JPH10148561A - 粉粒体のレベル面測定方法およびレベル面測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定の際の作業性を改善するとともに、粉粒
体のレベル面における測定点の特定化、明確化によって
測定値の信頼性の向上をはかる。 【構成】 粉粒体18のレベル面18a に可視光レーザを照
射光として照射し、この照射光の変調信号とレベル面に
反射して戻された反射光の変調信号との位相差に基づい
てレベル面までの距離を測定可能とするレーザ距離計12
を、貯蔵タンク16の上端開口16a の所定位置に設置して
いる。そして、レーザ距離計12によって測定された距離
が遠隔位置にある出力手段14に出力可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、貯蔵タンクに収
容された飼料、穀物、セメント、砂等の粉粒体のレベル
面（表面）の高さを測定する粉粒体のレベル面測定方法
およびレベル面測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、飼料、穀物、セメント、砂等
の、いわゆる粉粒体は、通常、略漏斗形状のホッパー等
と称する貯蔵タンクに収容され、下端に設けられた小径
の排出路から排出して使用される。

【０００３】ここで、このような貯蔵タンクは、通常、
20〜30m と高く、また、その材質が、たとえば鉄板、コ
ンクリート等のような不透明部材によって形成されてい
るため、貯蔵タンク内の粉粒体の容量を外部から目視す
ることは困難となっている。そこで、通常は、貯蔵タン
クの上端開口等を基準点とし、この基準点から粉粒体の
レベル面（表面）までの高さを測定することで、貯蔵タ
ンク内における粉粒体の容量を認識している。

【０００４】粉粒体のレベル面の高さを測定する手段と
しては、先端に錘の付けられた巻尺が一般的に知られて
いる。このような巻尺においては、巻尺の先端を貯蔵タ
ンクの上端開口等から錘と共に垂下させ、粉粒体のレベ
ル面への錘の到達のもとで停止した巻尺の目盛りを読む
ことによって、その高さ、つまりは貯蔵タンク内での粉
粒体の容量が認識できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、巻尺を
利用した粉粒体のレベル面の高さの測定は非能率的であ
るばかりでなく、貯蔵タンクの上端開口等からの巻尺の
垂下作業、および、目盛りの読み取り作業等が、測定の
都度、作業者に要求されるため、作業者の負担が大きく
なる。特に、複数の貯蔵タンクを有する現場等や、頻繁
な測定の要求される現場等においては、その作業性の低
下が著しい。

【０００６】ここで、超音波を貯蔵タンクの上端開口等
から粉粒体のレベル面方向に送信するとともに、粉粒体
のレベル面で反射した超音波を受信し、送信から受信ま
でに経過した時間の算出によって上端開口等からレベル
面までの距離を測定して表示する構成の測定装置が、た
とえば、特開昭52−151051号公報に開示されている。こ
のような構成では、測定装置を貯蔵タンクの上端開口等
に据え置きし、必要時に作動させて粉粒体のレベル面の
高さを測定すればよいため、作業者の安全性が確保でき
るとともに、その作業性が向上される。

【０００７】ところで、貯蔵タンクに収容された粉粒体
の表面は一般的に平坦でなく、上端開口から充填した後
は略山型になるとともに、排出路からの排出の後は略す
り鉢型となるため、このような貯蔵タンク内の粉粒体の
レベル面の高さを測定する場合においては、どの点を測
定したかによってその測定値の信頼性に大きな差異が生
じる。

【０００８】しかし、超音波は不可視であるとともに、
その送信領域は比較的大きな幅を有するため、測定点の
特定化および明確化が難しい。そして、超音波を利用す
る測定装置においては、超音波が、貯蔵タンクを内側か
ら補強する梁、リブに反射する虞れもあるため、測定値
の信頼性の低下を招きやすい。

