JP2000205931A - Ultrasonic liquid level inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波でバッテリ
ー液の液面レベルを検査する超音波液面レベル検査装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic liquid level inspection apparatus for inspecting the liquid level of a battery liquid using ultrasonic waves.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、自動車においては、バッテリー
液の減少が電気系統の故障の要因となるので、バッテリ
ー液の液面レベルは点検項目の一つにあげられている。
従って、従来より、バッテリーのキャップを開けたり、
バッテリーを揺らしたり、バッテリーに照明の光を当て
るなどにより、バッテリー液の液面を作業者の目視で確
認して、バッテリー液の液面レベルを検査していた。2. Description of the Related Art In a motor vehicle, for example, a decrease in battery fluid causes a failure of an electric system. Therefore, the battery fluid level is one of inspection items.
Therefore, conventionally, you can open the battery cap,
Workers visually check the liquid level of the battery liquid by shaking the battery or illuminating the battery with light to check the liquid level of the battery liquid.
【０００３】しかし、バッテリーのキャップを開ける場
合には、バッテリー液にゴミなどの不純物が混入した
り、バッテリー液がバッテリーケースやキャップからこ
ぼれて作業者の衣服などに付着し腐食させるおそれがあ
った。また、バッテリーを揺らしたり、バッテリーに照
明の光を当てる場合には、バッテリーケースを介してバ
ッテリー液の液面を目視する必要があり、さらに、樹脂
製のバッテリーケースの透視度は時の経過とともに劣化
するので、バッテリー液の液面をはっきりと確認できな
いことがあった。However, when opening the cap of the battery, there is a risk that impurities such as dust are mixed in the battery liquid, and the battery liquid spills from the battery case and the cap and adheres to the clothes of the worker and corrodes. . In addition, when shaking the battery or illuminating the battery with illumination light, it is necessary to visually check the liquid level of the battery fluid through the battery case, and the degree of transparency of the resin battery case increases with time. In some cases, the level of the battery fluid could not be clearly confirmed due to deterioration.
【０００４】そこで、バッテリーの液面に対する作業者
の目視に頼ることなく、バッテリー液の液面レベルを検
査したい要望があった。この要望に対しては、例えば、
特開昭６１−２７４２２３号公報に記載された「超音波
による液槽内の液面検出方法」を使用することにより、
超音波でバッテリー液の液面レベルを検査することが考
えられる。Therefore, there has been a demand for inspecting the liquid level of the battery liquid without relying on the operator's visual check on the liquid level of the battery. For this request, for example,
By using the "method of detecting the liquid level in a liquid tank by ultrasonic waves" described in JP-A-61-274223,
It is conceivable to inspect the liquid level of the battery liquid using ultrasonic waves.
【０００５】すなわち、特開昭６１−２７４２２３号公
報に記載された特許請求の範囲を参照すれば、バッテリ
ーのバッテリーケースの外面からバッテリーケースを介
してバッテリーに超音波を入射させ、その超音波のバッ
テリー内のバッテリー液とバッテリーケースとの境界面
と、バッテリー内の空気とバッテリーケースとの境界面
とから反射する多重反射波の減衰度を比較し、その比較
値を評価指標としてバッテリー内の液面を検出すること
より、バッテリー液の液面レベルを検査するのである。That is, referring to the claims described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-274223, ultrasonic waves are incident on the battery from the outer surface of the battery case of the battery via the battery case, and the ultrasonic waves are Compare the attenuation of multiple reflected waves reflected from the interface between the battery fluid in the battery and the battery case and the interface between the air in the battery and the battery case, and use the comparison value as the evaluation index. By detecting the level, the level of the battery fluid is checked.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂製
のバッテリーケースを有するバッテリーについては、バ
ッテリー内の空気とバッテリーケースとの境界面では、
超音波の大部分が反射して（多重）反射波が発生するも
のの、バッテリー内のバッテリー液とバッテリーケース
との境界面では、バッテリーケースが樹脂製であること
などから、超音波の大部分が通過波となってバッテリー
液へ伝播するので、（多重）反射波は僅かしか発生しな
い。従って、バッテリー液の液面レベルの検査を行う場
合には、バッテリーケース中を伝播する超音波が最初に
反射して発生する反射波の大きさに注目すれば十分であ
り、エコー高さや包絡線の出現パターンなどを用いて、
多重反射波の減衰度の比較までも行う必要はない。However, in the case of a battery having a battery case made of resin, the boundary between the air inside the battery and the battery case is as follows.
Although most of the ultrasonic waves are reflected (multiple) and reflected waves are generated, most of the ultrasonic waves are reflected at the interface between the battery fluid in the battery and the battery case, because the battery case is made of resin. Only a few (multiple) reflected waves are generated because they propagate as a passing wave to the battery liquid. Therefore, when inspecting the liquid level of the battery fluid, it is sufficient to pay attention to the magnitude of the reflected wave generated by the first reflection of the ultrasonic wave propagating in the battery case, and the height of the echo and the envelope Using the appearance pattern of
It is not necessary to compare the attenuation of the multiple reflected waves.
【０００７】すなわち、特開昭６１−２７４２２３号公
報に記載された「超音波による液槽内の液面検出方法」
を使用すれば、バッテリー液の液面レベルを検査するこ
とはおおよそ可能である。しかし、バッテリー内のバッ
テリー液と樹脂製のバッテリーケースとの境界面におい
ては、超音波の（多重）反射波が僅かにしか発生しない
ことを考慮すれば、超音波の多重反射波の減衰度を比較
するという原理は、樹脂製のバッテリーケース内のバッ
テリー液の液面レベルを検査する観点からするならば、
重厚かつ煩雑なものであり、簡明なものではなかった。That is, a "method of detecting a liquid level in a liquid tank by ultrasonic waves" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-274223.
It is almost possible to check the liquid level of the battery fluid by using. However, considering that only a few (multiple) reflected waves of ultrasonic waves are generated at the interface between the battery liquid in the battery and the battery case made of resin, the degree of attenuation of the multiple reflected waves of ultrasonic waves is reduced. The principle of comparison is from the viewpoint of checking the liquid level of the battery fluid in the resin battery case,
It was heavy and complicated, and was not simple.
【０００８】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、バッテリーケース中を
伝播する超音波の最初の反射波の大きさをもって、バッ
テリー液の液面レベルを検査することにより、超音波に
よるバッテリー液の液面レベルの検査を簡明な原理で行
うことができる超音波液面レベル検査装置を提供するこ
とを目的とする。Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and inspects the liquid level of the battery liquid by using the magnitude of the first reflected wave of the ultrasonic wave propagating in the battery case. Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic liquid level inspection apparatus capable of inspecting the liquid level of a battery liquid using ultrasonic waves according to a simple principle.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に成された請求項１に係る発明である超音波液面レベル
検査装置は、樹脂製のバッテリーケースを有したバッテ
リーに対し、前記バッテリーケースの外面に接触させた
超音波センサーの超音波素子から超音波を送信させた
後、前記バッテリーケースの内面に存在する境界面で前
記超音波が最初に反射して発生する内面反射波を前記超
音波センサーの超音波素子で受信して、前記内面反射波
の大きさを評価指標とすることにより、前記バッテリー
ケース内のバッテリー液の液面レベルを検査することを
特徴とする。According to the first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic liquid level inspection apparatus comprising: a battery having a resin battery case; After transmitting an ultrasonic wave from the ultrasonic element of the ultrasonic sensor that has been brought into contact with the outer surface of the case, the internal reflected wave generated when the ultrasonic wave is first reflected on the boundary surface present on the inner surface of the battery case is generated. The level of the battery liquid in the battery case is inspected by receiving the signal with the ultrasonic element of the ultrasonic sensor and using the magnitude of the internal reflected wave as an evaluation index.
【００１０】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載する超音波液面レベル検査装置であって、前記超音
波センサーの接触面に存在する境界面で前記超音波が最
初に反射して発生する接触面反射波を前記超音波センサ
ーの超音波素子で受信して、前記接触面反射波の大きさ
を評価指標にすることにより、前記バッテリーケースの
外面に対する前記超音波センサーの接触状態の良否を判
定することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided the ultrasonic liquid level inspection apparatus according to the first aspect, wherein the ultrasonic wave is first reflected on a boundary surface existing on a contact surface of the ultrasonic sensor. The ultrasonic wave sensor of the ultrasonic sensor receives the contact surface reflected wave generated by the ultrasonic sensor, and the magnitude of the contact surface reflected wave is used as an evaluation index, whereby the ultrasonic sensor contacts the outer surface of the battery case. It is characterized by determining whether the state is good or bad.
【００１１】また、請求項３に係る発明は、請求項２に
記載する超音波液面レベル検査装置であって、前記バッ
テリーケース内のバッテリー液の液面レベルを検査する
ための第１ゲートを前記内面反射波の大きさと遅延時間
に基づいて設けるとともに、前記バッテリーケースの外
面に対する前記超音波センサーの接触状態の良否を判定
するための第２ゲートを前記接触面反射波の大きさと遅
延時間に基づいて設けたことを特徴とする。また、請求
項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一
つに記載する超音波液面レベル検査装置であって、前記
バッテリーは自動車に搭載されたものであることを特徴
とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided the ultrasonic liquid level inspection apparatus according to the second aspect, wherein the first gate for inspecting the liquid level of the battery liquid in the battery case is provided. Along with providing based on the magnitude and delay time of the internal reflected wave, a second gate for determining whether the ultrasonic sensor is in contact with the outer surface of the battery case is provided with a second gate based on the magnitude of the contact surface reflected wave and the delay time. It is characterized by being provided based on. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the ultrasonic liquid level inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the battery is mounted on an automobile. And
【００１２】このような構成を有する本発明の超音波液
面レベル検査装置では、樹脂製のバッテリーケースの外
面に接触させた超音波センサーの超音波素子から超音波
を送信することにより、バッテリーケースの内面に向か
ってバッテリーケース中に超音波を伝播させている。そ
して、バッテリーケースの内面に到達した超音波は、そ
の到達点に存在する境界面において、バッテリーケース
中を伝播する超音波としては初めて反射し、内面反射波
となる。かかる内面反射波は、バッテリーケースの外面
に向かってバッテリーケース中を伝播するので、バッテ
リーケースの外面に接触させた超音波センサーの超音波
素子で受信される。In the ultrasonic liquid level inspection apparatus of the present invention having such a configuration, the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic element of the ultrasonic sensor brought into contact with the outer surface of the battery case made of resin, so that the battery case is The ultrasonic waves are propagated into the battery case toward the inner surface of the battery case. The ultrasonic wave that has reached the inner surface of the battery case is reflected for the first time as an ultrasonic wave propagating through the battery case at the boundary surface existing at the arrival point, and becomes an internal reflected wave. Since the internal reflected wave propagates through the battery case toward the outer surface of the battery case, it is received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor brought into contact with the outer surface of the battery case.
