JP2001108507A - Target type liquid level measuring method - Google Patents

Target type liquid level measuring method

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JP2001108507A
JP2001108507A JP28910199A JP28910199A JP2001108507A JP 2001108507 A JP2001108507 A JP 2001108507A JP 28910199 A JP28910199 A JP 28910199A JP 28910199 A JP28910199 A JP 28910199A JP 2001108507 A JP2001108507 A JP 2001108507A
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target
liquid
liquid level
ultrasonic
reflected
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JP28910199A
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Masahiro Nishikawa
雅弘 西川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a method for accurately measuring a liquid level by measuring acoustic velocity under a measuring condition and directly or indirectly utilizing the acoustic velocity value, independent of containers or the kinds of contained liquid and the variation of temperature of the liquid. SOLUTION: The target type liquid level measuring method relating to this invention is characterized that a first target T1 and a second target T2 are arranged in liquid 4 contained in a container 2 in a state being shifted in the depth direction of the liquid, a ultrasonic pulse is applied to a bottom wall back surface 16 of the container 2, reflected signals of the ultrasonic pulses from the first target T1, the second target T2, and a liquid surface 14 are received, and the liquid surface height H is measured from the received time information (t1, t2 and t3) on the reflected signals and the position information (Y1 and Y2) on the first target and the second target. Acoustic velocity V in the liquid is derived from the received time information and the position information, and the liquid surface height H is measured by directly utilizing the acoustic velocity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液化天然ガス、液化
プロパン等の液体を収容した容器内における液面位置の
測定方法に関し、更に詳細には、液体中に超音波反射部
材(以後ターゲットと称する)を設け、このターゲット
による反射信号を利用して液面位置を正確に測定できる
ようにしたターゲット式液面測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a liquid surface position in a container containing a liquid such as liquefied natural gas or liquefied propane, and more particularly, to an ultrasonic reflecting member (hereinafter referred to as a target) in a liquid. ), And relates to a target-type liquid level measuring method capable of accurately measuring the liquid level using the reflected signal from the target.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液面位置測定装置としては、例え
ば実開平2−100039号公報に記載されたような装
置が開発されている。この装置は、図10に示すよう
に、容器2の中に液体4を収容し、容器2内の底面6上
に圧電素子からなる超音波発受信器8を配置すると共
に、底壁10の裏面に電極12を設けることにより構成
されている。
2. Description of the Related Art As a conventional liquid surface position measuring apparatus, for example, an apparatus as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-100039 has been developed. In this apparatus, as shown in FIG. 10, a liquid 4 is accommodated in a container 2, an ultrasonic transmitter / receiver 8 made of a piezoelectric element is arranged on a bottom surface 6 in the container 2, and a back surface of the bottom wall 10 is provided. Is provided by providing an electrode 12.

【0003】また、この装置を用いた液面の測定は、次
のようにして行なわれる。即ち、超音波発受信器8より
液面14に向けて超音波パルスを発信し、液面14で反
射された超音波パルスを超音波発受信器8で受信する。
発信から受信までの時間をt、液面高さをH、液中音速
をVとすると、H=Vt/2により液面高さHを求める
ことができる。
The measurement of the liquid level using this apparatus is performed as follows. That is, an ultrasonic pulse is transmitted from the ultrasonic wave receiver 8 toward the liquid surface 14, and the ultrasonic pulse reflected by the liquid surface 14 is received by the ultrasonic wave receiver 8.
If the time from transmission to reception is t, the liquid level is H, and the sound velocity in the liquid is V, the liquid level H can be obtained from H = Vt / 2.

