JP3142151B2 - 振動式レベル検出装置 - Google Patents

振動式レベル検出装置

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JP3142151B2
JP3142151B2 JP03192624A JP19262491A JP3142151B2 JP 3142151 B2 JP3142151 B2 JP 3142151B2 JP 03192624 A JP03192624 A JP 03192624A JP 19262491 A JP19262491 A JP 19262491A JP 3142151 B2 JP3142151 B2 JP 3142151B2
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孝行 梅澤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、容器等に収納された
粉粒体や液体等のレベルを検出する振動式レベル検出装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図17は、従来の振動式レベル検出装置が
被検出対象物である粉粒体や液体等を収納した容器28に
固定されたところを示す断面図である。この振動式レベ
ル検出装置は、振動式レベル検出装置の本体50より突設
した接触部22aが当該容器28内の被検出対象物に接触す
ることにより、被検出対象物のレベルを検知するように
構成されている。本体50の筒状部24より突出した接触部
22aと筒状部24の内部に配設された検出部22bは、棒状の
金属振動体22により構成されている。この金属振動体22
はその実質的に中央において、筒状部24の突出端部を閉
塞するように設けられた薄い膜板23により支持されてい
る。
【0003】前記金属振動体22の検出部22bには、この
金属振動体22を振動させる加振手段としての励振用圧電
素子26と、金属振動体22の振動状態を電気信号に変換す
る検振手段としての受信用圧電素子27が設けられてい
る。この受信用圧電素子27により変換された電気信号
は、本体50に設けられた増幅回路で増幅された後、励振
用圧電素子26に与えられる。このような自励回路によ
り、金属振動体22は固有振動数で振動するよう構成され
ている。
【0004】上記のように構成された従来の振動式レベ
ル検出装置において、金属振動体22の接触部22aに被検
出対象物が接触すると、この接触部22aの振動は拘束さ
れるため、金属振動体22の振動は減衰又は停止される。
この金属振動体22の振動状態の変化は、検出部22bに取
付けられた受信用圧電素子27により電気信号に変換され
て、本体50に設けられた検出回路から検出信号として出
力される。このように、従来の振動式レベル検出装置
は、棒状の金属振動体22の検出部22bの振動状態の変化
を検出して、当該容器28内部の被検出対象物が所定のレ
ベルに達しているかどうかを検知するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の振動式レベル検
出装置においては、当該装置が装着される容器28等の構
造や材質や質量、又は容器28等への装着方法等の違いに
よって、金属振動体22の振動が一定しないために、容器
28等への装着時において複雑な調整作業が必要であり、
この調整作業の良否がその装置の検出感度を大きく左右
していた。このため、当該装置が装着される容器28等の
影響を受けることの少ない、調整作業の容易な振動式レ
ベル検出装置が求められていた。
【0006】さらに、近年、小形の容器等の需要が増え
たため、小形の容器にも対応することのできるように、
容器内部への突出部分の小さな振動式レベル検出装置が
求められていた。
【0007】この発明は、上記のような課題を達成し
て、被検出対象物を収納する容器等の内部への突出部分
が小さく、当該装置の容器への装着時に複雑な調整作業
を必要としない、検出感度の高い振動式レベル検出装置
を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る振動式レ
