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公開番号2020193958
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201203
出願番号2019108248
出願日20190524
発明の名称お天気計
出願人個人
代理人
主分類G01L 7/22 20060101AFI20201106BHJP(測定;試験)
要約【課題】 従来の大気圧計は精密機械で高価で、温度補正の問題があり、大気圧計製作の簡素化ならびに低廉化による一般家庭への普及が課題であった。
【解決手段】 大気圧変動を浮力変動に変換して、浮子の浮き沈みを計測するもので、大気圧が上昇すれば浮子は下降し、大気圧が下がれば浮子は上昇する。 浮子を内包する容器で浮子の中の空気の容積変化による上下方向の移動を基準レベルからの移動量として大気圧の変動を測定する。 この測定器の環境温度が室内のような温度変化が少ない場所での測定は主測定器単独での利用で目的を達するが、温度変化の大きい環境での測定は、この計器が温度変化の影響を受けるので温度変化を除外して大気圧変動を測定するには大気を遮断した同仕様の従測定器を併用すると温度の影響を除外できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
この測定器は主測定器と従測定器で構成され、容器(1)の中に液体(2)と浮子(3)があり、この浮子(3)の上端部に空気(6)を備えた測定器であって、大気圧変動による浮子(3)の上下動によってお天気度の傾向を表示することを特徴とする。
容器(1)は透光性部材からなり、容器(1)内の液体(2)に浮子(3)が内包されており、この浮子(3)の下端に容器(1)内の液体の通水孔(5)が設けられており、浮子(3)内部の上部に有する空気(6)が大気圧の変動により膨張収縮し、これにより、浮力が増減し、浮子(3)は容器(1)内を上昇又は下降し大気圧の変化を測定することができ、お天気度の傾向を表示することを特徴とする。
前記容器(1)の外周に上下スライドする透明なスライド薄板(13)が設けられており、該薄板(13)の表面に基準指標(8,8a)が円周上に設けられており、浮子(3)に描かれた指標(9、9a)を容器(1)およびスライド薄板(13)を透視し、容器(1)のスライド薄板(13)基準指標(8,8a)との上下間隔(h)を読み取ることを特徴とするお天気計。
続きを表示(約 540 文字)【請求項2】
主測定器と同仕様の通気孔(4)を閉塞した従測定器があれば、従測定器は温度変化だけによる、浮子(3)の浮き沈みとなり、主測定器での温度補正を容易に行えることを特徴とする請求項1に記載のお天気計。
【請求項3】
前記主測定器と従測定器において浮子(3)は大気圧が大となった場合および温度が低下した場合には下降するが、これを下方の弾性体(7)により容器(1)の底部に荷重伝搬し、浮子(3)を容器(1)内で宙に留まらせることにより、大気圧変化の測定範囲を広げられることを特徴とする請求項1〜請求項2に記載のお天気計。
【請求項4】
前記主測定器と従測定器において浮子(3)の下端部は通水孔(5)を有する栓をするが、これは、浮子(3)内の空気(6)が容器(1)が倒れた場合に流出しないよう栓の中央は細孔の通水孔(5)を設けることを特徴とする請求項1〜請求項3に記載のお天気計。
【請求項5】
前記主測定器と従測定器において容器(1)上端の空気留の上部は容器(1)が倒れた場合に流体が流出しないよう可燒性不透水圧力伝達幕14の機能を持たせたものでカバーされていることを特徴とする請求項1〜請求項4に記載のお天気計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は大気圧変動測定装置によって大気圧変動を測定し、お天気度の傾向を知るためのお天気計にかんするものである。
続きを表示(約 3,600 文字)【背景技術】
【0002】
本発明はパスカルの原理による液体内部圧力の伝達性およびアルキメデスの原理による浮子内部の空気6の大気圧による膨張収縮による浮力の増減を、浮子の上昇下降の変動を目視する大気圧測定装置で、空気6の温度変化による膨張収縮も包含されているので、従来の気圧計の課題とされる温度補正を容易に実施することが可能となっており、また、フックの法則により浮子下部に弾性体を配置することにより、浮子を安定的に保持し、大気圧の測定範囲を広げることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特公昭38−4240号公報
特開2004−279085号公報
特開平3−39625号公報
特開平11−183283号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
大気圧計製作の簡素化、低廉化、社会への普及を目指し、従来の大気圧計での温度補正の課題を容易に解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
透明な容器1内の液体に下端が容器1内の液体の通水孔5を有する浮子3の内部の空気6の大気圧変動による浮き沈みを、容器1外周の透明上下スライド式プラスチック板13の指標で浮子3の指標との上下方向の変動量として透視して、大気圧の上昇下降を測定できる。
これは大気圧変動を浮力変動に変換して浮子の浮き沈みを計測するもので、大気圧が上がれば浮子は下降し、大気圧が下がれば浮子は上昇する。
また、温度が上がれば浮子3は上昇し、温度が下がれば浮子は下降する。