【００１３】このとき、バッテリーケースの内面におけ
る超音波の到達点に、バッテリーケースの内面と空気と
の境界面が存在する場合には、かかる境界面で超音波の
大部分が反射することにより、内面反射波が発生する。
一方、バッテリーケースの内面における超音波の到達点
に、バッテリーケースの内面とバッテリー液との境界面
が存在する場合には、バッテリーケースが樹脂製である
ことなどにより、かかる境界面で超音波の大部分が通過
してしまうので、内面反射波は僅かに発生するにすぎな
い。At this time, if there is a boundary between the inner surface of the battery case and the air at the arrival point of the ultrasonic waves on the inner surface of the battery case, most of the ultrasonic waves are reflected on the boundary surface, An internally reflected wave is generated.
On the other hand, if the boundary between the inner surface of the battery case and the battery fluid is present at the point where the ultrasonic wave reaches the inner surface of the battery case, the ultrasonic wave is generated at the boundary surface because the battery case is made of resin. Since most of the light passes through, only a small amount of internally reflected waves are generated.
【００１４】従って、バッテリーケースの内面における
超音波の到達点に、空気が存在するかバッテリー液が存
在するかによって、超音波センサーの超音波素子で受信
した内面反射波の大きさは著しく異なることになる。言
い換えれば、バッテリーケースの内面における超音波の
到達点が、バッテリーケース内のバッテリー液の液面よ
り上に位置するか下に位置するかによって、超音波セン
サーの超音波素子で受信した内面反射波の大きさは著し
く異なる。Therefore, the magnitude of the internal reflected wave received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor differs significantly depending on whether air or battery fluid exists at the point where the ultrasonic wave reaches the inner surface of the battery case. become. In other words, depending on whether the arrival point of the ultrasonic wave on the inner surface of the battery case is located above or below the liquid level of the battery liquid in the battery case, the internal reflected wave received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor Vary significantly in size.
【００１５】さらに、バッテリーケースの内面における
超音波の到達点の高さは、バッテリーケースの外面にお
ける超音波センサーの接触点の高さでもあることから、
バッテリーケースの外面における超音波センサーの接触
点が、バッテリーケース内のバッテリー液の液面より上
に位置するか下に位置するかを、超音波センサーの超音
波素子で受信した内面反射波の大きさをもって判断する
ことができる。これにより、樹脂製のバッテリーケース
内のバッテリー液の液面レベルを検査することができ
る。Further, since the height of the arrival point of the ultrasonic wave on the inner surface of the battery case is also the height of the contact point of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case,
Whether the contact point of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case is above or below the level of the battery fluid in the battery case is determined by the magnitude of the internal reflected wave received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor. You can judge with this. Thereby, the liquid level of the battery liquid in the battery case made of resin can be inspected.
【００１６】また、超音波センサーの超音波素子で超音
波を送信してから内面反射波を受信するまでの時間（内
面反射波の遅延時間）は数μｓであることを考慮すれ
ば、バッテリーケースの外面に接触させた超音波センサ
ーを接触させながら移動させても、移動中の超音波セン
サーの超音波素子で内面反射波を正確に受信することが
できる。従って、バッテリーケースの外面に接触させた
超音波センサーを接触させながら適宜に移動させて、内
面反射波の大きさが著しく変化する超音波センサーの接
触点を特定することができれば、バッテリーケース内の
バッテリー液の液面の位置を正確に検知することもでき
る。Also, considering that the time from transmission of an ultrasonic wave by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor to reception of the internal reflected wave (delay time of the internal reflected wave) is several μs, the battery case Even when the ultrasonic sensor in contact with the outer surface of the ultrasonic sensor is moved while being in contact with the ultrasonic sensor, the ultrasonic wave element of the moving ultrasonic sensor can accurately receive the internal reflected wave. Therefore, if the ultrasonic sensor in contact with the outer surface of the battery case is appropriately moved while making contact with the outer surface of the battery case, and the contact point of the ultrasonic sensor in which the magnitude of the inner surface reflected wave changes significantly can be specified, The position of the battery liquid level can also be accurately detected.
【００１７】また、超音波センサーの超音波素子から送
信した超音波は、超音波センサーの接触面に向かって超
音波センサー中を伝播している。そして、超音波センサ
ーの接触面に到達した超音波は、その到達点に存在する
境界面において、超音波センサー中を伝播する超音波と
しては初めて反射し、接触面反射波となる。かかる接触
面反射波は、超音波センサーの超音波素子に向かって超
音波センサー中を伝播するので、超音波センサーの超音
波素子で受信される。The ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic element of the ultrasonic sensor propagates through the ultrasonic sensor toward the contact surface of the ultrasonic sensor. Then, the ultrasonic wave that has reached the contact surface of the ultrasonic sensor is reflected for the first time as an ultrasonic wave propagating through the ultrasonic sensor at the boundary surface existing at the arrival point, and becomes a contact surface reflected wave. The contact surface reflected wave propagates through the ultrasonic sensor toward the ultrasonic element of the ultrasonic sensor, and is received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor.
【００１８】このとき、バッテリーケースの外面に対し
て超音波センサーの接触状態が悪い場合には、超音波セ
ンサーの接触面とバッテリーケースの外面との間に空気
が介在するので、超音波センサーの接触面における超音
波の到達点に、超音波センサーの接触面と空気との境界
面が存在する。よって、かかる境界面で超音波の大部分
が反射することより、接触面反射波が発生する。一方、
バッテリーケースの外面に対して超音波センサーの接触
状態が良い場合には、超音波センサーの接触面とバッテ
リーケースの外面との間に空気が介在しないので、超音
波センサーの接触面における超音波の到達点に、超音波
センサーの接触面とバッテリーケースの外面との境界面
が存在する。よって、かかる境界面で超音波の大部分が
通過してしまうので、接触面反射波は僅かに発生するに
すぎない。At this time, if the contact state of the ultrasonic sensor with the outer surface of the battery case is poor, since air is interposed between the contact surface of the ultrasonic sensor and the outer surface of the battery case, A boundary surface between the contact surface of the ultrasonic sensor and air exists at the arrival point of the ultrasonic wave on the contact surface. Therefore, most of the ultrasonic waves are reflected on such a boundary surface, so that a contact surface reflected wave is generated. on the other hand,
When the ultrasonic sensor is in good contact with the outer surface of the battery case, there is no air between the contact surface of the ultrasonic sensor and the outer surface of the battery case. At the reaching point, there is a boundary surface between the contact surface of the ultrasonic sensor and the outer surface of the battery case. Therefore, since most of the ultrasonic waves pass through such a boundary surface, only a small amount of reflected waves on the contact surface are generated.
【００１９】従って、超音波センサーの接触面における
超音波の到達点に、空気が存在するかバッテリーケース
の外面が存在するかによって、超音波センサーの超音波
素子で受信した接触面反射波の大きさが著しく異なるこ
とになる。言い換えれば、バッテリーケースの外面にお
ける超音波センサーの接触状態の良否によって、超音波
センサーの超音波素子で受信した接触面反射波の大きさ
が著しく異なることになる。これにより、超音波センサ
ーをバッテリーケースの外面に正しく接触させることが
できる。Therefore, the magnitude of the reflected wave of the contact surface received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor depends on whether air or the outer surface of the battery case exists at the point where the ultrasonic wave reaches the contact surface of the ultrasonic sensor. Will be significantly different. In other words, the magnitude of the contact surface reflected wave received by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor significantly differs depending on the quality of the contact state of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case. This allows the ultrasonic sensor to correctly contact the outer surface of the battery case.
【００２０】また、超音波センサーの超音波素子で超音
波を送信してから内面反射波を受信するまでの時間（内
面反射波の遅延時間）は、バッテリーケースの内面と空
気との境界面で超音波が反射することより内面反射波が
発生する場合でも、バッテリーケースの内面とバッテリ
ー液との境界面で超音波が反射することより内面反射波
が発生する場合でも、いずれも同じである。従って、内
面反射波の大きさと遅延時間に基づいて第１ゲートを設
ければ、かかる第１ゲートの範囲外に内面反射波が存在
するか否かによって、バッテリーケース内のバッテリー
液の液面レベルを検査することができる。The time from the transmission of the ultrasonic wave by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor to the reception of the internally reflected wave (delay time of the internally reflected wave) is determined by the boundary between the inner surface of the battery case and air. The same applies to the case where an internally reflected wave is generated due to the reflection of the ultrasonic wave and the case where the internally reflected wave is generated due to the reflection of the ultrasonic wave at the boundary between the inner surface of the battery case and the battery liquid. Therefore, if the first gate is provided based on the magnitude of the internal reflected wave and the delay time, the liquid level of the battery liquid in the battery case depends on whether or not the internal reflected wave exists outside the range of the first gate. Can be inspected.
【００２１】同様に、超音波センサーの超音波素子で超
音波を送信してから接触面反射波を受信するまでの時間
（接触面反射波の遅延時間）は、超音波センサーの接触
面と空気との境界面で超音波が反射することより接触面
反射波が発生する場合でも、超音波センサーの接触面と
バッテリーケースの外面との境界面で超音波が反射する
ことより接触面反射波が発生する場合でも、いずれも同
じである。従って、接触面反射波の大きさと遅延時間に
基づいて第２ゲートを設ければ、かかる第２ゲートの範
囲外に接触面反射波が存在するか否かによって、バッテ
リーケースの外面における超音波センサーの接触状態の
良否を判断することができる。Similarly, the time from the transmission of the ultrasonic wave by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor to the reception of the reflected wave on the contact surface (the delay time of the reflected wave on the contact surface) is determined by the time between the contact surface of the ultrasonic sensor and the air. Even if the contact surface reflected wave is generated by the reflection of the ultrasonic wave at the boundary surface with the interface, the contact surface reflected wave is generated by the reflection of the ultrasonic wave at the boundary surface between the contact surface of the ultrasonic sensor and the outer surface of the battery case. Even if they occur, they are all the same. Therefore, if the second gate is provided based on the magnitude and delay time of the contact surface reflected wave, the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case depends on whether the contact surface reflected wave exists outside the range of the second gate. The quality of the contact state can be determined.
