磁
石、７は上皿天秤である。

而して、永久磁石４を浮遊せしめ得るように液外の上皿
天秤７上には永久磁石６が設けられ、永久磁石４は圧力
容器１内に封入された液体３中で永久磁石６からの斥力
を受け、液の密度ρに応じた高さで浮遊する。

一方、永久磁石６の見掛けの重量と平衡状態を保つよう
に上皿天秤７上には分銅Ｗが載せられる。

圧力容器ｌ内の液体３中にある永久磁石４は、液体３の
密度に応じて永久磁石６との距離が変化する。

即ち、液の密度が高くなり、永久磁石４の浮力が増大す
ると、永久磁石４は上方に移動し、このため永久磁石６
との間の距離が増加して両永久磁石４．６間の斥力が減
少し、逆に液の密度が低くなると両磁石間の距離が減少
し、斥力が増加する。

ここで浮遊する永久磁石４に作用する外力、即ち、重力
、斥力及び浮力が平衡し、これにより式、Ｍ’ｇ＝Ｘ＋
Ｖ・ρ・ｇ が成立する。

但し、ここで、ｇは落体の加速度、ρは液の密度である
。上式中、Ｍ−ｇは永久磁石４に作用する重力、■・ρ
・ｇは永久磁石４の浮力、及びＸは両永久磁石間の斥力
であり、それぞれ第１図に矢印で示されている。

斥力Ｘは、上皿天秤７上の永久磁石６の見掛けの重量、
即ち、永久磁石６に作用する重力と斥力Ｘの合力の大き
さを測定すれば知ることができる。

而して、この実施例に於いては、上記永久磁石６と上記
永久磁石４との間に作用する斥力Ｘを上記の如（上皿天
秤７で測定し、上記式、Ｘ によって密度ρを算出するものである。

上記の如く構成すれば、圧力容器１の外側から圧力容器
ｌ内に浮遊自在に設けられた永久磁石４に作用する斥力
Ｘを測定することができるから、その圧力容器１内の液
の密度ρを算出することができる。

而して、圧力容器１は非磁性であればよく、透明である
ことを要しない。

〔発明の効果〕

本発明は畝上の如（構成されるから、本発明によるとき
は、高圧下の液体の密度を高精度で連続的に測定し得る
密度測定方法及び装置を提供し得るものである。

尚、本発明は畝上の実施例に限定されるものでなく、上
記永久磁石４を浮遊させる磁界発生装置は、上記永久磁
石６の他、電磁石又はコイルとしてもよく、又、斥力Ｘ
の測定には各種の自動秤、ストレーンゲージ等公知の力
測定装置等が利用でき、更に圧力容器ｌや永久磁石４の
形状、密度ρを算出する演算回路の構成等は自由に設計
変更できるものであり、本発明はその目的の範囲内にお
いて上記の説明から当業者が容易に想到し得る全ての変
更実施例を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか−る密度測定装置の一実施例を示す
説明図である。 ｌ・−・・−−一−−・−・−・−・・・−・−・圧力
容器２．２′　　　−・・−・・−パルプ ３・・・・−・−・・−・−・・−・・−−−一・−・
−液体４・・・−・・・・−・・−・・−一−−−−−
−−−−−−−−永久磁石５−　・−・−・−−−−−
−−−−−−−−−一・−−−一−・ガイド６−−−−
−−・−・−−−−−−−−−−−−−・・・−・−永
久磁石７−・・〜−−−−−−・−−−−一−−−−・
・・・−・−・−・上皿天秤Ｍ−・−・−・・−・−・
・−−−−−−−−−−−一・永久磁石４の質量■−・
・−・−−−−−・・−・−・−・−・−一一−−−−
−磁石の体積ｇ・・・−・−・−・・・・−−−一−−
・−・・−・−−−−一落体の加速度ρ−・−・・−・
−・・−・−・・−−−−−−−−・・・・−液の密度
Ｘ−・・・・−・−・−−−−−−−一・−・−・−一
−−−−−斥力Ｍ　’　−−−−−−−−−−−・・−
・−・・・−・−−一一一一永久磁石６の質量ｗ−−−
−−・−・・・・−・・・−−−−−−−−−−−・−
・−分銅の質量特許出願人　株式会社　シサカ研究所

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）密度を測定すべき液中に質量Ｍ及び体積Ｖの既知
   な永久磁石を浮遊自在に設け、上記永久磁石を浮遊せし
   め得る磁界を発生する装置を液外に設け、上記磁界発生
   装置と上記永久磁石との間に作用する斥力Ｘを測定し、
   式、 ρ＝Ｍ／Ｖ−（Ｘ／Ｖ・ｇ） 但し、ｇは落体の加速度、ρは液の密度、 によって密度を算出することを特徴とする密度測定方法
   。
2. （２）密度を測定すべき液中に浮遊自在に設けられる質
   量Ｍ及び体積Ｖの既知な永久磁石と、液外より上記永久
   磁石を浮遊せしめ得るように液外に設けられる磁界発生
   装置と、上記磁界発生装置と上記永久磁石との間に作用
   する斥力Ｘを測定する装置と、式、 ρ＝Ｍ／Ｖ−（Ｘ／Ｖ・ｇ） 但し、ｇは落体の加速度、ｐは液の密度、 によって密度を算出する装置とから成る密度測定装置。
3. （３）上記磁界発生装置が、永久磁石である請求項第２
   に記載の密度測定装置。
4. （４）上記磁界発生装置が、電磁石である請求項第２に
   記載の密度測定装置。
5. （５）上記磁界発生装置が、コイルである請求項第２に
   記載の密度測定装置。