JPH02212795A - 流体位監視器 - Google Patents

流体位監視器

Info

Publication number
JPH02212795A
JPH02212795A JP1315128A JP31512889A JPH02212795A JP H02212795 A JPH02212795 A JP H02212795A JP 1315128 A JP1315128 A JP 1315128A JP 31512889 A JP31512889 A JP 31512889A JP H02212795 A JPH02212795 A JP H02212795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
transducer
fluid
fluid level
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1315128A
Other languages
English (en)
Inventor
Trevor J Holroyd
トレボー・ジェームス・ホルロイド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stresswave Technlogy Ltd
Original Assignee
Stresswave Technlogy Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stresswave Technlogy Ltd filed Critical Stresswave Technlogy Ltd
Publication of JPH02212795A publication Critical patent/JPH02212795A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2961—Acoustic waves for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G01F23/2965—Measuring attenuation of transmitted waves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S367/00—Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
    • Y10S367/908—Material level detection, e.g. liquid level

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

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】 本発明は容器内の流体のレベル即ち流体位を監祝するた
めの流体付監視装置に関する。
容器内の流体位を監視する公知の方法は進行時間のｔＩ
ｌｌ　定を行うことである。変換器（トランスジューサ
）が流体６χの下方または下方の何れかから超音波のパ
ルスを発して、流体面からの超音波の反射を変換器、こ
まって検知し、変換器から流体面に超音波早進行して戻
るまでにかかった時間が測定される。その流体内での超
に波の速度に関する知識を用％＋−ｉ、流体面を５−１
算することが可能である。
流体ｆ１χを監視−↑るし・ま一つＤ方法は、容器の軸
線Ｖ二垂直な平面内で超音波のパルスを発する変換器を
用ｔ・、容器の対向する壁からの超音波の反射を変罠器
−一二より検知し、反射された超音波の大きさく０１１
定する。
己、れら・−〕方法は共Ｋ（舵体か超音波（り通過を許
す（二とが−〇きることを必要とする。
Ｌつ−・＝、本発明；工谷器内の流体位を監視する漸新
な装置を与えることを目的とする。
本発明は容器内の流体位を監視するための流体付監視装
置を与え、該装置は、容器の縦方向に垂直な第１の平面
内にほぼ配置されて容器の壁に音響的に結合された第１
の音響放射変換器装置と、容器の縦方向に垂直な第２の
平面内（Ｃはぼ配置されて容器の壁（・Ｃ音響的に結合
された第２の音響放射変換器装置と、を含み、第１およ
び第２の平面は縦方向に隔置され、第１の変換器装置は
応力波を容器の壁の中して放射するように装置さｉｌ、
応力波は壁の周囲をめぐって伝播して第１の平面内で壁
に接触している任意の流体により減衰され、第１の変換
器装置は壁の中に伝播しても・る応力波を検知してそれ
を第１の電気信号に変換するように装置され、第ｌの電
気信号は第１の変換器装置によって検知される応力波活
量に相当し、検知された応力波活量に相当する第１の電
気信号の振幅から第１の平面の少なくとも一部分１ｃお
ける流体の存在／不在を決定するための第１の装置を含
み、第２の変換器装置は容器の壁の中に応力波を放射す
るよう（・こ装置され、応力波は壁の周囲をめぐって伝
播して第２の平面内で壁に接触している任意の流体ｉ二
より減衰され、第２の変換器装置は壁の中を伝播してい
る応力波を検知しでそｆ１．を第２の電気信号１τ変換
するように装置され、第２の電気信号は第２の変換器装
置によって検知される応力波活量に相当し、検知された
応力波活量に相当する第２０電気信号の振幅から第２の
平面の少な（−も一部分６．Ｈおけろ流体の存在、／不
在を決定する第２の装置を含み、第１の変換器装置と第
２の変換器装置は容器の使方向に平行な少なくとも１つ
の平面内にほぼ配置されていて、第１の変換器装置また
は第２の変換器装置の少なくとも１つにより容器の壁の
中に放射されて容器に沿ってほぼ縦方向１こ伝播１−る
応力波が第２の変換器装置または第１の変換器装置（〔
よって検知されて第３の電気信号を土するようにされて
おり、第３の電気信号の振Ｈｋ、＋、−１３・ら２４＞
　１の十面、−第２の平面の間の流体面の変化を決定す
るための装置を含む。
第１お＝ｔ　′Ｊ第２の変換器装置は容器つ壁に応力波
を交互Ｃて放射するように装置されることができる。
容器（まバイブであることができる。
容器はコンテナであることができる。
流体は液体、粒状物質または粉状物質であることができ
る。
第１の変換器装置は容器の壁４′Ｌ二応力波を放射する
第１の変換器と、容器の壁の中２［伝播する応力波を検
知する第２の変換器、５、を含む（とができる。
第１と第２の変換器は等間隔ζＣ配性され、容器の壁の
中を（υ反する方向に伝播する応力波が第２の変換器に
収斂して比較的ζτ高（・検知応力波活量を生ずるよう
にすることができる。
第２の変換器装置は容器の壁ＩＣ応力波を’″射する第
３の変換器と、容器の壁の中に伝播する応力波を検知す
る第４の変換器と、を含むことができる。
第３と第４の変換器は等間隔（で配ｊｉ″ｔさね、容器
