JPH05296910A - 液体およびガスの密度測定装置 - Google Patents
液体およびガスの密度測定装置Info
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- JPH05296910A JPH05296910A JP4099684A JP9968492A JPH05296910A JP H05296910 A JPH05296910 A JP H05296910A JP 4099684 A JP4099684 A JP 4099684A JP 9968492 A JP9968492 A JP 9968492A JP H05296910 A JPH05296910 A JP H05296910A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 サンプルで満たされた振動子１の周期持続時
間から、液体およびガスの密度を測定する装置におい
て、検査されるべきサンプルの粘性の影響作用を補償す
る。 【構成】 少なくとも１つの回路５，６が設けられてお
り、この回路５，６は、切換スイッチ４を介して励振増
幅器１３に接続可能であり、かつ位相シフトを生じさせ
るように構成されている。さらに高次の振動で励振させ
るために、位相の反転を行なう切換可能なインバータ１
４が設けられている。
間から、液体およびガスの密度を測定する装置におい
て、検査されるべきサンプルの粘性の影響作用を補償す
る。 【構成】 少なくとも１つの回路５，６が設けられてお
り、この回路５，６は、切換スイッチ４を介して励振増
幅器１３に接続可能であり、かつ位相シフトを生じさせ
るように構成されている。さらに高次の振動で励振させ
るために、位相の反転を行なう切換可能なインバータ１
４が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サンプルで満たされた
振動子（１）の周期持続時間から、液体およびガスの密
度を測定する装置に関する。この場合、前記振動子を励
振させるために励振増幅器が設けられており、該励振増
幅器は、前記振動子の振動を検出するセンサと接続され
ており、さらに該励振増幅器は、前記センサの信号を増
幅するようにし、該信号は、励振増幅器の出力側に設け
られ前記振動子を駆動する変換器へ供給される。
振動子（１）の周期持続時間から、液体およびガスの密
度を測定する装置に関する。この場合、前記振動子を励
振させるために励振増幅器が設けられており、該励振増
幅器は、前記振動子の振動を検出するセンサと接続され
ており、さらに該励振増幅器は、前記センサの信号を増
幅するようにし、該信号は、励振増幅器の出力側に設け
られ前記振動子を駆動する変換器へ供給される。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置は、例えばオーストリア国
特許第３３１５３９号公報により公知である。この装置
の場合、実質的に増幅器とリミッタにより構成された、
減衰回復のための回路と、振動子の共振周波数の温度に
依存する離調のための別の回路とが設けられている。こ
の別の回路は、温度に依存する抵抗ブリッジと加算増幅
器と、さらに位相回転のための積分器とにより構成され
ている。
特許第３３１５３９号公報により公知である。この装置
の場合、実質的に増幅器とリミッタにより構成された、
減衰回復のための回路と、振動子の共振周波数の温度に
依存する離調のための別の回路とが設けられている。こ
の別の回路は、温度に依存する抵抗ブリッジと加算増幅
器と、さらに位相回転のための積分器とにより構成され
ている。
【０００３】したがってこの公知の装置の場合、振動体
の励振と共振周波数の離調を達成することができ、この
ことにより温度補償および／または対向質量体補償を達
成することができる。この場合、対向質量体補償によっ
て、密度を算出するためにこの基礎となる結合振動子シ
ステムのモデル”対向質量体−ばね−測定振動子”を、
理論的には理想的な簡単な振動子システム”ばね−振動
体”へ帰着させることができる。
の励振と共振周波数の離調を達成することができ、この
ことにより温度補償および／または対向質量体補償を達
成することができる。この場合、対向質量体補償によっ
て、密度を算出するためにこの基礎となる結合振動子シ
ステムのモデル”対向質量体−ばね−測定振動子”を、
理論的には理想的な簡単な振動子システム”ばね−振動
体”へ帰着させることができる。
