JPH0820302B2 - 充填中のタンク内の液体レベルを検知する方法と装置 - Google Patents

充填中のタンク内の液体レベルを検知する方法と装置

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JPH0820302B2
JPH0820302B2 JP62212659A JP21265987A JPH0820302B2 JP H0820302 B2 JPH0820302 B2 JP H0820302B2 JP 62212659 A JP62212659 A JP 62212659A JP 21265987 A JP21265987 A JP 21265987A JP H0820302 B2 JPH0820302 B2 JP H0820302B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタンクまたは保管容器内の液体レベルを検知
するための方法と装置に関するもので、レベル検知はタ
ンクの充填中に充填手段のノズルから一定距離の場所で
行なわる。
液体レベル検知方法は、例えばガソリンスタンドにお
いて車両タンクを充填するために使用される燃料配給ポ
ンプの公知の充填用注入器またはノズルが、燃料供給を
停止するために検知メカニズムを有するようなところで
用いられる。
従来の技術の検知方法はタンク内の液体に充填用注入
器ノズルが接触するのに応答する部分的に真空な弁メカ
ニズムに基づいている。
けれども多くの場合、この公知の検知方法は応答が遅
すぎてこぼす損失が生じたり、既知供給メカニズムの強
い発泡作用による不要に早まって打ち切られたりする。
従って本発明の目的は、充填中のタンク内のレベルが早
めに検知でき、こぼれることも早まった打ち切りもな
く、かつもっと速くタンクを充填することができる方法
と装置を供給することである。
本発明は、充填中のタンクまたは保管容器内の液体レ
ベルを充填手段の開口の手前から一定距離の場所で検知
するための方法であって、音響信号が発信器から送られ
充填手段からの液体の流れを通って充填中のタンクまた
は保管容器内の液体に達し、伝送された音響信号がタン
クまたは保管容器内の液体表面で反射して生じた反響信
号が充填手段からの液体の流れを通って受信器に戻り、
こうしてタンクまたは保管容器内の液体のレベルが検知
され得ることを特徴とする方法である。
本発明は更に、充填中のタンクまたは保管容器内の液
体レベルを充填手段の開口の手前から一定距離の場所で
検知するための装置であって、音響発信器及び受信器、
並びに音響信号を充填手段からの液体の流れの通って充
填中のタンクまたは保管容器内の液体の表面へ及び表面
から伝達する手段を包含し、その伝達手段がタンクまた
は保管容器内の液体表面から充填手段からの液体の流れ
を通って受信器に戻る音響信号によって、充填中のタン
クまたは保管容器内の液体のレベルを検知するために設
けられていることを特徴とする装置である。
本発明は、それ自体音響検知の原理に基づくものであ
り、音響パルスまたは音響波がタンク内の液体表面に伝
送されて、液体表面での音響パルスまたは音響波の反射
が受信されて反響信号として検知される。この原理自体
の詳細は記述しない。
本発明は音響検知の新規方法を提供し、充填中のタン
ク内の液体レベルは充填手段のノズルから一定距離の場
所で検知され、液体供給を打ち切る判定は間に合って行
なわれ、こぼれてしまうことはない。
具体例 添付の図面を用いて本発明の詳細を説明する。図面は
燃料ポンプからの燃料のような充填用液体を伝わる音響
パルスまたは音響波を発信する音響入力手段の長さ方向
の断面図である。音響入力手段は充填手段の中に適当な
方法で固定される（明瞭化のため不図示）。図面には、
音響圧電変換器１と、例えば円筒形の容器２が示されて
いる。本発明の好適具体例では超音波変換器が使用され
る。容器２には適当な箇所に、ポンプ（不図示）を通し
て燃料を送る（矢印Ａ）ための入口３と充填されるタン
クまたは保管容器（不図示）へ方向づけられる（矢印
Ｂ）出口４とが設けられる。容器２は適当な方法でポン
プに連結される。そして燃料が入口３を介して充填中の
タンクに送られ、変換器１からの音響信号Ｃが燃料の流
れを通して伝えられる。
これは、例えば容器２の中に配置された循環器５並び
に流れの円滑化手段６を介してなされる。
循環器５は例えば円筒形であり、その機能は変換器１
を通る燃料を誘導して、出口４に均一な流れを与えるこ
とである。
液体供給の最初の時点では充填手段内には空気があ
る。循環器は液体の流れが変換器表面から気泡を除去し
て、流速が遅い箇所がなくなり、そこから気泡がゆっく
り逃げられるような形態であるべきである。
液体の流れ内に渦が生じるのを防止するために、循環
器空間の中に偏心円板が設置され得る（明瞭化のために
不図示）。そのような円板を回転させることにより液体
の流れの内の渦を最少限に押さえることができる。
流れの円滑化手段６は例えば円筒形であり、その機能
は流れの円滑化を促すことである。
本発明の好適具体例では、変換器もまた流れの円滑化
手段として作用している。
流れを円滑にするのは、音響信号経路が影響を受けな
いようにするためである。
出口４の機能は充填手段を離れる時の液体の流れの中
の速度の相違を最少限にすることである。
出口は音響信号がほとんど妨害を受けずに通過できる
