JP2023062771A - Measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定器具に関し、具体的には、効率的な測定が可能になる設置位置を数値で特定することができる測定器具に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring instrument, and more particularly to a measuring instrument that can numerically specify an installation position that enables efficient measurement.
たとえば、粉体プロセスの状態量を検出するためには、計測する粉体状の特性及び挙動を的確に把握しなければならない。また、プロセス全体の安定化を図らなければならず、その安定化のための１つの道具として計測用機器があり、その中でも「レベル計」と呼ばれているものがある。レベル計は、貯蔵器における貯蔵レベルがどれくらいであるかをリアルタイムで把握することが可能となる機器である。 For example, in order to detect the state quantity of a powder process, it is necessary to accurately grasp the properties and behavior of the powder to be measured. In addition, the entire process must be stabilized, and one of the tools for this stabilization is measuring equipment, among which there is a device called a "level meter". A level gauge is a device that enables real-time grasping of the storage level in a reservoir.
ところで、特許文献１に記載の発明のように、汎用性を向上させるとともに対象面を正確に測定できる電波式レベル計及びレベル計の調整方法に関する技術が開示されている。 By the way, as in the invention described in Patent Literature 1, there is disclosed a technique related to a radio level meter and a method for adjusting the level meter that can improve versatility and accurately measure a target surface.
タンクやサイロ、ヤードなどの貯蔵設備において、各種の貯蔵物の貯蔵量を測定するために、貯蔵設備の上部に非接触式のレベル計を設置することがある。レベル計の下部にアンテナを設け、アンテナによる超音波や電波などの受発信に要した時間を用いて対象物までの距離を換算し、換算した距離に基づいて貯蔵量を測定する。設置された環境によっては、梁や突起などの障害物がある場合があり、正確に貯蔵量を測定するためにはアンテナを最適な設置角度や方位に調整する必要がある。 In storage facilities such as tanks, silos, and yards, non-contact level gauges are sometimes installed on top of the storage facilities in order to measure the amount of various stored materials. An antenna is placed under the level meter, and the distance to the object is converted using the time required for the antenna to receive and transmit ultrasonic waves and radio waves, and the storage amount is measured based on the converted distance. Depending on the installation environment, there may be obstacles such as beams and projections, so it is necessary to adjust the antenna to the optimum installation angle and orientation in order to accurately measure the amount of storage.
しかしながら、測定の対象となる貯蔵物の堆積形状や環境によっては、アンテナの設置角度や方位の調整を行うことがあるが、これらの作業に多大な時間を要する。同様に、レベル計の保守や修理などによってレベル計を取り外したり、レベル計を交換する場合や、レベル計自体を更新する場合などは、アンテナの設置角度や方位を正確に当初の最適な状況に復帰させる必要があるが、これらの作業にも多大な時間を要し、作業員や工場管理者の大きな負担となっている。 However, depending on the accumulation shape and environment of the storage object to be measured, the installation angle and orientation of the antenna may need to be adjusted, which requires a great deal of time. Similarly, when the level meter is removed for maintenance or repair, when the level meter is replaced, or when the level meter itself is updated, the antenna installation angle and azimuth must be accurately adjusted to the original optimal situation. Although it is necessary to restore them, these operations also take a great deal of time, and are a heavy burden on workers and factory managers.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アンテナの貯蔵設備に対する最適な設置位置を角度と方位といった数値で特定することができる測定器具を提供することを課題としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a measuring instrument capable of specifying the optimum installation position of an antenna with respect to a storage facility by numerical values such as angle and azimuth.
