JPH09112789A - 油面レベル計 - Google Patents
油面レベル計Info
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- JPH09112789A JPH09112789A JP7265112A JP26511295A JPH09112789A JP H09112789 A JPH09112789 A JP H09112789A JP 7265112 A JP7265112 A JP 7265112A JP 26511295 A JP26511295 A JP 26511295A JP H09112789 A JPH09112789 A JP H09112789A
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】オイルタンク内の油面レベルの測定において，
測定員の労力の省力化及び装置の製造コストの削減を図
る。 【解決手段】圧電基板２の両端部にアンテナ１を有した
送受信電極３及びアラーム信号反射電極５を設け，オイ
ルタンク内の所望位置に設置する。外部装置３４が送受
信電極３へアンテナ１を介して電気信号を発信すると，
送受信電極３は表面弾性波２９を励振する。表面弾性波
２９は圧電基板２を伝わって油面２８で反射し再び送受
信電極３へ戻る。送受信電極３は表面弾性波２９を受け
て電気信号を発信し，アンテナ１を介して外部装置３４
へ送る。外部装置３４では，電気信号を送信してから再
び電気信号を受信するまでの時間を測り，送受信電極３
と油面２８との距離を計算し，これより油面レベルを求
める。表面弾性波２９がアラーム信号反射電極５で反射
されると，外部装置３４は油量が極めて少ない旨を知ら
せる。
測定員の労力の省力化及び装置の製造コストの削減を図
る。 【解決手段】圧電基板２の両端部にアンテナ１を有した
送受信電極３及びアラーム信号反射電極５を設け，オイ
ルタンク内の所望位置に設置する。外部装置３４が送受
信電極３へアンテナ１を介して電気信号を発信すると，
送受信電極３は表面弾性波２９を励振する。表面弾性波
２９は圧電基板２を伝わって油面２８で反射し再び送受
信電極３へ戻る。送受信電極３は表面弾性波２９を受け
て電気信号を発信し，アンテナ１を介して外部装置３４
へ送る。外部装置３４では，電気信号を送信してから再
び電気信号を受信するまでの時間を測り，送受信電極３
と油面２８との距離を計算し，これより油面レベルを求
める。表面弾性波２９がアラーム信号反射電極５で反射
されると，外部装置３４は油量が極めて少ない旨を知ら
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，機械，機器のオイ
ルモニタ等に関する技術分野に属する。
ルモニタ等に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】オイル量の管理は，機械，機器の安全性
の面から非常に重要な問題である。図１１はゲージガラ
ス式の油面レベル計である。これはオイルタンク壁３２
に設けられたガラス窓２５より，内部の油面２８を直接
目視するものである。また，図１２はフロート式の油面
レベル計である。油面レベルの変化に対応して，フロー
ト２６の高さが変化する。このフロート２６の高さの変
化を検知器２７で読み取り，電気信号に変換して，表示
器２０に油面レベルの値を表示する。
の面から非常に重要な問題である。図１１はゲージガラ
ス式の油面レベル計である。これはオイルタンク壁３２
に設けられたガラス窓２５より，内部の油面２８を直接
目視するものである。また，図１２はフロート式の油面
レベル計である。油面レベルの変化に対応して，フロー
ト２６の高さが変化する。このフロート２６の高さの変
化を検知器２７で読み取り，電気信号に変換して，表示
器２０に油面レベルの値を表示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の油面レベル計に
おいて，ゲージガラス式では，オイルタンクが複数台あ
る場合に，オイルタンクに取り付けられている各油面レ
ベル計を一つ一つ目視で検査するため，多くの労力と時
間が必要になる。また，フロート式では，一つの油面レ
ベル計に対して一つの検知器が必要となり，それを駆動
するための電源も同じ台数必要となる。そのため油面レ
ベル計の設備コストが上昇するという問題がある。
おいて，ゲージガラス式では，オイルタンクが複数台あ
る場合に，オイルタンクに取り付けられている各油面レ