ベル検出装置は、被検出対象物を収納する容器に固定さ
れる基部と、前記基部が固定される前記容器の装着面と
実質的に平行なダイヤフラム面を有するダイヤフラム部
と、前記ダイヤフラム部のダイヤフラム面から実質的に
直角に突設された検出パイプ部と、前記検出パイプ部の
先端部を閉塞する閉塞部と、前記検出パイプ部の内部に
配設され、前記閉塞部に一端が固定され、他端が自由端
である細長い矩形状の振動板と、前記振動板に固着され
前記振動板を励振し、前記容器内で連続的に結合され
前記検出パイプ部と前記閉塞部と前記振動板とにより
構成された振動体を折り返し振動させる加振手段と、前
記ダイヤフラム部に設けられて、前記折り返し振動の振
動状態を検出する検振手段とを具備し、 前記ダイヤフラ
ム部は、折り返し振動を行う前記振動体の一端となる前
記検出パイプ部の根本側と前記容器に固定された前記基
部との間に設けられ、前記振動体の折り返し振動の節が
前記検出パイプの根本側となるよう構成されて、前記検
出パイプの短縮が図られている
【0009】
【作用】この発明の振動式レベル検出装置は、被検出対
象物を収納する容器等の壁に取付けられた基部から当該
容器内部へダイヤフラム部を介して突設された実質的に
筒状の検出パイプ部と、この検出パイプ部の先端を閉塞
するように設けられた閉塞部と、前記検出パイプ部の内
部に配設されて一端が前記閉塞部に固着され他端が自由
端となっている振動板とにより連続的に結合されて構成
された折り返し振動体を、振動板に設けた加振手段によ
りいわゆる折り返し片持棒の振動に近似した折り返し振
動の固有振動数で振動させる。このときダイヤフラム部
は検出パイプ部に較べて剛性が低いのでダイヤフラム部
も相当に振動する。この振動状態において、前記折り返
し振動体の検出パイプ部等が当該容器に収納された被検
出対象物に接触すると、この折り返し振動体の振動状態
は変化する。この振動状態の変化を検振手段により検出
し電気信号に変換して検出信号を出力する。
【0010】
【実施例】この発明の振動式レベル検出装置の第1実施
例を図を参照して説明する。
【0011】図1はこの発明の第1実施例である振動式
レベル検出装置の一部を破断して示した側面断面図、図
2は図1に示した振動式レベル検出装置のII-II線によ
る断面図である。
【0012】図1に示すように、第1実施例の振動式レ
ベル検出装置は、被検出対象物を収納する容器28に装着
される基部1と、この基部1が固定される容器28の装着
面と実質的に平行なダイヤフラム面3aを有するダイヤフ
ラム部3と、このダイヤフラム部3のダイヤフラム面3a
から実質的に直角に突設されて当該装置が容器28に装着
されたときに前記容器28内部へ突出する検出部2とを具
備するものである。図1に示すように、基部1には被検
出対象物を収納する容器28の壁に固着するための取付部
1aが設けられている。この第1実施例ではナット25をこ
の取付部1aに螺合して容器28に固定しているが、取付部
1aを容器28に直接螺合して基部1を固定してもよい。当
該装置が容器28に装着されることによって容器28内部へ
突出する前記検出部2は、厚さの薄い管状の検出パイプ
4と閉塞部5と振動板6とを具備するものである。この
第1実施例の検出パイプ4はステンレススチール(SUS30
4,SUS316等)の厚さ1.0mmのパイプを使用しているが、
チタン材、ハステロイ材、モネルメタル材、インコネル
材及び鋼材(SS材,SC材等)等で形成したパイプを用いて
もよい。検出パイプ4の先端部には、前記閉塞部5が溶
接されている。閉塞部5にはタップ穴が形成されてお
り、このタップ穴に前記振動板6の一端が螺着されてい
る。したがって、検出パイプ4と閉塞部5と振動板6と
によって、いわゆる折り返し片持棒に近似した振動子が
形成されており、以後この振動子を折り返し振動体と呼
ぶ。
【0013】振動板6には、チタン酸鉛ジルコン酸鉛(P
bTiO3-PbZrO3)を主成分とする圧電素子である加振手段
としての加振素子7が、振動板6の側面に取付けられて
おり、閉塞部5側端部から加振素子7の取付位置までの
距離は振動板6の全長に対して20%-30%の長さであ
る。この加振素子7の振動により、折り返し振動体を構