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アンテナを有し、貯蔵設備に設置し貯蔵設備内の貯蔵量を測定する測定器具であって、該測定器具は、前記アンテナの角度を計測するための情報を取得する角度計測部と、前記アンテナの方位を計測するための情報を取得する方位計測部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the invention according to claim 1 is a measuring instrument having an antenna, which is installed in a storage facility and measures the amount of storage in the storage facility, wherein the measuring instrument is an antenna. The antenna is characterized by comprising an angle measuring section that acquires information for measuring an angle, and an azimuth measuring section that acquires information for measuring the azimuth of the antenna.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記測定器具は、前記角度計測部が取得した前記アンテナの角度を計測するための情報と、前記方位計測部が取得した前記アンテナの方位を計測するための情報と、に基づいて、前記アンテナの角度と方位を演算する演算部をさらに有することを特徴とする。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の構成に加えて、前記アンテナは、レーザー、超音波又は電波の受発信を行い、該レーザー、該超音波又は該電波の受発信に基づいて前記貯蔵設備内の前記貯蔵量を測定することを特徴とする。
The invention according to
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の構成に加えて、前記角度計測部が加速度センサであり、前記方位計測部が磁気センサであることを特徴とする。 The invention according to claim 4, in addition to the configuration according to any one of claims 1 to 3, is characterized in that the angle measurement unit is an acceleration sensor and the azimuth measurement unit is a magnetic sensor. characterized by
請求項１の発明によれば、アンテナの角度を計測するための情報と方位を計測するための情報を取得することによって、貯蔵設備におけるアンテナの設置位置を特定しやすくなり、貯蔵物を計測するために、容易にレベル計の保守、交換、更新をすることができ、作業員や工場管理者の負担を軽減することができる。 According to the invention of claim 1, by acquiring information for measuring the angle of the antenna and information for measuring the direction, it becomes easier to specify the installation position of the antenna in the storage facility, and the stored items can be measured. Therefore, the level gauge can be easily maintained, replaced, and updated, and the burden on workers and factory managers can be reduced.
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、角度計測部が取得したアンテナの角度を計測するための情報と、方位計測部が取得したアンテナの方位を計測するための情報とに基づいて、前記アンテナの角度と方位を演算する演算部をさらに有するので、アンテナの角度と方位を演算して、貯蔵設備に設置するアンテナの最適な角度と方位を数値で示すことができるので、より正確かつ迅速にレベル計の保守、交換、更新をすることができる。
According to the invention of
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、アンテナがレーザー、超音波又は電波の受発信を行い、レーザー、超音波又は電波の受発信により貯蔵設備内の貯蔵量を非接触により測定するため、レベル計の可動部や消耗品がなく、メンテナンス性に優れたレベル計を提供することができる。
According to the invention of
請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、加速度センサによりアンテナの加速度を計測し、磁気センサによりアンテナの磁束密度を計測するので、貯蔵物を計測するために、アンテナの設置位置をより最適な角度及び方位を数値で特定することができる。 According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, the acceleration of the antenna is measured by the acceleration sensor, and the magnetic flux density of the antenna is measured by the magnetic sensor. Since the measurement is performed, it is possible to numerically specify a more optimal angle and azimuth for the installation position of the antenna in order to measure the stored object.
この発明の実施の形態について、図１から図３までを用いて説明する。 An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
図１は、この発明の実施の形態に係るレベル計１を設置した貯蔵設備４の図の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic sectional view of a storage facility 4 in which a level gauge 1 according to an embodiment of the invention is installed.
レベル計１は、レベル計１の下部にアンテナ２を設け、貯蔵設備４に固定するためのフランジ３を備えている。レベル計１は、貯蔵設備４内にアンテナ２が位置するように貯蔵設備４の開口部から挿通させ、アンテナ２の角度と方位を任意に調整することができ、所定の位置に固定することができる状態でフランジ３によって貯蔵設備４に固定される。なお、貯蔵設備４の開口部が密閉状態ではなく開放されている場合には、レベル計１は、貯蔵設備４に備えられている支柱（図示せず）などにフランジ３やネジを用いて固定されることがある。
The level gauge 1 has an
レベル計１の上部には複数のセンサが設けられている。ここでは、図２に示す角度計測部１２としての加速度センサと方位計測部１３としての磁気センサの２つのセンサがレベル計１の上部に設けられている場合を例として説明する。角度計測部１２は、加速度センサに限られず、貯蔵設備４に対するアンテナ２の角度を計測するための情報を取得する機能を有していれば、どのようなセンサを用いても良い。また、方位計測部１３は、磁気センサに限られず、貯蔵設備４に対するアンテナ２の方位を計測するための情報を取得する機能を有していれば、どのようなセンサを用いても良い。なお、貯蔵設備４に対するアンテナ２の角度を計測するための情報と方位を計測するための情報を取得することができるのであれば、レベル計１に設けられるセンサの場所は問わない。
A plurality of sensors are provided on the upper portion of the level meter 1 . Here, an example will be described in which two sensors, an acceleration sensor as the
加速度センサは、物体の加速度を計測する機器であり、主に圧電型加速度センサ、サーボ型加速度センサ、ひずみゲージ型加速度センサ及び半導体式加速度センサに分類される。 Acceleration sensors are devices that measure the acceleration of an object, and are mainly classified into piezoelectric acceleration sensors, servo acceleration sensors, strain gauge acceleration sensors, and semiconductor acceleration sensors.