【０００４】振動子は、その中に収容された検査される
べきサンプルとともに振動体を構成しており、これは、
検査されるべきサンプルの所定の容積が振動に関与し、
したがって周期持続時間τに作用を及ぼすように、成形
構成されている。その際、この形式の振動体の周期持続
時間τを以下の式（１）にしたがって算出することがで
きる。即ち、
べきサンプルとともに振動体を構成しており、これは、
検査されるべきサンプルの所定の容積が振動に関与し、
したがって周期持続時間τに作用を及ぼすように、成形
構成されている。その際、この形式の振動体の周期持続
時間τを以下の式（１）にしたがって算出することがで
きる。即ち、
【０００５】
【数１】
【０００６】この場合、Ｍｏは空の振動子の質量を表わ
し、ｃはその弾性定数を、δは密度を、さらにＶは振動
に関与するサンプルの容積を表わす。商Ｍｏ／ｃとＶ／
ｃは、振動子固有の装置定数とみなすことができる。
し、ｃはその弾性定数を、δは密度を、さらにＶは振動
に関与するサンプルの容積を表わす。商Ｍｏ／ｃとＶ／
ｃは、振動子固有の装置定数とみなすことができる。
【０００７】変形および簡単な定数ＡおよびＴｏの定義
により、次式（２）が得られる。
により、次式（２）が得られる。
【０００８】
【数２】
【０００９】この場合、Ｔは周期持続時間τの整数倍で
あり、Ｔｏは同じ係数だけ増大された、空の振動子の周
期持続時間τo の倍数である。係数ＡおよびＴｏは、２
つの既知の値δおよびＴに対して式（２）を成立し、Ａ
とＴｏに関して解くことにより算出される。
あり、Ｔｏは同じ係数だけ増大された、空の振動子の周
期持続時間τo の倍数である。係数ＡおよびＴｏは、２
つの既知の値δおよびＴに対して式（２）を成立し、Ａ
とＴｏに関して解くことにより算出される。
【００１０】公知の解決手段のように、振動体は、片側
または両側で固定された振動するパイプから成り、この
パイプ内に測定されるべき物体を収容するように構成さ
れている場合、式（１）および（２）は、非粘性の流体
に対してしか適用されない。所定の密度の粘性の流体の
場合には、これよりも大きな周期が認められる。
または両側で固定された振動するパイプから成り、この
パイプ内に測定されるべき物体を収容するように構成さ
れている場合、式（１）および（２）は、非粘性の流体
に対してしか適用されない。所定の密度の粘性の流体の
場合には、これよりも大きな周期が認められる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、検査されるべきサンプルの粘性の影響を補償でき
るようにした、冒頭で述べた形式の装置を提供すること
にある。
題は、検査されるべきサンプルの粘性の影響を補償でき
るようにした、冒頭で述べた形式の装置を提供すること
にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、少なくとも１つの回路が設けられており、該回路
は、切換スイッチを介して励振増幅器に接続可能であ
り、かつ位相シフトを生じさせるように構成されている
ことにより解決される。
は、少なくとも１つの回路が設けられており、該回路
は、切換スイッチを介して励振増幅器に接続可能であ
り、かつ位相シフトを生じさせるように構成されている
ことにより解決される。
【００１３】
【発明の利点】このようにして、当該振動子の各振動に
対して異なる位相位置におかれた複数の信号によって振
動子を励振することができる。
対して異なる位相位置におかれた複数の信号によって振
動子を励振することができる。
【００１４】振動体が調波の力の作用によりその振動体
の速度振幅と同相で励振されると、固有の共振周波数が
生じる。何故ならば速度に依存する減衰力は、励振力に
よって完全に相殺されるからである。しかし励振力の位
相位置が減衰力の位相位置と一致しなければ、減衰力の
大きさと、励振力と減衰力の位相差とにほぼ比例する値
だけ、固有の共振周波数と異なる振動体の共振周波数が
生じる。
の速度振幅と同相で励振されると、固有の共振周波数が
生じる。何故ならば速度に依存する減衰力は、励振力に
よって完全に相殺されるからである。しかし励振力の位
相位置が減衰力の位相位置と一致しなければ、減衰力の
大きさと、励振力と減衰力の位相差とにほぼ比例する値
だけ、固有の共振周波数と異なる振動体の共振周波数が
生じる。
【００１５】これにより、減衰力を、振動体が異なる位
相の励振力により順次に励振されると生じる振動体の離