成する検出部2は、いわゆる折り返し片持棒の振動モー
ドに近似した振動モードで振動する。この検出部2は基
部1によりダイヤフラム部3を介して保持されており、
検出部2の折り返し片持棒の振動の節がダイヤフラム部
3を設けることによって基部1側へ移動するため、検出
部2は短縮された検出パイプ4で構成されている。この
ダイヤフラム部3は、図1に示されているように、検出
部2の検出パイプ4の突出方向と直交する面を有するダ
イヤフラム面3aを有しており、このダイヤフラム面3aに
より検出部2は支持されている。図2のダイヤフラム部
3の断面図に示されているように、このダイヤフラム面
3aの内面には、検振手段としての検振素子8、例えば前
記加振素子7と同様に構成された圧電素子がダイヤフラ
ム面3aに貼付して設けられている。この検振素子8及び
前記加振素子7は、基部1の内部に設けられた電気回路
にリード線(図示なし)を介して電気的に接続されてい
る。
【0014】以上のように構成された、本発明の振動式
レベル検出装置の第1実施例の動作について説明する。
【0015】この振動式レベル検出装置は、振動板6に
取付けられた加振素子7の強制振動により、検出パイプ
4と閉塞部5と振動板6で構成される折り返し振動体を
折り返し片持棒の振動モードに近似した振動モードで振
動させる。
【0016】前記折り返し振動体の振動状態を図3に線
図化して示す。振動板6が加振素子7により強制振動さ
れることにより、折り返し振動体は図3に示すように振
動する。このとき、検出パイプ4の一端は、ダイヤフラ
ム面3aにより支持されているため、ダイヤフラム面3aと
ともに振動する。折り返し振動体における振動数は振動
板6の固有振動数により決定されるが、この折り返し振
動体を振動板6の固有振動数で安定して振動させるため
には、振動板6の長さを1.0とすると検出パイプ4の長
さを1.0-2.5の間にすることが好ましい。この折り返し
振動体の振動状態は、ダイヤフラム部3に設けられた前
記検振素子8により検知され、電気信号に変換される。
【0017】上記のように折り返し振動体が固有振動数
で振動しているとき、被検出対象物である粉粒体や液体
等が容器28内の所定のレベルに達すると閉塞部5や検出
パイプ4に接触し、折り返し振動体の振動は抑制され
る。この折り返し振動体の振動が抑制されることによ
り、その振動は減衰または停止されると云う変化をす
る。その振動状態の変化はダイヤフラム部3のダイヤフ
ラム面3aの振動状態において顕著に表われる。このため
に、このダイヤフラム面3aに設けられた検振素子8によ
り、この振動状態の変化が精度高く検出される。検振素
子8により検出された振動状態は、電気信号に変換され
て、基部1内部に設けられた電気回路へ伝えられる。
【0018】図4に基部1内部に配設されている電気回
路のブロックダイヤグラムを当該振動式レベル検出装置
の略図とともに示す。図4において、増幅回路9からの
加振信号を受けた加振素子7は振動板6を振動させ、こ
の振動板6と閉塞部5と検出パイプ4で構成される折り
返し振動体を振動させる。この折り返し振動体の振動状
態はダイヤフラム部3に設けられた検振素子8により電
気信号に変換されて受振信号として増幅回路9へ入力さ
れる。増幅回路9へ入力された受振信号は、増幅されて
加振素子7に再び入力される(正帰還ループ)。この正
帰還ループによって、振動板6と閉塞部5と検出パイプ
4により構成される折り返し振動体は自励発振し、装着
される容器28等の影響を受けないで折り返し振動体の固
有振動数にしたがって振動する。
【0019】折り返し振動体の振動状態は、検振素子8
からの受振信号が入力された検出回路10により検波され
て、この検出回路10は検出信号を出力する。折り返し振
動体の一部である検出パイプ4と閉塞部5に被検出対象
物である粉粒体等が容器28内の所定レベルに達して接触
すると、折り返し振動体の振動状態は確実に変化し、そ
の変化は検振素子8から出力される受振信号に顕著に表
われる。このため、検振素子8からの受振信号を受けた
検出回路10は、粉粒体等が容器28内において所定レベル
に達していることを示す振動状態の変化を検出して検出