ベル計を一つ一つ目視で検査するため，多くの労力と時
間が必要になる。また，フロート式では，一つの油面レ
ベル計に対して一つの検知器が必要となり，それを駆動
するための電源も同じ台数必要となる。そのため油面レ
ベル計の設備コストが上昇するという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに，本発明は，（１）オイルタンク内の油量を測定す
る油面レベル計において，オイルタンク内に一定量以上
の油が確保されているときには下部を油面中に埋没させ
て配置させる圧電基板と，該圧電基板における油面より
も上部の位置に設けられ外部装置からの電気信号を受信
した場合は該電気信号を表面弾性波に変換して励振し表
面弾性波を受けた場合は該表面弾性波を電気信号に変換
する送受信電極と，通常は前記圧電基板における油面よ
りも下部の位置に設けられ油量が減少して油面がアラー
ム信号反射電極よりも下に来た場合にのみ表面弾性波を
反射するアラーム信号反射電極と，外部からの電気信号
を受信して前記送受信電極に送りかつ該送受信電極から
の電気信号を外部へ送信する信号送受信手段と，前記送
受信電極へ信号送受信手段を介して電気信号を送り該送
受信電極で励振された表面弾性波が油面で反射されて再
び前記送受信電極に戻ったときに前記信号送受信手段を
介して送られてくる電気信号を受けその間の時間から油
面レベルを算出する外部装置とを有することを特徴とす
る。
めに，本発明は，（１）オイルタンク内の油量を測定す
る油面レベル計において，オイルタンク内に一定量以上
の油が確保されているときには下部を油面中に埋没させ
て配置させる圧電基板と，該圧電基板における油面より
も上部の位置に設けられ外部装置からの電気信号を受信
した場合は該電気信号を表面弾性波に変換して励振し表
面弾性波を受けた場合は該表面弾性波を電気信号に変換
する送受信電極と，通常は前記圧電基板における油面よ
りも下部の位置に設けられ油量が減少して油面がアラー
ム信号反射電極よりも下に来た場合にのみ表面弾性波を
反射するアラーム信号反射電極と，外部からの電気信号
を受信して前記送受信電極に送りかつ該送受信電極から
の電気信号を外部へ送信する信号送受信手段と，前記送
受信電極へ信号送受信手段を介して電気信号を送り該送
受信電極で励振された表面弾性波が油面で反射されて再
び前記送受信電極に戻ったときに前記信号送受信手段を
介して送られてくる電気信号を受けその間の時間から油
面レベルを算出する外部装置とを有することを特徴とす
る。
【０００５】また，（２）圧電基板における，油面より
も上部でかつ送受信電極から一定の位置に設けられ表面
弾性波を反射する較正信号反射電極を有し，外部装置で
は前記送受信電極から発信された表面弾性波が較正信号
反射電極で反射されて該送受信電極に戻るまでの時間を
得て，該時間から温度の影響に対する較正条件を加味し
た油面レベルを算出することを特徴とする。
も上部でかつ送受信電極から一定の位置に設けられ表面
弾性波を反射する較正信号反射電極を有し，外部装置で
は前記送受信電極から発信された表面弾性波が較正信号
反射電極で反射されて該送受信電極に戻るまでの時間を
得て，該時間から温度の影響に対する較正条件を加味し
た油面レベルを算出することを特徴とする。
【０００６】上記（１）において，外部装置は測定信号
を信号送受信手段により圧電基板上の送受信電極へ伝え
る。前記測定信号は，同電極で電気信号から表面弾性波
に変換される。表面弾性波は圧電基板表面を伝搬し，油
面で反射され，再び前記送受信電極に伝わる。その後，
同電極は表面弾性波を電気信号に変換する。同電気信号
は前記信号送受信手段により外部装置に送信される。外
部装置では前記測定信号を送信してから前記電気信号を
受信するまでの時間を測定し，表面弾性波の伝搬時間即
ち，送受信電極から発信して油面で反射され，再び送受
信電極へ戻るまでの時間を求める。そして，既知である
表面弾性波の伝搬速度と前記伝搬時間より，送受信電極
と油面との距離を求め，油面レベルを測定する。
を信号送受信手段により圧電基板上の送受信電極へ伝え
る。前記測定信号は，同電極で電気信号から表面弾性波
に変換される。表面弾性波は圧電基板表面を伝搬し，油
面で反射され，再び前記送受信電極に伝わる。その後，
同電極は表面弾性波を電気信号に変換する。同電気信号
は前記信号送受信手段により外部装置に送信される。外
部装置では前記測定信号を送信してから前記電気信号を
受信するまでの時間を測定し，表面弾性波の伝搬時間即
ち，送受信電極から発信して油面で反射され，再び送受