調から、減衰力を算出できることがわかる。
相の励振力により順次に励振されると生じる振動体の離
調から、減衰力を算出できることがわかる。
【００１６】したがって本発明による装置を用いること
により、検査されるべきサンプルを収容する振動子を異
なる位相位置の信号で励振することができ、その結果、
２つの共振周波数が発生し、それらは検出され、それら
の共振周波数から次式（３）にしたがって減衰定数を算
出することができる。
により、検査されるべきサンプルを収容する振動子を異
なる位相位置の信号で励振することができ、その結果、
２つの共振周波数が発生し、それらは検出され、それら
の共振周波数から次式（３）にしたがって減衰定数を算
出することができる。
【００１７】
【数３】
【００１８】この場合、ｂは減衰定数を表わし、ｆ1 お
よびｆ2 は共振周波数を、さらにφ1 およびφ2 は、こ
れに属する、励振器信号と振動子の運動の位相差を表わ
す。
よびｆ2 は共振周波数を、さらにφ1 およびφ2 は、こ
れに属する、励振器信号と振動子の運動の位相差を表わ
す。
【００１９】粘性に起因する密度の相対的測定誤差Δδ
／δの、減衰定数ｂとの依存性を、実験的に算出するこ
とができる。この目的で、種々異なる粘度および既知の
密度のサンプルを振動体内に収容し、２つの共振周波数
を測定することができる。これにより各サンプルに対し
て、粘性に起因する密度測定誤差Δδ／δおよび所属の
減衰定数ｂを算出することができる。
／δの、減衰定数ｂとの依存性を、実験的に算出するこ
とができる。この目的で、種々異なる粘度および既知の
密度のサンプルを振動体内に収容し、２つの共振周波数
を測定することができる。これにより各サンプルに対し
て、粘性に起因する密度測定誤差Δδ／δおよび所属の
減衰定数ｂを算出することができる。
【００２０】本発明の別の特徴的構成によれば、さらに
少なくとも２つの周波数測定−記憶回路を励振増幅器と
接続可能であるように構成することができる。
少なくとも２つの周波数測定−記憶回路を励振増幅器と
接続可能であるように構成することができる。
【００２１】このようにして、共振周波数を１度測定し
て記憶することができ、さらに以降の処理をするために
これらの回路から呼び出すことができる。
て記憶することができ、さらに以降の処理をするために
これらの回路から呼び出すことができる。
【００２２】さらに次のように構成することができる。
即ち、両方の切換スイッチはマイクロプロセッサにより
制御されるようにし、このマイクロプロセッサは周波数
測定−記憶回路と接続されており、さらに有利には密度
表示装置と接続されている。このようにして、測定結果
を簡単かつ迅速に評価することができる。
即ち、両方の切換スイッチはマイクロプロセッサにより
制御されるようにし、このマイクロプロセッサは周波数
測定−記憶回路と接続されており、さらに有利には密度
表示装置と接続されている。このようにして、測定結果
を簡単かつ迅速に評価することができる。
【００２３】本発明の別の特徴的構成によれば、０次お
よび高次の振動を生じさせる目的で、振動子の軸線方向
に互いに離されて配置された少なくとも２つの変換器が
設けられている。
よび高次の振動を生じさせる目的で、振動子の軸線方向
に互いに離されて配置された少なくとも２つの変換器が
設けられている。
【００２４】比較的高い共振周波数に起因して、高次の
振動によっては基本振動よりも大きい粘性が次のような
別の領域では作用を生ぜしめられる。この領域において
減衰は、粘度に依存して単調に上昇する。別の領域には
当該のより大きな粘性振動が生ぜしめられる。その結
果、高次の振動は有利には密度測定に対する粘性の影響
作用を検出するために用いられ、他方、基本振動は有利
には、粘性に依存する密度測定誤差が最小であるため、
密度測定に用いられるようになる。
振動によっては基本振動よりも大きい粘性が次のような
別の領域では作用を生ぜしめられる。この領域において
減衰は、粘度に依存して単調に上昇する。別の領域には
当該のより大きな粘性振動が生ぜしめられる。その結
果、高次の振動は有利には密度測定に対する粘性の影響
作用を検出するために用いられ、他方、基本振動は有利
には、粘性に依存する密度測定誤差が最小であるため、
密度測定に用いられるようになる。
【００２５】さらに励振増幅器内に、マイクロプロセッ
サにより制御されるインバータを設けるように構成する
ことができ、このインバータにより位相位置を１８０°