信号を出力する。この検出信号は、当該装置外部に設け
られた表示装置や被検出対象物の給送装置等に伝えられ
て、所定レベルに達していることの表示や給送装置への
電源供給のしゃ断等を行なう。
【0020】なお、上記第1実施例の振動式レベル検出
装置では、図2に示したようなダイヤフラム面3aの一部
分に円板状の検振素子を貼り付けたもので説明したが、
図5に示すようにダイヤフラム面3aの振動部分全体に張
り付けることのできるドーナツ状外形に形成された検振
手段80を設ける構成とすることもできる。振動板6は閉
塞部5にねじ止めされる構成としているため、振動板6
の固定位置を一定にして振動方向を予め決定することは
困難であるが、ドーナツ状の検振手段80の検振素子8を
ダイヤフラム面3aに張り付ける構成とすることにより、
振動式レベル検出装置を容器へ装着する際に振動方向を
考慮に入れる必要がなくなり、当該振動式レベル検出装
置を組み込んだ装置を量産化に適したものとすることが
できる。
【0021】なお、図6の断面図に示すように、検振手
段80の検振素子8を複数の扇形に形成して、検振手段80
が各検振素子8の出力の絶対値の和を出力するように構
成することにより、振動式レベル検出装置はさらに検出
精度の高いものとすることができる。
【0022】第1実施例の振動式レベル検出装置は以上
のように構成されているために、被検出対象物である粉
粒体等が容器28内部に大きな圧力で固く充填されて、検
出部2の検出パイプ4の振動がこの粉粒体等により強く
拘束されて強制的に停止させられた場合には、この検出
パイプ4の停止状態がダイヤフラム部3に確実に表われ
る。したがって、検出パイプ4の停止状態又は振動状態
は、ダイヤフラム部に設けた検振素子8により確実に、
かつ、精度高く検出できる。
【0023】<第2実施例>この発明の振動式レベル検
出装置の第2実施例を図を参照して説明する。
【0024】図7はこの発明の第2実施例である振動式
レベル検出装置の一部を破断して示した側面断面図であ
る。前述の第1実施例においては折り返し振動体の振動
状態の検振手段がダイヤフラム部3に設けられた検振素
子8であったが、この第2実施例の振動式レベル検出装
置は、検出部2に設けた加速度検出素子11を検振手段と
して用いたものである。図7において、前述の第1実施
例の振動式レベル検出装置と同様の機能を有する構成要
素には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【0025】図8は検出部2における閉塞部5及び振動
板6の近傍を示す断面図である。閉塞部5には、検出パ
イプ4の突出方向の中心軸と同じ中心軸を有する穴5aが
形成されている。この穴5aは螺刻されており、振動板6
を螺着できるよう構成されている。閉塞部5は検出パイ
プ4の先端部にその先端部を閉塞するように溶接されて
固着されている。
【0026】図8の断面図に示されているように、閉塞
部5に螺着した前記振動板6には、検出パイプ4の突出
方向の中心軸を中心軸とする素子取付け孔6aが形成され
ている。この素子取付け孔6aは、振動板6の先端側端部
(図8における左側端部)に一方の開口部を有し、他方
の開口部は振動板6の両側面を貫通する孔6bと連通して
いる。振動板6の左側端部には、前記閉塞部5に固定す
るための螺刻部6cが形成されており、前記閉塞部5の穴
5aにこの螺刻部6cを螺合させて振動板6を閉塞部5に固
定している。振動板6の側面には加振素子7が取付けら
れており、閉塞部5側端部から加振素子7の取付位置ま
での距離は、振動板6の全長に対して20%-30%の長さ
である。この加振素子7は基部1の内部に設けられた電
気回路にリード線(図示なし)を介して電気的に接続さ
れている。
【0027】振動板6の素子取付け孔6aには、検振手段
である加速度感知素子11がその感知方向と振動板6の振
動方向が同一方向となるように嵌合されて固着されてい
る。すなわち、加速度感知素子11は検出部2の振動状態
の感知部分である閉塞部5内に固定される。この加速度
感知素子11からの受振信号は、素子取付け孔6a及び孔6b
を通って基部1に設けられている電気回路にリード線
(図示なし)を介して伝えられる。
