JPH06249697A - 超音波液面計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自動車等の走行による液面変動を
解消した超音波液面計を提供するものである。 【構成】 タンク１に深さ方向に細い管状の伝送管５を
装着し、この伝送管５の底部の水密ケース７に超音波振
動子６を装着し、又、この伝送管５の底部の超音波振動
子６の近傍に液体出入口９を形成し、さらに、伝送管５
の上部に気体出入口を設ける。このようにした超音波液
面計では、自動車の走行による燃料３の液面４が殆ど変
動しないので、液面４を正確に計測でき、又、自動車が
坂道を走行して液面４が傾斜しても、傾斜した液面４で
反射された超音波パルスは伝送管５の内壁で反射される
ので、超音波振動子６に確実に戻り、液面を正確に計測
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の振動によっ
て計測液面の変動を少なくした超音波液面計に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の燃料の量を計測する液
面計としては、燃料の表面に浮くフロートに回動腕を設
け、液面の変動によって上下するフロートの位置を抵抗
の変化に変換し、抵抗の変化を電気信号に変換して表示
するものが一般的である。

【０００３】しかしながら、この液面計では、サイズも
大きく、設置位置も制限され、さらに、精度もあまりよ
いものではなかった。

【０００４】又、図３に示すように、タンク１の底部に
超音波振動子２を装着し、超音波振動子２から燃料３内
に発射される超音波パルスが液面４で反射され、再び受
信する時間から燃料の量を計測する液面計も考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この超
音波液面計では、自動車の走行による振動により燃料３
の液面４が変動するので、超音波パルスの反射が不安定
となり、超音波振動子２で超音波パルスの検出ができな
いことがあるという欠点があった。

【０００６】又、自動車が坂道を走行する場合は、図４
に示すように、超音波振動子２から発射された超音波が
燃料３の液面４で反射しても、超音波振動子２へは戻ら
ず、従って、超音波の反射パルスが検出できないという
欠点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、タンクの内部
に縦方向に装着した細い管状の伝送管の底部に超音波振
動子を装着するとともに、前記伝送管の前記超音波振動
子の近傍に液体出入口を形成し、かつ前記伝送管の上部
又は側面上部に気体出入口を設け、前記超音波振動子か
ら前記伝送管内の液体に超音波を発射して液面を計測す
るものである。

【０００８】

【作用】本発明では、細い管状の伝送管をタンク内に装
着し、伝送管に小径の液面出入口を設け、伝送管の上部
に気体出入口を設けることにより、自動車の走行による
振動によって伝送管に液体が容易に侵入しないので、液
面の変動を防ぐことができ、燃料の消費による液面変動
は超音波振動子から発射される超音波パルスにより確実
に検出することができる。

【０００９】又、自動車が坂道を走行した場合、伝送管
の管径が細く、液面で反射された超音波パルスは伝送管
の内面で反射されるので、反射パルスは確実に超音波振
動子で受信することができるとともに、燃料の液面が大
きく傾斜した場合でも、同様に液面で反射された超音波
パルスは伝送管の壁面で反射されて超音波振動子に到達
するので、液面を正確に計測することができる。

【００１０】

【実施例１】図１は、本発明の実施例の超音波液面計の
構成図で、タンク１に縦方向に小径の伝送管５が装着さ
れ、又、伝送管５の底部に設けた耐油性のある水密ケー
ス７に超音波振動子６が封入され、さらに、超音波振動
子６の放射面の反対側に充填剤８を設け、超音波振動子
６から漏れる超音波パルスを吸収する。

【００１１】又、伝送管５の超音波振動子６が装着され
た近傍に小径の液体出入口９が形成され、さらに、伝送
管５の上部側面に気体出入口１０が形成されている。

【００１２】さらに、超音波振動子６にパルス発生器１
１、増幅回路１２が接続され、この増幅回路１２の出力
端にパルス検出回路１３が接続され、又、パルス検出回
路１３の出力端に表示回路１４が接続されている。