磁気センサは、磁場の大きさや方向を計測することを目的とした機器であり、コイル、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子、ウィーガント・ワイヤ、フラックス・ゲートセンサ、ファラデー素子、プロトン磁力計、電気力学的磁気センサ、超電導量子干渉素子などの種類がある。 A magnetic sensor is a device intended to measure the magnitude and direction of a magnetic field. There are types such as magnetic sensors and superconducting quantum interference devices.
本発明の実施の形態においては、加速度センサと磁気センサの種類は問わないが、小型で低消費電力のため、静電容量型の加速度センサとホール素子の磁気センサを用いることが好ましい。 In the embodiment of the present invention, the types of the acceleration sensor and the magnetic sensor do not matter, but it is preferable to use a capacitance type acceleration sensor and a Hall element magnetic sensor because of their small size and low power consumption.
図２のブロック図を用いて、レベル計１の構成について説明する。 The configuration of the level meter 1 will be described with reference to the block diagram of FIG.
図２に示すとおり、レベル計１は、測定部１１と、上記角度計測部１２と、上記方位計測部１３と、演算部１４と、送受信部１５とを備えており、これらは、それぞれの間においてバス接続されており、各種の信号やデータの伝送がされる。
As shown in FIG. 2, the level meter 1 includes a
測定部１１は、アンテナ２によって実行されるものであり、後述するとおり、レーザー（光など）、超音波や電波（マイクロ波、ミリ波など）などの測距センサによる受発信に要した時間を測定する。測定部１１は、測定した時間に基づいてアンテナ２から貯蔵物５までの距離を計測し、計測した距離に基づいて貯蔵設備４に貯蔵されている貯蔵物５の量を測定する。また、測定部１１は、測距センサによる受発信により生じた波形を測定する。後述するようにリアルタイムで貯蔵物５の量を監視する場合には、送受信部１５から後述する表示機器に対して、測定部１１が測定した貯蔵物５の量に関するデータを送信させ、受信させた表示機器の表示部（図示せず）に表示されている貯蔵物５の量に関するデータを確認しても良い。
The
角度計測部１２は、アンテナ２の角度を計測するための情報として、たとえば、貯蔵設備４に対するアンテナ２の各軸の加速度ｘ、ｙ、ｚを計測する機能を有する。この実施例では、加速度センサが角度計測部１２として機能する。
The
方位計測部１３は、アンテナ２の方位を計測するための情報として、たとえば、貯蔵設備４に対するアンテナ２の各軸の磁束密度Ｘ、Ｙ、Ｚを計測する機能を有する。この実施例では、磁気センサが方位計測部１３として機能する。
The
演算部１４は、バスを介して伝送された、角度計測部１２が計測した各軸の加速度ｘ、ｙ、ｚと、方位計測部１３が計測した各軸の磁束密度Ｘ、Ｙ、Ｚとに基づいて、後述する数式１及び数式２を用いて計算することにより、貯蔵物５の量を計測するために、貯蔵設備４に対するアンテナ２の最適な設置状態を角度と方位を演算し、アンテナ２の最適な角度と方位を数値で示すことができる。なお、演算部１４の機能は、後述する表示機器など、レベル計１以外の機器や端末において実行させても良い。
The
アンテナ２の貯蔵設備４に対する最適な設置状態を示す角度と方位に関する数値は、以下の計算式により求めることができる。まず、角度計測部１２としての加速度センサを用いて、各軸の加速度ｘ、ｙ、ｚを計測する。アンテナ２の角度は地面に対して垂直方向をＺ軸とし、アンテナ２の軸が地面に対して垂直になっている状況を０°、０°からアンテナ２の傾きを求める。各軸の加速度ｘ、ｙ、ｚの単位として、ｍｍ／ｓ２を用いることができる。貯蔵設備４に対するアンテナ２の最適な角度は、次の数式１により求めることができる。
Numerical values relating to the angle and azimuth indicating the optimal installation state of the
アンテナ２の角度とは、具体的にはアンテナ２の鉛直線と、アンテナ２の軸線とからなる角度をいう。また、アンテナ２の方位とは、アンテナ２の軸が向いている方位をいう。
The angle of the
送受信部１５は、所定の機器（以下、「表示機器」という。）にダウンロードされている専用のソフトウェア（以下、「専用ソフトウェア」という。）からレベル計１に対する送信要求の信号を受信するとともに、送信要求の信号を受信した時点のアンテナ２の角度を計測するための情報と方位を計測するための情報（たとえば、アンテナ２の加速度と磁束密度）、貯蔵設備４に対するアンテナ２の角度や方位に関する数値の情報、測定部１１が測定した波形やアンテナ２から貯蔵物５までの距離に関する情報、貯蔵設備４の内部の温度に関する情報などを、表示機器に送信する。