【０００９】この発明は、測定の際の作業性を改善する
とともに、粉粒体のレベル面における測定点の特定化、
明確化によって測定値の信頼性の向上をはかる粉粒体の
レベル面測定方法およびレベル面測定装置の提供を目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の粉粒体のレベル面測定方法によれば、粉
粒体のレベル面に可視光レーザを照射光として照射し、
この照射光とレベル面に反射して戻された反射光との時
間差に基づいてレベル面までの距離を測定可能とするレ
ーザ距離計を、貯蔵タンクの上端開口の所定位置に設置
している。そして、レーザ距離計によって測定された距
離を遠隔位置にある出力手段によって表示可能としてい
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。

【００１２】図１、図２に示すように、この発明に係る
粉粒体のレベル面測定装置10は、可視光レーザを照射光
として用いたレーザ距離計12と、レーザ距離計によって
測定された距離を遠隔位置で出力可能とする出力手段14
とを備えている。そして、貯蔵タンク16の上部の所定位
置へのレーザ距離計12の設置によって、貯蔵タンクに収
容された粉粒体18のレベル面（表面）18a の高さを測定
可能、かつ、レーザ距離計によって測定された距離を遠
隔位置の出力手段14で認識可能に、このレベル面測定装
置10は構成されている。

【００１３】図２を見るとわかるように、レーザ距離計
12は、たとえば、一定周波数の信号によって振幅変調さ
れた可視光レーザを照射光として粉粒体のレベル面18a
に照射する可視光レーザ発振手段20と、粉粒体のレベル
面18a での反射によって戻された反射光を受光する受光
手段22とを備えている。

【００１４】この照射光の変調信号と反射光の変調信号
とは、位相差検出手段24によって比較され、相互間の位
相差に対応する位相差信号がパルス計数手段26に出力さ
れる。そして、この位相差信号が、水晶発振器等による
信号幅の非常に細かいクロックパルスとパルス計数手段
26において比較され、位相差信号に対応する部分のパル
スの数が計数されるとともに、このパルスの数に基づい
た距離を粉粒体のレベル面18a までの距離として演算手
段28で算出するように、レーザ距離計12は構成されてい
る。

【００１５】可視光レーザ発振手段20によって発振され
る可視光レーザの波長として、たとえば、620 〜690nm
が例示できる。しかし、可視光レーザの波長は、照射、
反射による時間差の測定によって距離を測定可能なもの
であれば足りるため、これに限定されず、他の波長、た
とえば、530nm 付近の可視光レーザを可視光レーザ発振
手段20から発振する構成としてもよい。

【００１６】なお、このレーザ距離計12における距離測
定の基本原理、および、レーザ距離計の基本構造は、発
光ダイオードからの光を照射光とする公知の光波距離計
等と同様であり、その基本原理の概略に関しては、株式
会社山海堂発行の「新版・最新測量機器便覧」（第４
版：平成６年３月31日発行----日本測量機器工業会編）
の「第５章 距離測定機器 5.5.1 光波測距儀」の中の
「2.原理」（132 頁中段〜135 頁中段）の項、また、そ
の基本構造に関しては、同じ「5.5.1 光波測距儀」の中
の「3.光学系」（135 頁中段〜137 頁下段）の項、およ
び、「4.電気部」（137 頁下段〜139 頁上段）の項にお
いてそれぞれに説明されているため、ここでの説明は省
略する。

【００１７】図１に示すように、貯蔵タンク16は、たと
えば、高さ20〜30m 、直径 2〜4m程度の略漏斗形状に形
成され、上端開口16a から充填された粉粒体18を、下端
の排出路16b から適宜排出可能に構成されている。ここ
で、このような貯蔵タンク16に収容された粉粒体のレベ
ル面18a は、一般的に平坦でなく、充填した後は実線の
ような略山型になるとともに、排出した後は一点鎖線で
示すような略すり鉢型となるため、このような貯蔵タン
ク内の粉粒体のレベル面の高さを測定する場合において
は、どの点を測定したかによってその測定値の信頼性に
大きな差異が生じる。

