JPH0110574Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、被測定液面と対向した壁内面が球状
或いは円筒状の一部のように前記被測定液面に対
し凹曲面状とされ、その凹曲面の壁側に超音波送
受波器が取り付けられ、超音波を利用して前記被
測定液面までの距離を測定する超音波レベル計の
取付構造に関する。

〈従来の技術〉 例えばパーマーボーラスフリユームを用いた流
量計において、その液面を測定するために超音波
レベル計が使用されている。

パーマーボーラスフリユームを利用した流量計
は第１図及び第２図に示すように円筒状の流路１
１内にパーマーボーラスフリユーム１２が配され
る。フリユーム１２は底板１３の両側縁から斜め
上側に逆台形状に側壁１４，１５が形成されて構
成される。

流路１１部内を流れる流体１６の流れはフリユ
ーム１２により制限され、このフリユーム１２の
入口付近における流体１６の液面１７のレベルが
その流体の流量に対応する。従つて、液面１７の
レベルを測定することにより流体１６の流量を測
定できる。

液面１７のレベルを測定するため流路１１の液
面１７と対向する上部に孔が開けられ、その孔に
筒状の取付部１８が取り付けられる。取付部１８
の上端に送受波器を含む超音波レベル計発信器１
９が取り付けられている。

〈考案が解決しようとする課題〉 このような流量計において、その測定流量に誤
りが生じることがあつた。その原因を追及した結
果、次の理由に基づくものであることが判つた。

即ち第３図に示すように、超音波レベル計発信
器１９よりの超音波パルスは液面１７に対して垂
直に入射され、その反射波は実線で示す経路２１
をとる。しかし、超音波パルスのビームは広がり
があるため、点線で示すような各種の反射経路２
２を通る。つまり流路１１の上側、言い換えれば
超音波レベル計発信器１９の取付部１８の両側
部、特にその流路１１の延長方向に対する両側は
液面１７に対して凹曲面状、特に円筒面の一部を
構成している。このような側壁１１ａ，１１ｂの
内面に到達した超音波は同一経路を通つて超音波
レベル計発信器１９に達する。この経路２２は実
線で示した超音波の経路２１より長くなる。先に
述べたように凹曲面となつているためレンズ作用
により不要経路２２を通つたものが集中して戻
り、その受信レベルがかなり強くなつて誤信号と
なる。

また第４図に示すように、流体１６が波打つて
流れ、その波が超音波の波長に比べて大きなもの
になると、実線２３で示すように液面１７に対し
て直角に到達した超音波が波面のために側壁１１
ａ，１１ｂに反射されて送受波器に戻らず、点線
２４で示すように側壁内面１１ａ，１１ｂで反射
した不要経路２４を通つた反射波が送受波器に到
達することがある。このような場合は明らかに誤
動作となる。波のため正しい経路の反射波が受信
されたりされなかつたり、しかも不要な経路の反
射波も受信されるため受信波が不安定となる。

このため例えば第５図及び第６図に示すよう
に、取付部１８の両側の凹曲面２０の内面に吸音
材２５，２６を取り付け、流体１６の波によつて
例えば経路２７として示すように、凹曲面２２方
向に向かつた超音波を吸音材２６により吸収して
しまう構造のものが考えられる。

しかしながら、この構造とした場合、流量の増
加時に吸音材２５，２６に流体が接触し、流体に
含まれる異物が吸音材２５，２６に付着し、吸音
材２５，２６の吸音性能を劣化させるおそれがあ
る。従つて長期にわたつて使用している間には吸
音材２５，２６の吸音性能が劣化し、また元の状
態に戻つてしまう欠点がある。

また、吸音材２５，２６の代わりにこれと同一
箇所に凹曲面２０に到達した反射超音波を散乱さ
せる反射板を設けるものもある。この反射板とし
ては超音波の波長よりも大きい凹凸面、つまり突
起または凹部がほぼ一様に分布されたものを使用
する。

第７図にこの例を示し、この例では取付部１８
の両側の側壁１１ａ，１１ｂの内面に取付部１８
と接近してほぼ球面の一部を構成する反射板２
８，２９を取り付けた場合を示す。

第８図に示すように、超音波レベル計発信器１
９の送受方向３３に対して斜めに取付部１８の位
置よりフリユーム１２の側板１４，１５の上縁に
達するように平板状反射板２８，２９とする例も
ある。

しかしながら、第７図、第８図の例において
も、完全に不要反射波を除去することはできず、
不要反射波の一部が超音波ケベル計発信器１９を
取り付けてある取付部１８の孔に入り込み、誤差
を生じる原因となつていた。