の壁の中を相反すイ〕方向６てイ云拉ｉするＹｂ力波か
第４の変換器に収斂して比較的高い検知応力波活量を生
ずるようにすることができる。
第１と第４の変換器は容器の縦方向に平行な第３の平面
内にほぼ配置され、第２と第３の変換器は容器の縦方向
に平行な第４の平面内にほぼ配置されることができる。
第３と第４の平面は同一平面内にあることができる。
容器の縦方向は垂直であることができる。
第１の変換器は第４の変換器のほぼ垂直下方に配置され
、第２の変換器は第３の変換器のほぼ垂直下方に配置さ
れることができる。
第１の平面における流体の存在／不在を決定するための
第１の装置は、流体の不在が検知された時に、警告信号
を発生することができる。
第２の平面における流体の存在／不在を決定するための
第２の装置は、流体の存在が検知された時＆鴬、警告信
号を発生することができる。
流体面の変化を決定するための装置は、流体面が第１の
平面から所定の距離以内にある時に、警告信号を発生す
ることができる。
第１の平面における流体の存在／不在を決定するための
第１の装置は、流体の不在を検知した時に、容器内への
流体の正味流量を流し、または増すように、少なくとも
１個の弁を作動する信号を発生することができる。
第２の平面Ｌでおける流体の存在７７′不在を決定する
ための第２の装置は、流体の存在を検知した時に、容器
外への流体の正味流量を流し、または増すように、少な
くとも１個の弁を作動する信号を発生することができる
。
流体面の変化を決定するための第３の装置は、流体面が
第１の平面から所定の距離以内にある時に、容器内への
流体の正味流を流し、または増すように、少なくとも１
個の弁を作動する信号を発生することができる。
変換器装置は超音波を放射し、検知することができる。
以下に添付図面を参照しつつ、本発明の実施例を詳細に
説明する。
流体位監視器２０を具えた容器１０が第１図に示される
。容器１０は、垂直方向上方位置に流体入ロバイブ１２
と、垂直方向下方位置して流体比ロバイブ１４と、を有
する圧力容器である。圧力容器１０は流体１６を含み、
流体１６は流体面１８を有する。流体面監視器２０は、
容器１０に音響的に結合され、水平面、すなわち容器１
０の縦方向の垂直軸＃１１に直角な平面の中に配置され
る、音響放射型変換器２２を含む。変換器２２は送信機
／受信機型変換器であり、パルス発生器２４に電気接続
され、また直列に増＠器２６、プロセッサ２８および警
報器３０に電気接続される。
作動時ｔζ、パルス発生器２４は変換器２２に電気的パ
ルスを送り、変換器は応力波、弾性波、超音波つまり音
響放射線を容器１０の壁の中【て伝送する。応力波は水
平面内で容器の周囲をめぐって容器の壁の中を伝播し、
変換器２２に収斂する。
応力波は壁の周囲をめぐって伝播するにつれて、壁自体
により、またより著しくは、変換器を含む水平回内で容
器の壁Ｃて接触する任意の流体により、減衰する。
応力波は変換器２２によって検知され、電気信号に変換
される。電気信号は増幅器２６（てより増幅され、つぎ
にプロセッサ２８により分析されて、変換器２２を含む
水平面に流体が存在するか、しないかを決定する。プロ
セッサ２８は電気信号の振幅を分析する。電気信号の振
幅シよ変換器２２１ｒよって検知された応力波の振幅に
相当する。電気信号の振幅が比較的高ければ、これは容
器の壁に伝送された応力波の減衰が比較的小さい場合に
相当し、従って変換器を含む水平面に流体が存在しない
。もしも電気信号の振幅が比較的低（・ならば、これは
容器の壁に伝送された応力波の減衰が比較的高い場合に
相当し、従って変換器を含む水平面に流体が存在する。
プロセッサ２８は、電気信号の振幅から流体の存在また
は不在が決定された時、警報器３０を作動する電気信号
を送るように装置されることができる。
第５図において、応力波の高さが容器内の水の容積に対
してプロットされ、変換器を含む水゛ト血匡流体面が近
づ（につれて応力波の振幅が急激に下ること、を明原に
示す。
流体位監視器２０を有する容器４０が第２図に示され、
容器−１０はパイプである。流体位監視器２０は第１図
の実施例と実質的に等しい。
流体位監視器６０を具えた容器５０が第３図に示される
。容器５０は流体の出ロバイブ５２を有するタンクであ
る。タンクは流体５４を含み、流体：ま流体面５６を有
する。タンク５０に音響結合され、タンク５０の縦方向
の垂直軸線５１に直角な第１の垂直方向下方の水平面内
に１１ぼ配置される第ｌの組の変換器６６．７０を流体
位監視器６０がぼむ。第２の組の変換器６８．７２がタ
ンク５０二ｉＺ音響結合され、これもタンク５０の縦方
向の垂直軸線５１に直角な、第２の垂直方向下方の水平
面内にほぼ配置される。
変換器６６．６８は送信機であり、それぞれ）（ルス発
生器６２．６４ＦＣ電気接続される。変換器７０．７２
は受信機であり、直列にそれぞれ増幅器７４．７６、プ
ロセッサ７８．８０および誉報器８２，８４１Ｃ電気接
続される。
作動時、パルス発生器６２．６４は電気パルスをそれぞ
れ変換器６６．６８に送り、変換器；・↓応力波をタン
ク５０の壁Ｃζ伝送する。応力波は変換器を含む２つの
水平面内の壁の周囲をめぐって伝播する。変換器７０．
７２は応力波を検知してそれを電気信号に変換する。電
気信号は増幅器７４゜７６により増幅され、ついでプロ
セッサ７８．８０により分析されて、変換器６６．７０
を含む垂直方向下方水平面と、変換器６８．７２を含む
垂直方向下方水平面と、に流体が存在するか、しないか
を決定する。プロセッサは電気信号の振幅を分析し、プ
ロセッサ７８は垂直方向下方の水平面での流体の存在が
決定された時を１：、警報器８２を作動するように、つ
まり入れすぎの警告として働くように装置され、プロセ
ッサ８０は垂直方向下方の水平面での流体の不在が決定
された時に、答報器８４を作動するように、つまり入れ
不足の晋告として働くように装置される。
垂直方向上方の水平面内にある変換器６６．７０：まタ
ンクつまり容器の周囲に等間隔になるように配置されて
、反対周囲方向に伝播する応力波が変換器７０に収斂し
、比較的高見・振幅の応力波を発生するよう！でするこ
と、が望ましく・０同様に、垂直方向下方の水平面内の
変換器６８．７２はタンクつまり容器の周囲５、Ｃ等間
隔番て配置される。
流体位監視器１１０を具えた容器５０が第４図に示され
る。タンク５０は流体の出ロバイブ５２と流体の入ロバ
イブ１００を有する。出ロバイブ５２はタンク５０から
出る流体の流れを制御する弁１０２を有し、人ロバイブ
１００はタンク５０に入る流体の流れを制御する弁１０
４を有する。
タンク５０は流体５４を含み、流体は流体面５６を有す
る。
流体位監視器１１０は、第３図の流体位監視器６０に類
似し、タンク５０に音響結合されてタンク５０の縦方向
の垂直軸線ｓｉ＆ｖ直角な第１の垂直方向土方の水平面
内にほぼ配置される第１の組の変換器６６．７０をλむ