回転させることができる。
サにより制御されるインバータを設けるように構成する
ことができ、このインバータにより位相位置を１８０°
回転させることができる。
【００２６】これにより、振動子の振動を少なくとも２
つの振動の次数で維持する変換器の制御が簡単に保証さ
れる。さらにこの場合、以下のように構成することがで
きる。即ち、切換可能なインバータはフォロワとインバ
ータの並列接続体により構成されており、この並列接続
体の出力側は、マイクロプロセッサにより制御される切
替装置を介して、両方のスイッチの端子と接続可能であ
る。
つの振動の次数で維持する変換器の制御が簡単に保証さ
れる。さらにこの場合、以下のように構成することがで
きる。即ち、切換可能なインバータはフォロワとインバ
ータの並列接続体により構成されており、この並列接続
体の出力側は、マイクロプロセッサにより制御される切
替装置を介して、両方のスイッチの端子と接続可能であ
る。
【００２７】本発明の別の特徴的構成によれば以下のよ
うに構成することができる。即ち、切換可能なインバー
タは、インバータとして接続された１つの演算増幅器に
より構成されており、該演算増幅器の非反転入力側は、
抵抗を介してこのインバータ段の入力側と接続されてい
る。さらにこの非反転入力側は、マイクロプロセッサに
より制御されるスイッチ（Ｓ）を介して選択的に、固定
電位例えばアースと接続可能または切断可能であり、さ
らにこの場合、上記のインバータの出力側は、両方の切
換スイッチの端子と接続可能である。
うに構成することができる。即ち、切換可能なインバー
タは、インバータとして接続された１つの演算増幅器に
より構成されており、該演算増幅器の非反転入力側は、
抵抗を介してこのインバータ段の入力側と接続されてい
る。さらにこの非反転入力側は、マイクロプロセッサに
より制御されるスイッチ（Ｓ）を介して選択的に、固定
電位例えばアースと接続可能または切断可能であり、さ
らにこの場合、上記のインバータの出力側は、両方の切
換スイッチの端子と接続可能である。
【００２８】この構成により、構造的な見地において著
しく簡単な解決手段が得られる。
しく簡単な解決手段が得られる。
【００２９】次に、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００３０】
【実施例の説明】図１から明らかなように、基本振動に
おける密度測定時の密度測定誤差Δδ／δは、粘度ηの
上昇につれてまず最初に実質的に直線的に上昇し、次に
曲線の経過部分を経て飽和領域へ移行する。この飽和領
域では密度測定誤差は、検査されるべきサンプルの粘度
がさらに上昇しても、ほんとんど僅かにしか上昇しな
い。
おける密度測定時の密度測定誤差Δδ／δは、粘度ηの
上昇につれてまず最初に実質的に直線的に上昇し、次に
曲線の経過部分を経て飽和領域へ移行する。この飽和領
域では密度測定誤差は、検査されるべきサンプルの粘度
がさらに上昇しても、ほんとんど僅かにしか上昇しな
い。
【００３１】図２には、基本振動における密度測定時の
減衰定数ｂの特性経過が粘度ηに依存して示されてい
る。この図から、減衰定数は、粘度の僅かな領域では粘
度が上昇するにつれて、比較的急峻に上昇し、移行領域
後は比較的ゆるやかに下降することが示されている。
減衰定数ｂの特性経過が粘度ηに依存して示されてい
る。この図から、減衰定数は、粘度の僅かな領域では粘
度が上昇するにつれて、比較的急峻に上昇し、移行領域
後は比較的ゆるやかに下降することが示されている。
【００３２】図３には、図１と図２による両方の図の合
成により形成された、密度測定誤差Δδ／δを示す図
が、減衰定数ｂに依存して示されている。この場合、密
度測定誤差と減衰定数との間の関係は二義的であり、こ
れは高い粘度においては減衰が低減することに帰せられ
る。一次高調波振動またはさらに高次の高調波振動にお
ける粘度作用を測定することにより、技術的に重要な流
体の領域のうち二義性を有する領域を、著しく高い粘度
の領域へシフトさせることができる(図７参照)。
成により形成された、密度測定誤差Δδ／δを示す図
が、減衰定数ｂに依存して示されている。この場合、密
度測定誤差と減衰定数との間の関係は二義的であり、こ
れは高い粘度においては減衰が低減することに帰せられ
る。一次高調波振動またはさらに高次の高調波振動にお
ける粘度作用を測定することにより、技術的に重要な流
体の領域のうち二義性を有する領域を、著しく高い粘度