【００１３】このように構成された本実施例では、パル
ス発生器１１からの信号で超音波振動子６からパルス状
の超音波を伝送管５内に発射されると、超音波パルスは
液体３の液面４で反射され、反射した超音波パルスは伝
送管５内を伝わり、超音波振動子６に戻って検出され
る。

【００１４】超音波振動子６で検出された超音波パルス
は電気信号に変換され、増幅回路１２で増幅されてパル
ス検出回路１３に入力され、パルス検出回路１３の出力
は表示回路１３に入力されて、超音波振動子６からの超
音波パルスが発射されて検出されるまでの時間が換算さ
れて表示される。

【００１５】このように、本発明では、タンク１が振動
したり、傾斜したりしても、伝送管５内の液面４の影響
は少なく、液面４が安定しているので、自動車の振動や
坂道の走行においても確実に液面４を検出することがで
きる。

【００１６】この超音波パルスが伝送管５の内部を通過
することにより、超音波パルスはロスが少なく、効率の
良い計測を行うことができる。

【００１７】例えば、伝送管５が無い場合と比較して、
送信周波数が２.８ＭＨｚで、伝送管５の内径を６ｍ
ｍ、水位が３０ｃｍのとき、１０ｄＢの感度上昇とな
る。

【００１８】これは、超音波エネルギーが伝送管５外に
散乱することがなく、伝送管５の内部壁面を反射して伝
送されるためであり、従って、伝送管５が曲がっていて
も液面を正確に計測することができ、自動車用燃料タン
ク１の形状が細く曲がっていても、曲がった伝送管５を
設置することにより液面を精度良く計測することができ
る。

【００１９】図２は、本発明の他の実施例の超音波液面
計の構成図で、１はタンク、５は小径の伝送管、７は水
密ケース、８は充填剤、９は小径の液体出入口、１０は
気体出入口、１１はパルス発生器、１２は増幅回路、１
３はパルス検出回路、１４は表示回路であり、これらの
構成は上記従来例と同じであるので、説明は省略する
が、本実施例では、超音波振動子６を送信用超音波振動
子６ａ、受信用超音波振動子６ｂに分け、送信用超音波
振動子６ａにパルス発生器１１を接続し、受信用超音波
振動子６ｂに増幅回路１２を接続している。

【００２０】このように構成した実施例においても、前
記実施例と同様に液面を正確に計測することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波液面
計では、タンク内に伝送管を設けたので、タンク内の液
面が傾斜したり、振動したりしても、伝送管内の液面に
は影響が少ないので、液面を精度良く計測することがで
きるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の超音波液面計の構成図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例の超音波液面計の構成図で
ある。

【図３】従来の超音波液面計の断面図である。

【図４】図３の超音波液面計の傾斜状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ タンク ５ 伝送管 ６ 超音波振動子 ６ａ 送信用超音波振動子 ６ｂ 受信用超音波振動子 ７ 水密ケース ８ 充填剤 ９ 液体出入口 １０ 気体出入口 １１ パルス発生器 １２ 増幅回路 １３ パルス検出回路 １４ 表示回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクの内部に縦方向に装着した細い管
   状の伝送管の底部に超音波振動子を装着するとともに、
   前記伝送管の前記超音波振動子の近傍に液体出入口を形
   成し、かつ前記伝送管の上部又は側面上部に気体出入口
   を設け、前記超音波振動子から前記伝送管内の液体に超
   音波を発射して液面を計測することを特徴とする超音波
   液面計。
2. 【請求項２】 前記超音波振動子を送信用超音波振動子
   と受信用超音波振動子の１対とすることを特徴とする請
   求項１記載の超音波液面計。
3. 【請求項３】 前記超音波振動子の超音波発射面の背後
   に充填剤を装着して超音波を吸収することを特徴とする
   請求項１記載の超音波液面計。
4. 【請求項４】 前記伝送管を前記タンクの形状に合わせ
   て変形させたことを特徴とする請求項１記載の超音波液
   面計。