JP2006258643A - Height measuring method and its device of content contained in opaque container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不透明な容器に収納された内容物の高さを測定する方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for measuring the height of contents stored in an opaque container.
工業的に使用される物質あるいは日常的に使用される物質は、様々の容器(たとえば大量かつ長期間にわたって貯蔵するための大型のタンク,持ち運び可能な小型の缶やビン等)に収納される。これらの物質(すなわち液体または固体)を収納する容器のうち、タンクは外壁が鋼材で構成されており、外部から内容物を見ることはできない。缶も鋼板で構成されており、外部から内容物を見ることはできない。またビンは、自然光で変質しやすい物質を収納する場合には、着色された不透明なビンを使用する。 Substances that are used industrially or that are used on a daily basis are stored in various containers (for example, large tanks for storage over a long period of time and small cans and bottles that can be carried). Among the containers for storing these substances (ie, liquid or solid), the tank has an outer wall made of steel, and the contents cannot be seen from the outside. The can is also made of a steel plate, and the contents cannot be seen from the outside. Further, when the bottle contains a substance that is easily changed by natural light, a colored opaque bottle is used.
これらの不透明な容器に収納される内容物の体積を測定する方法は、容器の開口部(たとえばタンクの屋根のマンホール,缶やビンの蓋の取付け部等)を開放し、さらに容器内に巻尺や物差しを装入して、容器の底から内容物の上面までの高さを測定する方法が一般的である。容器内の内容物の高さを測定すれば、その容器の形状から、内容物の体積を算出することができる。さらに内容物の密度を用いて、その重量を算出することも可能である。したがって、不透明な容器に収納された内容物の高さを測定することは、重要な意味を持つ。 The method for measuring the volume of the contents stored in these opaque containers is to open the container opening (for example, the manhole on the tank roof, the mounting part of the can or bottle lid), and further measure the tape in the container. In general, a method of measuring the height from the bottom of the container to the upper surface of the contents by inserting a ruler is used. If the height of the contents in the container is measured, the volume of the contents can be calculated from the shape of the container. Further, the weight can be calculated using the density of the contents. Therefore, it is important to measure the height of the contents stored in an opaque container.
ところが容器の開口部を開放することによって、内容物が気化し、さらにそのガスを作業員が吸引する可能性がある。特に、内容物から発生したガスが有毒物質である場合には、作業員の健康を損なう惧れがある。そこで不透明な容器に収納された内容物の高さを、容器の外部から測定する技術が種々検討されている。
たとえば特許文献1には、液体を収納した不透明な容器の背後にヒーターパネルを設置して赤外線カメラで撮像することによって液体の高さを検出する技術が開示されている。この技術を適用するためには、赤外線カメラのみならずヒーターパネルも使用する必要があり、しかもヒーターパネル,液体を収納した不透明な容器,赤外線カメラの配置(すなわち赤外線カメラの視野や角度)を細かく調整する必要がある。したがって特許文献1には、ヒーターパネルと赤外線カメラの位置を固定し、その中間を不透明な容器が順次走行する構成で撮像する方法が開示されている。このような撮像方法は、工業的に大量生産される液体を収納した同一寸法の多数の容器(たとえば缶,ビン等)には容易に適用できる。
However, by opening the opening of the container, the contents may be vaporized, and the operator may suck the gas. In particular, when the gas generated from the contents is a toxic substance, the health of the worker may be impaired. Thus, various techniques for measuring the height of contents stored in an opaque container from the outside of the container have been studied.
For example,
しかし、寸法の異なる様々な不透明な容器に収納された内容物の高さを測定する場合に特許文献1の技術を適用するためには、各容器ごとにヒーターパネル,不透明な容器,赤外線カメラの配置を調整しなければならないので、多大な時間と労力を要する。また、大型のタンクに収納された内容物の高さを測定する場合に特許文献1に開示された技術を適用するためには、タンクの背後にヒーターパネルを設置して、タンク全体を赤外線カメラで撮像する必要があるので、技術的に極めて困難である。
本発明は上記のような問題を解消し、不透明な容器に収納された内容物の高さを、その容器の寸法や材質に関わらず、簡便な手段で精度良く測定する方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems and provides a method and apparatus for accurately measuring the height of the contents stored in an opaque container with simple means regardless of the size and material of the container. For the purpose.