The transmitting/receiving
専用ソフトウェアと表示機器について説明をする。専用ソフトウェアは、専用ソフトウェアからレベル計１に対して送信要求の信号を発することによって、レベル計１が送信要求の信号を受信した時点でのアンテナ２に関する上記の情報を送受信部１５から表示機器に送信させる機能を実行するプログラムであり、これらの機能を実行するプログラムであれば、種類は問わない。専用ソフトウェアをダウンロードさせる表示機器は、パソコン、スマートフォン、タブレット端末などである。レベル計１と、表示機器とは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの近距離無線通信により、相互に通信が可能となる。レベル計１から表示機器に送信されたアンテナ２の角度と方位に関する数値などは、表示機器の表示部（図示せず）に表示される。
Dedicated software and display equipment will be explained. By issuing a transmission request signal from the dedicated software to the level meter 1, the dedicated software transmits the above information about the
図１に示すアンテナ２は、発信部（図示せず）がレーザー（光など）、超音波や電波（マイクロ波、ミリ波など）を発信してから、貯蔵物５の表面で反射し、反射波を受信部（図示せず）が受信するまでの往復時間を計測し距離に換算する。アンテナ２が換算した距離に基づいて、アンテナ２は、貯蔵物５の量を測定することができる。レベル計１は、アンテナ２によるレーザー（光など）、超音波や電波（マイクロ波、ミリ波など）の発信と、反射波の受信とを常時行わせることによって、貯蔵設備４にある貯蔵物５の量をリアルタイムで把握することができる。アンテナ２は、貯蔵設備４に貯蔵されている貯蔵物５の量を正確に測定することができる精度であれば、アンテナ２の種類や形状を問わない。
The
図３を用いて、この発明の実施の形態に係るレベル計１の演算部１４によって求められたアンテナ２の確度と方位に関する数値が、専用ソフトウェアを用いることによって表示されている画像について説明する。図３は、アンテナ２が貯蔵設備４に設置されている状態を表示している。図３にある方位盤の矢印は、Ｎ（北）の位置を０°としてアンテナ２は、角度が０°、方位がＮ（北）０°の状態で貯蔵設備４に設置されている。アンテナ２の方位の表示方法としては、図３のように８方位と方位角を組み合わせても良いし、１６方位のみでも良いし、方位角のみを用いても良い。アンテナ２の方位が明らかになるのであれば、表示方法に限定はない。
Referring to FIG. 3, an image will be described in which numerical values relating to the accuracy and direction of the
図３に示している「操作」の右側にある「開始」をクリックやタッチなどをすることによって、アンテナ２の加速度と磁束密度を測定の準備を開始する状態になる。そして、図３に示している「操作」の右側にある「実行」をクリックやタッチなどをすることによって、専用ソフトウェアからレベル計１に対して送信要求の信号を発する。送受信部１５が送信要求の信号を受信すると、たとえば、レベル計１に備えられている角度計測部１２と方位計測部１３が貯蔵設備４に設置されているアンテナ２の加速度と磁束密度に関する情報を連続して取得し、表示機器の表示部（図示せず）に表示される。図３に示している「操作」の右側にある「停止」をクリックやタッチなどをすることによって、アンテナ２の加速度と磁束密度に関する情報の取得を停止する。角度計測部１２と方位計測部１３がアンテナ２の加速度と磁束密度に関する情報を取得した後、演算部１４は、加速度と磁束密度とに基づいて、貯蔵設備４に対するアンテナ２の最適な角度と方位に関する数値を求める。送受信部１５は、演算部１４が求めたアンテナ２の最適な角度と方位に関する数値を送信し、表示機器の表示部（図示せず）にアンテナ２の最適な角度と方位に関する数値が表示される。
By clicking or touching 'start' on the right side of 'operation' shown in FIG. Then, by clicking or touching 'execute' on the right side of 'operation' shown in FIG. When the transmission/
図１に示すフランジ３は、レベル計１を貯蔵設備４の開口部に固定させるための接続部品で、貯蔵設備４への固定状態でアンテナ２を稼働させることでアンテナ２の角度と方位を任意に調整できるようになっている。
The
貯蔵設備４は、タンク、サイロ、ヤードなど、工業原料や農産物、飼料などを貯蔵することができる設備である。貯蔵設備４において、主に液体、個体、粉体の状態の物質を貯蔵するが、貯蔵する物質の状態は、これらに限られない。また、貯蔵設備４の開口部は、上記のとおり、密閉状態のときもあれば、開放状態のときもある。 The storage facilities 4 are facilities such as tanks, silos, and yards that can store industrial raw materials, agricultural products, feed, and the like. In the storage facility 4, substances in liquid, solid, and powder states are mainly stored, but the state of the substances to be stored is not limited to these. Further, as described above, the opening of the storage facility 4 may be closed or open.