パスカルの原理とアルキメデスの原理により、図1において容器1の内部に液体2を充填し、その中に浮子3が空気6で浮子3の重量と浮子3及び空気6の浮力とが釣り合うよう空気量を調整し、容器1内で液体中で宙釣り状態にする。 通気孔4を通じて液体に大気圧が作用して、浮子3の通水孔5を通して空気6には大気圧が作用する。 大気圧の上昇下降に応じて浮子内の空気6は収縮膨張し、浮子3は容器1内を下降上昇する。 アルキメデスの原理による、この均衡状態は微妙で、大気圧が上昇すると浮子3は容器1内の下端まで、感度がよく、すぐに下降するので、フックの法則により、弾性体7が浮子3の重力と浮力の差の重量を支え,浮子3を弾性体7の反発力により宙に保持する。 弾性体7はこの分担圧力に応じて伸長収縮し、浮子3が上下移動する。
この空気6は気温が高いと膨張し低いと収縮するのでこの温度変化の影響を排除するためには、温度変化の無い状態にすればよい。 温度変化のある状態でこの温度変化を補正するには、この主測定器の容器1と同仕様で通気孔4を塞いだ従測定器を別途用意すると大気圧の影響を除外した温度変化による浮子3の上昇下降現象となるので、この2つの変動を合成すると正しい大気圧の変動を計測する事ができる。
【発明の効果】
【0006】
この測定器により大気圧計製作の簡素化、および低廉化が図れ、温度補正も容易にでき、大気圧の変化を容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本測定器の断面図であり、(a)は主測定器のものであり、(b)は従測定器のものである。
主従測定器による温度補正の当初設定方法の図であり、(a)は主測定器のものであり、(b)は従測定器のものである。
従測定器において温度上昇時で浮子が当初設定時よりも上昇している場合の温度補正説明図であり、(a)は主測定器のものであり、(b)は従測定器のものである。
従測定器において温度下降時で浮子が当初設定時よりも下降している場合の温度補正説明図であり、(a)は主測定器のものであり、(b)は従測定器のものである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
浮子3の指標と透明な容器1の外周の透明な上下スライド板の基準指標とは測定開始時点ではスライド板基準指標を浮子3の指標と同一レベルに合わせておき、任意の測定時点でこの2つの指標の間隔を目視して、大気圧の変動を測定する。
【実施例】
【0009】
1例として容器1は透明プラスチックの容器を用い、浮子3はこの容器内におさまる三角錐状のミニビーカーを倒立させて使用し、ミニビーカー下端の開口部分は箱物等のシューとしての中心部孔開きゴムで栓をする。 これはミニビーカー内の空気6が容器が倒立しても放出しない効果がある。 倒立したミニビーカー下端は弾性体7で安定的に支える。
【0010】
容器1外周には上下方向にスライドできる透視可能なプラスチック薄板13を装着し基準線を水平に設定して、この基準線からの浮子基準線への上下方向移動量を測定する。
【0011】
温度補正方法は図2〜図4に示す。 図2には当初設定時主測定器と従測定器の浮子3基準線と容器1側面上下スライド板13側面基準線との関係を示す。
図3において容器1の上下可動基準指標8、8aおよび浮子3指標9、9aは夫々水平な基準線を容器1側面の上下スライド板側面と浮子3側面に設置したものである。 左図の右半分は主測定器の容器1のスライド板側面基準指標を表しており、左半分は透明な容器1を透視して見える浮子3の指標を示している。 右下には浮子3内部の水面の上下方向移動状態を示す。空気6は基準時の浮子3内水面10に対して大気圧が高くなると、大気圧により圧縮され水面11となる。
【0012】
右図は大気圧の影響を排除した容器1の通気孔4を閉塞した従測定器のものを示している。 主測定器についての左図と同様に従測定器についての右図の右半分は容器1のスライド板基準指標8aを示し、左半分は透明な容器1を透視して見える浮子3の指標9aを示しており、この容器1のスライド板基準指標8aと浮子3の指標9aとの上下移動距離dを示しており、右下には浮子3内部の水面の移動状態を示しており、この変動は温度変化によるものだけに因っており、この上下移動距離dを主測定器の浮子3の指針にdの補正をすると実大気圧位置12が得られる。
【0013】
このケースは従測定器において温度が高くなり、空気6が膨張し、浮力が大となり、設定基準指標よりも浮子3が浮上している状態で、主測定器では大気圧変化と温度変化が合算された浮子3の指標となっており、温度上昇により、移動量dだけ気圧が高くなる方向、すなわち下方にdだけ移動したところが実大気圧位置12となる。
【0014】
このようにして、主測定器の浮子3指標9と従測定器浮子3指標9aは上下同方向、逆方向まちまちの動きをするが、主測定器の指標9が温度変化を包含したものである事から,従測定器の浮子3の指標9aが容器1の基準指標より上方に移動する場合は主測定器の浮子3の指標9はdだけ気圧が高くなる下方位置に移動したものが実大気圧位置12となる。
【0015】
図4についても同様の説明となるが、従測定器の浮子3の指標9aが容器1の基準指標より下方に移動する場合は主測定器の浮子3の指標9はdだけ気圧が低くなる上方に移動したところが実大気圧12位置となる。
なほ、容器1が倒れた場合に流体が流出しないようポリエチレンフイルム等の可撓性不透水性圧力伝達膜14の機能を持たせたものでカバーする。
【符号の説明】
【0016】
1 容器
2 液体
3 浮子
4 通気孔
5 通水孔
6 空気
7 弾性体
8 容器での設定基準時指標
8a 従測定器容器での設定基準時指標
9 浮子のお天気度測定時指標
9a 従測定器容器での浮子のお天気度測定時指標
10 浮子内部上端部の設定基準時水面
11 浮子内部上端部のお天気度測定時水面
12 温度補正時の実大気圧位置
13 透明スライド薄板
14 可撓性不透水圧力伝達膜
d 容器スライド板での設定基準指標と浮子指標との差(補正量)
h 容器と浮子の内外基準指標の相互の間隔
【産業上の利用可能性】
【0017】
大量生産が可能で大気圧計の一般家庭への普及が図れ、産業上の利用可能性が大きい。

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