信電極へ戻るまでの時間を求める。そして，既知である
表面弾性波の伝搬速度と前記伝搬時間より，送受信電極
と油面との距離を求め，油面レベルを測定する。
【０００７】上記（２）において，圧電基板上の送受信
電極で電気信号から変換された表面弾性波は，反射電極
及び油面に向かって圧電基板表面を伝搬し，反射電極及
び油面で反射される。反射された２つの表面弾性波は，
共に送受信電極で電気信号に変換された後，外部装置で
送信される。表面弾性波の伝搬速度は温度によって変化
することから，一定間隔の送受信電極と反射電極との間
を伝搬する同表面弾性波の伝搬時間の差を求めれば，伝
搬速度の温度係数及び圧電基板と熱膨張の関係が求ま
る。
電極で電気信号から変換された表面弾性波は，反射電極
及び油面に向かって圧電基板表面を伝搬し，反射電極及
び油面で反射される。反射された２つの表面弾性波は，
共に送受信電極で電気信号に変換された後，外部装置で
送信される。表面弾性波の伝搬速度は温度によって変化
することから，一定間隔の送受信電極と反射電極との間
を伝搬する同表面弾性波の伝搬時間の差を求めれば，伝
搬速度の温度係数及び圧電基板と熱膨張の関係が求ま
る。
【０００８】なお，本油面レベル計においては，説明の
便宜上，オイルタンク内に設置する部分を油面レベル計
本体と呼ぶこととする。
便宜上，オイルタンク内に設置する部分を油面レベル計
本体と呼ぶこととする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は，本発明の第１の実施形態
にかかる油面レベル計本体の構成図を示している。同図
において，オイルタンク内には，上端部，下端部にそれ
ぞれ送信電極３，アラーム信号反射電極５を有した圧電
基板２が設置されており，該送信電極３の上部にはアン
テナ１が設けられている。そして，通常，圧電基板２は
下部のアラーム信号反射電極５が油に浸る位置に設置さ
れている。圧電基板は水晶のような単結晶やセラミック
等から構成されるが，温度特性やコスト等の観点からニ
オブ酸リチウム等の圧電セラミック材料を使用する。
にかかる油面レベル計本体の構成図を示している。同図
において，オイルタンク内には，上端部，下端部にそれ
ぞれ送信電極３，アラーム信号反射電極５を有した圧電
基板２が設置されており，該送信電極３の上部にはアン
テナ１が設けられている。そして，通常，圧電基板２は
下部のアラーム信号反射電極５が油に浸る位置に設置さ
れている。圧電基板は水晶のような単結晶やセラミック
等から構成されるが，温度特性やコスト等の観点からニ
オブ酸リチウム等の圧電セラミック材料を使用する。
【００１０】外部装置からの無線信号がアンテナ１によ
って受信され，圧電基板２上に設置された送受信電極３
に電圧が印加されると，電界と基板厚み方向に応力が発
生し同基板２上に表面弾性波２９が励振される。表面弾
性波２９は圧電基板２上を伝搬するが，油面２８部分で
伝搬路のインピーダンスが変化することから同部分にて
反射され，再び同基板２上を送受信電極３に向かって伝
搬する。送受信電極３では，反射されて戻ってきた表面
弾性波２９により電気分極が起こり，発生した電界が電
気信号に変換される。その後，同電気信号はアンテナ１
から外部へ放射される。
って受信され，圧電基板２上に設置された送受信電極３
に電圧が印加されると，電界と基板厚み方向に応力が発
生し同基板２上に表面弾性波２９が励振される。表面弾
性波２９は圧電基板２上を伝搬するが，油面２８部分で
伝搬路のインピーダンスが変化することから同部分にて
反射され，再び同基板２上を送受信電極３に向かって伝
搬する。送受信電極３では，反射されて戻ってきた表面
弾性波２９により電気分極が起こり，発生した電界が電
気信号に変換される。その後，同電気信号はアンテナ１
から外部へ放射される。
【００１１】図２は，油面レベル計本体に信号を送る外
部装置の構成の一例を示しており，図３は同外部装置内
の処理系におけるタイムチャートを表している。
部装置の構成の一例を示しており，図３は同外部装置内
の処理系におけるタイムチャートを表している。
【００１２】クロック６で発生したクロック信号（図３
のａ）が所定の数だけ分周器７に入力されると，同分周
器７にて分周されて単発のパルス信号となる。そして，
同パルス信号は，ドライバ８，ゲート１７及びカウンタ
１８へ送られる。ドライバ（電流増幅器）８ではこのパ
ルス信号を増幅し（図３のｂ），ミキサ１０に送る。ミ
キサ１０では，前記パルス信号と局所発振器９からの高
周波（正弦波）信号（図３のｃ）を掛け合わせ，同パル