【００１８】そこで、レーザ距離計12は、粉粒体レベル
面18a の全体内における高さの変動の比較的少ない箇
所、つまりはレベル面の平均的な高さとして例示可能な
箇所を特定点として可視光レーザを照射可能に、貯蔵タ
ンク16の上端開口16a の所定位置に設置、固定される。
なお、このような、粉粒体のレベル面18a の平均的な高
さとして例示可能な箇所（特定点）は、粉粒体のレベル
面の測定に従事する作業者の、いわゆる経験則によって
特定されるものである。

【００１９】そして、この発明においては、可視光レー
ザを照射光として用いたレーザ距離計12を使用するた
め、粉粒体のレベル面18a に対する照射光の照射位置が
明確化される。この種のレーザ距離計12による可視光レ
ーザの照射点（レーザスポット）は、たとえば、測定距
離10m で直径6mm 程度であるため、ピンポイントでの測
定箇所の選定が十分に可能となり、測定個所が特定化さ
れて容易に目視できる。従って、梁、リブへの誤射が確
実に防止できる。

【００２０】このレーザ距離計12によって測定された距
離は、所定の伝送経路を経て出力手段14に伝送される。
出力手段14として、たとえば、液晶ディスプレイやLED
表示素子等からなる表示部14a を備えたディスプレイが
例示でき、このディスプレイに表示された数字等によっ
て、レーザ距離計12による測定距離が認識可能となって
いる。出力手段14は、たとえば、地上での測定距離の読
み取り可能な位置に配置される。

【００２１】ここで、可視光レーザは、被照射面に対す
る反射特性を持つため、可視光レーザを照射光とするレ
ーザ距離計12によれば、被照射面、つまりは粉粒体のレ
ベル面18a への可視光レーザの直接的な照射のもとで
も、反射光の受光、ひいては距離の測定が可能となる。
つまり、可視光レーザを照射光とするレーザ距離計12に
おいては、公知の光波距離計のような被照射面への反射
プリズム等の配置は不要となる。

【００２２】上記のように、この発明の粉粒体のレベル
面測定方法においては、可視光レーザを照射光とするレ
ーザ距離計12を用いるため、可視光レーザを粉粒体のレ
ベル面に直接的に照射すれば足りる。そして、レーザ距
離計12によって測定した距離を遠隔位置の出力手段14で
の出力のもとで認識すれば足りるため、粉粒体のレベル
面18a の高さの測定が能率的に行える。

【００２３】また、レーザ距離計12で測定した距離を遠
隔位置にある出力手段14で出力可能とするため、レーザ
距離計を貯蔵タンクの上端開口16a の所定位置に据え置
くことが可能となる。つまり、作業者は、地上におい
て、出力手段14からの出力のもとでその距離を認識すれ
ば足りるため、作業者の安全性が確保できるとともに、
作業性が向上される。

【００２４】更に、可視光レーザをレーザ距離計12にお
ける照射光として用いているため、粉粒体のレベル面18
a に対する照射点が明確化される。そのため、粉粒体の
レベル面18a に対する測定点の選定が容易になるととも
に、信頼性の高い距離測定が十分に可能となる。

【００２５】また、可視光レーザは高い指向性、高い直
進性を持っているため、貯蔵タンク16の内面に設けられ
た梁、リブを避けて照射すれば、梁、リブによる反射は
確実に防止できる。そのため、この点においても、信頼
性の高い距離測定が可能となる。

【００２６】そして、被照射面となる粉粒体のレベル面
18a に反射プリズム等を配置する必要がないため、測定
作業の煩雑化が確実に防止できる。

【００２７】そして、この発明の粉粒体のレベル面測定
装置10によれば、上記のレベル面測定方法が適切に遂行
でき、粉粒体のレベル面18a の測定の際における作業性
および作業の確実性が容易に改善される。