貯蔵物５は、貯蔵設備４で貯蔵されるものであり、原料や農産物、飼料などが該当する。上記のとおり、貯蔵物５は、貯蔵設備４に貯蔵されるものであれば、液体、個体、粉体など物質の状態を問わない。
The
次に、レベル計１を貯蔵設備４に最初に設置する際のアンテナ２の最適な角度と方位の定め方について、説明する。表示機器に表示される表示部（図示せず）を観測しながら、まずはアンテナ２の反射状態が最も安定する角度を探索する。探索の過程でアンテナ２の角度と方位を調整していき、反射状態が最も安定した時に、専用ソフトウェアによってその時の角度と方位を読み取らせる。この際、専用ンソフトウェアによって表示部（図示せず）に表示される測定部１１が測定した貯蔵物５の波形に関する情報を確認しながら行っても良い。精緻な調整が必要な場合には、貯蔵物５の投入の影響や投入・抜出による堆積形状の変化を確認することによって、アンテナ２の角度と方位の最適な状態を定める。貯蔵設備４に対するアンテナ２の最適な設置状態であるアンテナ２の角度と方位の数値は、公知の方法で記録することができる。貯蔵設備４に貯蔵されている貯蔵物５の内容が変わったことによりアンテナ２を調整する必要が生じた場合にも、同様の手順によってアンテナ２の角度と方位を調整して最適な設置位置にすることができる。
Next, how to determine the optimum angle and orientation of the
後述するような記憶部を備えていない場合に、レベル計の故障などを原因として、レベル計１を交換する必要があるときは、上記のように公知の方法で記録したアンテナ２の最適な設置状態としての角度と方位に関する数値に基づいて、貯蔵設備４に備えられているレベル計１の交換を行う。たとえば、表示機器の表示部（図示せず）にアンテナ２の最適な角度と方位に関する数値を表示させながら、レベル計１の角度と方位の調整を行い、貯蔵設備４における最適な設置状態になるようにレベル計１の交換を行う。
When it is necessary to replace the level meter 1 due to failure of the level meter or the like in the absence of a storage unit as will be described later, the optimal installation of the
上記の「反射状態が最も安定する角度」について説明する。貯蔵設備４に貯蔵される貯蔵物５の量をアンテナ２が計測する際に、貯蔵物５の傾斜角度によって、レーザー（光など）、超音波や電波（マイクロ波、ミリ波など）の反射角度が異なる。貯蔵物５の貯蔵されている状況によって反射波が弱く反射が小さくなってしまう場合がある。この反射波がより受信できる角度（反射波が大きく得られる角度）のことを「反射状態が最も安定する角度」といい、アンテナ２の最適な角度を指す。
The "angle at which the reflection state is most stable" will be described. When the
なお、レベル計１は、貯蔵物５の量を計測するために、演算部１４によって演算された貯蔵設備４に対するアンテナ２の最適な設置位置（アンテナ２の最適な角度と方位の数値）に関するデータを記憶する記憶部を備えても良い。レベル計１に記憶部を備えた場合、貯蔵設備４の形状や貯蔵物５の物質の状態などによって、最適に貯蔵物５の量を測定することができるアンテナ２の設置位置（アンテナ２の最適な角度と方位の数値）は異なるため、記憶部は、貯蔵設備４の形状や貯蔵物５の物質の状態などに応じて、貯蔵物５の量を測定するための貯蔵設備４におけるアンテナ２の最適な設置位置（アンテナ２の最適な角度と方位の数値）に関するデータを記憶させても良い。もちろん、レベル計１ではなく、表示機器に記憶部を備えても良い。
In addition, in order to measure the amount of the stored
記憶部がアンテナ２の最適な設置位置（アンテナ２の最適な角度と方位の数値）に関するデータを記憶している場合には、レベル計１を交換する際にこれらのデータを活用することができる。たとえば、記憶部がアンテナ２の最適な角度と方位に関する数値を記憶しているため、送受信部１５が、記憶部が記憶しているこれらの情報を表示機器に送信し、表示機器に表示をさせることができる。表示機器によって表示されている貯蔵設備４に対するアンテナ２の最適な角度と方位に関する数値を確認しながら、貯蔵設備４に対して新たなレベル計１を取り付けることができる。そのため、多大な時間を要することなく、容易にレベル計１の交換を行うことができるようになる。
If the storage unit stores data relating to the optimum installation position of the antenna 2 (the numerical values of the optimum angle and azimuth of the antenna 2), these data can be utilized when the level meter 1 is replaced. . For example, since the storage unit stores numerical values relating to the optimum angle and direction of the