【００２２】すなわち、本発明の超音波液面レベル検査
装置では、樹脂製のバッテリーケースの内面に存在する
境界面でバッテリーケース中を伝播する超音波が最初に
反射して発生する内面反射波の大きさをもって、バッテ
リーケースの外面における超音波センサーの接触点が、
バッテリーケース内のバッテリー液の液面より上に位置
するか下に位置するかを判断するので、超音波によるバ
ッテリー液の液面レベルの検査を簡明な原理で行うこと
ができる。That is, in the ultrasonic liquid surface level inspection apparatus of the present invention, the ultrasonic wave propagating in the battery case at the boundary existing on the inner surface of the battery case made of resin is first reflected to generate the internal reflected wave. With the size, the contact point of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case,
Since it is determined whether the battery liquid is located above or below the liquid level in the battery case, the inspection of the liquid level of the battery liquid by ultrasonic waves can be performed according to a simple principle.
【００２３】また、超音波センサーの接触面に存在する
境界面で超音波センサー中を伝播する超音波が最初に反
射して発生する接触面反射波の大きさをもって、バッテ
リーケースの外面における超音波センサーの接触状態の
良否を判断するので、超音波センサーがバッテリーケー
スの外面に正しく接触しているか否かを検知できる。Also, the ultrasonic wave propagating through the ultrasonic sensor at the boundary existing at the contact surface of the ultrasonic sensor is first reflected and the magnitude of the contact surface reflected wave generated by the ultrasonic wave on the outer surface of the battery case is determined. Since the quality of the contact state of the sensor is determined, it is possible to detect whether the ultrasonic sensor is correctly contacting the outer surface of the battery case.
【００２４】また、内面反射波の大きさと遅延時間に基
づいて第１ゲートを設ければ、かかる第１ゲートの範囲
外に内面反射波が存在するか否かによって、バッテリー
ケース内のバッテリー液の液面レベルを検査することが
でき、接触面反射波の大きさと遅延時間に基づいて第２
ゲートを設ければ、かかる第２ゲートの範囲外に接触面
反射波が存在するか否かによって、バッテリーケースの
外面における超音波センサーの接触状態の良否を判断す
ることができるので、バッテリーケース内のバッテリー
液の液面レベルの検査や、バッテリーケースの外面にお
ける超音波センサーの接触状態の良否の判断を、迅速か
つ明確に行うことができる。Further, if the first gate is provided based on the magnitude and delay time of the internal reflected wave, it is determined whether or not the internal reflected wave exists outside the range of the first gate. The liquid level can be inspected, and a second level can be determined based on the magnitude and delay time of the reflected wave on the contact surface.
If a gate is provided, the quality of the contact state of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case can be determined based on whether or not the contact surface reflected wave exists outside the range of the second gate. Inspection of the liquid level of the battery liquid and determination of the contact state of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case can be quickly and clearly performed.
【００２５】また、バッテリーが自動車に搭載されたも
のである場合には、かかるバッテリーのほとんどが樹脂
製のバッテリーケースを有するものであることから、上
述した効果は大きなものとなり、さらに、従来技術とは
異なり、バッテリーのキャップを開けたり、バッテリー
を揺らしたり、バッテリーに照明の光を当てるなどし
て、バッテリー液の液面を作業者の目視で確認する必要
はなく、作業者が超音波センサーをバッテリーケースの
外面に接触させるだけで正確に検査できるので、バッテ
リー液の液面レベルの検査の作業性や信頼性が向上す
る。When the battery is mounted on an automobile, most of the batteries have a battery case made of resin, so that the above-described effects are significant. Unlike the above, there is no need to open the cap of the battery, shake the battery, or illuminate the battery with illumination light. Since the inspection can be performed accurately only by contacting the outer surface of the battery case, the workability and reliability of the inspection of the battery liquid level are improved.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。図８に、本実施の形態の超音波
液面レベル検査装置の概要を示す。本実施の形態の超音
波液面レベル検査装置１は、樹脂製（例えば、エチレン
ポリプロピレン）のバッテリーケース３を有するバッテ
リー２のバッテリー液４の液面レベルの検査を、超音波
センサー１０と超音波探傷器２０とを用いて検査するも
のである。図８に示すように、バッテリー液４の液面レ
ベルを検査するには、超音波センサー１０をバッテリー
ケース３に接触させて、バッテリー２へ超音波を送信し
た後に超音波の反射波をバッテリー２から受信し、超音
波の反射波の大きさをその出力電圧をもって超音波探傷
器２０で検出することにより行う。超音波センサー１０
は、超音波の送信と受信とを兼用したものである。超音
波探傷器２０には、超音波センサー１０の接触状態の良
否を示すセットランプ２１Ａ、２１Ｂと、バッテリー液
４の液面レベルの検査結果を示す液面ランプ２２Ａ、２
２Ｂとが設けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 shows an outline of an ultrasonic liquid level inspection apparatus according to the present embodiment. The ultrasonic liquid level inspection apparatus 1 of the present embodiment checks the liquid level of the battery liquid 4 of the battery 2 having the battery case 3 made of resin (for example, ethylene polypropylene) by using the ultrasonic sensor 10 and the ultrasonic sensor. The inspection is performed using the flaw detector 20. As shown in FIG. 8, in order to inspect the liquid level of the battery liquid 4, the ultrasonic sensor 10 is brought into contact with the battery case 3, the ultrasonic wave is transmitted to the battery 2, and the reflected wave of the ultrasonic wave is transmitted to the battery 2. And the ultrasonic flaw detector 20 detects the magnitude of the reflected wave of the ultrasonic wave with its output voltage. Ultrasonic sensor 10
Is used for both transmission and reception of ultrasonic waves. The ultrasonic flaw detector 20 includes set lamps 21A and 21B indicating the quality of the contact state of the ultrasonic sensor 10, and liquid level lamps 22A and 2B indicating the inspection result of the liquid level of the battery liquid 4.
2B.
【００２７】次に、バッテリー液４の液面レベルの検査
原理について説明する。図２は、超音波センサー１０を
バッテリーケース３の外面３Ｂに接触させた際に、超音
波センサー１０の接触点がバッテリー液４の液面レベル
より上に位置するときの、超音波探傷器２０で検出した
超音波の反射波の出力を、電圧軸（Ｖ）と時間軸（μ
ｓ）の受信波形Ａで取り上げたものである。Next, the principle of checking the liquid level of the battery liquid 4 will be described. FIG. 2 shows the ultrasonic flaw detector 20 when the contact point of the ultrasonic sensor 10 is located above the liquid level of the battery liquid 4 when the ultrasonic sensor 10 is brought into contact with the outer surface 3B of the battery case 3. The output of the reflected ultrasonic wave detected in step (a) is divided into the voltage axis (V) and the time axis (μ).
s).
【００２８】図２に示すように、超音波センサー１０の
超音波素子１１から送信された超音波Ｕは、超音波セン
サー１０中を伝播し、超音波センサー１０の接触面１０
Ａに到達する。ここでは、超音波センサー１０の接触面
１０Ａには、超音波センサー１０の接触面１０Ａとバッ
テリーケース３の外面３Ｂとの境界が存在する。そし
て、超音波センサー１０の接触面１０Ａに到達した超音
波Ｕは、その大部分がバッテリーケース３へ通過する。
従って、超音波センサー１０の接触面１０Ａに存在する
境界において、超音波センサー１０中を伝播する超音波
Ｕが初めて反射して発生する接触面反射波Ｒ１の大きさ
は僅かなものであり、超音波センサー１０の超音波素子
１１で受信された接触面反射波Ｒ１の出力電圧は小さ
い。As shown in FIG. 2, the ultrasonic wave U transmitted from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 propagates through the ultrasonic sensor 10 and contacts the contact surface 10 of the ultrasonic sensor 10.
Reach A. Here, the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 has a boundary between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the outer surface 3B of the battery case 3. Most of the ultrasonic waves U that have reached the contact surface 10 </ b> A of the ultrasonic sensor 10 pass through the battery case 3.
Therefore, at the boundary existing on the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10, the magnitude of the contact surface reflected wave R1 generated by the first reflection of the ultrasonic wave U propagating through the ultrasonic sensor 10 is very small. The output voltage of the contact surface reflected wave R1 received by the ultrasonic element 11 of the acoustic wave sensor 10 is small.
【００２９】さらに、バッテリーケース３中に伝播した
超音波Ｕは、バッテリーケース３の内面３Ａに到達す
る。ここでは、バッテリーケース３の内面３Ａには、バ
ッテリーケース３の内面３Ａと空気５との境界が存在す
る。バッテリーケース３は樹脂製であることなどから、
バッテリーケース３の内面３Ａに到達した超音波Ｕは、
その僅かな部分が空気５へ通過し、通過波Ｔ１となる。
従って、バッテリーケース３の内面３Ａに到達した超音
波Ｕの大部分は、バッテリーケース３の内面３Ａに存在
する境界において、バッテリーケース３中を伝播する超
音波Ｕが初めて反射して発生する内面反射波Ｒ２となる
ので、超音波センサー１０の超音波素子１１で受信され
た内面反射波Ｒ２の出力電圧は大きい。Further, the ultrasonic waves U propagated into the battery case 3 reach the inner surface 3A of the battery case 3. Here, a boundary between the inner surface 3A of the battery case 3 and the air 5 exists on the inner surface 3A of the battery case 3. Since the battery case 3 is made of resin,
The ultrasonic waves U reaching the inner surface 3A of the battery case 3
A small part thereof passes through the air 5 and becomes a passing wave T1.
Therefore, most of the ultrasonic waves U reaching the inner surface 3A of the battery case 3 are reflected at the boundary existing on the inner surface 3A of the battery case 3 by the inner surface reflection generated by the ultrasonic waves U propagating in the battery case 3 for the first time. Since the wave R2 is generated, the output voltage of the internally reflected wave R2 received by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 is large.
【００３０】尚、図２の受信波形Ａにおいて、波形Ｒ０
は、超音波センサー１０の超音波素子１１から送信され
た超音波Ｕの直接波である。また、時間ｔ１は、超音波
センサー１０の超音波素子１１で超音波Ｕを送信してか
ら接触面反射波Ｒ１を受信するまでの時間（接触面反射
波Ｒ１の遅延時間ｔ１）であって、約０．６μｓであ
る。また、時間ｔ２は、超音波センサー１０の超音波素
子１１で超音波Ｕを送信してから内面反射波Ｒ２を受信
するまでの時間（内面反射波Ｒ２の遅延時間ｔ２）であ
って、約１．４μｓである。In the received waveform A shown in FIG.