【0028】以上のように構成された、本発明の振動式
レベル検出装置の第2実施例における動作について説明
する。
【0029】第1実施例で述べたように、検出パイプ4
と閉塞部5と振動体6で構成される折り返し振動体が固
有振動数で振動しているとき、被検出対象物である粉粒
体や液体等が閉塞部5や検出パイプ4に接触すると、折
り返し振動体の振動が減衰または停止する。この折り返
し振動体の振動の減衰または停止状態は、検出パイプ4
の先端に設けられた閉塞部5において顕著に、かつ確実
に表われる。このために、閉塞部5に設けられた加速度
感知素子11によりこの折り返し振動体の振動の変化は精
度高く検出される。加速度感知素子11により検出された
この振動状態は電気信号に変換されて、基部1内部に設
けられた電気回路へ伝えられる。
【0030】図9は基部1内部に配設されている電気回
路のブロックダイヤグラムを第2実施例の振動式レベル
検出装置の略図とともに示す。図9において、増幅回路
9からの加振信号を受けた加振素子7は振動板6を振動
させ、この振動板6と閉塞部5と検出パイプ4で構成さ
れる折り返し振動体を振動させる。この折り返し振動体
の振動状態は、閉塞部5に設けられた加速度感知素子11
により電気信号に変換されて受振信号として増幅回路9
へ入力される。増幅回路9へ入力された受振信号は、増
幅されて加振素子7へ再び入力され(正帰還ループ)、
折り返し振動体を固有振動数で振動させる。
【0031】このように、折り返し振動体の振動状態
は、加速度感知素子11からの受振信号を受けた検出回路
10により検波され、この検出回路10は折り返し振動体の
振動状態に対応する検出信号を出力する。したがって、
この検出信号は加速度感知素子11により計測された閉塞
部5の振動状態を示すものである。
【0032】折り返し振動体が固有振動数で振動してい
る状態において、被検出対象物である粉粒体等が容器28
内の所定レベルに達して折り返し振動体の検出パイプ4
や閉塞部5にその粉粒体等が接触すると、折り返し振動
体の振動状態は確実に変化し、その変化は加速度感知素
子11から出力される受振信号に顕著に表われる。加速度
感知素子11から出力された振動状態を示す受振信号は、
基部1内部に設けられた検出回路10へ伝えられ、検出信
号として当該装置の外部に設けられた表示装置や被検出
対象物の給送装置等へ伝えられる。
【0033】第2の実施例の振動式レベル検出装置は、
以上のように構成されているために、被検出対象物であ
る粉粒体等が容器28内部に大きな圧力で固く充填され
て、検出部2の閉塞部5の振動がこの粉粒体等により強
く拘束されて強制的に停止させられた場合には、この閉
塞部5の停止状態が加速度感知素子11の出力に確実に表
われる。したがって、検出部2における閉塞部5の停止
状態又は振動状態は、加速度感知素子11により確実に、
かつ、精度高く検出できる。
【0034】<第3実施例>この発明の振動式レベル検
出装置の第3実施例を図を参照して説明する。
【0035】図10はこの発明の第3実施例である振動式
レベル検出装置の一部を破断して示した側面断面図であ
る。前述の第1実施例においては折り返し振動体の振動
状態の検振手段がダイヤフラム部3に設けた検振素子8
であったが、この第3実施例の振動式レベル検出装置
は、検出パイプ4の内壁面に接触させたひずみ検出素子
12を検振手段として用いたものである。図10において、
前述の第1実施例の振動式レベル検出装置と同様の機能
を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明は省略
する。
【0036】図11は図10に示した振動レベル検出装置の
X---X線による断面図である。図11に示されているよう
に、ひずみ検出素子12は検出パイプ4の内壁面に接触す
るようにホルダ13により保持されている。このホルダ13
を図12の正面図と図13の側面図に示す。ホルダ13は検出
パイプ4の内壁面を常に押圧するように弾性体で構成さ
れており、その頂部に配設された矩形状のひずみ検出素
子12は常に検出パイプ4の内壁面に接触している。この
ひずみ検出素子12は緩衡材14にを介してホルダ13に保持
されているため、ひずみ検出素子12が受けた振動はこの