の領域へシフトさせることができる(図７参照)。
【００３３】図４には、本発明による装置が示されてい
る。この場合、変換器７によって、検査されるべきサン
プルで満たされている振動子１を振動状態におくことが
できる。この場合、変換器７は電気信号を、振動子を励
振させる力へ変換する。
る。この場合、変換器７によって、検査されるべきサン
プルで満たされている振動子１を振動状態におくことが
できる。この場合、変換器７は電気信号を、振動子を励
振させる力へ変換する。
【００３４】振動子１の振動はセンサ２により検出さ
れ、このセンサにより電気信号へ変換される。さらにこ
の信号は励振増幅器１３の増幅器３へ導かれる。増幅さ
れた信号は、２つの切換スイッチ４および８の入力側へ
達する。
れ、このセンサにより電気信号へ変換される。さらにこ
の信号は励振増幅器１３の増幅器３へ導かれる。増幅さ
れた信号は、２つの切換スイッチ４および８の入力側へ
達する。
【００３５】図示された実施形態の場合、切換スイッチ
４は選択的に、２つの回路５、６のうちの１つを接続す
る。これらの回路は互いに並列に接続されており、その
出力側は変換器７と接続されている。これらの回路５、
６は、変換器７へ供給される信号の位相を、振動子１の
振動即ちセンサ２の出力信号に対してシフトさせるよう
に動作する。この場合、回路５により行われる位相シフ
トの量と、回路６により行われる位相シフトの量は異な
る。これらの回路を、例えば低域通過フィルタにより構
成することができる。
４は選択的に、２つの回路５、６のうちの１つを接続す
る。これらの回路は互いに並列に接続されており、その
出力側は変換器７と接続されている。これらの回路５、
６は、変換器７へ供給される信号の位相を、振動子１の
振動即ちセンサ２の出力信号に対してシフトさせるよう
に動作する。この場合、回路５により行われる位相シフ
トの量と、回路６により行われる位相シフトの量は異な
る。これらの回路を、例えば低域通過フィルタにより構
成することができる。
【００３６】一方の回路５、６を他方へ切り換えること
により、振動子１の異なる共振周波数が生じる。この共
振周波数は、切換スイッチ８に接続された周波数測定−
記憶回路９、１０により検出されて記憶される。その
際、これらの回路９、１０の一方において、回路５、６
の一方が投入接続されたときに生じる共振周波数が検出
されて記憶され、他方の回路９、１０において、他方の
回路５、６が投入接続されたときに生じる共振周波数が
検出されて記憶される。この場合、両方の切換スイッチ
４、８の制御はマイクロプロセッサ１１により行われ
る。このマイクロプロセッサは、周波数測定−記憶回路
９、１０の出力側と接続されている。
により、振動子１の異なる共振周波数が生じる。この共
振周波数は、切換スイッチ８に接続された周波数測定−
記憶回路９、１０により検出されて記憶される。その
際、これらの回路９、１０の一方において、回路５、６
の一方が投入接続されたときに生じる共振周波数が検出
されて記憶され、他方の回路９、１０において、他方の
回路５、６が投入接続されたときに生じる共振周波数が
検出されて記憶される。この場合、両方の切換スイッチ
４、８の制御はマイクロプロセッサ１１により行われ
る。このマイクロプロセッサは、周波数測定−記憶回路
９、１０の出力側と接続されている。
【００３７】このマイクロプロセッサ１１は、回路９、
１０で検出ないし記憶された値を、式（１）、（２）お
よび（３）に応じて評価し、検査されているサンプルの
密度を算出する。このことは、マイクロプロセッサ１１
と接続されている密度表示装置１２において表示され
る。
１０で検出ないし記憶された値を、式（１）、（２）お
よび（３）に応じて評価し、検査されているサンプルの
密度を算出する。このことは、マイクロプロセッサ１１
と接続されている密度表示装置１２において表示され
る。
【００３８】図５による本発明の装置の実施形態は、図
４による装置とは次の点で異なる。即ちこの場合、振動
子１の軸線方向に互いに離されて配置された２つの変換
器２、７が設けられており、これらの変換器によって振
動子を、切換可能なインバータ１４の位置に依存して基
本振動においても一次高調波振動においても励振させる
ことができる。
４による装置とは次の点で異なる。即ちこの場合、振動
子１の軸線方向に互いに離されて配置された２つの変換
器２、７が設けられており、これらの変換器によって振
動子を、切換可能なインバータ１４の位置に依存して基