【００２８】なお、この発明の実施の形態においては、
可視光レーザを一定周波数の信号によって振幅変調し、
照射光の変調信号と反射光の変調信号との位相差によっ
て距離を測定する構成として、レーザ距離計12を具体化
している。しかし、レーザ距離計12は、可視光レーザを
粉粒体のレベル面18a に照射光として照射し、この照射
光とレベル面に反射して戻された反射光とを比較する光
学的手法によって、レベル面までの距離を測定可能とす
る構成であれば足りるため、照射光と反射光との位相差
の比較に限定されず、たとえば、パルス等を利用した他
の光学的手法によって距離の測定可能な構成のレーザ距
離計を、この発明に利用してもよい。

【００２９】ところで、出力手段14は、レーザ距離計12
に対する指令信号を発する一連のスイッチ手段30を備え
ている。このような構成によれば、レーザ距離計12の遠
隔操作が可能となり、レーザ距離計の作動制御、およ
び、測定距離の認識が１ヶ所で可能となるため、この点
においても、作業性が向上される。

【００３０】そして、この発明の実施の形態において
は、出力手段14として、液晶ディスプレイやLED 表示素
子等からなる表示部14a を備えたディスプレイを例示し
ているが、レーザ距離計12による測定距離を作業者の認
識可能な状態で出力すれば足りるため、ディスプレイに
限定されず、たとえば、プリンタ等を出力手段としても
よい。また、ディスプレイ、プリンタのいずれかに限定
されず、これら双方を備えた構成を出力手段14としても
よい。

【００３１】更に、レーザ距離計12による測定距離をデ
ィスプレイ、プリンタ等で単純に出力する構成に限定さ
れず、たとえば、コンピュータの一部をなすディスプレ
イ、プリンタ等の、いわゆるコンピュータの出力手段
を、ここでいう出力手段14としてもよい。

【００３２】図３に示すように、このような構成におい
ては、レーザ距離計12が、たとえば、シリアルインター
フェースを有するシリアル送信装置32に接続され、工場
等の現場に配線した有線の伝送経路34を経て接続された
シリアル受信装置36を介して、レーザ距離計による測定
距離が、コンピュータの出力手段（出力手段）14に伝送
可能となっている。

【００３３】このような構成においては、レーザ距離計
12のパルス計数手段26によって計数されたパルスの数
が、たとえば、演算手段28でデジタル信号に変換されて
距離データとなり、シリアル送信装置32から有線の伝送
経路34、シリアル受信装置36を経た伝送によって、当該
距離データがコンピュータの制御装置等に一旦に送られ
る。そして、コンピュータの制御装置等における距離デ
ータの変換、演算等によって、レーザ距離計12による測
定距離の格納および出力等が適宜可能となっている。

【００３４】このように、コンピュータの一部をなす出
力手段をレーザ距離計12での出力手段14とすれば、コン
ピュータでの測定距離の格納、処理を適宜行うことによ
り、貯蔵タンク16に収容された粉粒体のレベル面18a の
高さ、つまりは粉粒体の容量の管理が容易となる。従っ
て、この点からも、作業性が向上される。

【００３５】なお、ここでいうコンピュータをホストコ
ンピュータとし、このホストコンピュータに、出力手段
14となる各種端末をそれぞれ接続可能とすれば、端末毎
での測定距離の取り出しが可能となる。従って、１ヶ所
に限定されることなく、複数箇所でその測定距離を認識
することも可能となる。

【００３６】図３に示す構成においては、有線の伝送経
路34を介してレーザ距離計12、コンピュータの出力手段
間を接続した構成を例示しているが、これに限定され
ず、たとえば、無線によってレーザ距離計からの距離デ
ータをコンピュータの出力手段14に伝送可能とする構成
としてもよい。

【００３７】図４に示すように、このような構成におい
ては、レーザ距離計12が、たとえば、無線送信装置40に
接続され、デジタル信号化された距離データを、無線送
信装置から無線受信装置42に無線のもとで伝送し、無線
受信装置からの距離データをコンピュータの出力手段14
に出力することで、レーザ距離計による測定距離の管
理、出力等がコンピュータにおいて可能となる。