【0004】更に、他の従来装置としては、特開平2−
64314号公報に記載の装置がある。この装置では、
図11に示されているように、超音波発受信器8が底壁
10の裏面16に当接して配置されている。下面16に
配置している点が構造的に図10と異なっているだけ
で、液面高さの測定方法はず10の場合と同様である。
Further, another conventional apparatus is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
There is an apparatus described in Japanese Patent No. 64314. In this device,
As shown in FIG. 11, the ultrasonic wave receiver 8 is disposed in contact with the back surface 16 of the bottom wall 10. It is the same as the case of the method 10 for measuring the liquid level, except that the arrangement on the lower surface 16 is structurally different from FIG.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】これらの従来例の装置
に存在する根本的な欠点は、音速Vが不確定な点であ
る。音速Vは液体の種類により大幅に変わり、また同種
の液体であってもその温度によって増減する性質を有し
ている。液体の種類が変わったり、或いはその温度が変
わっても、同一の音速値を使って液面高さHを導出して
いたのでは、液面高さに相当な誤差を含むことになる。
A fundamental disadvantage of these prior art devices is that the velocity of sound V is uncertain. The sound velocity V varies greatly depending on the type of liquid, and even if it is the same type of liquid, it has the property of increasing or decreasing depending on the temperature. Even if the type of liquid changes or its temperature changes, if the liquid level height H is derived using the same sound velocity value, the liquid level level will include a considerable error.

【0006】本発明は、超音波を利用した従前の液面測
定に於ける上述の如き問題を解決しようとするものであ
り、測定条件下で音速を測定しながら、その音速値を間
接的又は直接的に利用することにより、容器内の液面高
さを正確に検出できるようにした液面測定方法を実現す
ることを、発明の主たる目的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above-described problem in the conventional liquid level measurement using ultrasonic waves, and to measure the sound velocity under measurement conditions, and indirectly or directly measure the sound velocity value. It is a main object of the present invention to realize a liquid level measurement method that can accurately detect the liquid level in a container by directly using the liquid level measurement method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係るターゲット
式液面測定方法は、上記課題を達成するためになされた
ものであり、請求項1の発明は、容器に収容した液体中
に第1ターゲットと第2ターゲットを液体の深さ方向に
ずらして配置し、前記容器の底壁裏面に超音波パルスを
発信し、前記第1ターゲット、第2ターゲットおよび液
面による超音波パルスの反射信号を受信し、これらの反
射信号の受信時間情報並びに第1ターゲットおよび第2
ターゲットの位置情報から液面高さを測定することを特
徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A target type liquid level measuring method according to the present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and the invention of claim 1 is directed to a method for measuring a liquid level in a liquid contained in a container. The target and the second target are displaced in the depth direction of the liquid, and an ultrasonic pulse is transmitted to the back surface of the bottom wall of the container, and reflected signals of the ultrasonic pulse by the first target, the second target, and the liquid surface are generated. Receiving, receiving time information of these reflected signals and the first target and the second target.
It is characterized in that the liquid level is measured from target position information.

【0008】請求項2の発明は、容器に収容した液体中
で底面から所定高さの位置にターゲットを配置し、前記
容器の底壁裏面に超音波パルスを発信し、前記ターゲッ
トおよび液面による超音波パルスの反射信号を受信し、
これらの反射信号の受信時間情報および前記ターゲット
の位置情報から液面高さを測定することを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, a target is disposed at a predetermined height from a bottom in a liquid contained in a container, an ultrasonic pulse is transmitted to the back surface of the bottom wall of the container, and the target and the liquid surface are used. Receiving the reflected signal of the ultrasonic pulse,
The liquid level is measured from the reception time information of these reflected signals and the position information of the target.

【0009】請求項3の発明は、前記受信時間情報およ
び前記位置情報から液体中の音速を導出し、この音速を
利用して液面高さを測定する請求項1又は2記載のター
ゲット式液面測定方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the target type liquid according to the first or second aspect, wherein a sound velocity in the liquid is derived from the reception time information and the position information, and the liquid level is measured using the sound velocity. This is a surface measurement method.

【0010】請求項4の発明は、前記ターゲットが水平
に配置された丸棒である請求項1、2又は3記載のター
ゲット式液面測定方法である。
A fourth aspect of the present invention is the target type liquid level measuring method according to the first, second or third aspect, wherein the target is a round bar arranged horizontally.