Is a direct wave of the ultrasonic wave U transmitted from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10. The time t1 is a time from the transmission of the ultrasonic wave U by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 to the reception of the contact surface reflected wave R1 (the delay time t1 of the contact surface reflected wave R1). It is about 0.6 μs. The time t2 is a time from transmission of the ultrasonic wave U by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 to reception of the internal reflected wave R2 (delay time t2 of the internal reflected wave R2), and is about 1 .4 μs.
【００３１】図３は、超音波センサー１０をバッテリー
ケース３の外面３Ｂに接触させた際に、超音波センサー
１０の接触点がバッテリー液４の液面レベルより下に位
置するときの、超音波探傷器２０で検出した超音波の反
射波の出力を、電圧軸（Ｖ）と時間軸（μｓ）の受信波
形Ｂで取り上げたものである。FIG. 3 shows an ultrasonic wave when the contact point of the ultrasonic sensor 10 is located below the liquid level of the battery liquid 4 when the ultrasonic sensor 10 is brought into contact with the outer surface 3 B of the battery case 3. The output of the reflected wave of the ultrasonic wave detected by the flaw detector 20 is taken as a reception waveform B on a voltage axis (V) and a time axis (μs).
【００３２】図３に示すように、超音波センサー１０の
超音波素子１１から送信された超音波Ｕは、超音波セン
サー１０中を伝播し、超音波センサー１０の接触面１０
Ａに到達する。ここでは、超音波センサー１０の接触面
１０Ａには、超音波センサー１０の接触面１０Ａとバッ
テリーケース３の外面３Ｂとの境界が存在する。そし
て、超音波センサー１０の接触面１０Ａに到達した超音
波Ｕは、その大部分がバッテリーケース３へ通過する。
従って、超音波センサー１０の接触面１０Ａに存在する
境界において、超音波センサー１０中を伝播する超音波
Ｕが初めて反射して発生する接触面反射波Ｒ３の大きさ
は僅かなものであり、超音波センサー１０の超音波素子
１１で受信された接触面反射波Ｒ３の出力電圧は小さ
い。As shown in FIG. 3, the ultrasonic wave U transmitted from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 propagates through the ultrasonic sensor 10 and contacts the contact surface 10 of the ultrasonic sensor 10.
Reach A. Here, the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 has a boundary between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the outer surface 3B of the battery case 3. Most of the ultrasonic waves U that have reached the contact surface 10 </ b> A of the ultrasonic sensor 10 pass through the battery case 3.
Accordingly, at the boundary existing on the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10, the magnitude of the contact surface reflected wave R3 generated by reflecting the ultrasonic wave U propagating through the ultrasonic sensor 10 for the first time is very small. The output voltage of the contact surface reflected wave R3 received by the ultrasonic element 11 of the acoustic wave sensor 10 is small.
【００３３】さらに、バッテリーケース３中に伝播した
超音波Ｕは、バッテリーケース３の内面３Ａに到達す
る。ここでは、バッテリーケース３の内面３Ａには、バ
ッテリーケース３の内面３Ａとバッテリー液４との境界
が存在する。そして、バッテリーケース３の内面３Ａに
到達した超音波Ｕは、その大部分がバッテリー液４へ、
通過波Ｔ２として通過する。従って、バッテリーケース
３の内面３Ａに存在する境界において、バッテリーケー
ス３中を伝播する超音波Ｕが初めて反射して発生する接
触面反射波Ｒ４の大きさは僅かなものであり、超音波セ
ンサー１０の超音波素子１１で受信された接触面反射波
Ｒ４の出力電圧も小さい。Further, the ultrasonic waves U propagated into the battery case 3 reach the inner surface 3A of the battery case 3. Here, a boundary between the inner surface 3A of the battery case 3 and the battery liquid 4 exists on the inner surface 3A of the battery case 3. Then, most of the ultrasonic waves U that have reached the inner surface 3A of the battery case 3,
It passes as a passing wave T2. Accordingly, at the boundary existing on the inner surface 3A of the battery case 3, the magnitude of the contact surface reflected wave R4 generated by the first reflection of the ultrasonic wave U propagating in the battery case 3 is small, and the ultrasonic sensor 10 The output voltage of the contact surface reflected wave R4 received by the ultrasonic element 11 is also small.
【００３４】尚、図３の受信波形Ｂにおいて、波形Ｒ０
は、超音波センサー１０の超音波素子１１から送信され
た超音波Ｕの直接波である。また、時間ｔ１は、超音波
センサー１０の超音波素子１１で超音波Ｕを送信してか
ら接触面反射波Ｒ３を受信するまでの時間（接触面反射
波Ｒ３の遅延時間ｔ１）であって、約０．６μｓであ
る。また、時間ｔ２は、超音波センサー１０の超音波素
子１１で超音波Ｕを送信してから内面反射波Ｒ４を受信
するまでの時間（内面反射波Ｒ３の遅延時間ｔ２）であ
って、約１．４μｓである。In the received waveform B shown in FIG.
Is a direct wave of the ultrasonic wave U transmitted from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10. The time t1 is the time from the transmission of the ultrasonic wave U by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 to the reception of the contact surface reflected wave R3 (the delay time t1 of the contact surface reflected wave R3). It is about 0.6 μs. The time t2 is a time from the transmission of the ultrasonic wave U by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 to the reception of the internal reflected wave R4 (the delay time t2 of the internal reflected wave R3), and is about 1 .4 μs.
【００３５】図４は、超音波センサー１０をバッテリー
ケース３の外面３Ｂから離間させたときの、超音波探傷
器２０で検出した超音波の反射波の出力を、電圧軸
（Ｖ）と時間軸（μｓ）の受信波形Ｃで取り上げたもの
である。FIG. 4 shows the output of the reflected ultrasonic wave detected by the ultrasonic flaw detector 20 when the ultrasonic sensor 10 is separated from the outer surface 3B of the battery case 3 by the voltage axis (V) and the time axis. (Μs).
【００３６】図４に示すように、超音波センサー１０の
超音波素子１１から送信された超音波Ｕは、超音波セン
サー１０中を伝播し、超音波センサー１０の接触面１０
Ａに到達する。ここでは、超音波センサー１０の接触面
１０Ａには、超音波センサー１０の接触面１０Ａと空気
６との境界が存在する。従って、超音波センサー１０の
接触面１０Ａに到達した超音波Ｕは、その僅かな部分が
空気６へ通過し、通過波Ｔ３となる。そして、超音波セ
ンサー１０の接触面１０Ａに到達した超音波Ｕの大部分
は、超音波センサー１０の接触面１０Ａに存在する境界
において、超音波センサー１０中を伝播する超音波Ｕが
初めて反射して発生する接触面反射波Ｒ５となるので、
超音波センサー１０の超音波素子１１で受信された接触
面反射波Ｒ５の出力電圧は大きい。As shown in FIG. 4, the ultrasonic wave U transmitted from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 propagates through the ultrasonic sensor 10 and contacts the contact surface 10 of the ultrasonic sensor 10.
Reach A. Here, a boundary between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the air 6 exists on the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10. Therefore, a small part of the ultrasonic wave U that has reached the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 passes through the air 6 and becomes a passing wave T3. Most of the ultrasonic waves U that have reached the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 are reflected for the first time by the ultrasonic waves U propagating through the ultrasonic sensor 10 at the boundary existing on the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10. And the contact surface reflected wave R5 is generated
The output voltage of the contact surface reflected wave R5 received by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 is large.
【００３７】尚、このときは、バッテリーケース３中に
伝播する超音波Ｕはほとんどないので、バッテリーケー
ス３の内面３Ａに存在する境界において、バッテリーケ
ース３中を伝播する超音波Ｕが初めて反射して発生する
接触面反射波は、超音波探傷器２０で検出できない。ま
た、図４の受信波形Ｃにおいて、波形Ｒ０は、超音波セ
ンサー１０の超音波素子１１から送信された超音波Ｕの
直接波である。また、時間ｔ１は、超音波センサー１０
の超音波素子１１で超音波Ｕを送信してから接触面反射
波Ｒ５を受信するまでの時間（接触面反射波Ｒ５の遅延
時間ｔ１）であって、約０．６μｓである。At this time, since there is almost no ultrasonic wave U propagating in the battery case 3, the ultrasonic wave U propagating in the battery case 3 is reflected for the first time at the boundary existing on the inner surface 3 A of the battery case 3. The reflected wave generated at the contact surface cannot be detected by the ultrasonic flaw detector 20. In the received waveform C of FIG. 4, a waveform R0 is a direct wave of the ultrasonic wave U transmitted from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10. Further, the time t1 is equal to the time of the ultrasonic sensor 10.
Is the time from transmission of the ultrasonic wave U by the ultrasonic element 11 to reception of the contact surface reflected wave R5 (delay time t1 of the contact surface reflected wave R5), which is approximately 0.6 μs.
【００３８】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の超音波液面レベル検査装置１では、樹脂製のバッテリ
ーケース３の外面３Ｂに接触させた超音波センサー１０
の超音波素子１１から超音波Ｕを送信することにより、
バッテリーケース３の内面３Ａに向かってバッテリーケ
ース３中に超音波Ｕを伝播させている。そして、バッテ
リーケース３の内面３Ａに到達した超音波Ｕは、その到
達点に存在する境界面において、バッテリーケース３中
を伝播する超音波Ｕとしては初めて反射し、内面反射波
Ｒ２、Ｒ４となる。かかる内面反射波Ｒ２、Ｒ４は、バ
ッテリーケース３の外面３Ｂに向かってバッテリーケー
ス３中を伝播するので、バッテリーケース３の外面３Ｂ
に接触させた超音波センサー１０の超音波素子１１で受
信される（図２、図３参照）。As described above in detail, in the ultrasonic liquid level inspection apparatus 1 of the present embodiment, the ultrasonic sensor 10 which is in contact with the outer surface 3B of the resin battery case 3
By transmitting the ultrasonic wave U from the ultrasonic element 11 of
The ultrasonic waves U propagate through the battery case 3 toward the inner surface 3A of the battery case 3. Then, the ultrasonic wave U that has reached the inner surface 3A of the battery case 3 is reflected for the first time as the ultrasonic wave U propagating in the battery case 3 at the boundary surface existing at the arrival point, and becomes internal reflected waves R2 and R4. . Since the inner surface reflected waves R2 and R4 propagate through the battery case 3 toward the outer surface 3B of the battery case 3, the outer surface 3B of the battery case 3
Is received by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 brought into contact with (see FIGS. 2 and 3).