なお、記憶部が記憶している貯蔵設備４におけるアンテナ２の最適な設置位置（アンテナ２の角度と方位の数値）に関するデータに基づいて、貯蔵物５の量を測定するために、貯蔵設備４に対するアンテナ２の角度及び方位が最適な位置になるようにアンテナ２を自動的に動かせて調整できる機能を備えても良い。
In addition, in order to measure the amount of the stored
また、リアルタイムで複数の貯蔵設備４における貯蔵物５の量を監視するために、複数のレベル計１との間で通信可能に接続された他の機器や端末を用いて一括で管理しても良い。
In addition, in order to monitor the amount of stored
上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。 It goes without saying that the above-described embodiment is an example of the present invention and does not mean that the present invention is limited only to the above-described embodiment.
１・・・レベル計
２・・・アンテナ
３・・・フランジ
４・・・貯蔵設備
５・・・貯蔵物
１１・・・測定部
１２・・・角度計測部
１３・・・方位計測部
１４・・・演算部
１５・・・送受信部
REFERENCE SIGNS LIST 1
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アンテナを有し、貯蔵設備に設置し該貯蔵設備内の粉体の貯蔵量を測定する測定器具であって、前記アンテナは、レーザー、超音波又は電波の受発信を行い、該レーザー、該超音波又は該電波の受発信に基づいて前記貯蔵設備内の前記粉体の前記貯蔵量を測定し、前記測定器具は、前記貯蔵設備に設置された状態において、前記アンテナの軸の角度を計測するための情報を取得する角度計測部と、前記アンテナの軸の方位を計測するための情報を取得する方位計測部と、前記角度計測部が取得した前記アンテナの軸の角度を計測するための情報と、前記方位計測部が取得した前記アンテナの軸の方位を計測するための情報とに基づいて、前記アンテナの軸の角度と方位を演算する演算部と、該演算部が演算した、前記アンテナの軸の最適な角度と方位とに関するデータを記憶している記憶部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the invention according to claim 1 is a measuring instrument that has an antenna and is installed in a storage facility to measure the amount of powder stored in the storage facility, wherein the antenna is: receiving and transmitting a laser, an ultrasonic wave, or an electric wave, measuring the amount of the powder stored in the storage facility based on the receiving and transmitting of the laser, the ultrasonic wave, or the electric wave; An angle measurement unit that acquires information for measuring the angle of the axis of the antenna, an orientation measurement unit that acquires information for measuring the orientation of the axis of the antenna, and the angle when installed in equipment. Based on the information for measuring the angle of the axis of the antenna acquired by the measurement unit and the information for measuring the azimuth of the axis of the antenna acquired by the azimuth measurement unit, the angle of the axis of the antenna and It is characterized by comprising a computing unit that computes an azimuth, and a storage unit that stores data on the optimum angle and azimuth of the antenna axis computed by the computing unit.