【0011】請求項5の発明は、前記第1ターゲットと
第2ターゲットを水平方向にずらして配置した請求項1
記載のターゲット式液面測定方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, the first target and the second target are displaced in the horizontal direction.
It is a target type liquid level measuring method described in the above.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明者等は、種々の異なる測定
環境下での音速を決定するために鋭意研究をした結果、
ターゲットと称する超音波反射部材を液体中に浸漬配置
し、このターゲットによる反射超音波信号から音速を決
定し、この音速を用いて液面反射信号から液面高さを導
出する方法を完成するに到った。以下、本発明に係るタ
ーゲット式液面測定方法の実施形態を図面に従って詳細
に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have made intensive studies to determine the speed of sound under various measurement environments,
An ultrasonic reflecting member called a target is immersed and arranged in a liquid, a sound speed is determined from a reflected ultrasonic signal from the target, and a liquid level height is derived from a liquid surface reflected signal using the sound speed. It has arrived. Hereinafter, an embodiment of a target type liquid level measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の第1実施形態の断面構成図
である。本図において、前記図10および図11と同一
部分には同一番号を符す。容器2には液体プロパン等の
液体4が収容されており、底壁10の底面6から液面ま
での高さをHとする。また、液体4の中には2本の丸棒
からなる第1ターゲットT1と第2ターゲットT2が配
置されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals. The container 2 contains a liquid 4 such as liquid propane, and the height from the bottom surface 6 of the bottom wall 10 to the liquid surface is H. In the liquid 4, a first target T1 and a second target T2 made of two round bars are arranged.

【0014】第1ターゲットT1と第2ターゲットT2
は各々底面6から高さY1およびY2の位置にあり、従
って両者の離間高さΔYはY2−Y1となる。また、両
ターゲットT1、T2は水平方向に離間幅ΔXだけずら
して配置されている。この離間幅ΔXは、第1ターゲッ
トT1と第2ターゲットT2の反射超音波が夫々独立に
超音波発受信器に到達するために設けられ、ターゲット
を構成する丸棒の断面直径より大きく設計されている。
A first target T1 and a second target T2
Are located at heights Y1 and Y2 from the bottom surface 6, respectively, so that the separation height ΔY between them is Y2-Y1. Further, the targets T1 and T2 are arranged so as to be shifted in the horizontal direction by a separation width ΔX. The separation width ΔX is provided for the reflected ultrasonic waves of the first target T1 and the second target T2 to reach the ultrasonic wave receiver independently, and is designed to be larger than the cross-sectional diameter of the round bar constituting the target. I have.

【0015】底壁10の裏面16には、圧電素子等の超
音波発受信器Sが接触配置され、この素子は超音波を発
信する機能と超音波を受信する機能の両者を同体で兼備
する。勿論、超音波発信器と超音波受信器を一体に組み
込んだ素子でもよいし、両者を別体に配置する構成とし
てもよい。
An ultrasonic wave transmitter / receiver S such as a piezoelectric element is disposed in contact with the back surface 16 of the bottom wall 10, and this element has both the function of transmitting ultrasonic waves and the function of receiving ultrasonic waves in one body. . Of course, an element in which the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver are integrated may be used, or both may be arranged separately.

【0016】パルス回路Pにより超音波発受信器Sから
超音波パルスを発射し、反射超音波を超音波発受信器S
で受信する。この反射信号を増幅回路Aで増幅し、検出
制御回路Cで検出して液面高さHを導出する。液面高
さ、液温、音速、「反射波がないこと」、故障等の諸情
報は、報知回路Iにより集中管理センターに通報され
る。
An ultrasonic pulse is emitted from the ultrasonic transmitter / receiver S by the pulse circuit P, and the reflected ultrasonic wave is transmitted to the ultrasonic transmitter / receiver S
To receive. The reflected signal is amplified by the amplifier circuit A, detected by the detection control circuit C, and the liquid level H is derived. Various information such as the liquid level, liquid temperature, sound speed, "no reflected wave", and failure are notified to the central control center by the notification circuit I.

【0017】図2は超音波発受信器の発信信号および受
信信号のタイムチャートである。(1)は発信信号で、
時刻t=0で超音波パルスが発信PS されたことを示
す。(2)は受信信号で、時刻t=t1で第1ターゲッ
トT1による反射超音波を受信PR1し、t=t2で第2
ターゲットT2による反射超音波を受信PR2し、t=t
3で液面14による反射超音波を受信PRLしたことを示
している。
FIG. 2 is a time chart of the transmission signal and the reception signal of the ultrasonic transmitter / receiver. (1) is an outgoing signal,
It indicates that the ultrasonic pulse has been transmitted P S at time t = 0. (2) on the reception signal, time t = a reflected ultrasonic waves by the first target T1 received P R1 at t1, t = t2 in the second
The reflected ultrasonic wave from the target T2 is received P R2 and t = t
3 indicates that the reflected ultrasonic wave from the liquid surface 14 was received and RL .

