JPH0328343Y2 - - Google Patents

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JPH0328343Y2
JPH0328343Y2 JP1979093125U JP9312579U JPH0328343Y2 JP H0328343 Y2 JPH0328343 Y2 JP H0328343Y2 JP 1979093125 U JP1979093125 U JP 1979093125U JP 9312579 U JP9312579 U JP 9312579U JP H0328343 Y2 JPH0328343 Y2 JP H0328343Y2
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、パーセント実尺値と、絶対空尺値
とを切替表示可能とした超音波レベルメータに関
する。
《従来の技術》 超音波反射方式でタンク等の内容物を測定する
いわゆる超音波レベルメータには、超音波送受波
器から内容物貯溜面までの距離(以下、これを空
尺という)を表示するものを、貯溜底面から貯溜
面までの高さ(以下、これを実尺という)を満タ
ン時の実尺に対するパーセントで表示するものと
が知られている。
《考案が解決しようとする問題点》 前者の場合にあつては、実際の貯溜面がどの程
度の高さにあるかを一定の精度で正確に直読させ
ることができ、オーバフローの予知やメンテナン
ス等には便利であるが、その反面貯槽底面までの
距離を予め確認しておかない限り、その指示から
だけでは満タン時に対する相対的貯溜量を知るこ
とができない。
これに対して、後者の場合にあつては、満タン
時に対する相対的貯溜量を直読させることがで
き、補給時の予知や絶対量の把握等には便利であ
るが、その反面実際の貯溜面がどの程度の高さに
あるかを直読させることはできず、また貯槽の規
模により指示精度が大きく異なる。
なお、空尺、実尺ともパーセント表示したもの
を用いると、全体に対する現在の相対的な量は実
尺、空尺とも把握できるが、いつたいあとどのく
らいの余裕があるのかは相対的な量でしかわから
ず、実質的な量、すなわちあと何メータで一杯に
なるかはその貯槽の容量を常に把握しておき、空
尺のパーセントより計算しなければならないとい
う煩わしさがある。
この考案の目的とするところは、上述した両レ
ベルメータの特徴を生かし、スイツチの切替操作
だけでパーセント実尺値と絶対空尺値とを任意に
切替表示可能とした超音波レベルメータを提供す
ることにある。
《問題点を解決するための手段》 この考案は上記の目的を達成するために、送受
波器を周期的に駆動して貯溜面に対しパルス状超
音波を繰り返し送波するとともに、貯溜面からの
反射波を受波して送受波所要時間を電圧に換算
し、これを空尺相当電圧として出力する空尺測定
回路と、 空尺・実尺切替用操作子が空尺側に設定されて
いるときには前記空尺相当電圧を出力し、実尺側
に設定されているときには予め設定された仮想最
大空尺相当電圧とその時点の前記空尺相当電圧と
の差を仮想実尺相当電圧として出力する出力選択
回路と、 一端は高圧側基準電位点に接続され、他端は前
記空尺・実尺切替用操作子の状態に応じて、直接
に低圧側基準電位点へと、または実尺零点校正用
の可変抵抗器を介して間接に低圧側基準電位点へ
と択一的に接続される基準電位発生用の直列抵抗
群と、 前記出力選択回路の出力電圧を前記直列抵抗群
から得られる複数の基準電位により弁別するコン
パレータ群と、 前記コンパレータ群の各コンパレータ出力に対
応して駆動される複数の発光素子を表示パネル上
に順次1列に配置し、その配列に沿つて空尺表示
用の絶対距離指標と実尺表示用のパーセント距離
指標とを併記してなる表示器と、 を具備することを特徴とするものである。
《作用》 この考案によれば、空尺・実尺切替用操作子を
切り替えるだけで、共通の表示器によつて、パー