本振動においても一次高調波振動においても励振させる
ことができる。
【００３９】この目的で増幅器３と両方の切換スイッチ
４と８の端子との間に、切換可能なインバータ１４が介
在接続されている。このインバータはマイクロプロセッ
サ１１により制御され、位相位置を１８０°反転させる
ために用いられる。さらに別の回路１５が設けられてお
り、この回路は、切換スイッチ８により切換可能であっ
て、周波数ｆq を測定する。
４と８の端子との間に、切換可能なインバータ１４が介
在接続されている。このインバータはマイクロプロセッ
サ１１により制御され、位相位置を１８０°反転させる
ために用いられる。さらに別の回路１５が設けられてお
り、この回路は、切換スイッチ８により切換可能であっ
て、周波数ｆq を測定する。
【００４０】図５による装置により振動子１を、位相位
置φ1 の基本振動で励振させることができ、さらに位相
位置φ1 の一次高調波振動で、また位相位置φ2 の一次
高調波振動で励振させることができる。これらのモード
には周波数ｆ1 、ｆ2 およびｆ3 が対応しており、これ
らの周波数は周波数測定−記憶回路９，１０および１５
により検出され記憶される。
置φ1 の基本振動で励振させることができ、さらに位相
位置φ1 の一次高調波振動で、また位相位置φ2 の一次
高調波振動で励振させることができる。これらのモード
には周波数ｆ1 、ｆ2 およびｆ3 が対応しており、これ
らの周波数は周波数測定−記憶回路９，１０および１５
により検出され記憶される。
【００４１】一次の振動における減衰定数ｂは次式によ
り得られる。
り得られる。
【００４２】
【数４】
【００４３】基本振動の周波数ｆ1 から、式（２）にし
たがって流体の密度が算出される。有利には、基本振動
測定に続いて減衰定数ｂが時折測定される。この測定
は、インバータ１４が高調波振動モードに切り換えら
れ、両方の位相回転回路５，６により周波数ｆ2 および
ｆ3 を検出することにより行われる。実験的に観測され
た相対的な密度測定誤差Δδ／δおよび所属の減衰定数
ｂから、粘性の流体の測定時に密度誤差を補正すること
のできる式が展開される。
たがって流体の密度が算出される。有利には、基本振動
測定に続いて減衰定数ｂが時折測定される。この測定
は、インバータ１４が高調波振動モードに切り換えら
れ、両方の位相回転回路５，６により周波数ｆ2 および
ｆ3 を検出することにより行われる。実験的に観測され
た相対的な密度測定誤差Δδ／δおよび所属の減衰定数
ｂから、粘性の流体の測定時に密度誤差を補正すること
のできる式が展開される。
【００４４】図８および図９には、切換可能なインバー
タ１４の種々の実施例が示されている。
タ１４の種々の実施例が示されている。
【００４５】図８による実施形態の場合、この切換可能
なインバータは、２つの演算増幅器１６、１７の並列接
続体を有しており、それらの増幅器のうち前者はフォロ
ワとして接続されており、後者はインバータとして接続
されている。
なインバータは、２つの演算増幅器１６、１７の並列接
続体を有しており、それらの増幅器のうち前者はフォロ
ワとして接続されており、後者はインバータとして接続
されている。
【００４６】マイクロプロセッサ１１により制御される
スイッチＳの位置に応じて、切換可能なインバータ１４
の出力側Ａから、非反転入力電圧または反転入力電圧が
送出される。図５からわかるように、切換可能なインバ
ータ１４の出力側Ａは、両方の切換スイッチ４、８の端
子と接続されている。
スイッチＳの位置に応じて、切換可能なインバータ１４
の出力側Ａから、非反転入力電圧または反転入力電圧が
送出される。図５からわかるように、切換可能なインバ
ータ１４の出力側Ａは、両方の切換スイッチ４、８の端
子と接続されている。
【００４７】図９による実施形態の場合には、インバー
タとして接続されている１つの演算増幅器１８だけしか
設けられていない。この演算増幅器の非反転入力側は、
抵抗を介して入力側Ｅと接続されており、さらにこの非
反転入力側は、マイクロプロセッサ１１により制御され
るスイッチＳにより固定電位（アース）と接続可能およ
び切断可能である。これにより、スイッチＳの位置に応
じて非反転または反転入力電圧を取り出すことができ
る。
タとして接続されている１つの演算増幅器１８だけしか
設けられていない。この演算増幅器の非反転入力側は、
抵抗を介して入力側Ｅと接続されており、さらにこの非
反転入力側は、マイクロプロセッサ１１により制御され