【００３９】このとき、図２に示すように、バッテリー
ケース３の内面３Ａにおける超音波Ｕの到達点に、バッ
テリーケース３の内面３Ａと空気５との境界面が存在す
る場合には、かかる境界面で超音波Ｕの大部分が反射す
ることにより、内面反射波Ｒ２が発生する。一方、図３
に示すように、バッテリーケース３の内面３Ａにおける
超音波Ｕの到達点に、バッテリーケース３の内面３Ａと
バッテリー液４との境界面が存在する場合には、バッテ
リーケース３が樹脂製であることなどにより、かかる境
界面で超音波Ｕの大部分が通過してしまうので、内面反
射波Ｒ４は僅かに発生するにすぎない。At this time, as shown in FIG. 2, if the boundary between the inner surface 3A of the battery case 3 and the air 5 exists at the arrival point of the ultrasonic waves U on the inner surface 3A of the battery case 3, such a boundary exists. When most of the ultrasonic waves U are reflected by the surface, an internally reflected wave R2 is generated. On the other hand, FIG.
As shown in the figure, when the boundary surface between the inner surface 3A of the battery case 3 and the battery fluid 4 exists at the arrival point of the ultrasonic wave U on the inner surface 3A of the battery case 3, the battery case 3 must be made of resin. Due to the above, most of the ultrasonic waves U pass through such a boundary surface, so that the internally reflected wave R4 is generated only slightly.
【００４０】従って、バッテリーケース３の内面３Ａに
おける超音波Ｕの到達点に、空気５が存在するかバッテ
リー液４が存在するかによって、超音波センサー１０の
超音波素子１１で受信した内面反射波Ｒ２、Ｒ４の大き
さ（出力電圧）は著しく異なることになる。言い換えれ
ば、バッテリーケース３の内面３Ａにおける超音波Ｕの
到達点が、バッテリーケース３内のバッテリー液４の液
面より上に位置するか下に位置するかによって、超音波
センサー１０の超音波素子１１で受信した内面反射波Ｒ
２、Ｒ４の大きさ（出力電圧）は著しく異なる。Therefore, depending on whether the air 5 or the battery liquid 4 is present at the arrival point of the ultrasonic wave U on the inner surface 3A of the battery case 3, the internal reflected wave received by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 is determined. The magnitudes (output voltages) of R2 and R4 will be significantly different. In other words, the ultrasonic element of the ultrasonic sensor 10 depends on whether the arrival point of the ultrasonic wave U on the inner surface 3A of the battery case 3 is located above or below the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3. Internal reflected wave R received at 11
2. The size (output voltage) of R4 is significantly different.
【００４１】さらに、バッテリーケース３の内面３Ａに
おける超音波Ｕの到達点の高さは、バッテリーケース３
の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触点の高さ
でもあることから（図２、図３参照）、バッテリーケー
ス３の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触点
が、バッテリーケース３内のバッテリー液４の液面より
上に位置するか下に位置するかを、超音波センサー１０
の超音波素子１１で受信した内面反射波Ｒ２、Ｒ４の大
きさ（出力電圧）をもって判断することができる。これ
により、樹脂製のバッテリーケース３内のバッテリー液
４の液面レベルを検査することが可能となる。The height of the arrival point of the ultrasonic wave U on the inner surface 3A of the battery case 3 is
2 and 3, the contact point of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 corresponds to the height of the battery liquid in the battery case 3. Whether the ultrasonic sensor 10 is located above or below the liquid level of the ultrasonic sensor 10
Can be determined based on the magnitudes (output voltages) of the internal reflected waves R2 and R4 received by the ultrasonic element 11 of FIG. This makes it possible to inspect the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3 made of resin.
【００４２】また、超音波センサー１０の超音波素子１
１で超音波Ｕを送信してから内面反射波Ｒ２、Ｒ４を受
信するまでの時間（内面反射波Ｒ２、Ｒ４の遅延時間ｔ
１）は約１．４μｓであることを考慮すれば（図２の受
信波形Ａ、図３の受信波形Ｂ参照）、バッテリーケース
３の外面３Ｂに接触させた超音波センサー１０を接触さ
せながら移動させても、移動中の超音波センサー１０の
超音波素子１１で内面反射波Ｒ２、Ｒ４を正確に受信す
ることができる。The ultrasonic element 1 of the ultrasonic sensor 10
1 until the internal reflected waves R2, R4 are received (the delay time t of the internal reflected waves R2, R4)
Considering that (1) is about 1.4 μs (see the reception waveform A in FIG. 2 and the reception waveform B in FIG. 3), the ultrasonic sensor 10 that is in contact with the outer surface 3B of the battery case 3 moves while being in contact with the outer surface 3B. Even if this is done, the internal reflected waves R2 and R4 can be accurately received by the ultrasonic element 11 of the moving ultrasonic sensor 10.
【００４３】従って、バッテリーケース３の外面３Ｂに
接触させた超音波センサー１０を接触させながら適宜に
下方向へ移動させれば、図２の受信波形Ａの内面反射波
Ｒ２の大きさ（出力電圧）から、図３の受信波形Ｂの内
面反射波Ｒ４の大きさ（出力電圧）へ著しく変化するの
で、かかる変化が起きる超音波センサー１０の接触点を
特定することより、バッテリーケース３内のバッテリー
液４の液面の位置を正確に検知することができる。ま
た、バッテリーケース３の外面３Ｂに接触させた超音波
センサー１０を接触させながら適宜に上方向へ移動させ
れば、図３の受信波形Ｂの内面反射波Ｒ４の大きさ（出
力電圧）から、図２の受信波形Ａの内面反射波Ｒ２の大
きさ（出力電圧）へ著しく変化するので、かかる変化が
起きる超音波センサー１０の接触点を特定することよ
り、バッテリーケース３内のバッテリー液４の液面の位
置を正確に検知することができる。Therefore, if the ultrasonic sensor 10 in contact with the outer surface 3B of the battery case 3 is appropriately moved downward while making contact with the outer surface 3B, the magnitude of the internal reflected wave R2 of the received waveform A in FIG. ) Significantly changes to the magnitude (output voltage) of the internal reflected wave R4 of the received waveform B in FIG. 3, and by specifying the contact point of the ultrasonic sensor 10 where such a change occurs, the battery in the battery case 3 is determined. The position of the liquid surface of the liquid 4 can be accurately detected. If the ultrasonic sensor 10 in contact with the outer surface 3B of the battery case 3 is appropriately moved upward while making contact with the outer surface 3B, the magnitude (output voltage) of the inner reflected wave R4 of the received waveform B in FIG. Since the magnitude (output voltage) of the internal reflected wave R2 of the received waveform A in FIG. 2 significantly changes, the contact point of the ultrasonic sensor 10 at which such a change occurs is identified, so that the battery liquid 4 in the battery case 3 is removed. The position of the liquid level can be accurately detected.
【００４４】また、超音波センサー１０の超音波素子１
１から送信した超音波Ｕは、超音波センサー１０の接触
面１０Ａに向かって超音波センサー１０中を伝播してい
る。そして、超音波センサー１０の接触面１０Ａに到達
した超音波Ｕは、その到達点に存在する境界面におい
て、超音波センサー１０中を伝播する超音波Ｕとしては
初めて反射し、接触面反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５となる。
かかる接触面反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５は、超音波センサ
ー１０の超音波素子１１に向かって超音波センサー１０
中を伝播するので、超音波センサー１０の超音波素子１
１で受信される（図２、図３、図４参照）。The ultrasonic element 1 of the ultrasonic sensor 10
The ultrasonic wave U transmitted from 1 propagates through the ultrasonic sensor 10 toward the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10. The ultrasonic wave U that has reached the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 is reflected for the first time as the ultrasonic wave U propagating through the ultrasonic sensor 10 at the boundary surface existing at the arrival point, and the contact surface reflected wave R1 , R3 and R5.
The contact surface reflected waves R1, R3, R5 are transmitted toward the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 by the ultrasonic sensor 10
The ultrasonic element 1 of the ultrasonic sensor 10
1 (see FIGS. 2, 3 and 4).
【００４５】このとき、例えば、図４に示すように、バ
ッテリーケース３の外面３Ｂに対して超音波センサー１
０の接触状態が悪い場合には、超音波センサー１０の接
触面１０Ａとバッテリーケース３の外面３Ｂとの間に空
気６が介在するので、超音波センサー１０の接触面１０
Ａにおける超音波Ｕの到達点に、超音波センサー１０の
接触面１０Ａと空気６との境界面が存在する。よって、
かかる境界面で超音波Ｕの大部分が反射することより、
接触面反射波Ｒ５が発生する。一方、図２や図３に示す
ように、バッテリーケース３の外面３Ｂに対して超音波
センサー１０の接触状態が良い場合には、超音波センサ
ー１０の接触面１０Ａとバッテリーケース３の外面３Ｂ
との間に空気６（図４参照）が介在しないので、超音波
センサー１０の接触面１０Ａにおける超音波Ｕの到達点
に、超音波センサー１０の接触面１０Ａとバッテリーケ
ース３の外面３Ｂとの境界面が存在する。よって、かか
る境界面で超音波Ｕの大部分が通過してしまうので、接
触面反射波Ｒ１、Ｒ３は僅かに発生するにすぎない。At this time, for example, as shown in FIG.
When the contact state of the ultrasonic sensor 10 is poor, the air 6 is interposed between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the outer surface 3B of the battery case 3, so that the contact surface 10
A boundary between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the air 6 exists at the arrival point of the ultrasonic wave U in A. Therefore,
Most of the ultrasonic waves U are reflected at such an interface,
A contact surface reflected wave R5 is generated. On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, when the contact state of the ultrasonic sensor 10 with the outer surface 3B of the battery case 3 is good, the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the outer surface 3B of the battery case 3
Since the air 6 (see FIG. 4) does not intervene between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the outer surface 3B of the battery case 3 at the arrival point of the ultrasonic wave U on the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10. There is an interface. Therefore, most of the ultrasonic waves U pass through such a boundary surface, and the contact surface reflected waves R1 and R3 are generated only slightly.