セント実尺値と絶対空尺値とを択一的に表示させ
ることができ、従つて実際の貯溜面がどの程度の
高さにあるかを一定の精度で正確に直読させるこ
とができ、オーバフローの予知やメンテナンス等
には便利となり、同時に満タン時に対する相対的
貯溜量を直読させることもできるため、補給時の
予知や絶対量の把握等に便利なものとなる。
また、特にこの考案では、基準電位発生用直列
抵抗群の低圧側一端は、空尺・実尺切替用操作子
の状態に応じて、直接に低圧側基準電位点へと、
また実尺零点校正用の可変抵抗器を介して間接に
低圧側基準電位点へと択一的に接続されるため、
実尺表示状態において一旦零点校正を行なつてし
まえば、その後空尺表示状態に切り替えたとして
も零点校正の必要はなくなり、以後操作子の切替
だけで直ちにパーセント実尺値と絶対空尺値との
正確な表示が可能となる。
また、この考案では、発光素子を1列に配置
し、これをコンパレータの出力で順に駆動すると
いう構成をとるため、可動指針式メータ等に比べ
構造が簡単で耐久性に優れ、安価に製作すること
ができる。
《実施例の説明》 以下に、この考案の好適一実施例を添付図面に
基づいて詳説する。
第1図は、この考案に係わる超音波レベルメー
タ本体(以下、単にレベルメータという)のフロ
ントパネルを示し、このフロントパネル1上には
12個の発光ダイオード2,2…を水平1列に配置
してなる直線状インジケータ3が設けられてい
る。
そして、この直線状インジケータ3に沿つてそ
の上側、下側には、それぞれ実尺表示用のパーセ
ント距離指標4(0〜50〜100%)および空尺表
示用の絶対距離指標5(0〜1〜2〜3m)が付
されている。
6は後述する実尺・空尺切替用の操作子であ
り、また7は後述する実尺零点校正用の可変抵抗
器摘子である。
その他、この考案と直接には関係しないが、9
は内容物貯溜レベルの上限を設定するための上限
設定器、10は内容物貯溜レベルの下限を設定す
るための下限設定器であり、これらの設定器9,
10はこのレベルメータをレベルスイツチ(また
はメータリレー)として使用する場合に用いられ
る。さらに、11は反射波の安定性を確認するた
めの安定度表示器、12は動作表示器である。
第2図は、この考案に係わるレベルメータの電
気的な構成を示すブロツク図である。
同図において、13は測定される内容物が貯溜
せられた貯槽であり、この貯槽13の上部には発
射方向を下方へ向けて超音波送受波器(以下、単
に送受波器という)14が取り付けられている。
そして、この例では、送受波器14から貯槽1
3の底面までの距離L0を満尺、送受波器14か
ら内容物貯溜面までの距離L1を空尺、貯槽底面
から貯溜面までの距離Lsを実尺、LSを仮想最大
空尺と呼ぶこととする。
次に、15は基準パルス発生回路であり、この
基準パルス発生回路からは所定間隔で微小幅パル
ス信号(以下、これを基準パルスという)が出力
される。
16は上記基準パルスを受けるたびにこれと同
期した微小期間に亘り、高周波信号を出力する発
振回路であり、17は上記高周波信号を増幅する
増幅回路である。
そして、この増幅回路17の出力は送受波器1
4から貯槽13の底部へ向けて超音波として発射
され、貯溜面において反射した反射波は送受波器
14によつて受波される。
18は送受波器14から出力される受波信号と
増幅回路17から出力される送波信号とを前記基
準パルスを利用して時間弁別し、受波信号のみを
取り出すための送波リミタ回路、19は送波リミ
タ回路18から出力される受波信号を増幅するた
めの受波増幅回路、20は受波増幅回路19の出
力を検波して矩形波(以下、これを受波パルスと
いう)を得るための検波回路である。
21は前記基準パルスの立上りでセツトされる
とともに、前記受波パルスの立上りでリセツトさ
れるR−Sフリツプフロツプであり、このR−S
フリツプフロツプ21のQ出力端子には基準パル
スの出力周期毎に、前記空尺L1に対応する幅を
有する矩形波が出力される。
22はR−Sフリツプフロツプ21から出力さ