ス信号が「１」を出力している間，高周波信号を出力す
るようにし，バースト状パルス信号を出力する（図３の
ｄ）。その後，同信号は，外部アンテナ１２における信
号の送受切り換えを行うサーキュレータ１１を通って，
外部アンテナ１２より油面レベル計本体へ放射される。
のａ）が所定の数だけ分周器７に入力されると，同分周
器７にて分周されて単発のパルス信号となる。そして，
同パルス信号は，ドライバ８，ゲート１７及びカウンタ
１８へ送られる。ドライバ（電流増幅器）８ではこのパ
ルス信号を増幅し（図３のｂ），ミキサ１０に送る。ミ
キサ１０では，前記パルス信号と局所発振器９からの高
周波（正弦波）信号（図３のｃ）を掛け合わせ，同パル
ス信号が「１」を出力している間，高周波信号を出力す
るようにし，バースト状パルス信号を出力する（図３の
ｄ）。その後，同信号は，外部アンテナ１２における信
号の送受切り換えを行うサーキュレータ１１を通って，
外部アンテナ１２より油面レベル計本体へ放射される。
【００１３】油面レベル計本体のアンテナ１より再放射
された油面反射信号は，バースト状のパルス信号（図３
のｅ）として外部アンテナ１２で受信される。外部アン
テナ１２で再受信されたバースト状油面反射信号は微弱
な信号であるため高周波アンプ１３で増幅される。その
後，検波器１４で同信号の正弦波の包絡線を検波されて
パルス信号に変換され，低周波アンプ１５でデジタル信
号のレベルにまで増幅された信号は，比較器１６でデジ
タル振動レベルに変換されて油面反射パルス信号となる
（図３のｆ）。
された油面反射信号は，バースト状のパルス信号（図３
のｅ）として外部アンテナ１２で受信される。外部アン
テナ１２で再受信されたバースト状油面反射信号は微弱
な信号であるため高周波アンプ１３で増幅される。その
後，検波器１４で同信号の正弦波の包絡線を検波されて
パルス信号に変換され，低周波アンプ１５でデジタル信
号のレベルにまで増幅された信号は，比較器１６でデジ
タル振動レベルに変換されて油面反射パルス信号となる
（図３のｆ）。
【００１４】ゲート１７は油面反射パルス信号と分周器
７で分周されたパルス信号との間の到達時刻差，即ち測
時ゲート（図３のｇ）を出力し，カウンタ１８ではその
時間に対応するクロック信号数をカウントする。計算機
１９では，このカウント数から前記到達時間の差を算出
し，その値と表面弾性波２９の伝搬速度からタンク内の
油面レベルを求め，その値を表示器２０に出力する。
７で分周されたパルス信号との間の到達時刻差，即ち測
時ゲート（図３のｇ）を出力し，カウンタ１８ではその
時間に対応するクロック信号数をカウントする。計算機
１９では，このカウント数から前記到達時間の差を算出
し，その値と表面弾性波２９の伝搬速度からタンク内の
油面レベルを求め，その値を表示器２０に出力する。
【００１５】送受信電極３で励振された表面弾性波２９
が油面２８で反射されて再び前記送受信電極３に伝わる
までの時間，即ち測時ゲート時間は，油面レベル計本体
からの反射信号がゲート１７へ到達する時間と分周器７
で分周されたクロック信号がゲート１７へ到達する時間
との差に等しい。従って，ｔをクロックパルスのパルス
間隔，ｎをカウントされたパルス数とすると，測時ゲー
ト時間Ｔは次式のようになる。 Ｔ＝ｎ＊ｔ （１）
が油面２８で反射されて再び前記送受信電極３に伝わる
までの時間，即ち測時ゲート時間は，油面レベル計本体
からの反射信号がゲート１７へ到達する時間と分周器７
で分周されたクロック信号がゲート１７へ到達する時間
との差に等しい。従って，ｔをクロックパルスのパルス
間隔，ｎをカウントされたパルス数とすると，測時ゲー
ト時間Ｔは次式のようになる。 Ｔ＝ｎ＊ｔ （１）
【００１６】表面弾性波２９の伝搬速度をＶとすると，
送受信電極３を発した表面弾性波２９が油面２８で反射
され再び送受信電極３に戻るまでの時間はＴと等しいの
で，送受信電極３から表面弾性波２９の反射位置（即ち
油面２８）までの距離Ｌ1 は次式のようになる。 Ｌ1 ＝Ｖ・Ｔ／２ （２） そして，送受信電極３からオイルタンク底３２までの距
離Ｌ0 は既知なので，油面レベルＬは次式から求まる。 Ｌ＝Ｌ0 −Ｌ1 （３）
送受信電極３を発した表面弾性波２９が油面２８で反射
され再び送受信電極３に戻るまでの時間はＴと等しいの
で，送受信電極３から表面弾性波２９の反射位置（即ち
油面２８）までの距離Ｌ1 は次式のようになる。 Ｌ1 ＝Ｖ・Ｔ／２ （２） そして，送受信電極３からオイルタンク底３２までの距
離Ｌ0 は既知なので，油面レベルＬは次式から求まる。 Ｌ＝Ｌ0 −Ｌ1 （３）