緩衡材14により吸収される構造となっている。ひずみ検
出素子12は基部1の内部に設けられている電気回路にリ
ード線(図示なし)を介して電気的に接続されている。
【0037】以上のように構成された、本発明の振動式
レベル検出装置の第3実施例における動作について説明
する。
【0038】第1実施例で述べたように、検出パイプ4
と閉塞部5と振動板6で構成される折り返し振動体が、
固有振動数で振動しているとき、被検出対象物である粉
粒体や液体等が閉塞部5や検出パイプ4に接触すると、
折り返し振動体の振動が減衰または停止する。この折り
返し振動体の振動の減衰または停止状態は、検出パイプ
4に接触しているひずみ検出素子12により検知される。
このひずみ検出素子12により検出された振動状態は電気
信号に変換されて、基部1内部に設けられた電気回路へ
伝えられる。
【0039】図14は基部1内部に配設されている電気回
路のブロックダイヤグラムを第3実施例の振動式レベル
検出装置の略図とともに示す。図14において、増幅回路
9からの加振信号を受けた加振素子7は振動板6を振動
させて、この振動板6と閉塞部5と検出パイプ4で構成
される折り返し振動体をいわゆる折り返し振動モードで
振動させる。折り返し振動体が振動することにより、検
出パイプ4にはひずみが発生するため、この検出パイプ
4のひずみを検出パイプ4の内壁面に接触するひずみ検
出素子12により検出して、折り返し振動体の振動状態を
確実に検出する。ひずみ検出素子12により検出された振
動状態は電気信号に変換されて増幅回路9へ入力され
る。増幅回路9へ入力された受振信号は、増幅されて加
振素子7へ再び入力され(正帰還ループ)、折り返し振
動体を固有振動数で振動させる。
【0040】このように、折り返し振動体の振動状態
は、ひずみ検出素子12からの受振信号を受けた検出回路
10により検波され、この検出回路10はこの折り返し振動
体の振動状態に対応した検出信号を出力する。したがっ
て、この検出信号は被検出対象物と直接接触する検出パ
イプ4の振動状態を示すものである。
【0041】折り返し振動体が固有振動数で振動してい
る状態において、被検出対象物である粉粒体等が容器28
内の所定レベルに達して折り返し振動体の検出パイプ4
や閉塞部5に粉粒体等が接触すると、折り返し振動体の
検出パイプ4の振動状態は確実に変化し、その変化はひ
ずみ検出素子12から出力される受振信号に顕著に表われ
る。ひずみ検出素子12から出力された振動状態を示す受
振信号は、基部1内部に設けられた検出回路10へ伝えら
れ、検出信号として当該装置の外部に設けられた表示装
置や被検出対象物の給送装置等へ伝えられる。
【0042】第3実施例の振動式レベル検出装置は、以
上のように構成されているために、被検出対象物である
粉粒体等が容器28内部に大きな圧力で固く充填されて、
検出部2の検出パイプ4の振動がこの粉粒体等により強
く拘束されて強制的に停止させれられた場合には、この
検出パイプ4の停止状態が検出パイプ4の内壁面に接触
したひずみ検出素子12の出力に確実に表われる。したが
って、検出部2における検出パイプ4の停止状態又は振
動状態は、ひずみ検出素子12により確実に、かつ、精度
高く検出できる。
【0043】<第4実施例>この発明の振動式レベル検
出装置の第4実施例を図を参照して説明する。
【0044】図15はこの発明の第4実施例である振動式
レベル検出装置の一部を破断して示した側面断面図であ
る。この第4実施例の振動式レベル検出装置は、圧電素
子で構成された加振素子7と検振素子15を、折り返し振
動体の振動板6の両側面に別々に設けたものである。図
15において、前述の第1実施例の振動式レベル検出装置
と同様の機能を有する構成要素には同じ符号を付し、そ
の説明は省略する。
【0045】図16は基部1内部に配設されている電気回
路のブロックダイヤグラムを第4実施例の振動式レベル
検出装置の略図とともに示す。図16において、増幅回路
9からの加振信号を受けた加振素子7は振動板6を振動
させて、この振動板6と閉塞部5と検出パイプ4で構成
される折り返し振動体を折り返し振動モードで振動させ
る。この折り返し振動体の振動状態は、振動板6の一方