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記角度計測部が加速度センサであり、前記方位計測部が磁気センサであることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that, in addition to the configuration according to claim 1, the angle measurement unit is an acceleration sensor, and the azimuth measurement unit is a magnetic sensor.
請求項１の発明によれば、アンテナの角度を計測するための情報と方位を計測するための情報を取得することによって、貯蔵設備におけるアンテナの設置位置を特定しやすくなり、粉体の貯蔵物を計測するために、容易にレベル計の保守、交換、更新をすることができ、作業員や工場管理者の負担を軽減することができる。また、角度計測部が取得したアンテナの軸の角度を計測するための情報と、方位計測部が取得したアンテナの軸の方位を計測するための情報とに基づいて、アンテナの軸の角度と方位を演算する演算部をさらに有するので、アンテナの角度と方位を演算して、貯蔵設備に設置するアンテナの最適な角度と方位を数値で示すことができ、より正確かつ迅速にレベル計の保守、交換、更新をすることができる。さらに、アンテナがレーザー、超音波又は電波の受発信を行い、レーザー、超音波又は電波の受発信により貯蔵設備内の粉体の貯蔵量を非接触により測定するため、レベル計の可動部や消耗品がなく、メンテナンス性に優れたレベル計を提供することができる。また、記憶部がアンテナの軸の最適な角度と方位に関する数値を記憶しているため、記憶部が記憶しているこれらの情報を表示機器に送信し、表示機器に表示をさせることによって貯蔵設備に対するアンテナの軸の最適な角度と方位に関する数値を確認しながら、貯蔵設備に対して新たなレベル計を取り付けることができる。 According to the invention of claim 1, by acquiring information for measuring the angle of the antenna and information for measuring the direction, it becomes easier to identify the installation position of the antenna in the storage facility, and the stored powder In order to measure , the level gauge can be easily maintained, replaced, and updated, and the burden on workers and factory managers can be reduced. Further, based on the information for measuring the angle of the axis of the antenna acquired by the angle measurement unit and the information for measuring the direction of the axis of the antenna acquired by the direction measurement unit, the angle and direction of the axis of the antenna are calculated. , so that the angle and direction of the antenna can be calculated and the optimum angle and direction of the antenna to be installed in the storage facility can be indicated numerically, enabling more accurate and quick maintenance of the level meter, It can be replaced or renewed. In addition, since the antenna receives and transmits laser, ultrasonic waves, or radio waves and measures the amount of powder stored in the storage equipment without contact by receiving and transmitting laser, ultrasonic waves, or radio waves, the moving parts and wear of the level meter are minimized. It is possible to provide a level meter that is free from defects and excellent in maintainability. In addition, since the storage unit stores numerical values related to the optimum angle and direction of the axis of the antenna, the information stored in the storage unit is transmitted to the display device and displayed on the display device, thereby A new level gauge can be installed to the storage facility, checking the values for the optimum angle and orientation of the antenna axis relative to the .
請求項４の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、加速度センサによりアンテナの加速度を計測し、磁気センサによりアンテナの磁束密度を計測するので、粉体の貯蔵物を計測するために、アンテナの設置位置をより最適な角度及び方位を数値で特定することができる。 According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 1, the acceleration of the antenna is measured by the acceleration sensor, and the magnetic flux density of the antenna is measured by the magnetic sensor. For the measurement, it is possible to numerically specify a more optimal angle and azimuth for the installation position of the antenna.