形でなくてはならない。
出口は、例えば図の隔膜開口、音響的に小さい開口ま
たは先が次第に細くなった開口といった適当な形態を有
する。
非常に大きな容器からの液体の流れのためには、小さ
く、円形の鋭利なエッジの開口（隔膜）によってたいへ
ん円滑な流れが得られる。これは容器内の圧力が低いと
ころで特に使用される。
音響的に小さい開口とは最大の寸法が与えられた音響
波長に比較して大きくない開口である。
音響的に小さい開口を通る液体の流れから液体の表面
への推移は音響インピーダンスジャンプ、従って音響
（超音波）信号のための反射構造を引き起こす。
非常に好適な具体例は、先が次第に細くなった開口を
有するものである。実用的な具体例では、ノズルは例え
ば6mm、12mm及び18mmである。
ノズルのテーパー角度は可変であり、好適には４度で
ある。
充分な音響エネルギーが出口から解放された液体の流
れに、及びその逆に伝達されることが変換器１にとって
重要である。
好適具体例では、例えば1MHz（波長1.5mm）及び2.25M
Hz（波長0.7mm）の中周波数が適用される。
2.25MHzの動作周波数及び6mmノズルに対しては、変換
器は例えば12mmの直径を有する。変換器は適当な方法で
適当な場所に、例えば充填用注入器の内側に設置され
る。加えて、ドロップ形または魚雷形の変換器が、充填
用注入器内の長い音響経路を避けるために出口に取り付
けられる。このような配置もまた（音響）インピーダン
スの測定によってノズルに液体があるかまたは気体があ
るか判定できるという長所を持つ。
液体の流れの内の音響ビームを（音響）鏡によって連
結することも可能である。
本発明の好適具体例では、液体の流れの中央軸が音響
ビームの中央軸に一致している。
本発明の装置の配置は次のように作用する。充填中、
音響パルスが液体の流れを通って充填中のタンク内の液
体レベルに送られる（矢印Ｃ）。流れがタンクまたは保
管容器内の液体表面で途絶すると反射の構成を生じる。
反射信号が流れを通って変換器１に戻される（矢印
Ｄ）。そこでそれが適当な方法で検知される。反射信号
は別の変換器によっても検知され得る。
保管容器内の液体レベルが所定のレベルに達したこと
が判定されるや、適量と見なされて適時に（即ちこぼれ
ることなく）燃料供給を遮断する。例えば、液体レベル
の検知は収容される液体の流速のためのコントロールメ
カニズムとして作用し得る。
これは一方ではこぼれをもう一方では尚早の打ち切り
を防止して、従って更に速くタンクを充填し得る。
本発明が燃料タンク内の燃料レベルの早期検知に限定
されず、音響反射が生じるところなら充填されるタンク
内のいかなる液体にも使用されることは明らかである。
本発明に種々の変更がなされることは当業者には明ら
かである。そのような変更は特許請求の範囲の主旨に包
含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
図面は燃料ポンプからの燃料のような充填液体を伝わる
音響パルスまたは音響波を発信する音響入力手段の長さ
方向の断面図である。 １……音響圧電変換器、２……容器、３……入口、４…
…出口、５……循環器、６……流れの円滑化手段、矢印
A,B……液体の流れ、矢印Ｃ……送信音響信号、矢印Ｄ
……反射音響信号。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】充填中のタンクまたは保管容器内の液体レ
    ベルを充填手段の開口の手前から一定距離の場所で検知
    するための方法であって、音響信号が発信器から送られ
    充填手段からの液体の流れの通って充填中のタンクまた
    は保管容器内の液体に達し、伝送された音響信号がタン
    クまたは保管容器内の液体表面で反射して生じた反響信
    号が充填手段からの液体の流れを通って受信器に戻り、
    こうしてタンクまたは保管容器内の液体のレベルが検知
    され得ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】充填手段からの液体の流れが、充填中のタ
    ンクまたは保管容器内で所定の液体レベルが達成される
    と直ぐに遮断されることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の方法。
  3. 【請求項３】音響信号が超音波信号であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】伝送される音響信号が、充填手段の内部で
    流れと一緒になることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項から第３項のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】伝送される音響信号が、充填手段からの液
    体の流れの中で鏡を介して一緒になることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】伝送される音響信号が、タンクまたは保管
    容器へ方向づけられた充填手段の出口で液体の流れと一
    緒になることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