の側面(加振素子7が設けられていない側面)に設けら
れた圧電素子で構成された検振素子14により検知され
る。この振動状態は電気信号に変換されて増幅回路9へ
入力される。増幅回路9へ入力された受振信号は、増幅
されて加振素子7へ再び入力され(正帰還ループ)、折
り返し振動体を固有振動数で振動させる。
【0046】このように、折り返し振動体の振動状態
は、検振素子14からの受振信号を受けた検出回路10によ
り検波され、この検出回路10はこの折り返し振動体の振
動状態に対応した検出信号を出力する。したがって、こ
の検出信号は折り返し振動体を構成する振動体6の振動
状態を示すものである。
【0047】折り返し振動体が固有振動数で振動してい
る状態において、被検出対象物である粉粒体等が容器28
内の所定レベルに達して折り返し振動体の検出パイプ4
や閉塞部5にその粉粒体等が接触すると、折り返し振動
体の振動状態は確実に変化するため、この振動状態の変
化は折り返し振動体の振動体6の振動の変化となって表
われる。この振動体6の変化は、振動体6に設けられた
検振素子14により検出れ、検振素子14から出力された受
振信号に表われる。この検振素子14からの受振信号は基
部1内部に設けられた検出回路10へ伝えられ、この検出
回路10から検出信号が出力される。
【0048】
【発明の効果】以上のように、この発明の振動式レベル
検出装置によれば、検出パイプ、閉塞部、振動板でなる
折り返し振動体をダイヤフラム部で支持するように構成
したので、当該装置を取付ける容器等の構造、材質、質
量又は容器等への装着方法等の違いによる影響を受ける
ことがなく、前記折り返し振動体は予め設定した固有振
動数で精度高く振動する。このために、複雑な調整作業
を必要とせず、また被検出対象物を収納する容器等の内
部への突出部分が小さいため、小形の容器に装着するこ
とのできる検出感度の高い振動式レベル検出装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例による振動式レベル検出
装置を一部破断して示した側面断面図
【図2】図1の振動式レベル検出装置のII---II線によ
る断面図
【図3】この発明の振動式レベル検出装置における折り
返し振動を示す説明図
【図4】図1の振動式レベル検出装置における電気回路
のブロックダイヤグラム
【図5】図1に示した振動式レベル検出装置の検振素子
の代わりに別の検振素子を用いた振動式レベル検出装置
を示す断面図
【図6】図5の検振素子の代わりに別の検振素子を用い
た振動式レベル検出装置を示す断面図
【図7】この発明の第2実施例による振動式レベル検出
装置を一部破断して示した側面断面図
【図8】図7の振動式レベル検出装置の一部を拡大して
示した断面図
【図9】図7の振動式レベル検出装置における電気回路
のブロックダイヤグラム
【図10】この発明の第3実施例による振動式レベル検
出装置を一部破断して示した側面断面図
【図11】図10の振動式レベル検出装置のX---X線に
よる断面図
【図12】図10の振動式レベル検出装置におけるホルダ
を示す正面図
【図13】図10の振動式レベル検出装置におけるホルダ
を示す側面図
【図14】図10の振動式レベル検出装置における電気回
路のブロックダイヤグラム
【図15】この発明の第4実施例による振動式レベル検
出装置を一部破断して示した側面断面図
【図16】図15の振動式レベル検出装置における電気回
路のブロックダイヤグラム
【図17】従来の振動式レベル検出装置を示す側面断面
【符号の説明】
1 基部 2 検出部 3 ダイヤフラム部 3a ダイヤフラム面 4 検出パイプ 5 閉塞部 6 振動板 7 加振素子 8 検振素子 28 容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 23/22

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検出対象物を収納する容器に固定され
    る基部、 前記基部が固定される前記容器の装着面と実質的に平行
    なダイヤフラム面を有するダイヤフラム部、 前記ダイヤフラム部のダイヤフラム面から実質的に直角