【0018】底壁10の厚みをΔ、底壁中の音速をv、
液体中の音速をVとすると、2Δ/v+2y1/V=t
1、2Δ/v+2y2/V=t2および2Δ/v+2H
/V=t3が成立する。これらの式から、V=2(y2
−y1)/(t2−t1)およびH=y1+V(t3−
t1)/2またはH=y2+V(t3−t2)/2が得
られる。従って、音速Vから液面高さHを求めることが
できる。
The thickness of the bottom wall 10 is Δ, the speed of sound in the bottom wall is v,
Assuming that the sound speed in the liquid is V, 2Δ / v + 2y1 / V = t
1,2Δ / v + 2y2 / V = t2 and 2Δ / v + 2H
/ V = t3 holds. From these equations, V = 2 (y2
-Y1) / (t2-t1) and H = y1 + V (t3-
t1) / 2 or H = y2 + V (t3-t2) / 2 is obtained. Therefore, the liquid surface height H can be obtained from the sound velocity V.

【0019】液面高さHに対しては2種の表式が成立し
ているが、液体音速Vの表式を代入すると、どちらもH
={(t3−t1)y2−(t3−t2)y1}/(t
2−t1)に帰結する。この場合には、反射超音波の受
信時間情報とターゲットの位置情報から液面高さHを求
めている。従って、プログラムフローとしては、音速V
を用いてもよいし、また用いなくてもよく、どちらの表
式を使っても液面高さHを求めることができる。
Two types of expressions are established for the liquid surface height H. When the expression of the liquid sound velocity V is substituted, both expressions are H.
= {(T3-t1) y2- (t3-t2) y1} / (t
2-t1). In this case, the liquid level H is obtained from the reception time information of the reflected ultrasonic wave and the position information of the target. Therefore, the sound velocity V
May or may not be used, and the liquid surface height H can be obtained by using either expression.

【0020】また、液体音速Vから液体温度Tを導出す
ることもできる。一般に液体音速Vは、体積弾性率kと
密度ρにより、V=(k/ρ)1/2 と表わされる。この
式は温度Tに依存するからV=f(T)と書かれ、逆に
T=f-1(V)、即ちT=g(V)となり、液体温度T
が音速Vから求められる。従って、液体音速から液体温
度情報が得られる。
Further, the liquid temperature T can be derived from the liquid sound velocity V. In general, the liquid sound velocity V is expressed as V = (k / ρ) 1/2 by the bulk modulus k and the density ρ. Since this equation depends on the temperature T, it is written as V = f (T). Conversely, T = f -1 (V), that is, T = g (V), and the liquid temperature T
Is obtained from the sound velocity V. Therefore, liquid temperature information can be obtained from the liquid sound velocity.

【0021】反射超音波信号が受信できない場合には、
液体が無くなった場合、ターゲットの位置ずれ、超音波
発受信器の故障など様々な原因が考えられ、一般に故障
(accident)と表示できる。他の装置と組み合
わせて故障の分類表示も可能である。
When the reflected ultrasonic signal cannot be received,
When the liquid runs out, various causes such as a displacement of the target and a failure of the ultrasonic wave emitting / receiving device are considered, and it can be generally indicated as failure (accident). Classification and display of failures are also possible in combination with other devices.

【0022】前記液面高さHは、近似表現することもで
きる。音速Vには正確なV=2(y2−y1)/(t2
−t1)を用いる。液面高さHを求める場合に底壁の厚
みΔが無視できるとする。即ち、Δ≪Hのとき、2H/
V=t3から、H=Vt3/2となり、H=(y2−y
1)t3/(t2−t1)となる。この式では第1ター
ゲットT1と第2ターゲットT2の間隔ΔYの位置情報
があればよく、個々のターゲットの位置情報Y1、Y2
がなくてもよい。
The liquid level height H can be approximated. For the sound velocity V, an exact V = 2 (y2-y1) / (t2
-T1) is used. It is assumed that the thickness Δ of the bottom wall can be ignored when calculating the liquid level height H. That is, when Δ≪H, 2H /
From V = t3, H = Vt3 / 2, and H = (y2-y
1) It becomes t3 / (t2-t1). In this equation, it is sufficient if there is positional information of the interval ΔY between the first target T1 and the second target T2, and the positional information Y1 and Y2 of each target is sufficient.
May not be required.