れる矩形波を積分して平均化するための積分回路
であり、従つてこの積分回路22の出力側には空
尺L1に応じた直流電圧が出力されることになる。
SW1は前述したモード切替用操作子6に連動す
るスイツチであり、このスイツチSW1の固定側端
子aには前記積分回路22の出力電圧VL1が供給
されるとともに、可動側端子の一方bは後述する
表示駆動回路24へと、また他方の可動側端子c
は差演算回路23を介して同様に表示駆動回路へ
と接続されている。
差演算回路23には予め定められた仮想最大空
尺LSに対応する仮想最大空尺相当電圧VLSが設定
されており、前記空尺相当電圧VL1との間におい
てVLS−VL1なる差演算が行なわれ、この演算結
果に対応する仮想実尺相当電圧V′L2を出力する
ように構成されている。
24は表示駆動回路であつて、この表示駆動回
路24は前記固定端子bを介して得られる積分回
路22の出力VL1(空尺相当電圧)または差演算
回路23から出力される仮想実尺相当電圧V′L2
がそれぞれ供給されるようになされた12個のコン
パレータ25,25…と、これらのコンパレータ
25に対して互いに等間隔でステツプ状に異なる
基準電圧を供給する直列抵抗群26と、上記直列
抵抗群26から得られる各基準電位の値を全体的
に上下させるための可変抵抗器VRと、この可変
抵抗器VRと並列に接続され、前記モード切替用
操作子6と連動してON,OFFするスイツチSW2
と、上記各コンパレータ25,25…の出力を受
けてON,OFFし、各発光ダイオード2,2…を
駆動するトランジスタ27,27…とからなる。
従つて、直列抵抗群26の一端は高圧側基準電
位であるVLSに接続され、他端はスイツチSW2
介して直接にアースされ、または可変抵抗器VR
を介して間接的にアースされる。
以上の構成において、モード切替用操作子6を
空尺側に設定すると、これと連動してスイツチ
SW1はb側へ設定され、またスイツチSW2はON
側へと設定され、この結果直列抵抗群26の図中
下端部は、直接に零電位点へと接続される。
従つて、各コンパレータ25の基準入力端子に
は、仮想最大空尺相当電圧VLSを12等分した電圧
がそれぞれ印加されるとともに、比較入力端子に
は空尺L1に対応する空尺相当電圧VL1が供給され
て、各コンパレータにおける比較動作がなされ、
直線状インジケータ3には空尺L1に対応する個
数の発光ダイオード2,2…が点灯し、空尺表示
用の絶対距離指標5に基づいて、そのときの絶対
空尺値をメートル表示させることができる。
他方、実尺L2をパーセント表示させたい場合
には、モード切替用操作子6を実尺側へと切り替
える。すると、これと連動して、スイツチSW1
端子c側へと設定され、またスイツチSW2
OFF側へ設定される。
この状態において、貯槽13の実尺L2が0〜
L0の範囲において、直線状インジケータ3が0
〜100%となるように可変抵抗器VRの値を設定
する。これは、実尺をパーセント表示させようと
すると、そのままでは仮想最大空尺に対する実尺
となつてしまうので、現在の貯槽にあわせて可変
抵抗器VRを設定し、実尺の場合のパーセント表
示を正しいものに調整しようとするものである。
従つて、各コンパレータ25の基準入力端子に、
VLS−VΔLを12等分した値に印加する。VΔLは
空尺誤差相当電圧である。
以後、直線状インジケータ3には、その貯槽1
3の満尺L0に対応する実尺L2のパーセント値に
応じた個数の発光ダイオード2,2…が点灯する
から、実尺表示用のパーセント距離指標4に基づ
いて、そのときの実尺L2をパーセント表示させ
ることができる。
このように本実施例によれば、直列抵抗群26
の一端は、空尺・実尺切替用操作子6の切り替え
に応じて、直接零電位点へ、または可変抵抗器
VRを介して零電位点へと接続されるため、操作
子を実尺側に切り替えた状態で一旦零点校正を行
なつてしまえば、その後空尺側へ切り替えた場合
には零点校正は不要となり、以後操作子6の切替