    に突設された検出パイプ部、 前記検出パイプ部の先端部を閉塞する閉塞部、 前記検出パイプ部の内部に配設され、前記閉塞部に一端
    が固定され、他端が自由端である細長い矩形状の振動
    板、 前記振動板に固着され前記振動板を励振し、前記容器
    内で連続的に結合された前記検出パイプ部と前記閉塞部
    と前記振動板とにより構成された振動体を折り返し振動
    させる加振手段、 前記ダイヤフラム部に設けられて、前記折り返し振動の
    振動状態を検出する検振手段、 を具備し、 前記ダイヤフラム部は、折り返し振動を行う前記振動体
    の一端となる前記検出パイプ部の根本側と前記容器に固
    定された前記基部との間に設けられ、前記振動体の折り
    返し振動の節が前記検出パイプの根本側となるよう構成
    された ことを特徴とする振動式レベル検出装置。
  2. 【請求項2】 被検出対象物を収納する容器に固定され
    る基部、 前記基部が固定される前記容器の装着面と実質的に平行
    なダイヤフラム面を有するダイヤフラム部、 前記ダイヤフラム部のダイヤフラム面から実質的に直角
    に突設された検出パイプ部、 前記検出パイプ部の先端部を閉塞する閉塞部、 前記検出パイプ部の内部に配設され、前記閉塞部に一端
    が固定され、他端が自由端である細長い矩形状の振動
    板、 前記振動板に固着され、前記振動板を励振させて前記検
    出パイプ部と前記閉塞部と前記振動板とを折り返し振動
    させる加振手段、 前記閉塞部に設けられて、前記折り返し振動の振動状態
    を検出する検振手段、を具備することを特徴とする振動
    式レベル検出装置。
  3. 【請求項3】 前記検振手段が前記閉塞部の加速度を検
    知する加速度検知素子で構成された請求項2記載の振動
    式レベル検出装置。
  4. 【請求項4】 被検出対象物を収納する容器に固定され
    る基部、 前記基部が固定される前記容器の装着面と実質的に平行
    なダイヤフラム面を有するダイヤフラム部、 前記ダイヤフラム部のダイヤフラム面から実質的に直角
    に突設された検出パイプ部、 前記検出パイプ部の先端部を閉塞する閉塞部、 前記検出パイプ部の内部に配設され、前記閉塞部に一端
    が固定され、他端が自由端である細長い矩形状の振動
    板、 前記振動板に固着され、前記振動板を励振させて前記検
    出パイプ部と前記閉塞部と前記振動板とを折り返し振動
    させる加振手段、 前記検出パイプ部の内部に前記検出パイプ部の内面を押
    圧するように支持手段により配設されて前記折り返し振
    動の振動状態を検出する検振手段、 を具備することを特徴とする振動式レベル検出装置。
  5. 【請求項5】 前記検振手段がホルダに保持されたひず
    み検出素子で構成された請求項4記載の振動式レベル検
    出装置。
  6. 【請求項6】 被検出対象物を収納する容器に固定され
    る基部、 前記基部が固定される前記容器の装着面と実質的に平行
    なダイヤフラム面を有するダイヤフラム部、 前記ダイヤフラム部のダイヤフラム面から実質的に直角
    に突設された検出パイプ部、 前記検出パイプ部の先端部を閉塞部、 前記検出パイプ部の内部に配設され、前記閉塞部に一端
    が固定され、他端が自由端である細長い矩形状の振動
    板、 前記振動板に固着され前記振動板を励振し、前記容器
    内で連続的に結合された前記検出パイプ部と前記閉塞部
    と前記振動板とにより構成された振動体を折り返し振動
    させる加振手段、 前記振動板に設けられ、前記折り返し振動の状態を検出
    する検振手段、 を具備し、 前記ダイヤフラム部は、折り返し振動を行う前記振動体
    の一端となる前記検出パイプ部の根本側と前記容器に固
    定された前記基部との間に設けられ、前記振動体の折り
    返し振動の節が前記検出パイプの根本側となるよう構成
    された ことを特徴とする振動式レベル検出装置。
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