発明者は、赤外線カメラを使用するにあたって、ヒーターパネル等の付帯装置を使用せず不透明な容器を撮影することによって、内容物の高さを測定する技術について鋭意検討した。その結果、特定の塗料を用いて容器の側壁外面に目盛りを明示して、赤外線カメラで撮影すれば、内容物の高さを測定することが可能であることが分かった。
本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
When using the infrared camera, the inventor diligently studied a technique for measuring the height of the contents by photographing an opaque container without using an accessory device such as a heater panel. As a result, it was found that the height of the contents can be measured by clearly marking the outer surface of the side wall of the container using a specific paint and photographing with an infrared camera.
The present invention has been made based on this finding.
すなわち本発明は、不透明な容器に収納された内容物の高さを測定する高さ測定方法において、容器の側壁外面に金色の目盛りを明示し、容器の側壁内面が内容物に接触する収納部位の側壁外面と、容器の側壁内面が大気に接触する空間部位の側壁外面と、目盛りとを同一視野内に入れて赤外線カメラで撮影し、得られた映像における収納部位と空間部位の温度差に起因して側壁外面の放射率が変化する位置が内容物の上面位置を示すと判定し、映像における上面位置と目盛りとを用いて上面位置の高さを測定する容器内の内容物の高さ測定方法である。 That is, the present invention relates to a height measuring method for measuring the height of contents stored in an opaque container, wherein a gold scale is clearly indicated on the outer side wall of the container and the inner side of the container contacts the contents. The outer surface of the side wall of the container, the outer surface of the side wall of the space where the inner wall of the container is in contact with the atmosphere, and the scale are placed in the same field of view and photographed with an infrared camera. The height of the contents in the container is determined by determining that the position where the emissivity of the outer surface of the side wall changes indicates the upper surface position of the contents, and measuring the height of the upper surface position using the upper surface position and the scale in the image. This is a measurement method.
本発明の測定方法は、不透明な容器に収納された液体の高さを測定する際に適用するのが好ましい。
また本発明は、側壁外面に金色の目盛りを明示した不透明な容器に収納された内容物の高さを測定する高さ測定装置であって、側壁外面を撮影する赤外線カメラと、赤外線カメラによって撮影された映像から側壁外面の放射率を算出する放射率演算装置と、放射率を表示する放射率表示装置とを有する容器内の内容物の高さ測定装置である。
The measurement method of the present invention is preferably applied when measuring the height of the liquid stored in the opaque container.
The present invention also relates to a height measuring device for measuring the height of contents stored in an opaque container in which a gold scale is clearly shown on the outer surface of the side wall, and is photographed by an infrared camera for photographing the outer surface of the side wall and an infrared camera. It is the height measuring apparatus of the content in the container which has the emissivity calculating apparatus which calculates the emissivity of a side wall outer surface from the image | video which was carried out, and the emissivity display apparatus which displays an emissivity.
本発明の測定装置は、放射率が変化する位置が内容物の上面位置を示すと判定し、映像における上面位置と目盛りとを比較して、上面位置の高さを算出する高さ演算装置と、上面位置の高さを表示する高さ表示装置とを有することが好ましい。また目盛りが赤外線カメラの視野内に入るように、目盛りを感知して赤外線カメラの方向を調整する撮影角度制御装置を有することが好ましい。 The measuring apparatus of the present invention determines that the position where the emissivity changes indicates the upper surface position of the contents, compares the upper surface position and the scale in the image, and calculates the height of the upper surface position; And a height display device for displaying the height of the upper surface position. Moreover, it is preferable to have a photographing angle control device that senses the scale and adjusts the direction of the infrared camera so that the scale falls within the visual field of the infrared camera.
さらに本発明の測定装置は、不透明な容器に収納された液体の高さを測定するために使用するのが好ましい。 Furthermore, the measuring device of the present invention is preferably used for measuring the height of a liquid contained in an opaque container.
本発明によれば、不透明な容器に収納された内容物の高さを、その容器の寸法や材質に関わらず、簡便な手段で精度良く測定することができる。 According to the present invention, the height of contents stored in an opaque container can be accurately measured by a simple means regardless of the dimensions and material of the container.