。第２の組の変換器６８．７２がタンク５０８こ音響結
合されて、タンク５０の縦方向の垂直軸線５１１Ｃ直角
な第２の垂直方向下方の水平面内にほぼ配置される。変
換器６６．６８は送信機であり、それぞれパルス発生器
６２．６４に電気接続される。変換器７０．７２は受信
機であり、直列にそれぞれ増幅器７４．７Ｇ、プロセツ
ザ７８．８０および警報器８２．８４に電気接続される
。
第３図と第４図の実施例の主な相違は、送信変換器６８
が受信変換器７０とほぼ同じ垂直面内にその垂直方向下
方に配置され、同様に、受信変換器７２は送信変換器６
６とほぼ同じ垂直面内にその垂直方向下方に配置される
。
変換器６６．７０がタンク５０の周囲土１ｃ等間隔に配
置され、変換器６８．７２がタンク５０の周囲土に等間
隔に配置されること、もまだ望まれる。
パルス発生器６２．６４はそれぞれ変換器６６゜６８（
，て電気パルスを送り、変換器は応力波をタンク５０の
壁の中１（伝送する。これらの応力波は変換器７０．７
２により検知されて電気信−シ彊″Ｃ変換され、電気信
号はプロセッサ７８．８０ｉＣより処理されて、垂直方
向下方の水平面と垂直方向下方の水平面に流体が存在す
るかしないかを決定する。
流体の存在が決定された時に、警報器８２を作動するか
、或いはタンク５０から外へ流体の正味流量を流すため
に弁１０２，１０４の一方または両方を作動するように
、プロセッサ７８が装置される。ブ■＋ツサ７８は例え
ばタンク５０にそれ以上流体が入るのを防ぐために弁１
０４を閉じると同時１４二、弁１０２はタンク５０から
流体を流し出すように開いたままにすることができる。
流体の不在が決定された時に、警報器８４を作動するか
、或（・はタンク５０の中に流体の正味流量を流すため
に弁の一方または両方を作動するように、プロセッサ８
０が装置される。プロセッサ８０は例えばタンク５０か
ら流体が流れ出るのを防ぐために弁１０２を閉じると同
時に、流体をタンク５０の中に流すため心・で弁１０４
を開いたままにすることができる。プロセッサ８０は流
体がより大きな流量にてタンク５０６て流れ得るよう番
て弁１０４を開放すると同時（Ｃ、弁１０２は流体を同
じ流量！；二てタンク５０から流すよう区間℃・たまま
（τすることができる。
送信変換器６８を受信変換器７０の垂直方向下方：［、
また受信変換器７２を送信変換器６６の垂直方向下方に
、配置することにより、容器５０１り壁内をほぼ軸方向
に伝播する応力波の検知が可能となる。容器を軸方向に
伝播する応力波は、変換器の間で容器の壁（で接触して
いる流体が人っている容器の軸方向長さによって決まる
量まで、減衰される。２組の変換器を含む２つの水平面
の軸方向間隔が比較的小さいならば、検知された応力波
の振幅を実隙の流体面の測定値として用℃・ることかで
きる。
２組の変換器を含む２つの水平面の間の軸方向間隔が比
較的大きいならば、大きな軸方向距ｆｉｉｌｔ　Ｅわた
ってタンクの壁ＣＩＣ接触している流体による応力波の
正味の減衰は非常ｆｃ大きいので、応力波は検知されな
いであろう。しかし、垂直方向下方の水平面の付近で、
小さな軸方向距離ＶＣわたって流体がタンク壁に接触し
ている場合、流体面の変化は軸方向に伝播する応力波の
振幅の変化によって検知可能であろう。
垂直方向下方の水平面における変換器の組と垂直力量Ｆ
方の水平面における変換器の組の、２つの水平面番でお
ける流体の存在または不在を検知する測定サイクルは交
互ｒｒζ行われるように位相差をつけられて℃・る。垂
直方向下方の平面と垂直方向下方の平面の間の流体面の
変化の検知は、両方の水平面における流体の存在または
不在の検知と同時に行われる、、 変換器６８がタンク５０の壁の中に応力波を伝送する時
、軸方向に垂直方向土方に伝播する応力波の部分が変換
器７０に検知される。変換器７０は電気伝号を発生し、
仁の信号は増幅され、プロセッサ７８により処理される
。電気信号の振幅が比較的大きければ、タンク壁２〔接
触する流体による減技は比較的小さく、電気信号の振幅
が比較的小さければ、減衰は比較的大き℃・０流体面が
垂直方回を方の水平面ＧＣ比較的近い時を判定し、警報
器８２を作動Ｌ、および／またはタンク５０　（ＪＴ入
る流体の流量の正味増加があるよ５ｔて弁１０２゜１０
４を作動するように１プロ士ツザ７８が装置される。同
様に、変換器６６がタンク５０の壁の中に応力波を伝送
する時、垂直方向に下方に伝播する応力波の部分は変俟
器７２により検知される。
変換器７２は電気信号を発生し、その信号は増幅され、
プロセッサ８０により処理さ」する。流体面が垂直方向
下方の水平面Ｌ（比較的近づいた時を判定し、警報器８
４を作動し、および／またはタンク５０への流体流量に
正味増加があるよ５１（、弁１０２．１０４を作動する
ようにプロセツザ８０が装置される。タンク内の流体位
を制御するのＺζ、流体位監視器を用（・ることかでき
る。
軸方向に隔置される送信変換器と受信変換器（二ついて
、応力波大きさ対水容積のグラフが第６図に示され、流
体面が土るにつれて、最初は領域１２０　Ｋわたってゆ
っくりと、その後は領域１２２（℃わたって急激に、応
力波の振幅が減ることを図解して１．・る。本例では、
変換器の垂直方向間隔は：、１・）（１ｍ　−ｉ、Ｆ　
；ｊ、ｉ）、Ｉ　５０　ＫＨｚ　（ノー）周波数で動作
Ｉ−・−い・ゞ、） 変１′ｌ！畳！：Ｉ　（’　；［賓；シＫ・つり壁４−
めくって最短距離の周１１１１力［ｔ］璽・−１−ニー
、ナ１訴゛力・ｆ人ｊ柄−ｒ分）、にへ（・て配置さ１
［、な（・すればな１゛１．′、＋１．”＋１円形断ｉ
ｉ　Ｌ７）　、４　Ｌクー（Ｆｉ’：ｌ、タンクの帷り
）向、１ビト１）１咄線＆、ｍ　１１ｉｆ直角な゛モ′
−面内（こ変換器が配置さｆｌ、’、（ｌ’ｉ、　％：
ｉ新ｉｌ′ｉｊ　ｔ”−）タンクで（オ、タンクの縦方
向（・てはヒ、１１１′１角なゝＦ　＋ｆ’ｉ内（て変
換器が配置さねＫ）、ｏ不規則断ｆｒｉｉ　（“：３．
９　：・：’ｉｈ１，１１　、り（Ｊｊｊ）　、５ち手
”方向：【二ｊ、１は直角シー４１！面内（・二°止神
器かｌｉｌ、、、：置き１チ↑−２）−”ｌ：二（−）
ろ３．１容器ハトζ丁方向（・：　ｐ１７ｊ’、パ’、
ｚ　”平面１））・ら変換器を離を犬は、α〕換；榊間
の尾、１）彼Ｊ）伝播距離［を増Ｌ１検知さ才［イ）　
ｊ”ｉ：、”、フ、１？皮の振、甘４１（・減ナク）、
、本分！１Ｊ］　＋９１：　：’１１４５ニジＬめブつ
ｔ−１形（−の他・１）断面形をイＪ１ろター・夕（・
二もイｊ効で、（・、乙、Ｌ１イ１、ぜられξ）４、・
トｊｉ　ｊｌＦｌ　ｌ　、ｆ、１（ｑｉｌ線か垂直）ｊ
向に配置された容器のみ−１＝↓゛、ず、ｌ（↓１）線
〆）１イ１痕？）わ向に二装置さ」した容器（こも１閃
用・’Ｊ’　？ｉｔ−て・訪）る・・賓”ａ：１　’”
）鞄−ノｉ　１Ｌｉｌハ・垂面方向（〒二対［−７て領