【００４６】従って、超音波センサー１０の接触面１０
Ａにおける超音波Ｕの到達点に、空気６が存在するかバ
ッテリーケース３の外面３Ｂが存在するかによって、超
音波センサー１０の超音波素子１１で受信した接触面反
射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５の大きさ（出力電圧）が著しく異
なることになる。言い換えれば、バッテリーケース３の
外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触状態の良否
によって、超音波センサー１０の超音波素子１１で受信
した接触面反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５の大きさ（出力電
圧）が著しく異なることになる。これにより、超音波セ
ンサー１０をバッテリーケース３の外面３Ｂに正しく接
触させることができる。従って、バッテリーケース３内
のバッテリー液４の液面レベルの検査を確実に行うこと
ができる。Therefore, the contact surface 10 of the ultrasonic sensor 10
The contact surface reflected waves R1, R3, and R5 received by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 depend on whether the air 6 or the outer surface 3B of the battery case 3 exists at the arrival point of the ultrasonic wave U in A. The magnitude (output voltage) will be significantly different. In other words, the magnitude (output voltage) of the contact surface reflected waves R1, R3, R5 received by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 depends on the quality of the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3. It will be significantly different. Thereby, the ultrasonic sensor 10 can be correctly brought into contact with the outer surface 3B of the battery case 3. Therefore, the inspection of the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3 can be reliably performed.
【００４７】また、図２の受信波形Ａや図３の受信波形
Ｂが示すように、超音波センサー１０の超音波素子１１
で超音波Ｕを送信してから内面反射波Ｒ２、Ｒ４を受信
するまでの時間（内面反射波Ｒ２、Ｒ４の遅延時間ｔ
２）は、バッテリーケース３の内面３Ａと空気５との境
界面で超音波Ｕが反射することより内面反射波Ｒ２が発
生する場合（図２参照）でも、バッテリーケース３の内
面３Ａとバッテリー液４との境界面で超音波Ｕが反射す
ることより内面反射波Ｒ４が発生する場合（図３参照）
でも、いずれも約１．４μｓで同じである。As shown by the reception waveform A in FIG. 2 and the reception waveform B in FIG. 3, the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10
From the transmission of the ultrasonic wave U to the reception of the internal reflected waves R2 and R4 (the delay time t of the internal reflected waves R2 and R4).
2), even when the inner surface reflected wave R2 is generated by the reflection of the ultrasonic wave U at the boundary surface between the inner surface 3A of the battery case 3 and the air 5 (see FIG. 2), the inner surface 3A of the battery case 3 is When the ultrasonic wave U is reflected at the boundary surface with the inner surface 4, an internally reflected wave R4 is generated (see FIG. 3).
However, the same is true in each case for about 1.4 μs.
【００４８】従って、内面反射波Ｒ２、Ｒ４の大きさ
（出力電圧）と遅延時間ｔ２に基づいて、図５、図６、
図７に示すように、第１ゲートＧ１を設ければ、出力電
圧方向の第１ゲートＧ１の範囲外に内面反射波Ｒ２、Ｒ
４が存在するか否かによって、バッテリーケース３の外
面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触点が、バッテ
リーケース３内のバッテリー液４の液面より上に位置す
るか下に位置するかを判断できるので、バッテリーケー
ス３内のバッテリー液４の液面レベルを検査することが
可能となる。図５、図６、図７では、超音波センサー１
０の超音波素子１１で超音波Ｕを送信した時点を時間的
原点として、約１．２μｓ〜約１．６μｓの時間に、出
力電圧が−０．４Ｖ〜＋０．４Ｖの範囲の第１ゲートＧ
１が設けられている。このように、第１ゲートＧ１は、
実験により、個別具体的に設けられている。Therefore, based on the magnitudes (output voltages) of the internal reflected waves R2 and R4 and the delay time t2, FIGS.
As shown in FIG. 7, if the first gate G1 is provided, the internal reflected waves R2 and R2 will be out of the range of the first gate G1 in the output voltage direction.
It can be determined whether the contact point of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is located above or below the level of the battery liquid 4 in the battery case 3 depending on whether or not the battery case 4 is present. Therefore, the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3 can be inspected. 5, 6, and 7, the ultrasonic sensor 1
The first gate whose output voltage is in the range of -0.4 V to +0.4 V at a time of about 1.2 μs to about 1.6 μs, with the time point at which the ultrasonic wave U is transmitted by the ultrasonic element 11 of 0 being the time origin. G
1 is provided. Thus, the first gate G1
It is provided individually and specifically by experiments.
【００４９】同様に、図２の受信波形Ａや図３の受信波
形Ｂや図４の受信波形Ｃが示すように、超音波センサー
１０の超音波素子１１で超音波Ｕを送信してから接触面
反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５を受信するまでの時間（接触面
反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５の遅延時間ｔ１）は、超音波セ
ンサー１０の接触面１０Ａと空気６との境界面で超音波
Ｕが反射することより接触面反射波Ｒ５が発生する場合
（図４参照）でも、超音波センサー１０の接触面１０Ａ
とバッテリーケース３の外面３Ｂとの境界面で超音波Ｕ
が反射することより接触面反射波Ｒ１、Ｒ３が発生する
場合（図２、図３参照）でも、いずれも約０．６μｓで
同じである。Similarly, as shown by the reception waveform A in FIG. 2, the reception waveform B in FIG. 3, and the reception waveform C in FIG. The time until the surface reflected waves R1, R3, and R5 are received (the delay time t1 of the contact surface reflected waves R1, R3, and R5) is determined by the ultrasonic wave U at the boundary between the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10 and the air 6. When the contact surface reflected wave R5 is generated due to the reflection of the light (see FIG. 4), the contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10
At the boundary between the battery and the outer surface 3B of the battery case 3
Even when the contact surface reflected waves R1 and R3 are generated due to the reflection (see FIGS. 2 and 3), the same is obtained in about 0.6 μs.
【００５０】従って、接触面反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５の
大きさ（出力電圧）と遅延時間ｔ１に基づいて、図５、
図６、図７に示すように、第２ゲートＧ２を設ければ、
出力電圧方向の第２ゲートＧ２の範囲外に接触面反射波
Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が存在するか否かによって、バッテリ
ーケース３の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接
触状態の良否を判断することができる。図５、図６、図
７では、超音波センサー１０の超音波素子１１で超音波
Ｕを送信した時点を時間的原点として、約０．４μｓ〜
約０．８μｓの時間に、出力電圧が−０．４Ｖ〜＋０．
４Ｖの範囲の第２ゲートＧ２が設けられている。このよ
うに、第２ゲートは、実験により、個別具体的に設けら
れる。Therefore, based on the magnitudes (output voltages) of the contact surface reflected waves R1, R3, R5 and the delay time t1, FIG.
As shown in FIGS. 6 and 7, if the second gate G2 is provided,
The quality of the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 can be determined based on whether or not the contact surface reflected waves R1, R3, R5 exist outside the range of the second gate G2 in the output voltage direction. it can. 5, 6, and 7, a time point when the ultrasonic wave U is transmitted by the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 is set as a time origin, and about 0.4 μs to
During a time period of about 0.8 μs, the output voltage changes from −0.4 V to +0.
A second gate G2 in a range of 4V is provided. Thus, the second gates are individually and specifically provided by experiments.
【００５１】尚、図５は、図２の受信波形Ａに、第１ゲ
ートＧ１と第２ゲートＧ２とを重ねて記載したものであ
る。また、図６は、図３の受信波形Ｂに、第１ゲートＧ
１と第２ゲートＧ２とを重ねて記載したものである。ま
た、図７は、図４の受信波形Ｃに、第１ゲートＧ１と第
２ゲートＧ２とを重ねて記載したものである。FIG. 5 shows the reception waveform A of FIG. 2 with a first gate G1 and a second gate G2 superimposed. FIG. 6 shows the reception waveform B of FIG.
1 and the second gate G2 are overlapped. FIG. 7 shows the reception waveform C of FIG. 4 with a first gate G1 and a second gate G2 superimposed.
【００５２】次に、上述したバッテリー液４の液面レベ
ルの検査原理を使用した、本実施の形態の超音波液面レ
ベル検査装置１の処理手順を、図１のフローチャート図
に基づいて説明する。先ず、Ｓ１において、超音波セン
サー１０をバッテリーケース３の外面３Ｂに接触させ
る。このとき、バッテリーケース３の外面３Ｂにおける
超音波センサー１０の接触点の高さは、バッテリー液４
の液面レベルの「点検高さ」を僅かな余裕をもってみた
すものとする。そして、超音波センサー１０の超音波素
子１１から超音波Ｕを送信させた後、超音波センサー１
０の超音波素子１１で超音波Ｕの反射波を受信する。図
２〜図７の場合では、超音波Ｕが送信された直後は、超
音波Ｕの直接波Ｒ０が受信される。また、超音波Ｕが送
信されてから約０．６μｓが経過した後には、接触面反
射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が受信される。さらに、超音波Ｕ
が送信されてから約１．４μｓが経過した後には、内面
反射波Ｒ２、Ｒ４が受信される。Next, the processing procedure of the ultrasonic liquid level inspection apparatus 1 of the present embodiment using the above-described principle of inspecting the liquid level of the battery liquid 4 will be described with reference to the flowchart of FIG. . First, in S1, the ultrasonic sensor 10 is brought into contact with the outer surface 3B of the battery case 3. At this time, the height of the contact point of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is
The "inspection height" of the liquid level shall be met with a margin. Then, after transmitting the ultrasonic wave U from the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10, the ultrasonic sensor 1
The reflected wave of the ultrasonic wave U is received by the ultrasonic element 11 of zero. In the case of FIGS. 2 to 7, immediately after the transmission of the ultrasonic wave U, the direct wave R0 of the ultrasonic wave U is received. After about 0.6 μs elapses from the transmission of the ultrasonic wave U, the contact surface reflected waves R1, R3, and R5 are received. Further, the ultrasonic wave U
After about 1.4 μs elapses from the transmission of the internal reflection waves, the internally reflected waves R2 and R4 are received.
【００５３】次のＳ２では、出力電圧方向の第２ゲート
Ｇ２の範囲外に、超音波センサー１０の超音波素子１１
で受信した超音波Ｕの反射波（接触面反射波Ｒ１、Ｒ
３、Ｒ５）が存在するか否かを判断する。出力電圧方向
の第２ゲートＧ２の範囲外に存在しないと判断した場合
には（Ｓ２：Ｎｏ）、Ｓ３に進み、バッテリーケース３
の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触状態は良
いと判断して、超音波探傷器２０のセットランプ２１Ａ
を点灯させる（図５、図６、図８参照）。これにより、
作業者に対して、バッテリーケース３の外面３Ｂにおけ
る超音波センサー１０の接触状態は良いことを伝える。
一方、出力電圧方向の第２ゲートＧ２の範囲外に存在す
ると判断した場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、Ｓ４に進み、
バッテリーケース３の外面３Ｂにおける超音波センサー
１０の接触状態は悪いと判断して、超音波探傷器２０の
セットランプ２１Ｂを点灯させる。これにより、作業者
に対して、バッテリーケース３の外面３Ｂにおける超音
波センサー１０の接触状態は悪いことを伝える（図７、
図８参照）。そして、Ｓ１に戻って、超音波センサー１
０をバッテリーケース３の外面３Ｂに接触させる作業を
改めて行う。In the next S2, the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 is moved out of the range of the second gate G2 in the output voltage direction.