だけで、何等調整を要することなく即座に絶対空
尺値とパーセント実尺値とを1個の表示器に任意
に表示させることがき、これを利用すれば実際の
貯溜面がどの程度の高さにあるかを一定の精度で
正確に直読させ、オーバフローの予知やメンテナ
ンス等の便を図るとともに、満タン時に対する相
対的貯溜量を直読させることによつて、補給時の
予知や絶対量の把握等に便ならしめることができ
る。
《考案の効果》 以上の実施例の説明でも明らかなように、この
考案によれば、操作子を空尺側に切り替えること
によつて、実際の貯溜面がどの程度の高さにある
かを一定の精度で正確に直読させることができ、
オーバフローの予知やメンテナンス等の便を図る
とともに、同操作子を実尺側に切り替えることに
よつて、満タン時に対する相対的貯溜量を直読さ
せることができ、補給時の予知や絶対量の把握等
の便ならしめることができる。
さらに、共通の表示器を使用しているものの、
零点校正用の可変抵抗器は、実尺表示状態にのみ
機能するようにしているため、表示切替のたびに
零点校正をし直す必要がなく、操作が簡単であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この考案に係わるレベルメータ本体
のフロントパネルを示す正面図、第2図は同レベ
ルメータの電気的構成を示す回路図である。 1……フロントパネル、2……発光ダイオー
ド、4……実尺表示用のパーセント距離指標、5
……空尺表示用の絶対距離指標、6……実尺・空
尺切替用操作子、7……零点校正用の可変抵抗器
摘子、13……貯槽、14……送受波器、15…
…基準パルス発生回路、16……発振回路、17
……増幅回路、18……送波リミタ回路、19…
…受波増幅回路、20……検波回路、21……R
−Sフリツプフロツプ、22……積分回路、23
……差演算回路、24……表示駆動回路、25…
…コンパレータ、26……直列抵抗群、27……
トランジスタ、SW1,SW2……スイツチ、VR…
…可変抵抗器。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 送受波器を周期的に駆動して貯溜面に対しパル
    ス状超音波を繰り返し送波するとともに、貯溜面
    からの反射波を受波して送受波所要時間を電圧に
    換算し、これを空尺相当電圧として出力する空尺
    測定回路と、 空尺・実尺切替用操作子が空尺側に設定されて
    いるときには前記空尺相当電圧を出力し、実尺側
    に設定されているときには予め設定された仮想最
    大空尺相当電圧とその時点の前記空尺相当電圧と
    の差を仮想実尺相当電圧として出力する出力選択
    回路と、 一端は高圧側基準電位点に接続され、他端は前
    記空尺・実尺切替用操作子の状態に応じて、直接
    に低圧側基準電位点へと、または実尺零点校正用
    の可変抵抗器を介して間接に低圧側基準電位点へ
    と択一的に接続される基準電位発生用の直列抵抗
    群と、 前記出力選択回路の出力電圧を前記直列抵抗群
    から得られる複数の基準電位により弁別するコン
    パレータ群と、 前記コンパレータ群の各コンパレータ出力に対
    応して駆動される複数の発光素子を表示パネル上
    に順次1列に配置し、その配列に沿つて空尺表示
    用の絶対距離指標と実尺表示用のパーセント距離
    指標とを併記してなる表示器と、 を具備することを特徴とする超音波レベルメー
    タ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007333523A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Mitsubishi Electric Corp 距離測定装置

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