【0023】図3は検出制御回路の液面測定のためのフ
ローチャートである。ステップn1にて時刻t=0で超
音波パルスを発信する。t=t1に第1ターゲットT1
の反射信号を受信(n2)し、t=t2に第2ターゲッ
トT2の反射信号を受信(n4)し、t=t3に液面1
4の反射信号を受信(n6)する。受信しなかった場合
は故障と判断(n3、n5、n7)される。
FIG. 3 is a flowchart for the liquid level measurement of the detection control circuit. At step n1, an ultrasonic pulse is transmitted at time t = 0. First target T1 at t = t1
Is received (n2), the reflected signal of the second target T2 is received at t = t2 (n4), and the liquid level 1 is received at t = t3.
4 is received (n6). If not received, a failure is determined (n3, n5, n7).

【0024】位置情報(Y1、Y2)と受信時間情報
(t1、t2)から液体音速Vが導出(n8)され、こ
の音速Vから液体温度Tが算出(n9)される。音速
V、位置情報(Y1)および受信時間情報(t1、t
3)から液面高さH(n10)が求められる。ステップ
10ではH=Y2+V(t3−t2)/2の表式を用い
てもよい。これらの諸情報、即ち音速V、温度T、液面
高さH、故障などが集中管理センターに送信(n11)
される。
The liquid sound velocity V is derived (n8) from the position information (Y1, Y2) and the reception time information (t1, t2), and the liquid temperature T is calculated from this sound velocity V (n9). Sound velocity V, position information (Y1) and reception time information (t1, t)
The liquid level height H (n10) is obtained from 3). In step 10, a formula of H = Y2 + V (t3-t2) / 2 may be used. These various information, that is, the sound velocity V, the temperature T, the liquid level H, and the failure are transmitted to the central control center (n11).
Is done.

【0025】図4はターゲットによる超音波の反射状態
図である。ターゲットT1は断面円形であり、超音波が
反射した場合、真下の反射波は超音波発受信器Sに戻る
が、少しずれた位置の反射波は戻らない。つまり、ター
ゲットT1の高さ位置Y1の反射波は受信され、それ以
外は受信されないから、位置Y1を正確に反映した受信
時間情報を得ることができる。
FIG. 4 is a diagram showing the state of reflection of ultrasonic waves by the target. The target T1 has a circular cross section. When an ultrasonic wave is reflected, a reflected wave immediately below returns to the ultrasonic wave receiver S, but a reflected wave at a slightly shifted position does not return. In other words, the reflected wave at the height position Y1 of the target T1 is received, and other reflected waves are not received, so that reception time information that accurately reflects the position Y1 can be obtained.

【0026】図5は断面楕円形のターゲットの配置図で
ある。ターゲットの断面が楕円形であるから、最下点位
置の反射以外は超音波発受信器に戻らず、より正確な反
射情報を得ることができる。また、楕円形の短径方向を
水平方向に配置したから、ターゲットT1、T2の離間
幅ΔXを小さくでき、ターゲット装置をコンパクトにで
きる。
FIG. 5 is a layout view of a target having an elliptical cross section. Since the cross section of the target is elliptical, it does not return to the ultrasonic transmitter / receiver except for the reflection at the lowest point, and more accurate reflection information can be obtained. Further, since the minor axis direction of the ellipse is arranged in the horizontal direction, the separation width ΔX between the targets T1 and T2 can be reduced, and the target device can be made compact.