【００１７】図６は，アラーム反射電極５が油面２８上
に析出するほど油量が少くなった場合を示している。こ
のとき，送受信電極３からの表面弾性波２９は，油面２
８に到達する前にアラ─ム信号反射電極５で反射され
る。この結果，送受信電極３から表面弾性波２９の反射
位置までの距離Ｌ1 として，送受信電極３とアラ─ム信
号反射電極５との間の距離Ｌ3 が算出される。従って，
予めＬ3 を測定しておけば， （Ｌ1 ＝） Ｖ・Ｔ／２＝Ｌ3 （４） となった場合に，図示しない警報機を作動させること等
も可能となる。
に析出するほど油量が少くなった場合を示している。こ
のとき，送受信電極３からの表面弾性波２９は，油面２
８に到達する前にアラ─ム信号反射電極５で反射され
る。この結果，送受信電極３から表面弾性波２９の反射
位置までの距離Ｌ1 として，送受信電極３とアラ─ム信
号反射電極５との間の距離Ｌ3 が算出される。従って，
予めＬ3 を測定しておけば， （Ｌ1 ＝） Ｖ・Ｔ／２＝Ｌ3 （４） となった場合に，図示しない警報機を作動させること等
も可能となる。
【００１８】図７は，圧電基板２上の送受信電極３の形
状の一例である。送受信電極３は金属膜の蒸着等の手法
により，圧電基板２上に形成される。送受信電極３は２
本の平行なバスバー２２にすだれ状に接続された矩形の
電極２１から成る。バスバー２２の１本はアンテナ１と
接続しており，他の１本は接地されている。電極の幅
ｈ，空隙をａとすると，表面弾性波２９の中心周波数ｆ
は次式で表される。 ｆ＝Ｖ／２＊（ｈ＋ａ） （５） ここで，ｈ＝ａ＝Ｖ／４＊ｆの条件を満足するときに周
波数ｆの信号は最も強力に表面弾性波２９を励振し，そ
の表面弾性波２９は最も感度良く電極で受信される。
状の一例である。送受信電極３は金属膜の蒸着等の手法
により，圧電基板２上に形成される。送受信電極３は２
本の平行なバスバー２２にすだれ状に接続された矩形の
電極２１から成る。バスバー２２の１本はアンテナ１と
接続しており，他の１本は接地されている。電極の幅
ｈ，空隙をａとすると，表面弾性波２９の中心周波数ｆ
は次式で表される。 ｆ＝Ｖ／２＊（ｈ＋ａ） （５） ここで，ｈ＝ａ＝Ｖ／４＊ｆの条件を満足するときに周
波数ｆの信号は最も強力に表面弾性波２９を励振し，そ
の表面弾性波２９は最も感度良く電極で受信される。
【００１９】図９は，アラーム反射電極５の形状の一例
である。アラーム反射電極５は電極２１をグレーティン
グ形状に配置して形成される。電極の幅，空隙は送受信
電極３と同じである。
である。アラーム反射電極５は電極２１をグレーティン
グ形状に配置して形成される。電極の幅，空隙は送受信
電極３と同じである。
【００２０】図１０は，本発明にかかる油面レベル計本
体のオイルタンクへの設置例である。油面レベル計は，
オイルタンク２３のキャップ２４に取り付ければよく，
装置の脱着は極めて容易である。
体のオイルタンクへの設置例である。油面レベル計は，
オイルタンク２３のキャップ２４に取り付ければよく，
装置の脱着は極めて容易である。
【００２１】次に，本発明にかかる油面レベル計の第２
実施形態を説明する。図４において，オイルタンク内に
は，上端部，下端部，上端と下端との間部分にそれぞれ
較正信号反射電極４，アラーム信号反射電極５，送信電
極３を有した圧電基板２が設置されている。送信電極３
にアンテナ１が設けられている点，及びアラーム信号反
射電極５が通常油に浸る位置に設置されている点は上記
第１の実施形態と同様である。
実施形態を説明する。図４において，オイルタンク内に
は，上端部，下端部，上端と下端との間部分にそれぞれ
較正信号反射電極４，アラーム信号反射電極５，送信電
極３を有した圧電基板２が設置されている。送信電極３
にアンテナ１が設けられている点，及びアラーム信号反
射電極５が通常油に浸る位置に設置されている点は上記
第１の実施形態と同様である。
【００２２】アンテナ１からの信号によって送受信電極
３が圧電基板２上に表面弾性波２９を励振すると，同表
面弾性波２９は圧電基板２上を上下両方向に伝搬して，
油面２８部分及び較正信号反射電極４で反射され，再び
同基板２上を送受信電極３に向かって伝搬する。送受信
電極３では，反射されて戻ってきたこれら２種類の表面
弾性波２９を電気信号に変換し，同２種類の電気信号を
アンテナ１から外部へ放射させる。
３が圧電基板２上に表面弾性波２９を励振すると，同表
面弾性波２９は圧電基板２上を上下両方向に伝搬して，
油面２８部分及び較正信号反射電極４で反射され，再び
同基板２上を送受信電極３に向かって伝搬する。送受信