るスイッチＳにより固定電位（アース）と接続可能およ
び切断可能である。これにより、スイッチＳの位置に応
じて非反転または反転入力電圧を取り出すことができ
る。
【００４８】粘度ηに依存する減衰定数ｂの特性経過が
示されている図６のダイアグラムからわかるように、一
次の振動による振動子１の励振時には、０次の振動によ
る励振と比べて実質的に大きな粘度の領域が生じる。こ
の領域において減衰定数ｂは単調に上昇し、したがって
これを測定に利用することができる。
示されている図６のダイアグラムからわかるように、一
次の振動による振動子１の励振時には、０次の振動によ
る励振と比べて実質的に大きな粘度の領域が生じる。こ
の領域において減衰定数ｂは単調に上昇し、したがって
これを測定に利用することができる。
【００４９】同様に図７からわかるように、実質的にい
っそう大きな粘度補正領域が生じる。
っそう大きな粘度補正領域が生じる。
【００５０】
【発明の効果】本発明による密度測定装置により、検査
されるべきサンプルの粘度の影響を補償することができ
る。
されるべきサンプルの粘度の影響を補償することができ
る。
【図１】基本振動における励振時の、粘度に依存する密
度測定誤差Δδ／δを示すダイアグラム図である。
度測定誤差Δδ／δを示すダイアグラム図である。
【図２】基本振動における励振時の、粘度に依存する減
衰定数ｂを示すダイアグラム図である。
衰定数ｂを示すダイアグラム図である。
【図３】図１と図２によるダイアグラムの合成によるダ
イアグラム図である。
イアグラム図である。
【図４】本発明による装置の実施形態を示す図である。
【図５】基本振動と高調波振動で励振可能な、本発明に
よる装置の別の実施形態を示す図である。
よる装置の別の実施形態を示す図である。
【図６】一次高調波振動における励振時の、粘度に依存
する減衰定数ｂを示すダイアグラム図である。
する減衰定数ｂを示すダイアグラム図である。
【図７】図１および図６によるダイアグラムの合成によ
り形成される、減衰定数ｂに依存する測定誤差を示すダ
イアグラム図である。
り形成される、減衰定数ｂに依存する測定誤差を示すダ
イアグラム図である。
【図８】切換可能なインバータの実施形態を示す図であ
る。
る。
【図９】切換可能なインバータの別の実施形態を示す図
である。
である。
１ 振動子 ２ 変換器 ３ 増幅器 ４ 切換スイッチ ５，６ 位相をシフトさせる回路 ７ 変換器 ９，１０ 周波数測定−記憶回路 １１ マイクロプロセッサ １２ 密度表示装置 １３ 励振増幅器 １４ 切換可能なインバータ段 １５ 周波数測定−記憶回路 １６ フォロワ １７ インバータ １８ インバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス レオポルト オーストリア国 グラーツ ゾンライテン ヴェーク 17 (72)発明者 ヘルムート ハイメル オーストリア国 グラーツ フーゴ−シュ ーフアルトシュトラーセ 34
Claims (7)
- 【請求項１】 サンプルで満たされた振動子（１）の周
期持続時間から、液体およびガスの密度を測定する装置
であって、 前記振動子を励振させるために励振増幅器（１３）が設
けられており、該励振増幅器（１３）は、前記振動子
（１）の振動を検出するセンサ（２）と接続されてお
り、さらに該励振増幅器（１３）は、前記センサの信号
を増幅するようにし、該信号は、励振増幅器（１３）の
出力側に設けられ前記振動子を駆動する変換器（７）へ
供給される形式の、液体およびガスの密度測定装置にお
いて、 少なくとも１つの回路(５，６)が設けられており、該回
路は、切換スイッチ（４）を介して前記励振増幅器(１
３)に接続され、かつ位相シフトを生じさせるように構
成されていることを特徴とする、液体およびガスの密度
測定装置。 - 【請求項２】 さらに少なくとも２つの周波数測定−記
憶回路（９，１０）が前記励振増幅器（１３）に接続さ
れるようにした、請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記両方の切換スイッチ（４，８）はマ
イクロプロセッサ（１１）により制御されるようにし、
該マイクロプロセッサ（１１）は、前記周波数測定−記
憶回路（９，１０）と接続されており、さらに例えば密
度表示装置（１２）と接続されている、請求項１または
２記載の装置。 - 【請求項４】 ０次および高次の振動を生じさせるため
に、前記振動子（１）の軸線方向に互いに間隔をおいて