【0027】図6は本発明の第2実施形態の断面構成図
である。本実施形態では第1ターゲットT1だけを用い
て第2ターゲットT2を用いない。この点のみが第1実
施形態の場合と異なるから、図1と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略する。
FIG. 6 is a sectional configuration view of a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, only the first target T1 is used and the second target T2 is not used. Only this point is different from the case of the first embodiment. Therefore, the same parts as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0028】図7は図6における超音波発受信器の発信
信号と受信信号のタイムチャートである。(1)は発信
信号で、時刻t=0で超音波パルスが発信PS されたこ
とを示す。(2)は受信信号で、時刻t=t1で第1タ
ーゲットT1による反射超音波を受信PR1し、t=t3
で液面14による反射超音波を受信PRLしたことを示し
ている。
FIG. 7 is a time chart of the transmission signal and the reception signal of the ultrasonic transmitter / receiver in FIG. (1) in the outgoing signal, indicating at time t = 0 the ultrasonic pulse is transmitted P S. (2) is a reception signal. At time t = t1, the reception ultrasonic wave reflected by the first target T1 is received PR1 , and t = t3.
Indicates that the ultrasonic wave reflected by the liquid surface 14 has been received PRL .

【0029】底壁10の厚みをΔ、底壁中の音速をv、
液体中の音速をVとすると、2Δ/v+2y1/V=t
1および2Δ/v+2H/V=t3が成立する。この実
施形態で底壁10の厚みΔが十分に小さいと仮定する
と、両式は2y1/V=t1、2H/V=t3と近似で
きる。これらから音速Vおよび液面高さHは、V=2y
1/t1およびH=y1・t3/t1で与えられる。
The thickness of the bottom wall 10 is Δ, the speed of sound in the bottom wall is v,
Assuming that the sound speed in the liquid is V, 2Δ / v + 2y1 / V = t
1 and 2Δ / v + 2H / V = t3 hold. Assuming that the thickness Δ of the bottom wall 10 is sufficiently small in this embodiment, both equations can be approximated as 2y1 / V = t1, 2H / V = t3. From these, the sound velocity V and the liquid level H are V = 2y
1 / t1 and H = y1 · t3 / t1.

【0030】液面高さHに関しては、VとHを通して2
重の近似が入っているように見えるが、実際にはVの近
似しか入っていない。つまり、前式からt3−t1=2
(H−y1)/Vが厳密に得られ、H=y1+V(t3
−t1)/2となる。これにV=2y1/t1を代入す
ると、H=y1・t3/t1が得られる。
With respect to the liquid level height H, 2 through V and H
Although it appears that a multiple approximation is included, only an approximation of V is actually included. That is, from the previous equation, t3−t1 = 2
(H-y1) / V is obtained exactly, and H = y1 + V (t3
−t1) / 2. Substituting V = 2y1 / t1 into this gives H = y1 · t3 / t1.

【0031】また、前記音速Vから液体温度Tが、T=
g(V)を通して導出できる。液面高さHは、音速Vを
通してH=y1+V(t3−t1)/2から求めるケー
スと、音速を通さずにH=y1・t3/t1から求める
ケースがある。どちらを利用してもよいが、後者のケー
スでも音速Vを間接的に利用しているといってもよい。
From the sound velocity V, the liquid temperature T becomes T =
g (V). The liquid surface height H can be obtained from H = y1 + V (t3−t1) / 2 through the sound speed V, or from H = y1 · t3 / t1 without passing through the sound speed. Either one may be used, but in the latter case, the sound velocity V may be indirectly used.

【0032】図8は図6の液面検出制御回路の液面のた
めの測定フローチャートである。ステップn21にて時
刻t=0で超音波パルスを発信する。t=t1に第1タ
ーゲットT1の反射信号を受信(n22)し、t=t3
に液面14の反射信号を受信(n24)する。受信しな
かった場合には(n23、n25)、故障と判断され
る。
FIG. 8 is a measurement flowchart for the liquid level of the liquid level detection control circuit of FIG. At step n21, an ultrasonic pulse is transmitted at time t = 0. At t = t1, a reflection signal of the first target T1 is received (n22), and t = t3
First, a reflection signal of the liquid surface 14 is received (n24). If not received (n23, n25), it is determined that a failure has occurred.