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、所定の情報を表示する表示機器と通信可能に接続されるアンテナを有し、貯蔵設備に設置し該貯蔵設備内の粉体の貯蔵量を測定する測定器具であって、前記アンテナは、レーザー、超音波又は電波の受発信を行い、該レーザー、該超音波又は該電波の受発信に基づいて前記貯蔵設備内の前記粉体の前記貯蔵量を測定し、前記測定器具は、前記貯蔵設備に設置された状態において、前記アンテナの軸の角度を計測するための情報を取得する角度計測部と、前記アンテナの軸の方位を計測するための情報を取得する方位計測部と、前記角度計測部が取得した前記アンテナの軸の角度を計測するための情報と、前記方位計測部が取得した前記アンテナの軸の方位を計測するための情報とに基づいて、前記アンテナの軸の角度と方位を演算する演算部と、該演算部が演算した、前記アンテナの軸の最適な角度と方位とに関するデータを記憶している記憶部と、前記記憶部が記憶している前記アンテナの軸の最適な角度と方位とに関するデータを前記表示機器に送信する送受信部とを備え、前記送受信部は、前記表示機器の表示部に、前記アンテナの軸の最適な角度と方位とに関するデータを表示するように構成され、前記貯蔵設備に前記測定器具を取り付け直す際に、前記表示部に前記アンテナの軸の最適な角度と方位とに関するデータを表示させるとともに、前記表示部に前記取り付け直す前記測定器具のアンテナの軸の角度と方位とを表示させるように構成され、前記角度計測部が加速度センサであり、前記方位計測部が磁気センサであることを特徴とする。 In order to solve this problem, the invention according to claim 1 has an antenna that is communicably connected to a display device that displays predetermined information, is installed in a storage facility, and is used to detect powder in the storage facility. A measuring instrument for measuring the amount of storage, wherein the antenna receives and transmits laser, ultrasonic waves, or radio waves, and the powder in the storage facility is detected based on the reception and transmission of the laser, ultrasonic waves, or radio waves. and the measuring instrument includes an angle measuring unit for acquiring information for measuring the angle of the axis of the antenna in a state installed in the storage facility, and An azimuth measurement unit that acquires information for measurement, information for measuring the angle of the axis of the antenna acquired by the angle measurement unit, and an azimuth of the axis of the antenna that the azimuth measurement unit acquires a computing unit for computing the angle and orientation of the axis of the antenna based on the information for the antenna, and a storage unit for storing data on the optimum angle and orientation of the axis of the antenna computed by the computing unit. and a transmitting/receiving unit configured to transmit data on the optimum angle and direction of the axis of the antenna stored in the storage unit to the display device, wherein the transmitting/receiving unit causes the display unit of the display device to display the configured to display data about the optimum angle and orientation of the axis of the antenna, wherein the data about the optimum angle and orientation of the axis of the antenna is displayed on the display unit when the measuring instrument is reattached to the storage facility. is displayed, and the angle and direction of the axis of the antenna of the measuring instrument to be reattached are displayed on the display unit, the angle measurement unit is an acceleration sensor, and the direction measurement unit is a magnetic sensor. characterized by being
Claims (4)
該測定器具は、前記貯蔵設備に設置された状態において、前記アンテナの角度を計測するための情報を取得する角度計測部と、
前記アンテナの方位を計測するための情報を取得する方位計測部と、を備える
ことを特徴とする測定器具。 A measuring instrument having an antenna and installed in a storage facility to measure the storage amount in the storage facility,
The measuring instrument includes an angle measuring unit that acquires information for measuring the angle of the antenna when installed in the storage facility;
and an azimuth measuring unit that acquires information for measuring the azimuth of the antenna.
前記方位計測部が取得した前記アンテナの方位を計測するための情報と、に基づいて、
前記アンテナの角度と方位を演算する演算部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の測定器具 The measuring instrument includes information for measuring the angle of the antenna acquired by the angle measuring unit;
Based on the information for measuring the azimuth of the antenna acquired by the azimuth measurement unit,
2. The measuring instrument according to claim 1, further comprising a computing unit that computes the angle and azimuth of the antenna.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の測定器具 2. The antenna receives and transmits laser, ultrasonic waves, or radio waves, and measures the amount of storage in the storage facility based on the reception and transmission of the laser, ultrasonic waves, or sound waves. Or the measuring instrument according to claim 2
前記方位計測部が磁気センサである、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の測定器具。
The angle measurement unit is an acceleration sensor,
wherein the azimuth measurement unit is a magnetic sensor,
4. A measuring instrument according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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