配置された少なくとも２つの変換器（２，７）が設けら
れている、請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記励振増幅器（１３）内に、マイクロ
プロセッサにより制御されるインバータ（１４）が設け
られており、該インバータにより位相位置が１８０°回
転される、請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記切換可能なインバータ（１４）は、
フォロワ（１６）とインバータ（１７）の並列接続体に
より構成されており、該並列接続体の出力側は、マイク
ロプロセッサ（１１）により制御される切替装置（Ｓ）
を介して、両方の切換スイッチ（４，８）の端子と接続
される、請求項５記載の装置。 - 【請求項７】 前記切換可能なインバータ（１４）は、
インバータとして接続された１つの演算増幅器（１８）
により構成されており、該演算増幅器（１８）の非反転
入力側は、抵抗を介して当該インバータ段の入力側と接
続されており、さらに該非反転入力側は、マイクロプロ
セッサ（１１）により制御されるスイッチ（Ｓ）を介し
て選択的に、固定電位と例えばアースと接続または切断
されるようにし、前記インバータ（１８）の出力側は、
両方の切換スイッチ（４，８）の端子と接続される、請
求項５記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4099684A JPH05296910A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 液体およびガスの密度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4099684A JPH05296910A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 液体およびガスの密度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296910A true JPH05296910A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14253871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4099684A Pending JPH05296910A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 液体およびガスの密度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05296910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003315235A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Ulvac Japan Ltd | 分析方法 |
| JP2009122109A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Labor Fuer Messtechnik Dr Hans Stabinger Gmbh | 液状媒体の密度を決定する方法 |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP4099684A patent/JPH05296910A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003315235A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Ulvac Japan Ltd | 分析方法 |
| JP2009122109A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Labor Fuer Messtechnik Dr Hans Stabinger Gmbh | 液状媒体の密度を決定する方法 |
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|---|---|---|---|
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