Waves of the ultrasonic wave U received at (contact surface reflected waves R1, R
3, R5) is determined. If it is determined that it is not outside the range of the second gate G2 in the output voltage direction (S2: No), the process proceeds to S3 and the battery case 3
The contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the ultrasonic flaw detector 20 is determined to be good, and the set lamp 21A of the ultrasonic flaw detector 20 is determined.
Is turned on (see FIGS. 5, 6, and 8). This allows
The worker is informed that the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is good.
On the other hand, when it is determined that the second gate G2 is outside the range of the second gate G2 in the output voltage direction (S2: Yes), the process proceeds to S4.
It is determined that the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is bad, and the set lamp 21B of the ultrasonic flaw detector 20 is turned on. This informs the worker that the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is bad (FIG. 7, FIG.
See FIG. 8). Then, returning to S1, the ultrasonic sensor 1
The operation of bringing 0 into contact with the outer surface 3B of the battery case 3 is performed again.
【００５４】次のＳ５では、出力電圧方向の第１ゲート
Ｇ１の範囲外に、超音波センサー１０の超音波素子１１
で受信した超音波Ｕの反射波（内面反射波Ｒ２、Ｒ３）
が存在するか否かを判断する。出力電圧方向の第１ゲー
トＧ１の範囲外に存在しないと判断した場合には（Ｓ
５：Ｎｏ）、バッテリーケース３の外面３Ｂにおける超
音波センサー１０の接触点の高さが、バッテリーケース
３内のバッテリー液４の液面より下に位置していること
から、Ｓ６へ進み、バッテリー液４の液面レベルはその
「点検高さ」をみたすものと判断して、超音波探傷器２
０の液面ランプ２２Ａを点灯させた後、本処理を終了す
る（図５、図６、図８参照）。これにより、作業者に対
して、バッテリー液４の液面レベルはその「点検高さ」
をみたしていることを伝える。In the next S5, the ultrasonic element 11 of the ultrasonic sensor 10 is moved out of the range of the first gate G1 in the output voltage direction.
(Ultrasonic reflected waves R2, R3)
It is determined whether or not exists. If it is determined that the first gate G1 does not exist outside the range of the first gate G1 in the output voltage direction, (S
5: No), since the height of the contact point of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is lower than the level of the battery liquid 4 in the battery case 3, the process proceeds to S6, It is determined that the liquid level of the liquid 4 satisfies the “inspection height”, and the ultrasonic flaw detector 2
After turning on the liquid level lamp 22A of 0, the present process is terminated (see FIGS. 5, 6, and 8). Thus, for the operator, the liquid level of the battery fluid 4 is set to the "inspection height".
Tell that you have met.
【００５５】一方、出力電圧方向の第１ゲートＧ１の範
囲外に存在すると判断した場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、
バッテリーケース３の外面３Ｂにおける超音波センサー
１０の接触点の高さが、バッテリーケース３内のバッテ
リー液４の液面より上に位置していることから、Ｓ７へ
進み、バッテリー液４の液面レベルはその「点検高さ」
をみたさないものと判断して、超音波探傷器２０の液面
ランプ２２Ｂを点灯させた後、本処理を終了する（図
７、図８参照）。これにより、作業者に対して、バッテ
リー液４の液面レベルはその「点検高さ」をみたしてい
ないことを伝える。On the other hand, if it is determined that the current is outside the range of the first gate G1 in the output voltage direction (S5: Yes),
Since the height of the contact point of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is higher than the level of the battery solution 4 in the battery case 3, the process proceeds to S7, and the level of the battery solution 4 The level is the "inspection height"
Is determined not to be satisfied, the liquid level lamp 22B of the ultrasonic flaw detector 20 is turned on, and the present process is terminated (see FIGS. 7 and 8). Thereby, the operator is informed that the liquid level of the battery liquid 4 does not satisfy the “check height”.
【００５６】すなわち、本実施の形態の超音波液面レベ
ル検査装置１では、樹脂製のバッテリーケース３の内面
３Ａに存在する境界面でバッテリーケース３中を伝播す
る超音波Ｕが最初に反射して発生する内面反射波Ｒ２、
Ｒ４の大きさ（出力電圧）をもって、バッテリーケース
３の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触点が、
バッテリーケース３内のバッテリー液４の液面より上に
位置するか下に位置するかを判断するので（図１のＳ
５）、超音波Ｕによるバッテリー液４の液面レベルの検
査を簡明な原理で行うことができる。That is, in the ultrasonic liquid level inspection apparatus 1 of the present embodiment, the ultrasonic waves U propagating in the battery case 3 are first reflected at the boundary surface existing on the inner surface 3A of the resin battery case 3. Internally generated reflected wave R2,
With the size of R4 (output voltage), the contact point of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3
Since it is determined whether the battery is located above or below the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3 (S in FIG. 1)
5) The inspection of the liquid level of the battery liquid 4 by the ultrasonic waves U can be performed according to a simple principle.
【００５７】また、超音波センサー１０の接触面１０Ａ
に存在する境界面で超音波センサー１０中を伝播する超
音波Ｕが最初に反射して発生する接触面反射波Ｒ１、Ｒ
３、Ｒ５の大きさ（出力電圧）をもって、バッテリーケ
ース３の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触状
態の良否を判断するので（図１のＳ２）、超音波センサ
ー１０がバッテリーケース３の外面３Ｂに正しく接触し
ているか否かを検知できる。The contact surface 10A of the ultrasonic sensor 10
The ultrasonic waves U propagating through the ultrasonic sensor 10 at the boundary surface existing at the first time are reflected first, and the contact surface reflected waves R1 and R are generated.
3, the magnitude (output voltage) of R5 determines whether or not the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is good (S2 in FIG. 1). It is possible to detect whether or not the user is correctly touching.
【００５８】また、内面反射波Ｒ２、Ｒ４の大きさ（出
力電圧）と遅延時間ｔ２に基づいて第１ゲートＧ１を設
けており、出力電圧方向の第１ゲートＧ１の範囲外に内
面反射波Ｒ２、Ｒ４が存在するか否かによって（図１の
Ｓ５）、バッテリーケース３内のバッテリー液４の液面
レベルを検査することができ、接触面反射波Ｒ１、Ｒ
３、Ｒ５の大きさ（出力電圧）と遅延時間ｔ１に基づい
て第２ゲートＧ２を設けており、出力電圧方向の第２ゲ
ートＧ２の範囲外に接触面反射波Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５が存
在するか否かによって（図１のＳ２）、バッテリーケー
ス３の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触状態
の良否を判断することができるので、バッテリーケース
３内のバッテリー液４の液面レベルの検査や、バッテリ
ーケース３の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接
触状態の良否の判断を、迅速かつ明確に行うことができ
る。Further, a first gate G1 is provided based on the magnitude (output voltage) of the internal reflected waves R2 and R4 and the delay time t2, and the internal reflected wave R2 is provided outside the range of the first gate G1 in the output voltage direction. , R4 (S5 in FIG. 1), the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3 can be inspected, and the contact surface reflected waves R1, R
3, the second gate G2 is provided based on the magnitude (output voltage) of R5 and the delay time t1, and the contact surface reflected waves R1, R3, R5 exist outside the range of the second gate G2 in the output voltage direction. Whether the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 is good or not (S2 in FIG. 1) can be determined, so that the liquid level of the battery solution 4 in the battery case 3 can be inspected. In addition, the quality of the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 can be quickly and clearly determined.
【００５９】また、バッテリー２が自動車に搭載された
ものである場合には、かかるバッテリー２のほとんどが
樹脂製のバッテリーケース３を有するものであることか
ら、上述した効果は大きなものとなり、さらに、従来技
術とは異なり、バッテリー２のキャップを開けたり、バ
ッテリー２を揺らしたり、バッテリー２に照明の光を当
てるなどして、バッテリー液４の液面を作業者の目視で
確認する必要はなく、作業者が超音波センサー１０をバ
ッテリーケース３の外面３Ｂに接触させるだけで正確に
検査できるので、バッテリー液４の液面レベルの検査の
作業性や信頼性が向上する。When the battery 2 is mounted on an automobile, most of the battery 2 has the battery case 3 made of resin, so that the above-mentioned effects are significant. Unlike the prior art, there is no need to visually check the liquid level of the battery liquid 4 by opening the cap of the battery 2, shaking the battery 2, illuminating the battery 2 with light, etc. Since the operator can accurately perform the inspection simply by bringing the ultrasonic sensor 10 into contact with the outer surface 3B of the battery case 3, the workability and reliability of the inspection of the liquid level of the battery liquid 4 are improved.
【００６０】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態の超音波液面レベル
検査装置１では、バッテリーケース３内のバッテリー液
４の液面レベルの検査結果や、バッテリーケース３の外
面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触状態の良否の
判断結果を、超音波探傷器２０に設けられたセットラン
プ２１Ａ、２１Ｂと液面ランプ２２Ａ、２２Ｂの点灯で
作業者に知らせていたが、警告音などの発生によって作
業者に知らせてもよい。また、超音波探傷器２０のモニ
タに第１ゲートＧ１と第２ゲートＧ２とを表示させて、
超音波探傷器２０のモニタを図５、図６、図７のように
出力させることより、バッテリーケース３内のバッテリ
ー液４の液面レベルを検査したり、バッテリーケース３
の外面３Ｂにおける超音波センサー１０の接触状態の良
否の判断してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the ultrasonic liquid level inspection apparatus 1 of the present embodiment, the inspection result of the liquid level of the battery liquid 4 in the battery case 3 and the quality of the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B of the battery case 3 are good. Was notified to the operator by turning on the set lamps 21A and 21B and the liquid level lamps 22A and 22B provided in the ultrasonic flaw detector 20, but the operator may be notified by generating a warning sound or the like. . Also, the first gate G1 and the second gate G2 are displayed on the monitor of the ultrasonic flaw detector 20,
By outputting the monitor of the ultrasonic flaw detector 20 as shown in FIGS. 5, 6, and 7, the liquid level of the battery solution 4 in the battery case 3 can be inspected, and the battery case 3 can be inspected.
The quality of the contact state of the ultrasonic sensor 10 on the outer surface 3B may be determined.