    ３項のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】音響ビームの中央軸が充填手段からの液体
    の流れの中央軸に一致することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】充填中のタンクまたは保管容器内の液体レ
    ベルを充填手段の開口の手前から一定距離の場所で検知
    するための装置であって、音響発信器及び受信器、並び
    に音響信号を充填手段からの液体の流れを通って充填中
    のタンクまたは保管容器内の液体の表面へ及び表面から
    伝達する手段を包含し、この伝達手段が、タンクまたは
    保管容器内の液体表面から充填手段からの液体の流れを
    通って受信器に戻る音響信号によって、充填中のタンク
    または保管容器内の液体のレベルを検知するために設け
    られているいことを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】保管用器内で所定の液体レベルが達成され
    たら直ぐに充填手段からの液体の流れを遮断する手段が
    設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第８項
    に記載の装置。
  10. 【請求項１０】超音波発信器及び超音波受信器が設けら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
    の装置。
  11. 【請求項１１】超音波発信器及び超音波受信器が充填手
    段の内側に固定されることを特徴とする特許請求の範囲
    第９項または第10項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】超音波発信器及び超音波受信器がタンク
    または保管容器へ方向づけられた充填手段の出口に固定
    されることを特徴とする特許請求の範囲第９項または第
    10項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】音響信号を充填用液体の流れと一緒にす
    るために（音響）鏡が設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第９項または第10項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】容器に圧電音響変換器、並びに充填用液
    体の入口及び出口を備えており、入ってくる液体が容器
    内に固定された循環器手段及び容器内に固定された流れ
    の円滑化手段の助によって音響ビームを通って流れるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第８項から第13項のいず
    れか一項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】容器、循環器手段及び流れの円滑化手段
    が円筒形であることを特徴とする特許請求の範囲第14項
    に記載の装置。
  16. 【請求項１６】音響ビームの中央軸が充填手段からの液
    体の流れの中央軸に一致することを特徴とする特許請求
    の範囲第15項に記載の装置。
  17. 【請求項１７】出口が先が次第に細くなる形態であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第16項に記載の装置。
JP62212659A 1986-08-28 1987-08-26 充填中のタンク内の液体レベルを検知する方法と装置 Expired - Lifetime JPH0820302B2 (ja)

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NL8602189 1986-08-28
NL8602189A NL8602189A (nl) 1986-08-28 1986-08-28 Werkwijze en inrichting voor het detecteren van het fluidumniveau in een te vullen reservoir.

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Publication Number Publication Date
JPS6367525A JPS6367525A (ja) 1988-03-26
JPH0820302B2 true JPH0820302B2 (ja) 1996-03-04

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EP (1) EP0261709B1 (ja)
JP (1) JPH0820302B2 (ja)
AT (1) ATE77692T1 (ja)
AU (1) AU589546B2 (ja)
CA (1) CA1282159C (ja)
DE (1) DE3779983T2 (ja)
DK (1) DK168948B1 (ja)
NL (1) NL8602189A (ja)
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