【0033】位置情報(Y1)と受信時間情報(t1)
から液体音速Vが導出(n26)され、この音速Vから
液体温度Tが算出(n27)される。そして音速V、位
置情報(Y1)および受信時間情報(t1、t3)から
液面高さH(n28)が求められる。勿論、位置情報
(Y1)と受信時間情報(t1、t3)だけからH=y
1・t3/t1を通してHを求めてもよい。これらの諸
情報、即ち音速V、液温T、液面高さH、故障などが集
中管理センターに送信(n29)される。
Position information (Y1) and reception time information (t1)
Is derived (n26), and the liquid temperature T is calculated from this sound velocity V (n27). Then, the liquid level H (n28) is obtained from the sound velocity V, the position information (Y1), and the reception time information (t1, t3). Of course, H = y from only the position information (Y1) and the reception time information (t1, t3).
H may be obtained through 1 · t3 / t1. These various information, that is, the sound velocity V, the liquid temperature T, the liquid level H, and the failure are transmitted to the central control center (n29).

【0034】図9は複数の容器の液面情報を集中的に管
理する管理システムの構成図である。n個の容器2の中
には第1ターゲットT1と第2ターゲットT2が配置さ
れている。個々の容器2の液面情報は報知回路Iから集
中管理センターCCに送られる。この集中管理センター
CCでは複数の液面情報を管理して、液体の補充や修理
等の各種業務を行なう。
FIG. 9 is a block diagram of a management system for centrally managing the liquid level information of a plurality of containers. In the n containers 2, a first target T1 and a second target T2 are arranged. The liquid level information of each container 2 is sent from the notification circuit I to the central control center CC. The central control center CC manages a plurality of liquid level information and performs various tasks such as liquid replenishment and repair.

【0035】本発明に係るターゲット式液面測定方法は
上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術
的範囲を逸脱しない範囲における種々の変形例、設計変
更などをその技術的範囲内に包含するものである。
The target type liquid level measuring method according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and design changes may be made within the technical scope of the present invention without departing from the technical scope of the present invention. Is included.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、2本のターゲ
ットを液中に浸漬配置しているから、これらの反射信号
と位置情報から液面高さを厳密に正確に測定することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, since two targets are immersed in the liquid, the liquid level can be accurately and accurately measured from the reflected signals and the positional information. it can.

【0037】請求項2の発明によれば、1本のターゲッ
トを液中に浸漬配置しているから、容器の底壁の厚みが
ターゲット位置や液面高さに比較して十分小さい場合に
は、液面高さを精度よく測定することができる。
According to the second aspect of the present invention, since one target is immersed in the liquid, if the thickness of the bottom wall of the container is sufficiently smaller than the target position or the liquid level, In addition, the liquid level can be accurately measured.

【0038】請求項3の発明によれば、まず液体中の音
速を導出するから、液面高さと同時に液体温度も測定す
ることができ、多角的な液面管理が可能になる。
According to the third aspect of the present invention, since the speed of sound in the liquid is first derived, the liquid temperature can be measured simultaneously with the liquid level, so that the liquid level can be multilaterally managed.

【0039】請求項4の発明によれば、ターゲットが丸
棒であるから、丸棒の最下端からずれた位置での反射超
音波は広角度で反射されて超音波受信器で受信されにく
く、最下端位置での反射超音波を強力に受信して、液面
高さを高精度に測定できる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the target is a round bar, the reflected ultrasonic wave at a position shifted from the lowermost end of the round bar is reflected at a wide angle and is hardly received by the ultrasonic receiver. The reflected ultrasonic wave at the lowermost position is strongly received, and the liquid level can be measured with high accuracy.

【0040】請求項5の発明によれば、第1ターゲット
と第2ターゲットを水平方向にずらしているから、各々
の反射超音波が干渉せず、両ターゲットからの反射信号
を独立に受信して、液面高さを高精度に測定できる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the first target and the second target are shifted in the horizontal direction, the reflected ultrasonic waves do not interfere with each other and the reflected signals from both targets are received independently. The liquid level can be measured with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の断面構成図である。FIG. 1 is a sectional configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】超音波発受信器の発信信号および受信信号のタ
イムチャートである。
FIG. 2 is a time chart of a transmission signal and a reception signal of the ultrasonic transmitter / receiver.

【図3】検出制御回路の測定フローチャートである。FIG. 3 is a measurement flowchart of a detection control circuit.