本考案は、以上のような課題を解決するために
なされたものであり、被測定液面からの不要反射
波を除去して正しい液面値を得ることを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 上記した課題を解決するための本考案は、次の
ような構成である。

即ち、パーマーボーラスフリユームが設置さ
れ、超音波送受波器取付部の少なくとも両側の側
壁の内面が被測定液面に対し凹曲面状になつてい
る流路に設置される超音波レベル計の取付構造に
おいて、前記被測定液面よりの反射超音波が前記
送受波器に再反射されるのを阻止するように、前
記送受波器の取付部と対向して前記被測定液面か
らの正しい超音波が通過する孔が開けられ、ほぼ
中央部より折り曲げられ、その両側を前記流路の
側壁内面の凹曲面に固着されてなる一枚の反射板
を設けてなることを特徴とする超音波レベル計の
取付構造である。

〈作用〉 被測定液面からの不要反射波は、流路の側壁内
面に設けられているほぼ中央部より折り曲げられ
た反射板によつて、超音波送受波器に再反射され
ることはなく、正しい反射波のみが超音波送受波
器に戻る。

〈実施例〉 第９図にこの考案の実施例を示す。

この例においては、液面１７からの再反射波を
阻止するように、超音波レベル計発信器１９の取
付部１８と対向して孔が開けられた一枚の反射板
３４を流路１１の長手方向において両側を流路１
１の凹曲面２０側に近づくように折り曲げてい
る。

即ち、稜線が液面１７に向かうように一枚の反
射板３４をその中央部より折り曲げ、この反射板
３４の両側を流路１１の凹曲面状の側壁内面に設
けている。

また、超音波が通過する反射板３４に設けた孔
３５の大きさは任意でよく、流路１１に設けた孔
よりも大きくしたり、或るいは小さくしたりする
ことにより、所望の正しい反射波のみを導き入れ
ることができる。

このような反射板３４が設けられた場合におい
ては、反射板３４に達した超音波パルスはこの反
射板３４により散乱されて不要経路を通じて液面
１７側に戻つて超音波レベル計発信器１９側に達
する超音波のレベルは著しく小さくなり、誤つた
信号パルスとして検出するおそれはなくなる。

また、本考案の反射板３４は取付部１８の近く
に設けてあり、液面１７とは比較的遠い距離にあ
り、反射板３４に流体が接触したりするおそれは
少ない。反射板３４に異物が付着した場合でも、
反射板３４の反射率が低下するだけであり、その
影響は受けない。

本考案の反射板３４は孔３５を設けてあるが、
この孔は、円形、方形等どのような形でもよく、
また、この孔の大きさを変えて取り付けることも
できる。孔の大きさを変えられるので取付部１８
の孔の径よりも小さくでき、不要反射を完全に除
去することができ、正しい測定が可能である。

このように、本考案はパーマーボーラスフリユ
ーム型流量計に適用され、被測定液面との対向面
が凹曲面になつている場合に特に有効である。

〈考案の効果〉 以上述べたように、本考案の超音波レベル計の
取付構造によれば、被測定液面からの不要反射波
の影響を除去でき、正しい液面値を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフリユーム型流量計を示す断面図、第
２図はそのＡ−Ａ線断面図、第３図及び第４図は
それぞれ反射波の経路を示す第２図と対応した断
面図、第５図は従来考えられる超音波レベル計の
取付構造の一例をフリユーム型流量計に適用した
例を示す第１図と対応した断面図、第６図はその
第２図と対応した断面図、第７図は従来考えられ
る超音波レベル計の取付構造をフリユーム型流量
計に適用した他の例を示す第６図と対応した断面
図、第８図は更に他の従来の例を示す断面図、第
９図はこの考案による超音波レベル計の取付構造
の例を示す図である。 １１……流路、１１ａ，１１ｂ……側壁、１２
……フリユーム、１７……液面、１８……取付
部、１９……超音波レベル計発信器、２０……凹
曲面、３４……反射板、３５……孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パーマーボーラスフリユームが設置され、超音
   波送受波器取付部の少なくとも両側の側壁の内面
   が被測定液面に対し凹曲面状になつている流路に
   設置される超音波レベル計の取付構造において、
   前記被測定液面よりの反射超音波が前記送受波器
   に再反射されるのを阻止するように、前記送受波
   器の取付部と対向して前記被測定液面からの正し
   い超音波が通過する孔が開けられ、稜線が液面に
   向かうようにほぼ中央部より折り曲げられ、その
   両側を前記流路の側壁内面の凹曲面に固着されて
   なる一枚の反射板を設けてなることを特徴とする
   超音波レベル計の取付構造。