電極３では，反射されて戻ってきたこれら２種類の表面
弾性波２９を電気信号に変換し，同２種類の電気信号を
アンテナ１から外部へ放射させる。
【００２３】本実施形態にかかる外部装置の構成は第１
の実施形態にかかる外部装置の構成と同じである。しか
し，上記のように本実施形態の油面レベル計からは，油
面２８で反射した表面弾性波２９を基にして得られる油
面反射信号の他に，較正信号反射電極４で反射した表面
弾性波２９を基にして得られる較正信号も放射するの
で，外部装置３４の外部アンテナ１２で受信される信号
もバースト状油面反射信号とバースト状較正信号の２種
類となる（図５のｅ）。
の実施形態にかかる外部装置の構成と同じである。しか
し，上記のように本実施形態の油面レベル計からは，油
面２８で反射した表面弾性波２９を基にして得られる油
面反射信号の他に，較正信号反射電極４で反射した表面
弾性波２９を基にして得られる較正信号も放射するの
で，外部装置３４の外部アンテナ１２で受信される信号
もバースト状油面反射信号とバースト状較正信号の２種
類となる（図５のｅ）。
【００２４】前記２種類の信号は高周波アンプ１３，検
波器１４，低周波アンプ１５及び比較器１６を経て２つ
のパルス信号に変換される（図５のｆ）。そして，ゲー
ト１７には比較器１６からのこれら油面反射パルス信号
及び較正パルス信号が入力され，油面反射パルス信号に
よってつくられる測時ゲート（図５のｇ）及び較正パル
ス信号によってつくられる較正用測時ゲート（図５の
ｉ）が出力される。
波器１４，低周波アンプ１５及び比較器１６を経て２つ
のパルス信号に変換される（図５のｆ）。そして，ゲー
ト１７には比較器１６からのこれら油面反射パルス信号
及び較正パルス信号が入力され，油面反射パルス信号に
よってつくられる測時ゲート（図５のｇ）及び較正パル
ス信号によってつくられる較正用測時ゲート（図５の
ｉ）が出力される。
【００２５】カウンタ１８は前記２つの測時ゲートにお
けるクロック数をカウントする（図５のｈ及びｊ）。計
算機１９では，カウント数から前記２種類の測時ゲート
時間を算出し，その値と表面弾性波２９の伝搬速度等か
ら油面レベルを求める。その際，前記較正用測時ゲート
の時間により圧電基板２の熱膨張による影響を較正す
る。
けるクロック数をカウントする（図５のｈ及びｊ）。計
算機１９では，カウント数から前記２種類の測時ゲート
時間を算出し，その値と表面弾性波２９の伝搬速度等か
ら油面レベルを求める。その際，前記較正用測時ゲート
の時間により圧電基板２の熱膨張による影響を較正す
る。
【００２６】ｔをクロックパルスのパルス間隔，ｎ1 を
油面反射信号の測時ゲートでカウントされたパルス数，
ｎ2 を較正信号の測時ゲートでカウントされたパルス数
とすると，油面反射信号の測時ゲートＴ及び測定された
較正信号の測時ゲート時間Ｔｒは次式のようになる。 Ｔ ＝ｎ1 ＊ｔ （６） Ｔｒ＝ｎ2 ＊ｔ （７）
油面反射信号の測時ゲートでカウントされたパルス数，
ｎ2 を較正信号の測時ゲートでカウントされたパルス数
とすると，油面反射信号の測時ゲートＴ及び測定された
較正信号の測時ゲート時間Ｔｒは次式のようになる。 Ｔ ＝ｎ1 ＊ｔ （６） Ｔｒ＝ｎ2 ＊ｔ （７）
【００２７】較正反射電極４と送受信電極５との距離を
Ｌｒとすると，送受信電極３から油面２８までの距離Ｌ
1 は前記Ｔ，Ｔｒを用いて次式のように表すことができ
る。この式では伝搬速度Ｖが不要となり，熱による伝搬
速度の変動に起因した測定誤差を防ぐことができる。 Ｌ1 ＝Ｔ／Ｔｒ＊Ｌｒ （８）
Ｌｒとすると，送受信電極３から油面２８までの距離Ｌ
1 は前記Ｔ，Ｔｒを用いて次式のように表すことができ
る。この式では伝搬速度Ｖが不要となり，熱による伝搬
速度の変動に起因した測定誤差を防ぐことができる。 Ｌ1 ＝Ｔ／Ｔｒ＊Ｌｒ （８）
【００２８】従って，送受信電極３からオイルタンク底
３２までの距離Ｌ0 とすると，温度に影響されない油面
レベルＬは次式から求まる。 Ｌ＝Ｌ0 −Ｌ1 （９）
３２までの距離Ｌ0 とすると，温度に影響されない油面
レベルＬは次式から求まる。 Ｌ＝Ｌ0 −Ｌ1 （９）
【００２９】なお，Ｌｒは測定可能な値であり，予め求
めておく必要がある。
めておく必要がある。
【００３０】図８は，送受信電極３の形状の一例を表し
ている。送受信電極３は第１の実施形態におけるものと
同様に電極２２をグレーティング形状に配置して形成さ
れ，電極の幅，空隙も同実施形態にかかるものと同じで
ある。また，アラーム反射電極５及び較正信号反射電極