【００３８】ここで、図４に示すように、無線によって
距離データを伝送可能とすれば、工場等の現場における
有線の伝送経路の配線が不要となる。従って、レベル面
測定装置10の導入の際の煩雑な工事が不要であるため、
レベル面測定装置の導入が容易かつ安価に可能となる。

【００３９】なお、出力手段14となるコンピュータの出
力手段は、レーザ距離計12による測定距離を出力、管理
可能であれば足りるため、レーザ距離計毎に設ける必要
がなく、たとえば、複数のレーザ距離計を１台のコンピ
ュータの出力手段で出力、管理する構成としてもよい。

【００４０】たとえば、レーザ距離計12が、工場等の現
場に設置された複数の貯蔵タンク毎にそれぞれ設置され
る。そして、図５に示すように、貯蔵タンク毎の複数の
レーザ距離計12は、たとえば、複数の入力経路のうちの
いずれかを出力経路に接続するセレクタ手段44にそれぞ
れ接続され、図３の構成と同様に、シリアル送信装置3
2、有線の伝送経路34およびシリアル受信装置36を介し
て、コンピュータの出力手段14に接続される。

【００４１】このように、複数の貯蔵タンク毎にレーザ
距離計12をそれぞれ設置し、セレクタ手段44を介して所
望のレーザ距離計による測定距離をコンピュータの出力
手段14において出力、管理可能とする構成では、１台の
コンピュータによって、複数のレーザ距離計12、つまり
は貯蔵タンク16の容量を一括に管理できるため、この点
からも作業性が向上される。

【００４２】なお、ここでは、レーザ距離計12からのデ
ータを有線によって伝送する構成を例示しているが、こ
れに限定されず、図５のシリアル送信装置32、シリアル
受信装置36をそれぞれ無線送信装置、無線受信装置に置
き換えることで、図４と同様な無線でのデータの伝送も
可能となることはいうまでもない。

【００４３】また、この実施の形態においては、複数の
レーザ距離計12からのデータの伝送前にセレクタ手段44
によって所望のレーザ距離計を選択可能とする構成を例
示しているが、これに限定されず、出力手段14に出力す
る距離データを、データの伝送後に、セレクタ手段によ
っていずれかに選択する構成としてもよい。

【００４４】更に、セレクタ手段44は、複数のレーザ距
離計12のいずれか１つを距離データの入力経路として選
択可能であればよいため、セレクタ手段としてハードウ
ェア、ソフトウェアのいずれを利用してもよい。なお、
距離データの伝送後に、セレクタ手段44によって距離デ
ータの入力経路を選択する構成では、ソフトウェアによ
る距離データの選択が、特に有効に利用できる。

【００４５】ところで、粉粒体18を容量物とする貯蔵タ
ンク16の周辺においては、粉粒体の微粒子等からなる粉
塵が飛散するため、レーザ距離計12を貯蔵タンクの上端
開口16a 等に設定する構成においては、粉塵がレーザ距
離計の可視光レーザの透過窓等に付着して、可視光レー
ザの透過の妨げとなる虞れがある。

【００４６】そこで、図６に示すように、この発明にお
いては、レーザ距離計12を密閉容器46に収納して、粉塵
に対するレーザ距離計の隔離をはかっている。なお、密
閉容器46は、光の透過可能な透光板の配置された窓部46
a を備え、この窓部を介して可視光レーザの照射、受光
を可能に、レーザ距離計12は密閉容器内に配置されてい
る。

【００４７】また、貯蔵タンクの上端開口16a が蓋48に
よって閉塞されるとともに、蓋の挿通孔48a に連通して
立設、固定された管体50の上端開口に、レーザ距離計12
を収納した密閉容器46が密着のもとで配置、固定されて
いる。そして、管体50の中間部側面に設けられた吐出流
路52から管体内に圧縮空気を流入可能に、コンプレッサ
等の送風手段54が吐出流路の端末に配設されている。