図1は、本発明の測定方法を適用する赤外線カメラと容器の配置の例を模式的に示す斜視図である。不透明な容器2に収納された内容物1は、液体または固体いずれであっても本発明を適用することは可能である。ここでは内容物1が液体である場合の本発明の測定方法について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、不透明な容器2の側壁外面に目盛り3が明示されている。この目盛り3は、金色の塗料を使用する。ただし目盛り3を明示する方法は、金色の塗料を側壁外面の所定の位置に塗り付けても良いし、あるいは予め金色に印刷したステッカーを側壁外面の所定の位置に貼り付けても良い。このようにして容器2の側壁外面に金色の目盛り3を明示することによって、赤外線カメラ4で撮影した映像に目盛り3を標示することができる。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the arrangement of an infrared camera and a container to which the measurement method of the present invention is applied. The present invention can be applied to the
As shown in FIG. 1, a
容器2の内部は、底面から高さHまでの内容物1が収納されている部位(以下、収納部位という)と、内容物1の上方の空間(以下、空間部位という)とに大別される。収納部位では、容器2の側壁内面は内容物1に接触し、空間部位では側壁内面は大気に接触する。したがって、内容物1と大気との温度差に応じて、液面5の上方と下方の側壁の温度に差が生じる。その液面5の近傍を赤外線カメラ4で撮影すれば、温度差が放射率の差として標示される。
The inside of the
そこで、赤外線カメラ4で容器2の側壁外面を撮影する際に、液面5(すなわち側壁外面の放射率が変化する位置)と目盛り3とを同一視野に入れて撮影する。赤外線カメラ4の映像に標示される液面5と目盛り3とを比較することによって、内容物1の高さHを測定できる。
以上、内容物1が液体である場合の測定方法について説明したが、内容物1が固体(たとえば粒子状の物体,塊状の物体)である場合にも本発明の測定方法を適用することは可能である。ただし、内容物1が固体であれば、その粒子あるいは塊の隙間に大気が侵入するので、収納部位と空間部位の側壁の温度差が減少する。しかも内容物1の上面が平坦にならない。その結果、内容物1の高さHを測定する精度が低下する。
Therefore, when photographing the outer surface of the side wall of the
The measurement method in the case where the
したがって本発明の測定方法は、不透明な容器2に収納された液体の高さHを測定する際に適用するのが好ましい。
図2は、本発明の測定装置の例を模式的に示すフロー図である。不透明な容器2に収納された内容物は、液体または固体いずれであっても本発明の装置を使用することは可能である。ここでは内容物が液体である場合に使用する本発明の測定装置について、図2を参照して説明する。
Therefore, the measurement method of the present invention is preferably applied when measuring the height H of the liquid stored in the
FIG. 2 is a flowchart schematically showing an example of the measuring apparatus of the present invention. The apparatus of the present invention can be used regardless of whether the contents stored in the
図2に示すように、不透明な容器2の側壁外面に目盛り3が明示されている。この目盛り3は、金色の塗料を使用する。ただし目盛り3を明示する方法は、金色の塗料を側壁外面の所定の位置に塗り付けても良いし、あるいは予め金色に印刷したステッカーを側壁外面の所定の位置に貼り付けても良い。
容器2の内部は、内容物(すなわち液体)が収納されている収納部位と、液面の上方の空間部位とに大別される。収納部位では容器2の側壁内面は内容物に接触し、空間部位では側壁内面は大気に接触する。したがって、内容物と大気との温度差に応じて、液面の上方と下方の側壁の温度に差が生じる。
As shown in FIG. 2, a
The inside of the
そこで、赤外線カメラ4で容器2の側壁外面を撮影する際に、液面に相当する位置(すなわち側壁外面の温度が変化する位置)と目盛り3とを同一視野に入れて撮影する。撮影された映像は放射率演算装置6に伝送され、側壁外面の放射率を算出し、得られた放射率を放射率表示装置7に表示する。放射率表示装置7は、CRTや液晶ディスプレイ等を用いて画面に表示しても良いし、あるいは各種プリンターを用いて印刷しても良い。いずれの放射率表示装置7を用いても、容器2内の液面の上方と下方の側壁に生じる温度差に起因して放射率が変化する位置(すなわち液面の位置)および目盛り3が表示されるので、内容物の高さを測定できる。つまり、内容物の高さは、放射率表示装置7に表示された液面と目盛り3に基づいて作業員が求めることができる。
Therefore, when photographing the outer surface of the side wall of the
あるいは、放射率演算装置6で演算されたデータを用いて自動的に算出することも可能である。その場合は、放射率演算装置6で演算されたデータを高さ演算装置8に伝送して内容物の高さを算出し、その結果を高さ表示装置9に表示する。高さ表示装置9は、CRTや液晶ディスプレイ等を用いて画面に表示しても良いし、あるいは各種プリンターを用いて印刷しても良い。また、放射率表示装置7と高さ表示装置9を兼用することも可能である。