【００６１】また、バッテリー２は自動車に搭載された
ものであったが、バッテリーケース３が樹脂製のもので
あれば、自動車に搭載されたもの以外のものでもよい。Although the battery 2 is mounted on an automobile, the battery 2 may be other than that mounted on an automobile as long as the battery case 3 is made of resin.
【００６２】[0062]
【発明の効果】本発明の超音波液面レベル検査装置で
は、樹脂製のバッテリーケースの内面に存在する境界面
でバッテリーケース中を伝播する超音波が最初に反射し
て発生する内面反射波の大きさをもって、バッテリーケ
ースの外面における超音波センサーの接触点が、バッテ
リーケース内のバッテリー液の液面より上に位置するか
下に位置するかを判断するので、超音波によるバッテリ
ー液の液面レベルの検査を簡明な原理で行うことができ
る。According to the ultrasonic liquid surface level inspection apparatus of the present invention, the ultrasonic wave propagating in the battery case at the boundary existing on the inner surface of the resin case is first reflected by the internal surface reflected wave. Determines whether the contact point of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case is located above or below the liquid level of the battery liquid in the battery case. Level inspection can be performed on a simple principle.
【００６３】また、超音波センサーの接触面に存在する
境界面で超音波センサー中を伝播する超音波が最初に反
射して発生する接触面反射波の大きさをもって、バッテ
リーケースの外面における超音波センサーの接触状態の
良否を判断するので、超音波センサーがバッテリーケー
スの外面に正しく接触しているか否かを検知できる。Also, the ultrasonic wave propagating through the ultrasonic sensor at the boundary surface existing at the contact surface of the ultrasonic sensor is first reflected and the magnitude of the contact surface reflected wave generated by the ultrasonic wave on the outer surface of the battery case is determined. Since the quality of the contact state of the sensor is determined, it is possible to detect whether the ultrasonic sensor is correctly contacting the outer surface of the battery case.
【００６４】また、内面反射波の大きさと遅延時間に基
づいて第１ゲートを設ければ、かかる第１ゲートの範囲
外に内面反射波が存在するか否かによって、バッテリー
ケース内のバッテリー液の液面レベルを検査することが
でき、接触面反射波の大きさと遅延時間に基づいて第２
ゲートを設ければ、かかる第２ゲートの範囲外に接触面
反射波が存在するか否かによって、バッテリーケースの
外面における超音波センサーの接触状態の良否を判断す
ることができるので、バッテリーケース内のバッテリー
液の液面レベルの検査や、バッテリーケースの外面にお
ける超音波センサーの接触状態の良否の判断を、迅速か
つ明確に行うことができる。Further, if the first gate is provided based on the magnitude of the internal reflected wave and the delay time, it is determined whether or not the internal reflected wave exists outside the range of the first gate. The liquid level can be inspected, and a second level can be determined based on the magnitude and delay time of the reflected wave on the contact surface.
If a gate is provided, the quality of the contact state of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case can be determined based on whether or not the contact surface reflected wave exists outside the range of the second gate. Inspection of the liquid level of the battery liquid and determination of the contact state of the ultrasonic sensor on the outer surface of the battery case can be quickly and clearly performed.
【００６５】また、バッテリーが自動車に搭載されたも
のである場合には、かかるバッテリーのほとんどが樹脂
製のバッテリーケースを有するものであることから、上
述した効果は大きなものとなり、さらに、従来技術とは
異なり、バッテリーのキャップを開けたり、バッテリー
を揺らしたり、バッテリーに照明の光を当てるなどし
て、バッテリー液の液面を作業者の目視で確認する必要
はなく、作業者が超音波センサーをバッテリーケースの
外面に接触させるだけで正確に検査できるので、バッテ
リー液の液面レベルの検査の作業性や信頼性が向上す
る。When the battery is mounted on an automobile, most of the batteries have a battery case made of resin, so that the above-mentioned effects are significant. Unlike the above, there is no need to open the cap of the battery, shake the battery, or illuminate the battery with illumination light. Since the inspection can be performed accurately only by contacting the outer surface of the battery case, the workability and reliability of the inspection of the battery liquid level are improved.
【図１】超音波液面レベル検査装置のフローチャート図
である。FIG. 1 is a flowchart of an ultrasonic liquid level inspection apparatus.
【図２】超音波センサーをバッテリーケースの外面に接
触させた際に、超音波センサーの接触点がバッテリー液
の液面レベルより上に位置するときの、超音波探傷器で
検出した超音波の反射波の出力波形を示した図である。FIG. 2 shows the relationship between the ultrasonic sensor detected by the ultrasonic flaw detector and the contact point of the ultrasonic sensor when the ultrasonic sensor is brought into contact with the outer surface of the battery case when the contact point of the ultrasonic sensor is located above the liquid level of the battery liquid. FIG. 4 is a diagram illustrating an output waveform of a reflected wave.
【図３】超音波センサーをバッテリーケースの外面に接
触させた際に、超音波センサーの接触点がバッテリー液
の液面レベルより下に位置するときの、超音波探傷器で
検出した超音波の反射波の出力波形を示した図である。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ultrasonic sensor detected by the ultrasonic flaw detector and the contact point of the ultrasonic sensor when the ultrasonic sensor is in contact with the outer surface of the battery case when the contact point of the ultrasonic sensor is below the liquid level of the battery liquid. FIG. 4 is a diagram illustrating an output waveform of a reflected wave.
【図４】超音波センサーをバッテリーケースの外面から
離間させたときの、超音波探傷器で検出した超音波の反
射波の出力波形を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing output waveforms of reflected ultrasonic waves detected by the ultrasonic flaw detector when the ultrasonic sensor is separated from the outer surface of the battery case.
【図５】図２の受信波形に第１ゲートと第２ゲートを重
ねて表示した図である。FIG. 5 is a diagram in which a first gate and a second gate are superimposed and displayed on the reception waveform of FIG. 2;
【図６】図３の受信波形に第１ゲートと第２ゲートを重
ねて表示した図である。6 is a diagram in which a first gate and a second gate are superimposed on the reception waveform of FIG. 3 and displayed.
【図７】図４の受信波形に第１ゲートと第２ゲートを重
ねて表示した図である。7 is a diagram in which a first gate and a second gate are superimposed on the reception waveform of FIG.
【図８】超音波液面レベル検査装置の概要図である。FIG. 8 is a schematic diagram of an ultrasonic liquid level inspection device.
１ 超音波液面レベル検査装置 ２ バッテリー ３ バッテリーケース ３Ａ バッテリーケースの内面 ３Ｂ バッテリーケースの外面 １０ 超音波センサー １０Ａ 超音波センサーの接触面 Ｇ１ 第１ゲート Ｇ２ 第２ゲート Ｒ１、Ｒ３、Ｒ５ 接触面反射波 Ｒ２、Ｒ４ 内面反射波 ｔ１ 接触面反射波の遅延時間 ｔ２ 内面反射波の遅延時間 Ｕ 超音波 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic liquid level inspection apparatus 2 Battery 3 Battery case 3A Battery case inner surface 3B Battery case outer surface 10 Ultrasonic sensor 10A Ultrasonic sensor contact surface G1 First gate G2 Second gate R1, R3, R5 Contact surface reflection Wave R2, R4 Internal reflected wave t1 Contact surface reflected wave delay time t2 Internal reflected wave delay time U Ultrasound
Claims (4)
テリーに対し、前記バッテリーケースの外面に接触させ
た超音波センサーの超音波素子から超音波を送信させた
後、前記バッテリーケースの内面に存在する境界面で前
記超音波が最初に反射して発生する内面反射波を前記超
音波センサーの超音波素子で受信して、前記内面反射波
の大きさを評価指標とすることにより、前記バッテリー
ケース内のバッテリー液の液面レベルを検査することを
特徴とする超音波液面レベル検査装置。1. An ultrasonic sensor, which is in contact with an outer surface of a battery case, transmits ultrasonic waves to a battery having a battery case made of resin, and then exists on the inner surface of the battery case. By receiving the internal reflected wave generated by the ultrasonic wave being reflected first at the boundary surface by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor, and using the magnitude of the internal reflected wave as an evaluation index, the inside of the battery case An ultrasonic liquid level inspection device for inspecting a liquid level of a battery liquid.
査装置において、 前記超音波センサーの接触面に存在する境界面で前記超
音波が最初に反射して発生する接触面反射波を前記超音
波センサーの超音波素子で受信して、前記接触面反射波
の大きさを評価指標にすることにより、前記バッテリー
ケースの外面に対する前記超音波センサーの接触状態の
良否を判定することを特徴とする超音波液面レベル検査
装置。2. The ultrasonic liquid level inspection apparatus according to claim 1, wherein the contact surface reflected wave generated by first reflecting the ultrasonic wave at a boundary surface existing on the contact surface of the ultrasonic sensor is generated. Receiving by the ultrasonic element of the ultrasonic sensor, by using the magnitude of the contact surface reflected wave as an evaluation index, to determine the quality of the contact state of the ultrasonic sensor to the outer surface of the battery case, Ultrasonic liquid level inspection device.
査装置において、 前記バッテリーケース内のバッテリー液の液面レベルを
検査するための第１ゲートを前記内面反射波の大きさと
遅延時間に基づいて設けるとともに、前記バッテリーケ
ースの外面に対する前記超音波センサーの接触状態の良
否を判定するための第２ゲートを前記接触面反射波の大
きさと遅延時間に基づいて設けたことを特徴とする超音
波液面レベル検査装置。3. The ultrasonic liquid level inspection apparatus according to claim 2, wherein a first gate for inspecting the liquid level of the battery liquid in the battery case is provided in accordance with the magnitude of the internal reflected wave and the delay time. And a second gate for determining whether or not the ultrasonic sensor is in contact with the outer surface of the battery case based on the magnitude and delay time of the reflected wave on the contact surface. Sonic liquid level inspection device.
記載する超音波液面レベル検査装置において、 前記バッテリーは自動車に搭載されたものであることを
特徴とする超音波液面レベル検査装置。4. The ultrasonic liquid level inspection apparatus according to claim 1, wherein the battery is mounted on an automobile. Inspection equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11008846A JP2000205931A (en) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Ultrasonic liquid level inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11008846A JP2000205931A (en) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Ultrasonic liquid level inspection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205931A true JP2000205931A (en) | 2000-07-28 |
Family
ID=11704125
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11008846A Withdrawn JP2000205931A (en) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | Ultrasonic liquid level inspection device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000205931A (en) |
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1999
- 1999-01-18 JP JP11008846A patent/JP2000205931A/en not_active Withdrawn
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