【００４８】なお、圧縮空気の吐出流路52は、管体50
の、たとえば、レーザ距離計寄りに配置される。

【００４９】このような構成においては、レーザ距離計
12の収納された密閉容器46が、管体50の上端開口への密
着のもとで配置、固定されているため、上端サイド、つ
まりはレーザ距離計サイドでの空気の逃げ場がなく、管
体内に圧縮空気を流入しても、レーザ距離計方向への圧
縮空気の流動は阻止される。つまり、送風手段54からの
圧縮空気は、吐出流路52から管体50の内部を矢印のよう
に下降して、蓋の挿通孔48a から貯蔵タンク16の内部に
流出される。

【００５０】このように、送風手段54から管体50の内部
を経て貯蔵タンク方向に圧縮空気を送り込めば、貯蔵タ
ンク16から管体内への粉粒体の粉塵の侵入が防止できる
ため、窓部46a への粉塵の付着が阻止されて、レーザ距
離計12による可視光レーザの照射、受光の確実性が向上
される。

【００５１】なお、貯蔵タンク16においては、通常、蓋
48等にマンホール孔が設けられるため、貯蔵タンクの上
端開口を蓋で閉塞しても、貯蔵タンク内での空気の流動
は多少なりとも確保できる。つまり、貯蔵タンクの上端
開口16a を蓋48で閉塞しても、貯蔵タンク内における空
気の流動は得られるため、蓋での閉塞による悪影響を受
けることなく、排出路16b からの粉粒体18の排出が円
滑、容易に行えるとともに、貯蔵タンク内への圧縮空気
の流動が十分に確保できる。

【００５２】そして、貯蔵タンクの上端開口16a に蓋48
を設け、蓋に立設した管体50の上端開口にレーザ距離計
12を配置、固定するとともに、吐出流路52を介して管体
内に圧縮空気を流入可能とすれば足りるため、簡単な構
成にも拘らず、レーザ距離計12による距離の測定が、粉
塵に妨げられることなく円滑、容易に確保できる。

【００５３】上述した発明の実施の形態は、この発明を
説明するためのものであり、この発明を何等限定するも
のでなく、この発明の技術範囲内で変形、改造等の施さ
れたものも全てこの発明に包含されることはいうまでも
ない。

【００５４】

【発明の効果】上記のように、この発明に係る粉粒体の
レベル面測定方法によれば、レーザ距離計からの可視光
レーザを粉粒体のレベル面の特定点に照射すれば足りる
ため、レベル面までの距離測定が能率的に行える。

【００５５】そして、レーザ距離計によって測定した距
離を遠隔位置にある出力手段で認識すれば足りるため、
データの採取が円滑、容易に行える。

【００５６】更に、可視光レーザを照射光とするレーザ
距離計を利用するため、可視光レーザの照射によって、
粉粒体のレベル面の測定点を特定化することが可能とな
る。従って、測定距離に高い信頼性が得られる。

【００５７】そして、この発明の粉粒体のレベル面測定
装置によれば、上記のレベル面測定方法が適切に遂行で
き、粉粒体のレベル面の測定の際における作業性および
作業の確実性が容易に改善される。

【００５８】また、出力手段としてコンピュータの出力
手段を利用すれば、測定距離の出力ばかりでなく、各種
データの管理が容易に行える。従って、貯蔵タンク内の
容量管理が円滑、容易に行える。

【００５９】そして、レーザ距離計からの距離データの
伝送を有線において行えば、距離データの伝送が確実に
行えるとともに、レーザ距離計からの距離データの伝送
を無線において行えば、伝送経路の配線工事等が省略で
きるため、レベル面測定装置の迅速、安価な導入が可能
となる。

【００６０】更に、貯蔵タンクの上端開口を蓋で閉塞
し、蓋に立設した管体の上端開口にレーザ距離計を配置
するとともに、管体の中間部の吐出流路を介して管体内
に圧縮空気を送り込めば、管体内での貯蔵タンク方向へ
の空気の流動によって、レーザ距離計方向への粉塵の侵
入が防止できるため、窓部への粉塵の付着が阻止され
て、レーザ距離計による可視光レーザの照射、受光の確
実性が向上される。

【００６１】そして、貯蔵タンクの上端開口に蓋を設
け、蓋に立設した管体の上端開口にレーザ距離計を配
置、固定するとともに、吐出流路を介して管体内に圧縮
空気を流入可能とすれば足りるため、簡単な構成にも拘
らず、レーザ距離計による距離の測定が、粉塵に妨げら
れることなく円滑、容易に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】貯蔵タンクに対する配置状態を示す、この発明
に係る粉粒体のレベル面測定装置の概略配置図である。

【図２】レーザ距離計の内部を中心とした、粉粒体のレ
ベル面測定装置の概略ブロック図である。

【図３】この実施の形態の変形例における、粉粒体のレ
ベル面測定装置の全体的な概略ブロック図である。

【図４】この実施の形態の別の変形例における、粉粒体
のレベル面測定装置の全体的な概略ブロック図である。

【図５】この実施の形態の更に別の変形例における、粉
粒体のレベル面測定装置の全体的な概略ブロック図であ
る。

【図６】この発明の別の実施の形態に係る、粉粒体のレ
ベル面測定装置の概略配置図である。

【符号の説明】

10 粉粒体のレベル面測定装置 12 レーザ距離計 14 出力手段 16 貯蔵タンク 16a 貯蔵タンクの上端開口 18 粉粒体 18a 粉粒体のレベル面 20 可視光レーザ発振手段 22 受光手段 24 位相差検出手段 26 パルス計数段 28 演算手段 44 セレクタ手段 46 密閉容器 46a 窓部 48 蓋 48a 挿通孔 50 管体 52 吐出流路 54 送風手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 幸二 千葉県浦安市東野２丁目22−10 サンシテ ィヒコタＡ３−105 (72)発明者 佐藤 正昭 東京都八王子市めじろ台２丁目50番地の５ (72)発明者 岸本 正 東京都中央区新川１丁目31番８号 株式会 社協商エンジニアリング内 (72)発明者 沖山 陽彦 東京都千代田区猿楽町２丁目８番８号 ラ イカ株式会社内 (72)発明者 小出 昌三 東京都中央区銀座４丁目４番４号 タマヤ 計測システム株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯蔵タンクに収容された粉粒体のレベル
   面の高さを、貯蔵タンク上部の所定位置からレベル面ま
   での距離として測定する粉粒体のレベル面測定方法にお
   いて、 可視光レーザを粉粒体のレベル面に照射光として照射
   し、この照射光とレベル面に反射して戻された反射光と
   を比較する光学的手法によって、レベル面までの距離を
   測定可能とするレーザ距離計を、貯蔵タンクの上端開口
   の所定位置に設置し、このレーザ距離計による測定距離
   を、遠隔位置にある出力手段によって出力可能としたこ
   とを特徴とする粉粒体のレベル面測定方法。
2. 【請求項２】 貯蔵タンクに収容された粉粒体のレベル
   面の高さを、貯蔵タンク上部の所定位置からレベル面ま
   での距離として測定する粉粒体のレベル面測定方法にお
   いて、 一定周波数の信号によって振幅変調された可視光レーザ
   を、貯蔵タンクの上端開口の所定位置から粉粒体のレベ
   ル面の特定点に照射光として照射するとともに、粉粒体
   のレベル面に反射して戻された反射光を受光し、 上記の照射光の変調信号と反射光の変調信号とを比較し
   て相互間の位相差を検出するとともに、この位相差に相
   当する時間だけ発生する対応する位相差信号と所定のク
   ロックパルスとを比較して、位相差分に対応する部分の
   パルスを計数し、このパルスの数からの算出によって、
   粉粒体のレベル面までの距離を測定するとともに、 この測定距離を、可視光レーザの照射、受光位置に対す
   る遠隔位置にある出力手段によって出力可能としたこと
   を特徴とする粉粒体のレベル面測定方法。
3. 【請求項３】 位相差信号と所定のクロックパルスとの
   位相差分に対応するパルスの数をデジタル信号に変換し
   て距離データとし、この距離データを、コンピュータの
   一部をなす出力手段に伝送可能とした請求項２記載の粉
   粒体のレベル面測定方法。
4. 【請求項４】 一定周波数の信号によって振幅変調され
   た可視光レーザを、貯蔵タンクに収容された粉粒体のレ
   ベル面の特定点に照射光として照射する可視光レーザ発
   振手段と、 粉粒体のレベル面での反射によって戻された反射光を受
   光する受光手段と、 上記の照射光の変調信号と反射光の変調信号とを比較
   し、相互間の位相差を検出して対応する位相差信号を発
   生する位相差検出手段と、 上記の位相差信号を所定のクロックパルスと比較して、
   位相差信号に対応する部分のパルスの数を計数するパル
   ス計数手段と、 上記のパルス計数手段によって計数されたパルスの数か
   ら粉粒体のレベル面までの距離を算出する演算手段と、 を具備するレーザ距離計を、貯蔵タンクの上端開口の所
   定位置に設置し、 レーザ距離計による測定距離を遠隔位置に配置された出
   力手段によって出力可能とした粉粒体のレベル面測定装
   置。
5. 【請求項５】 パルス計数手段によって計数されたパル
   スの数をデジタル信号に変換して距離データとし、この
   距離データを、コンピュータの一部をなす出力手段に所
   定の伝送経路を介して伝送可能とした請求項４記載の粉
   粒体のレベル面測定装置。
6. 【請求項６】 レーザ距離計を複数の貯蔵タンク毎に配
   置し、セレクタ手段によって、複数のレーザ距離計のう
   ちのいずれかを任意に選択可能とするとともに、 パルス計数手段によって計数されたパルスの数をデジタ
   ル信号に変換して距離データとし、セレクタ手段によっ
   て選択されたレーザ距離計からの距離データを、コンピ
   ュータの一部をなす出力手段に所定の伝送経路を介して
   伝送可能とした請求項４記載の粉粒体のレベル面測定装
   置。
7. 【請求項７】 レーザ距離計を複数の貯蔵タンク毎に配
   置し、 パルス計数手段によって計数されたパルスの数をデジタ
   ル信号に変換して距離データとし、このレーザ距離計毎
   の距離データを、出力手段を持つコンピュータに所定の
   伝送経路を介して伝送するとともに、 複数のレーザ距離計から伝送された距離データのうちの
   いずれかを、セレクタ手段によって任意に選択可能と
   し、セレクタ手段によって選択された距離データを、上
   記出力手段によって出力可能とした請求項４記載の粉粒
   体のレベル面測定装置。
8. 【請求項８】 レーザ距離計からコンピュータの出力手
   段への距離データの伝送を有線によって行う請求項５な
   いし７のいずれか記載の粉粒体のレベル面測定装置。
9. 【請求項９】 レーザ距離計からコンピュータの出力手
   段への距離データの伝送を無線によって行う請求項５な
   いし７のいずれか記載の粉粒体のレベル面測定装置。
10. 【請求項１０】 貯蔵タンクの上端開口が蓋によって閉
    塞され、レーザ距離計の収納された密閉容器が、この蓋
    の挿通孔に連通して立設、固定された管体の上端開口
    に、管体内を経た可視光レーザの照射、受光を可能に密
    着のもとで配置、固定されるとともに、 管体の中間部側面に設けられた吐出流路から管体内に圧
    縮空気を流入可能に、送風手段を吐出流路の端末に配設
    し、この送風手段からの圧縮空気を管体内から貯蔵タン
    ク方向に送り込むことにより、管体内への粉粒体の粉塵
    の侵入を阻止して、レーザ距離計への当該粉塵の付着を
    防止可能とした請求項４ないし９のいずれか記載の粉粒
    体のレベル面測定装置。