Alternatively, it is possible to automatically calculate using the data calculated by the
さらに赤外線カメラ4に目盛り3を感知する機能を搭載すれば、赤外線カメラ4の方向を調整する装置(図示せず)を併用することによって、撮影角度を自動的に制御することも可能である。
以上、内容物が液体である場合の測定測定について説明したが、内容物が固体(たとえば粒子状の物体,塊状の物体)である場合にも本発明の測定装置を使用することは可能である。ただし、内容物が固体であれば、その粒子あるいは塊の隙間に大気が侵入するので、収納部位と空間部位の側壁の温度差が減少する。しかも内容物の上面が平坦にならない。その結果、内容物の高さを測定する精度が低下する。
Further, if the
The measurement measurement when the content is a liquid has been described above, but the measurement apparatus of the present invention can also be used when the content is a solid (for example, a particulate object or a massive object). . However, if the contents are solid, the air enters the gaps between the particles or lumps, so that the temperature difference between the side wall of the storage part and the space part decreases. Moreover, the upper surface of the contents is not flat. As a result, the accuracy of measuring the height of the contents decreases.
したがって本発明の測定装置は、不透明な容器に収納された液体の高さを測定する際に使用するのが好ましい。 Therefore, it is preferable to use the measuring apparatus of the present invention when measuring the height of the liquid stored in the opaque container.
図1に示すように、不透明の容器2として屋外のタンクを使用し、その内容物1としてコールタールを収納した。タンクの側壁外面はベージュ色(放射率 0.5以下)に塗装されており、その塗装の表面に金色の塗料(放射率 0.1以下)を塗り付けて目盛り3を明示した。
さらに図2に示すように、赤外線カメラ4を用いて、タンクの側壁外面を目盛り3に沿って上下方向に視野を移動させながら撮影し、その放射率を放射率表示装置7に表示した。次いで、放射率が変化する位置と、その同一視野に撮影された目盛り3とを用いて、作業員がコールタールの高さ(すなわちタンクの底面からコールタールの液面までの高さ)を求めた。これを発明例1とする。
As shown in FIG. 1, an outdoor tank was used as the
Further, as shown in FIG. 2, using the
また発明例2として、発明例1と同じタンクにコールタールを収納し、その側壁外面に、予め金色に印刷されたステッカーを貼り付けて目盛り3を明示した。さら発明例1と同様に、放射率が変化する位置と目盛り3とを同一視野で撮影し、高さ演算装置8を用いて高さを算出した。
一方、従来は、タンクの屋根に設けられるマンホールから巻尺を垂下して、コールタールの高さを測定していた。
As Invention Example 2, coal tar was stored in the same tank as in Invention Example 1, and a
On the other hand, conventionally, the height of coal tar was measured by hanging a tape measure from a manhole provided on the tank roof.
発明例1,2では、タンクの外部から赤外線カメラで撮影することによって、タンク内のコールタールの高さを測定することができた。 In Invention Examples 1 and 2, the height of coal tar in the tank could be measured by photographing with an infrared camera from the outside of the tank.
1 内容物
2 容器
3 目盛り
4 赤外線カメラ
5 液面
6 放射率演算装置
7 放射率表示装置
8 高さ演算装置
9 高さ表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The apparatus for measuring the height of contents in a container according to claim 3, 4 or 5, wherein the contents are liquid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005077287A JP2006258643A (en) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | Height measuring method and its device of content contained in opaque container |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
- 2005-03-17 JP JP2005077287A patent/JP2006258643A/en active Pending
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