４の形状も図９に示すように第１の実施形態にかかるア
ラーム信号反射電極と同じである。ただし，通常は，較
正信号反射電極４は油面２８よりも上に来るように圧電
基板２上に配置され，アラーム反射電極５は油面２８よ
りも下に来るように圧電基板２上に配置される。
ている。送受信電極３は第１の実施形態におけるものと
同様に電極２２をグレーティング形状に配置して形成さ
れ，電極の幅，空隙も同実施形態にかかるものと同じで
ある。また，アラーム反射電極５及び較正信号反射電極
４の形状も図９に示すように第１の実施形態にかかるア
ラーム信号反射電極と同じである。ただし，通常は，較
正信号反射電極４は油面２８よりも上に来るように圧電
基板２上に配置され，アラーム反射電極５は油面２８よ
りも下に来るように圧電基板２上に配置される。
【００３１】本発明の実施形態では，外部装置と圧電基
板間での信号のやり取りはアンテナで行っているが，両
者間を有線結合してもよい。
板間での信号のやり取りはアンテナで行っているが，両
者間を有線結合してもよい。
【００３２】
【発明の効果】本発明の油面レベル計は，外部装置にお
いて測定信号の処理を行うため，オイルタンク内に設置
した油面レベル計本体を無電源で作動させることがで
き，装置のコスト削減に貢献する。また，遠方からの測
定ができるため，従来の目視検査より労力の省力化が可
能となる。更に，本願の請求項２にかかる較正信号反射
電極を具備した油面レベル計では，オイルタンク内の温
度に影響されず，より正確な油面レベルの測定が可能と
なる。
いて測定信号の処理を行うため，オイルタンク内に設置
した油面レベル計本体を無電源で作動させることがで
き，装置のコスト削減に貢献する。また，遠方からの測
定ができるため，従来の目視検査より労力の省力化が可
能となる。更に，本願の請求項２にかかる較正信号反射
電極を具備した油面レベル計では，オイルタンク内の温
度に影響されず，より正確な油面レベルの測定が可能と
なる。
【図１】本願第１の請求項にかかる油面レベル計の一実
施例の構成図。
施例の構成図。
【図２】本願第１の請求項にかかる油面レベル計の一実
施例の信号処理ブロック図。
施例の信号処理ブロック図。
【図３】本願第１の請求項にかかる油面レベル計の一実
施例のタイムチャート図。
施例のタイムチャート図。
【図４】本願第２の請求項にかかる油面レベル計の一実
施例の構成図。
施例の構成図。
【図５】本願第２の請求項にかかる油面レベル計の一実
施例のタイムチャート図。
施例のタイムチャート図。
【図６】本願第１の請求項にかかる油量が少ないときの
油面レベル計の一実施例の構成図。
油面レベル計の一実施例の構成図。
【図７】本願第１の請求項にかかる送受信電極の構成
図。
図。
【図８】本願第２の請求項にかかる送受信電極の構成
図。
図。
【図９】本願第１の請求項及び第２の請求項にかかるア
ラーム信号反射電極の構成図。
ラーム信号反射電極の構成図。
【図１０】本願第１の請求項にかかる油面レベル計の設
置状態の一実施例の状態図。
置状態の一実施例の状態図。
【図１１】従来のゲージガラス式油面レベル計の構成
図。
図。
【図１２】従来のフロート式油面レベル計の構成図。
１ アンテナ ２ 圧電板 ３ 送受信電極 ４ 較正信号反射電極 ５ アラーム信号反射電極 ６ クロック ７ 分周器 ８ ドライバ ９ 局所発振器 １０ ミキサ １１ サーキュレータ １２ 外部アンテナ １３ 高周波アンプ １４ 検波器 １５ 低周波アンプ １６ 比較器 １７ ゲート １８ カウンタ １９ 計算機 ２０ 表示器 ２１ 電極 ２２ バスバー ２３ オイルタンク ２４ キャップ ２５ ガラス窓 ２６ フロート ２７ 検知器 ２８ 油面 ２９ 表面弾性波 ３０ 較正信号 ３１ 油面反射信号 ３２ オイルタンク底 ３４ 外部装置
Claims (2)
- 【請求項１】オイルタンク内の油量を測定する油面レベ
ル計において，オイルタンク内に一定量以上の油が確保
されているときには下部を油面中に埋没させて配置させ
る圧電基板と，該圧電基板における油面よりも上部の位
置に設けられ外部装置からの電気信号を受信した場合は
該電気信号を表面弾性波に変換して励振し表面弾性波を
受けた場合は該表面弾性波を電気信号に変換する送受信
電極と，通常は前記圧電基板における油面よりも下部の
位置に設けられ油量が減少して油面がアラーム信号反射
電極よりも下に来た場合にのみ表面弾性波を反射するア
ラーム信号反射電極と，外部からの電気信号を受信して
前記送受信電極に送りかつ該送受信電極からの電気信号
を外部へ送信する信号送受信手段と，前記送受信電極へ