【図4】ターゲットによる超音波の反射状態図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a reflection state of an ultrasonic wave by a target.

【図5】断面楕円形のターゲットの配置図である。FIG. 5 is a layout view of a target having an elliptical cross section.

【図6】本発明の第2実施形態の断面構成図である。FIG. 6 is a sectional configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図7】図6における超音波発受信器の発信信号し受信
信号のタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart of a transmission signal and a reception signal of the ultrasonic transmitter / receiver in FIG. 6;

【図8】図6の検出制御回路の測定フローチャートであ
る。
FIG. 8 is a measurement flowchart of the detection control circuit of FIG. 6;

【図9】複数の容器の液面情報を集中的に管理する管理
用構成図である。
FIG. 9 is a management configuration diagram for centrally managing liquid level information of a plurality of containers.

【図10】液面位置測定装置の第1従来例の断面図であ
る。
FIG. 10 is a sectional view of a first conventional example of a liquid surface position measuring device.

【図11】液面位置測定装置の第2従来例の断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view of a second conventional example of a liquid level measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2は容器、4は液体、6は底面、8は超音波発受信器、
10は底壁、12は電極、14は液面、16は裏面、A
は増幅回路、Cは検出制御回路、Iは報知回路、Pはパ
ルス回路、Sは超音波発受信器。
2 is a container, 4 is a liquid, 6 is a bottom surface, 8 is an ultrasonic transmitter / receiver,
10 is a bottom wall, 12 is an electrode, 14 is a liquid surface, 16 is a back surface, A
Is an amplification circuit, C is a detection control circuit, I is a notification circuit, P is a pulse circuit, and S is an ultrasonic wave receiver.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 容器に収容した液体中に第1ターゲット
と第2ターゲットを液体の深さ方向にずらして配置し、
前記容器の底壁裏面に超音波パルスを発信し、前記第1
ターゲット、第2ターゲットおよび液面による超音波パ
ルスの反射信号を受信し、これらの反射信号の受信時間
情報並びに前記第1ターゲットおよび第2ターゲットの
位置情報から液面高さを測定することを特徴とするター
ゲット式液面測定方法。
1. A method according to claim 1, wherein the first target and the second target are displaced in a depth direction of the liquid in the liquid contained in the container.
Transmitting an ultrasonic pulse to the back surface of the bottom wall of the container;
Receiving reflected signals of ultrasonic pulses from the target, the second target, and the liquid surface, and measuring the liquid surface height from reception time information of these reflected signals and position information of the first target and the second target. Target type liquid level measurement method.
【請求項2】 容器に収容した液体中で底面から所定高
さの位置にターゲットを配置し、前記容器の底壁裏面に
超音波パルスを発信し、前記ターゲットおよび液面によ
る超音波パルスの反射信号を受信し、これらの反射信号
の受信時間情報および前記ターゲットの位置情報から液
面高さを測定することを特徴とするターゲット式液面測
定方法。
2. A target is disposed at a predetermined height from a bottom surface in a liquid contained in a container, an ultrasonic pulse is transmitted to the back surface of the bottom wall of the container, and the ultrasonic pulse is reflected by the target and the liquid surface. A target type liquid level measurement method, comprising: receiving a signal; and measuring a liquid level from the reception time information of the reflected signal and the position information of the target.
【請求項3】 前記受信時間情報および前記位置情報か
ら液体中の音速を導出し、この音速を利用して液面高さ
を測定する請求項1又は2記載のターゲット式液面測定
方法。
3. The target type liquid level measuring method according to claim 1, wherein a sound velocity in the liquid is derived from the reception time information and the position information, and the liquid level is measured using the sound velocity.
【請求項4】 前記ターゲットは水平に配置された丸棒
である請求項1、2又は3記載のターゲット式液面測定
方法。
4. The target type liquid level measuring method according to claim 1, wherein the target is a horizontally disposed round bar.
【請求項5】 前記第1ターゲットと第2ターゲットを
水平方向にずらして配置した請求項1記載のターゲット
式液面測定方法。
5. The target type liquid level measuring method according to claim 1, wherein the first target and the second target are arranged to be shifted in a horizontal direction.
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