水１．　Ｌでいても、１＼＞、、、、ｌＢ　ｔ＋、Ｊ　
ｙ’Ｘ−ｔ’、−、ｈ　エｒ換器カ水’Ｆｆｆｉ内ニ無
クチも、流体：ｆｌｊを検知−４“七いＣす（で依然、
トートて嫡ｒ「＋　ｉ］ｙ能−５で５）・、４〉１゜流
体面は水・［でＡ；）す、流体ｔ、Ｉ′ｒｉか士＜：）
　（／ｉ二つ身１．．−’（：、ぷ−換器４含む・ｉ’
　ｉＩ′ｉｉ内の或イ）　ｆｉＡ１７’％　ｆζで、タ
ンク（１ン１ず流体が接触し、この時点−では宅、力波
パ・、のＭ−”ｑ　ｉ’：、ｉ、　ｌ、・（：り無いが
、変換Ｈ）、＆　’＠−ｔ−ｒ　”Ｆ　ｉｎｉ　ノ”ｒ
体ＤＣワ５ノ５．．＝　＝＞　−（ｉｍｆ体かタンク（
・・−拶−触づイ・了］−で流体面か１−ろ１て９（も
て、減衰は徐々に増す。
・１＼５へ明・４ｊ：、タンクやパイプ、と同１，７＜
、（−、′Ｘの型式・ノー）容器内凸り１器体面４・ψ
１１−祈づ壬０・ノ９Ｑ・、−１ζ用−Ｉるに、１ト−
か１丁きる。。
、ト発Ｅ、ｌｌ］は、全ての流体、或いはｐＩＬ体状の
。’ＩＩ’　ｌ’ｔを有する物質、ゴなわち液体、Ｍｙ
’＜を法止たは粉状物Ｔ」どの使用（・［も適用ｉ１ｊ
］能てあ６１、本発明はパイプ内のカスｌコック、コー
プ「」ツク土たは気泡を監視−Ｊ′乙の（Ｃも適（−２
て（・る３、本発明（てよｌ）流体面ζ・に７視器・１
ま沈漬式て１．Ｘ　；’、１：　＜、変換器１よ容器の
外１則衣面（・：音響結合されるζ−とが−・つきイ湧
って、装着、交換手たは読本メ］情ｊ易−１′彌；、す
、侵攻ｆｌ、ｑｈ−食１１１、危回ＰＪ−；Ｆ　、’二
は無菌イ；Ｖ〔り伏１）体（、二も便用できる１、ｔ−
の流体位り；（１−視器・：、＋１込ａ、ｊ　ｊ１エイ
、ル・■４曲’ｌ　イ、、１）ｔｌ’）−（、危”’：
　＋ｔ　カナイ。
゛寥：　’Ｙ”：　Ｗ’４１′ｊ超ン−・１波変換器で
ヰ）ることかでき、開音装　・ア；Ｎ　′　択すること
る−より、応−り波４・ブレー＝＝ト波１・たはラノ、
（Ｌａｍｂ）ｉノ↓う古ＡＮＡ）、、、Ｉ　５１’ｌ二
（くむこ１とも−こきる。）゛レート波は、流体・ｆｉ
、ｌ・Ｉ　ｆｌ・Ｗ而：・二」、って支持さ１しないこ
とは公知で、七゛、ビ）３． １、　（ｉ゛Ｚ１　ｔ’ｆ＋）　ｆｌ）　簡単ｔ、ｃ　
（、（７、明〕４″４１．１図は、ト究明；〔よる流体
位監視器を有１′るイ）箸ｆ”）　　（［Ｅ　ｉ白　劉
ｊｔｔ口１　［ツ１、第２図：ま、ト宜、　Ｑ、ｌｉ　
（・孔りる流体位ｒ１′１−祝器を有する第＋２’す′
１ギ器・り車直断ｎｏ図、７゛４％　：３図は、−ド発
明：′、’＝　（よる流体位監視器を南する第、もの、
γ器の車面断面図、 ５゛４λ・１図：Ｊ、１＼″ｌｉ！明（こよる流体位監
゛祝器のいま−・−−一）　（、’、＋臼乙（に１例１
不Ｘｔシえた、第；う図の容器の拡大垂直断（ｆｌｉ　
Ｉ’↓１、 ＝４’！ｌ　５１，４１：ｌ　ｔ’　、−１，、？ａ；
　１図（″）猟、体位すＫｒ　？＋Ｖ＋！器における応
力ｌ’Ｎｉ　Ｌ゛＜　、”シに１水ｊ’１ｌｊｌ　Ａ　
’！のグラフ、第６１゛ンｌは、成分１（ヨリ１作モー
　）’（こお（Ｊる第４１ン］の流体イ１ン１ン乙′視
Ｈ器＆（二つ℃・での、グラフである。
１０容器 １４　　出　　［］ １８　流体面 ２２　変換器 ２６　増幅器 ３０　推服１＝ａ 代 理 人 弁Ｊ！ｔ！　十 応力を皮し−′２ル対水’Ｎ積の 久　　「］ 流　４本 Ｍ仁体イぐ！；１シ、′１ネ見ン２： ・くルス発〈１器 −７０十ツ−リ 湯 浅 恭 にＩｆ　、１名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、容器内の流体位を監視するための流体位監視器であ
    つて： ａ、容器の縦方向に直角な第１の平面内にほぼ配置され
    て前記容器の壁に音響結合される第１の音響放射変換器
    装置を有し、 ｂ、前記容器の縦方向に直角な第２の平面内にほぼ配置
    されて前記容器の壁に音響結合される第２の音響放射変
    換器装置を有し、 ｃ、前記第１および第２の平面は縦方向に隔置され、前
    記第１の変換器装置は前記容器の壁の中に応力波を伝送
    するように装置されており、応力波は壁の周囲をめぐつ
    て伝播して前記第１の平面内で壁に接触する流体により
    減衰され、前記第１の変換器装置は壁内を伝播する応力
    波を検知してそれを第１の電気信号に変換し、前記第１
    の電気信号は前記第１の変換器装置により検知された応
    力波活量に相当し、 ｄ、検知された前記応力波活量に相当する前記第１の電
    気信号の振幅から、前記第１の平面の少なくとも一部分
    における流体の存在／不在を決定するための第１の装置
    を有し、 ｅ、前記第２の変換器装置は前記容器の壁の中に応力波
    を伝送するように装置されており、応力波は壁の周囲を
    めぐつて伝播して前記第２の平面内で前記壁に接触する
    流体により減衰され、前記第２の変換器装置は前記壁内
    を伝播する応力波を検知してそれを第２の電気信号に変
    換するように装置され、前記第２の電気信号は前記第２
    の変換器装置により検知された応力波活量に相当し、 ｆ、前記検知された応力波活量に相当する前記第２の電
    気信号の振幅から、前記第２の平面の少なくとも一部分
    における流体の存在／不在を決定するための第２の装置
    を有し、 ｇ、前記第１の変換器装置または第２の変換器装置の少
    なくとも１つにより前記容器の壁の中に伝送されて前記
    容器に沿いほぼ縦方向に伝播する応力波が前記第２の変
    換器装置または第１の変換器装置により検知されて第３
    の電気信号を発生するように、前記第１の変換器装置お
    よび第２の変換器装置が前記容器の縦方向に平行な少な
    くとも１つの平面内にほぼ配置され、 ｈ、前記第３の電気信号の振幅から、前記第１の平面と
    第２の平面の間の流体面の変化を決定するための装置を
    有する； 流体位監視器。 ２、前記第１と第２の変換器装置は前記容器の壁の中に
    応力波を交互に伝送するように装置されている、請求項
    １記載の流体位監視器。 ３　前記容器はパイプである、請求項１記載の流体位監
    視器。 ４、前記流体は液体、粒状物質または粉状物質である、
    請求項１記載の流体位監視器。 ５、前記第１の変換器装置は、前記容器の壁の中に応力
    波を伝送する第１の変換器と、前記容器の壁の中に伝播
    する応力波を検知する第２の変換器と、を含む請求項１
    記載の流体位監視器。 ６、前記容器の壁の中で相反する方向に伝播する応力波
    が前記第２の変換器にて収斂して比較的高い検知応力波
    活量を発生するように、前記第１と第２の変換器が等間
    隔に配置される、請求項５記載の流体位監視器。 ７、前記第２の変換器装置は、前記容器の壁の中に応力
    波を伝送する第３の変換器と、前記容器の壁の中に伝播
    する応力波を検知する第４の変換器と、を含む請求項５
    記載の流体位監視器。 ８、前記容器の壁の中を相反する方向に伝播する応力波
    が前記第４の変換器にて収斂して比較的高い検知応力波
    活量を発生するように、前記第３と第４の変換器が等間
    隔に配置される、請求項７記載の流体位監視器。 ９、前記第１の変換器と第４の変換器は前記容器の縦方
    向に平行な第３の平面内にほぼ配置され、前記第２の変
    換器と第３の変換器は前記容器の縦方向に平行な第４の
    平面内にほぼ配置される、請求項７記載の流体位監視器
    。 １０、前記第３と第４の平面は同一平面内にある、請求
    項９記載の流体位監視器。 １１、前記第１の変換器は前記第４の変換器のほぼ垂直
    方向下方に配置され、前記第２の変換器は前記第３の変
    換器のほぼ垂直方向下方に配置される、請求項１０記載
    の流体位監視器。 １２、前記第１の平面における流体の存在／不在を決定
    するための前記第１の装置は、流体の不在が検知された
    時に警報信号を発生する、請求項１記載の流体位監視器
    。 １３、前記第２の平面における流体の存在／不在を決定
    するための前記第２の装置は、流体の不在が検知された
    時に警報信号を発生する、請求項１記載の流体位監視器
    。 １４、前記流体位の変化を決定するための前記装置は、
    前記第１の平面から所定距離以内に前記流体位がくる時
    に警報信号を発生する、請求項１１記載の流体位監視器
    。 １５、前記第１の平面における流体の存在／不在を決定
    するための前記第１の装置は、流体の不在が検知される
    時に、前記容器内への流体の正味流量を流し、または増
    加するように少なくとも１個の弁を作動するための信号
    を発生する、請求項１記載の流体位監視器。１６、前記
    第２の平面における流体の存在／不在を決定するための
    前記第２の装置は、流体の存在が検知された時に、前記
    容器から外への正味流量を流し、または増加するように
    少なくとも１個の弁を作動するための信号を発生する、
    請求項１記載の流体位監視器。 １７、前記流体面の変化を決定するための前記第３の装
    置は、前記流体位が前記第１の平面から所定の距離以内
    にくる時に、前記容器への流体の正味流量を流し、また
    は増加するように少なくとも１個の弁を作動するための
    信号を発生する、請求項１記載の流体位監視器。 １８、前記変換器装置は超音波を伝送し、検知する、請
    求項１記載の流体位監視器。
JP1315128A 1988-12-03 1989-12-04 流体位監視器 Pending JPH02212795A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8828282.7 1988-12-03
GB888828282A GB8828282D0 (en) 1988-12-03 1988-12-03 Fluid level monitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02212795A true JPH02212795A (ja) 1990-08-23

Family

ID=10647927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1315128A Pending JPH02212795A (ja) 1988-12-03 1989-12-04 流体位監視器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5015995A (ja)
EP (1) EP0372700B1 (ja)
JP (1) JPH02212795A (ja)
AT (1) ATE82634T1 (ja)
DE (1) DE68903557T2 (ja)
ES (1) ES2035578T3 (ja)
GB (1) GB8828282D0 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002022521A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Daikin Ind Ltd 液位検出装置の校正方法およびその装置
JP2020148500A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 東芝キヤリア株式会社 液量検出装置

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5349994A (en) * 1990-09-28 1994-09-27 Dover Corporation Control system for filling tanks with liquids
US5119676A (en) * 1991-09-03 1992-06-09 The Babcock & Wilcox Company Ultrasonic method and apparatus for determining water level in a closed vessel
US5351036A (en) * 1991-12-10 1994-09-27 Clark-Reliance Corporation Microwave-based point liquid level monitoring system
US5602533A (en) * 1993-10-04 1997-02-11 Boverio; Antonello Device for sensing a state change in a mechanical system, method for monitoring the state of a mechanical system and use of said device
US5519638A (en) * 1994-02-07 1996-05-21 United Microelectronics Corporation Automatic system for monitoring and replenishing hazardous liquids in tanks
EP0676624B1 (en) 1994-04-06 2002-07-31 Simmonds Precision Products Inc. Ultrasonic fluid level sensing without using a stillwell
US6053041A (en) * 1995-02-27 2000-04-25 The Regents Of The University Of California Noninvasive method for determining the liquid level and density inside of a container
US6192752B1 (en) 1995-08-04 2001-02-27 Zevex, Inc. Noninvasive electromagnetic fluid level sensor
US5789675A (en) * 1995-08-04 1998-08-04 Zevex, Inc. Disposable electromagnetic fluid level sensor
US6023970A (en) * 1995-08-04 2000-02-15 Blaine; David H. Disposable electromagnetic fluid sensor
US6192751B1 (en) * 1997-11-18 2001-02-27 Scientific Solutions, Inc. Non-invasive low frequency elastic wave fluid level sensing system for sludge laden environments
DE19961856A1 (de) * 1999-12-22 2001-06-28 Endress Hauser Gmbh Co Prismen-Lambwellensensor
US6631639B1 (en) 2001-09-07 2003-10-14 Cosense, Inc System and method of non-invasive discreet, continuous and multi-point level liquid sensing using flexural waves
CN100445703C (zh) * 2003-12-23 2008-12-24 茵爱莎公司 用于探测及测量容器内填充物料的非内置方法
TWI243385B (en) * 2004-09-17 2005-11-11 Inst Nuclear Energy Res Aec Non-destructive defect-inspection method of protection sheath for nuclear fuel
US7305875B1 (en) 2005-03-31 2007-12-11 Gerald Pindus Method and apparatus for measuring the volume of fuel in a tank
US7421895B1 (en) 2005-04-21 2008-09-09 Caldwell Joseph W Fluid level measuring system
US20080047350A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 University Of Washington Use of ultrasound for monitoring security of shipping containers
US7541969B2 (en) * 2007-05-31 2009-06-02 Rosemount Tank Radar Ab Radar level gauging system for use at sea
EP2051755B1 (en) 2007-08-23 2010-07-07 Mallinckrodt, Inc. Syringe content detection using rf energy
JP2009229355A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Toshiba Corp 原子炉振動監視装置及びその方法
US8661904B2 (en) 2008-09-23 2014-03-04 Hochschule fuer Angewandten Wissenschafen Fachhochschule Coburg Method for investigating a structure for receiving and/or conducting a liquid or soft medium
US8120500B2 (en) * 2008-12-08 2012-02-21 Ecolab Inc. Acoustic fluid presence/absence detection
US20120291541A1 (en) * 2010-10-15 2012-11-22 Dafan Liu Digital field-induction water-level intelligent sensing system and its implementation method
CN202236824U (zh) * 2011-08-29 2012-05-30 惠州市华阳医疗电子有限公司 具有渗出液流速报警功能的负压伤口治疗系统
US9213121B2 (en) * 2012-12-12 2015-12-15 Baker Hughes Incorporated Acoustic sensing system for determining an interface between two materials
WO2014124182A2 (en) 2013-02-06 2014-08-14 Ultimo Measurement Llc Non-invasive method for measurement of physical properties of free flowing materials in vessels
US9816848B2 (en) 2014-01-23 2017-11-14 Ultimo Measurement Llc Method and apparatus for non-invasively measuring physical properties of materials in a conduit
EP3115753B1 (en) * 2015-07-06 2022-01-05 ABB Schweiz AG System and method for non-intrusive and continuous level measurement of a liquid
RU2608343C1 (ru) * 2015-07-31 2017-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр Техноавтомат" (ООО "НИЦ Техноавтомат") Способ контроля уровня жидкости в резервуарах по характеристикам волн лэмба и устройство для его осуществления
CN105588617A (zh) * 2015-12-11 2016-05-18 梁文成 一种仓库水位报警系统
EP3708974B1 (en) * 2019-03-14 2023-06-14 Subaru Corporation Fluid level detection apparatus, fluid level detection method, and computer-readable medium containing fluid level detection program
US11231311B2 (en) 2019-05-31 2022-01-25 Perceptive Sensor Technologies Llc Non-linear ultrasound method and apparatus for quantitative detection of materials
CA3140008C (en) 2019-05-31 2022-10-04 James M. Heim Non-linear ultrasound method and apparatus for quantitative detection of materials (liquids, gas, plasma)
AU2020302919B2 (en) * 2019-06-26 2022-03-17 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Non-linear ultrasound method and apparatus for quantitative detection of materials
WO2022120074A1 (en) 2020-12-02 2022-06-09 Perceptive Sensor Technologies Llc Variable angle transducer interface block
US11604294B2 (en) 2020-12-04 2023-03-14 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Determining layer characteristics in multi-layered environments
EP4256283A4 (en) 2020-12-04 2025-02-26 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Apparatus, system, and method for the detection of objects and activity within a container
US11536696B2 (en) 2020-12-04 2022-12-27 Perceptive Sensor Technologies, Inc. In-wall multi-bounce material property detection and acoustic signal amplification
CN116940810A (zh) 2020-12-04 2023-10-24 感知传感器技术股份有限公司 多次反射声音信号材料检测
CN116917729A (zh) 2020-12-04 2023-10-20 感知传感器技术股份有限公司 多路径声学信号在材料检测方面的改进
EP4256296A4 (en) 2020-12-04 2025-03-12 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Acoustic temperature measurement in layered environments
US11549839B2 (en) 2020-12-04 2023-01-10 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Systems and methods for determining floating roof level tilt and characterizing runoff
US11788904B2 (en) 2020-12-04 2023-10-17 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Acoustic temperature measurement in layered environments
CN116888468A (zh) 2020-12-30 2023-10-13 感知传感器技术股份有限公司 用信号评估流体质量
US11959791B2 (en) * 2021-12-09 2024-04-16 B/E Aerospace, Inc. Systems and methods for smart point level sensing of waste tank
WO2023154514A1 (en) 2022-02-11 2023-08-17 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Acoustic signal detection of material composition in static and dynamic conditions
US20230349747A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-02 Simmonds Precision Products, Inc. Guided wave liquid level measurement systems and methods
WO2024091308A1 (en) 2022-07-19 2024-05-02 Perceptive Sensor Technologies, Inc. Acoustic signal material identification with nanotube couplant
US12241321B2 (en) 2022-08-29 2025-03-04 Saudi Arabian Oil Company Retrievable acoustic mud level detector
US12560578B2 (en) * 2023-09-19 2026-02-24 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Ultrasonic detection of bacteria in water of a medical system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1144517A (en) * 1911-09-15 1915-06-29 Charles E Downing Junction-box.
GB1555549A (en) * 1976-07-16 1979-11-14 Vni I Konstrukt I Method of and device for detecting a fluid liquid interface in a container
US4182177A (en) * 1978-05-19 1980-01-08 Kamyr, Incorporated Sound emission level detection
DE2850238A1 (de) * 1978-11-20 1980-05-22 Schloemann Siemag Ag Steuersaeule zur erfassung von fuellstandshoehen in druckfluessigkeitsbehaeltern von druckspeicheranlagen
GB2123326B (en) * 1982-06-22 1986-08-13 Tokai Rika Co Ltd Cold chamber die casting machine
GB2137348B (en) * 1983-03-30 1986-09-24 Atomic Energy Authority Uk Ultrasonic liquid interface detector
US4679430A (en) * 1983-03-30 1987-07-14 United Kingdom Atomic Energy Authority Ultrasonic liquid interface detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002022521A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Daikin Ind Ltd 液位検出装置の校正方法およびその装置
JP2020148500A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 東芝キヤリア株式会社 液量検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5015995A (en) 1991-05-14
EP0372700A1 (en) 1990-06-13
GB8828282D0 (en) 1989-01-05
EP0372700B1 (en) 1992-11-19
DE68903557D1 (de) 1992-12-24
ATE82634T1 (de) 1992-12-15
DE68903557T2 (de) 1993-04-01
ES2035578T3 (es) 1993-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5015995A (en) Fluid level monitor
RU2490598C2 (ru) Накладной ультразвуковой многофазный расходомер
US4316183A (en) Liquid level sensor
JP2960737B2 (ja) 改善されたねじり波動流体センサおよび装置
US7966882B2 (en) Self-calibrating method for measuring the density and velocity of sound from two reflections of ultrasound at a solid-liquid interface
CN104864923A (zh) 传送和接收超声信号的电路组件及使用该电路组件的系统和方法
WO2004063675A3 (en) Apparatus and method using an array of ultrasonic sensors for determining the velocity of a fluid within a pipe
JP2960726B2 (ja) 充填レベルを測定および／または監視する装置
US5426979A (en) Frequency spectrum apparatus for determining mechanical properties
JPS59501799A (ja) 超音波測定
JP2007508857A5 (ja)
KR20040065555A (ko) 관 또는 홈형상의 유로를 이동하는 유체유량의 측정방법
WO2011078691A3 (en) Measuring apparatus
US10890471B2 (en) Method and assembly for ultrasonic clamp-on flow measurement, and bodies for implementing off-center flow measurement
CN205482850U (zh) 一种管道测量系统
JP2015215171A (ja) 超音波流量計及び超音波吸収体の異常判定方法
Dymling et al. A new ultrasonic method for fluid property measurements
US4116040A (en) Tissue simulating calibration and reference standard
EP0028114A2 (en) Liquid level sensor
Nasholm et al. Transmit beams adapted to reverberation noise suppression using dual-frequency SURF imaging
RU2000111772A (ru) Способ ультразвукового контроля среднего размера зерна материала движущегося листового проката
JPH02242124A (ja) 流体面監視計
Cheeke et al. Observation of flexural Lamb waves (A mode) on water-filled cylindrical shells
Maulik Physical Principles of Doppler Ultrasonography
RU97113393A (ru) Способ ультразвукового контроля среднего размера зерна материалов