信号送受信手段を介して電気信号を送り該送受信電極で
励振された表面弾性波が油面で反射されて再び前記送受
信電極に戻ったときに前記信号送受信手段を介して送ら
れてくる電気信号を受けその間の時間から油面レベルを
算出する外部装置とを有することを特徴とする油面レベ
ル計。 - 【請求項２】圧電基板における，油面よりも上部でかつ
送受信電極から一定の位置に設けられ表面弾性波を反射
する較正信号反射電極を有し，外部装置では前記送受信
電極から発信された表面弾性波が較正信号反射電極で反
射されて該送受信電極に戻るまでの時間を得て，該時間
から温度の影響に対する較正条件を加味した油面レベル
を算出することを特徴とする請求項１に記載の油面レベ
ル計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7265112A JPH09112789A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 油面レベル計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7265112A JPH09112789A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 油面レベル計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112789A true JPH09112789A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17412784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7265112A Withdrawn JPH09112789A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 油面レベル計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09112789A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292627A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Epson Toyocom Corp | 液位検出装置 |
| JP2007292626A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Epson Toyocom Corp | 液位検出装置 |
| EP2631611A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement for measuring a level of a surface of a filling product |
| JP2015010878A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 日本精機株式会社 | 液面位置検出装置及び液面位置検出方法 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP7265112A patent/JPH09112789A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292627A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Epson Toyocom Corp | 液位検出装置 |
| JP2007292626A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Epson Toyocom Corp | 液位検出装置 |
| EP2631611A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement for measuring a level of a surface of a filling product |
| JP2015010878A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 日本精機株式会社 | 液面位置検出装置及び液面位置検出方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |