JP2023078535A - Liquid type specification device and liquid container - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液種特定装置、及び液体容器に関する。 The present invention relates to a liquid type identification device and a liquid container.
従来より、この種の液種特定装置にあっては、例えば下記特許文献1に記載されているものが知られている。この特許文献1に記載の液種特定装置は、液体に浸るとともに表面波が伝搬する伝搬面を有する伝搬体と、伝搬体に振動を与えて表面波を発生させるとともに表面波反射部で反射した表面波を検出する圧電素子と、液体及び伝搬体を収納する燃料タンク(収納部材)とを備え、伝搬体は、伝搬面が燃料タンクの底部と平行で且つ当該底部側を向くように燃料タンクに取り付けられる。そして、伝搬体に振動が与えられた後、表面波が表面波反射部で反射されて圧電素子に入力するまでの期間である表面波伝搬期間に基づいて液種を特定するようになっている。
Conventionally, for this type of liquid type identification device, for example, one described in
ところで、伝搬体が海上を走行する船舶の燃料タンク内に搭載されるような場合、荒天の状況下ではガソリンが貯蔵されている燃料タンク内に海水が混入することが考えられる。燃料タンク内に海水が混入した場合、海水の比重はガソリンの比重よりも大きいので、海水は燃料タンクの底部に沈降する。 By the way, when the propagating body is installed in the fuel tank of a ship that travels on the sea, it is conceivable that seawater will enter the fuel tank in which gasoline is stored under stormy weather. When seawater enters the fuel tank, the seawater settles to the bottom of the fuel tank because the specific gravity of seawater is greater than that of gasoline.
この際、本来であれば伝搬面まで海水が混入した状況下では、前記表面波伝搬期間に基づいて容器内に海水が混入したことを特定可能であるが、伝搬面が燃料タンクの底部と平行で且つ当該底部側を向くように燃料タンクに伝搬体が取り付けられていることに起因して、粘度の高いガソリンが伝搬面に付着して伝搬面から離脱しにくくなることが考えられる。この結果、燃料タンク内に海水が混入したことを特定することが困難となり、商品性の低下を招くという問題がある。 At this time, under the condition that seawater is mixed up to the propagation surface, it is possible to identify that the seawater is mixed in the container based on the surface wave propagation period, but the propagation surface is parallel to the bottom of the fuel tank. Moreover, because the propagating body is attached to the fuel tank so as to face the bottom side, highly viscous gasoline adheres to the propagating surface and becomes difficult to separate from the propagating surface. As a result, it becomes difficult to identify that seawater has entered the fuel tank, which causes a problem of deterioration of marketability.
本発明は、前述の課題に対して対処するため、商品性の向上した液種特定装置、及び液体容器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid type identifying device and a liquid container with improved marketability in order to address the above-described problems.
上記目的を達成するため、本発明は、液体を収納する収納部材に取り付けられ、前記液体の種類を判定する液種特定装置において、前記収納部材の底部と向かい合う位置に配置され、前記液体に浸るとともに表面波が伝搬する伝搬面を有する伝搬体と、前記伝搬体に振動を与えて前記表面波を発生させるとともに反射した前記表面波を検出する圧電素子と、前記圧電素子が検出した前記表面波の伝搬時間に基づいて前記液体の種類を特定する特定部と、を備え、前記伝搬面は、前記圧電素子から離れるに従って前記液体の液面側に向かう非平坦面となっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid type identification device that is attached to a storage member that stores a liquid and that determines the type of the liquid. a propagating body having a propagating surface along which a surface wave propagates; a piezoelectric element for generating the surface wave by vibrating the propagating body and detecting the reflected surface wave; and the surface wave detected by the piezoelectric element. and a specifying unit that specifies the type of the liquid based on the propagation time of the liquid, wherein the propagation surface is a non-flat surface that moves toward the liquid surface side of the liquid as the distance from the piezoelectric element increases. do.
本発明によれば、所期の目的を達成でき、商品性の向上した液種特定装置、及び液体容器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid type identification apparatus and liquid container which can achieve the intended objective and improved marketability can be provided.
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、1は表面波検出装置、2は制御部、3は収納部材としての容器、4は容器3内に入れられた液体、4aは液体4の液面であり、これら表面波検出装置1と制御部2で容器3内に入れられた液体4の種類(以下、液種とも言う)を特定するための液種特定装置Lが構成される。なお、ここでの(液種特定装置Lが取り付けられる)容器3は、例えば海上を走行する船舶等の移動体に搭載される燃料タンクとする。
In FIG. 1, 1 is a surface wave detector, 2 is a controller, 3 is a container as a storage member, 4 is a liquid contained in the
表面波検出装置1は、図2~図4に示すように液体4に浸る伝搬体10と、素子収容部20と、圧電素子30と、フランジ部40と、を備える。
The surface
以下では、各図に示すように、伝搬体10の長手方向に延びるX軸や、後述の対向面12の法線方向に延びるZ軸や、X軸及びZ軸と直交するY軸を用いて、表面波検出装置1の構成を説明する場合がある。また、X、Y、Z軸の各軸に沿う方向をその軸方向とする。さらに、X、Y、Zの各軸の矢印が向く方向を「+」方向とし、その逆方向を「-」方向とする。つまり、X軸に沿う方向はX方向である。矢印の向きも考慮すると、X軸の矢印が向く方向が+X方向であり、その逆方向が-X方向である。Y、Z軸についても同様である。
Hereinafter, as shown in each figure, the X-axis extending in the longitudinal direction of the
伝搬体10は、後述の表面波Wsを含む超音波が伝搬するものであり、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)などの合成樹脂から形成される。伝搬体10は、容器3の後述する底部と向かい合う位置に配置される。
The propagating
伝搬体10は、X軸方向に延び、概ね四角柱状に形成されている。伝搬体10は、図5に示すように断面形状が概ねH状をなし、その主要部分を構成する略四角柱状の基部10aを備える。この基部10aにおける中央部分には、図5中、Z方向において、互いに向かい合う位置に伝搬面11と当該伝搬面11と対向する対向面12とが設けられる。また、図5中、基部10aの左上、左下部分には基部10aの外表面から膨出するように第1リブR1と第2リブR2が設けられ、図5中、基部10aの右上、右下部分には基部10aの外表面から膨出するように第3リブR3と第4リブR4が設けられる。このように本例では、伝搬体10は、伝搬面11と、対向面12と、側面13、14と、第1リブR1と、第2リブR2と、第3リブR3と、第4リブR4と、を有する。また、伝搬体10は、図2、図3に示す底面15を有する。
The propagating
伝搬面11は、伝搬体10のうち表面波Wsが伝搬する部位であり、図2に示すように容器3の後述する底部と向かい合う(対向する)位置に設けられる。ここでの伝搬面11は、図2、図3に示すようにフラットな前記底部とは非平行であって、圧電素子30から離れる(遠ざかる)に従って、液体4の液面4a側(+Z方向)に向かう傾斜面(非平坦面)となっており、また図4に示すようにX方向に帯状に設けられる。伝搬面11の-X方向の端は、表面波Wsが反射する反射部11aとして機能する。
The
対向面12は、図2、図3、図5に示すように、基部10aを挟んで伝搬面11と対向する位置に設けられる。対向面12もX方向に延びる帯状をなした状態で設けられる。伝搬面11は-Z方向に向き、対向面12は+Z方向に向く。対向面12はXY平面と平行であり、伝搬面11はXY平面と平行ではなく、上述したように圧電素子30から離れるに従って+Z方向に向かう傾斜面となっている。すわなち、本例では、図3に示すようにZ方向(つまり対向面12と直交する方向)に沿った基部10aの厚さは、圧電素子30から離れるに従って次第に薄くなっている。
The facing
また図2、図3に示すように、伝搬体10(基部10a)には、対向面12から伝搬面11に向かって凹む溝12aが形成されている。なお、図2では、伝搬体10及び素子収容部20を-Y方向から見た側面図で表した。また、図3は、伝搬体10、素子収容部20及び圧電素子30をXZ平面と平行な面で切った断面図である。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a
図5に示すように、側面13は-Y方向に向き、側面14は+Y方向に向く。側面13と側面14は、XZ平面と平行である。底面15は、図2、図3に示すように、伝搬面11と対向面12とを繋ぐ傾斜面である。底面15は、伝搬面11となす角が鋭角で、対向面12となす角が鈍角の面である。底面15により、伝搬体10の先端部は先細りの形状をなす。底面15の傾斜によって、伝搬面11を-X方向に伝搬する表面波Wsが対向面12に回り込むことを抑制することができ、伝搬体10の反射部11aで反射して再び伝搬面11を伝搬する表面波Wsを効率良く圧電素子30に向かわせることができる。
As shown in FIG. 5, the
第1リブR1と第2リブR2は、図5に示すように、伝搬面11が向く方向(つまり基部10aから-Z方向)に突起するとともに、図4に示すように、伝搬面11に対応するようにX方向に帯状に設けられる。第1リブR1及び第2リブR2は、図5に示すように、伝搬面11の幅方向(Y方向)において伝搬面11を挟んで互いに対向する。また、第1リブR1と第2リブR2の伝搬面11からの高さ(Z方向の高さ)は等しく、表面波Wsの波長λ以上に設定されることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the first rib R1 and the second rib R2 protrude in the direction in which the
第1リブR1の基端部には、伝搬面11と繋がる曲面部分S1が形成されている。具体的には、曲面部分S1は、第1リブR1の内面(-Y方向に向く面)であって第2リブR2と対向する第1対向面部So1と、伝搬面11とを繋ぐ。第2リブR2の基端部には、伝搬面11と繋がる曲面部分S2が形成されている。具体的には、曲面部分S2は、第2リブR2の内面(+Y方向に向く面)であって第1リブR1と対向する第2対向面部So2と、伝搬面11とを繋ぐ。ここで、実際には、圧電素子30の振動による表面波Wsは、伝搬面11だけでなく伝搬面11の周囲にも発生する。上記のような曲面部分S1、S2を設けることにより、伝搬体10に発生する表面波Wsを伝搬面11に集めることができ、伝搬面11を伝搬する表面波Wsの指向性を高めることができる。
A curved surface portion S1 connected to the
また、図4に示すように、第1リブR1と第2リブR2の間隔Dは、圧電素子30の幅と略等しく設定されている。具体的に、第1リブR1と第2リブR2の間隔Dとは、第1対向面部So1と第2対向面部So2の間隔である。この構成により、伝搬面11以外の部分に不要な表面波Wsが発生することを抑制することができる。なお、間隔Dが圧電素子30の幅と略等しいとは、間隔Dが圧電素子30の幅と等しいことだけでなく、伝搬面11の幅が圧電素子30の幅と等しいことも含む。つまり、圧電素子30の幅は、間隔D以下であって、伝搬面11の幅以上の範囲であることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 4, the distance D between the first rib R1 and the second rib R2 is set substantially equal to the width of the
第3リブR3と第4リブR4は、図5に示すように、対向面12が向く方向(つまり基部10aから+Z方向)に突起する。また、第3リブR3と第4リブR4は、第1リブR1と第2リブR2と伝搬面11との位置関係と同様に、対向面12に対応するようにX方向に帯状に設けられる。第3リブR3と第4リブR4は、図5に示すように、対向面12の幅方向(Y方向)において対向面12を挟んで互いに対向する。例えば、第3リブR3と第4リブR4のそれぞれの主面(+Z方向に向く面)は、対向面12と平行である。例えば、第3リブR3の内面(-Y方向に向く面)であって第4リブR4と対向する第3対向面部So3と、対向面12とのなす角は、直角に設定されている。例えば、第4リブR4の内面(+Y方向に向く面)であって第3リブR3と対向する第4対向面部So4と、対向面12とのなす角も、直角に設定されている。
As shown in FIG. 5, the third rib R3 and the fourth rib R4 protrude in the direction in which the facing
伝搬面11に対応するように設けられる第1リブR1及び第2リブR2に加えて、対向面12に対応するように設けられる第3リブR3及び第4リブR4を設けることにより、伝搬体10の断面二次モーメントを向上させ、振動共振に対する耐力を向上させることができる。
In addition to the first rib R1 and the second rib R2 that are provided so as to correspond to the
素子収容部20は、図3に示すように、伝搬体10の+X方向に位置し、圧電素子30を収容する。例えば、素子収容部20は、伝搬体10と同一材料で、一体に形成されている。素子収容部20は、円盤部21と、筒体22とを備え、伝搬体10と連なるように設けられる。
The
円盤部21は、伝搬体10と連結されており、容器3の後述する側部に取り付けられる被取付面21aを有している。筒体22は、円盤部21の外径よりも小さい外径を有する円筒形状をなし、円盤部21から+X方向に突出する。そして、筒体22の内部に設けられた空所に圧電素子30が収容される。筒体22の外周面には、筒体22の中心に向かって凹む溝であって、図2に断面で示すシール材5が取り付けられる取付溝22aが形成されている。
The
圧電素子30は、円盤部21を介して伝搬体10に振動を与え、伝搬面11を有する伝搬体10に超音波を発生させる。具体的には、圧電素子30は、超音波として、伝搬体10の伝搬面11に表面波Wsを発生させるとともに、伝搬体10の内部に内部伝搬波Wiを発生させる。また、圧電素子30は、反射部11aで反射した表面波Wsと、溝12aで反射した内部伝搬波Wiとを検出し、検出結果を示す検出信号(電圧信号)を出力する。
The
圧電素子30は、公知の超音波トランスデューサから構成され、直方体状をなす。圧電素子30は、円盤部21を挟んで伝搬体10と対向するとともに、伝搬面11に表面波Wsを発生させるため、その一端部(図3での下端部)が伝搬体10の伝搬面11を跨いで迫り出すように設けられる。例えば、表面波Wsは、液体4中ではシュルツ波である。なお、表面波Wsは、横波型弾性表面波(SH-SAW)等であってもよい。内部伝搬波Wiは、横波等であればよい。また、ここでの詳細図示は省略するが、圧電素子30は、端子を介して制御部2と電気的に接続される。
The
図2に示すフランジ部40は、例えば合成樹脂により形成され、-X方向に開口する円筒形状をなす筒状部41と、筒状部41の外径方向に迫り出したフランジ42と、フランジ42よりも+X方向に位置する中空状のキャップ部43と、を有する。なお、図2では、筒状部41及びシール材5を径方向に沿う断面で示した。
The
筒状部41は、素子収容部20の筒体22を取り囲む。筒状部41の先端は、X方向において、円盤部21の外周端部と対向する。筒状部41と筒体22の間は、シール材5によって密封される。シール材5は、例えば樹脂ゴムからリング状に形成され、パッキンとして機能する。
The
キャップ部43は、図示しないカプラを有する。カプラの内部には、図示しない出力端子が位置する。外部機器とカプラが連結されると、当該外部機器と出力端子が電気的に接続される。例えば、キャップ部43の内部には、圧電素子30及び出力端子の各々と電気的に接続され、後述の送信回路、受信回路などが形成された図示しないPCB(Printed Circuit Board)が収容される。
The
図1に模式的に示す制御部2は、例えばマイクロコンピュータから構成され、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備える。
The
容器3は、前記移動体に搭載される燃料タンクを適用することができ、その内部に液体4及び伝搬体10を収納している。容器3は、その最下部に位置する底部3aと、この底部3aの周縁部分から屹立するように設けられる側部3bとを有し、底部3aと向かい合う位置に伝搬体10の伝搬面11を設けた構成としている。
A fuel tank mounted on the moving body can be applied to the
そして、この場合、伝搬体10は、伝搬面11が容器3の底部3a側を向くように帯状をなした状態で容器3に収納される構成としている(図1、図2参照)。より具体的には、ここでの伝搬体10は、図5に示すように第1リブR1及び第2リブR2が底部3aと当接(面接触)した状態で底部3a上に載置される。なお、伝搬体10は、第1リブR1及び第2リブR2と、底部3aとが離間するように容器3に収納される構成としてもよい。
In this case, the propagating
なお、側部3bの下方には孔3cが設けられ、当該孔3cを円盤部21が塞いだ状態で、表面波検出装置1は容器3の側部3bに取り付けられる(図2参照)。この際、円盤部21(素子収容部20)は、被取付面21aが側部3bと当接した状態で側部3b外方に位置し、伝搬体10は、その全域が液体4に浸ることになる。また、ここで対向面12と底部3aと被取付面21aとの位置関係に着目すると、対向面12は、底部3aとは平行であって、且つ被取付面21aとは直交するような位置関係となっている。
A
液体4は、容器3に貯蔵されるガソリン(液体燃料)を適用することができる。ここで、容器3が海上を走行する船舶(移動体)に搭載される燃料タンクである場合、荒天の状況下(あるいはフィラーキャップが何らかの原因で破損しているようか状況下)ではガソリンが貯蔵される容器3内に海水が混入することが考えられる。容器3内に海水が混入した場合、容器3内にはガソリンと海水とでなる液体4が共存することになる。以下の説明では、液体4のうちガソリンを第1の液体C1とし、海水を第2の液体C2として適宜説明する。なお、この場合、液種特定装置Lと、液体4及び液種特定装置Lを収容する容器3とで液体容器が構成される。
Liquid 4 can be gasoline (liquid fuel) stored in
ここで、ガソリンの比重は約0.74で、海水の比重は約1.03であることから、液体4は、第1の比重を有する第1の液体C1と、当該第1の比重よりも大きい第2の比重を有する第2の液体C2とで構成され、比重の大きい第2の液体C2が重力の作用で容器3の底部3aに沈降する。
Here, since the specific gravity of gasoline is about 0.74 and the specific gravity of seawater is about 1.03, the
そして、制御部2は、圧電素子30が検出した表面波Wsの伝搬時間に基づいて液体4の液種が第1、第2の液体C1、C2のうちどちらかであるかを特定する特定部として機能する。PCBの送信回路は、制御部2の制御により、圧電素子30に駆動信号を送信して圧電素子30を駆動する。この結果、伝搬体10には、表面波Ws及び内部伝搬波Wiが発生する。PCBの受信回路は、反射した表面波Ws及び反射した内部伝搬波Wiの各々を示す検出信号を圧電素子30から受信し、制御部2に供給する。そして、検出信号を受信した制御部2は、当該検出信号に基づき、液体4の液種を特定する処理を実行する。
Then, the
ここでは、第2の液体C2が容器3内に混入し、第1の液体C1と第2の液体C2との間の界面よりも下側に伝搬面11が位置している(つまり伝搬面11が第2の液体C2に浸っている)ものとする。ところで、このように伝搬面11が第2の液体C2に浸っている状況下において、伝搬面11と容器3の底部3aとが平行で、且つ、伝搬面11が底部3a側に向くように側部3bに取り付けられているとき、粘度の高い第1の液体C1が伝搬面11に付着して伝搬面11から離脱しにくくなることが考えられ、第2の液体C2が容器3内に混入したことを正確に検知できない虞がある。このような問題は、本実施形態のように第1リブR1第2リブR2との間の窪んだ部分に伝搬面11が形成されているような場合に顕著に発生することが想定される。
Here, the second liquid C2 is mixed in the
これに対し、本実施形態では、非平坦面である伝搬面11が底部3a側に向くように設けられるとともに、圧電素子30から離れるに従って+Z方向(つまり液体4の液面4a側)に向かう傾斜面によって構成されていることで、伝搬面11が第2の液体C2に浸っている状況下において、伝搬面11に付着した粘度の高い第1の液体C1が底面15側に流れ易くなり、結果的に伝搬体10から抜け出るようになっている。従って、伝搬面11が第2の液体C2に浸っている状況下にて、粘度の高い第1の液体C1の伝搬面11への付着が抑制され、後述するように第2の液体C2が容器3内に混入したことを正確に検出することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
なお、送信回路及び受信回路は、制御部2に備えられていてもよい。また、制御部2の少なくとも一部の機能を、フランジ部40の内部に設けられたPCBに実装してもよい。
Note that the transmission circuit and the reception circuit may be provided in the
ここで、液種の特定方法の一例を説明する。図6は、振動W0を発生させたことによって伝搬体10を伝搬する内部伝搬波Wi及び表面波Wsが反射した後に圧電素子30に入力する様子を示している。
Here, an example of a liquid type identification method will be described. FIG. 6 shows how the internal propagation wave Wi and the surface wave Ws propagating through the propagating
時点t0は、圧電素子30の駆動により伝搬体10に振動W0が発生した時点である。振動W0が発生することによって、伝搬体10が表面波Ws及び内部伝搬波Wiを伝搬する。時点t1は、内部伝搬波Wiが溝12aで反射されて圧電素子30に入力した時点である。期間T1は、時点t0から時点t1までの期間である内部伝搬波伝搬期間T1である。時点t2は、伝搬体10が第2の液体C2に浸っていて、且つ第1の液体C1が付着していない伝搬面11を伝搬する表面波Wsが反射部11aで反射されて圧電素子30に入力した時点である。期間T2は、時点t0から時点t2までの期間である表面波伝搬期間T2である。
A time point t0 is a time point when the vibration W0 is generated in the propagating
制御部2は、表面波伝搬期間T2に基づいて液体4の液種を特定(判定)する。つまり、制御部2は、表面波伝搬期間T2と液体4の液種とが関係付けられたデータテーブルを参照することによって、液体4の液種を特定する。この場合、制御部2は、前記データテーブルを参照し、重力の作用で容器3の底部3aに沈降した液体4の液種が海水(第2の液体C2)であると特定する処理を実行する。これにより第2の液体C2が容器3内に混入したことを正確に検出することができる。なお、制御部2は、検出した液種を図示しない文字表示などの報知部によってユーザに報知する処理を実行してもよい。以下、表面波伝搬期間T2に基づいて液体4の液種を特定することができる原理を説明する。
The
表面波伝搬期間T2は表面波伝搬速度に反比例するため、表面波伝搬速度が速くなるにつれて表面波伝搬期間T2が短くなる一方で、表面波伝搬速度が遅くなるにつれて表面波伝搬期間T2が長くなる。伝搬体10が全体に渡って液体4に浸っているときの表面波伝搬速度は、液体4に固有の液中の音速vl及び密度ρl、並びに、伝搬体10固有の内部伝搬波Wiの伝搬速度vsによって定まる。すなわち、伝搬体10の材質が固定であるときには、伝搬体10が全体に渡って液体4に浸っているときの表面波伝搬速度は、液体4の液種によって変化する。そのため、実測又はシミュレーション等によって、伝搬体10が全体に渡って液体4に浸っているときの表面波伝搬速度と液体4の液種との関係を得ることができる。この関係に基づいて作成された表面波伝搬期間T2と液種とが関係付けられたデータテーブルを制御部2に備えられるROMに記憶することによって、液種特定装置Lは、表面波伝搬期間T2を用いて、液体4の液種(底部3aに沈降した液種が海水であること)を特定することができる。
Since the surface wave propagation period T2 is inversely proportional to the surface wave propagation velocity, the surface wave propagation period T2 becomes shorter as the surface wave propagation velocity increases, while the surface wave propagation period T2 becomes longer as the surface wave propagation velocity decreases. . The surface wave propagation velocity when the propagating
なお、制御部2が、表面波伝搬期間T2に基づいて液体4の液種を特定するという表現には、制御部2が、表面波伝搬期間T2から表面波伝搬速度を算出し、算出した表面波伝搬速度に基づいて液体4の液種を特定することも含まれる。すなわち、制御部2は、表面波伝搬速度と液体4の液種とが関係付けられたデータテーブルを参照することによって、算出した表面波伝搬速度に基づいて液体4の液種を特定してもよい。この場合、制御部2は、表面波伝搬期間T2と液体4の液種とが関係付けられたデータテーブルの代わりに、表面波伝搬速度と液体4の液種とが関係付けられたデータテーブルをROMに記憶していればよい。また、容器3内に第2の液体C2が一切混入せず、容器3内に第1の液体C1のみが貯蔵された状況下では、制御部2は液種が第1の液体C1であると特定する処理を実行することはいうまでもない。
The expression that the
以上のように、本実施形態によれば、底部3aと向かい合う位置に配置され、表面波Wsが伝搬する伝搬面11を有する伝搬体10と、伝搬体10に振動を与えて表面波Wsを発生させるとともに反射した表面波Wsを検出する圧電素子30と、圧電素子30が検出した表面波Wsの伝搬時間に基づいて液体4の種類を特定する制御部2と、を備え、伝搬面11は、圧電素子30から離れるに従って液体4の液面4a側に向かう非平坦面となっているものである。従って、上述のように粘度の高い第1の液体C1の伝搬面11への付着が抑制され、容器3内に第2の液体C2が混入したことを特定することが可能となり、商品性の向上した液種特定装置を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the propagating
本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。 The present invention is not limited by the above embodiments and drawings. Modifications (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present invention.
例えば伝搬体10の材質は、表面波Wsを良好に伝搬することができれば任意である。例えば、伝搬体10として使用される樹脂は、PPSに限られず、POM(ポリアセタール)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)等であってもよい。
For example, any material can be used for the propagating
また上述した実施形態では、非平坦面としての伝搬面11が、容器3の底部3a側を向くように設けられ、且つ圧電素子30から離れるに従って液体4の液面4a側に向かう傾斜面となっているが、本実形態の変形例として図7に示すように傾斜面に代えて圧電素子30から離れるに従って液体4の液面4a側に向かう所定の曲率を有する曲面によって前記非平坦面が構成されるようにしてもよい。このように構成した場合であっても、粘度の高い第1の液体C1の伝搬面11への付着が抑制され、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Further, in the above-described embodiment, the
また上述した実施形態では、素子収容部20の被取付面21aが対向面12と直交する(つまり対向面12と被取付面21aとのなす角度が90度となる)ように表面波検出装置1を容器3の側部3bに取り付けたものであったが、例えば本実形態の他の変形例として図8に示すように対向面12と被取付面21aとのなす角度θが鋭角(例えば約75度)となるように表面波検出装置1が容器3の側部3bに取り付けられるようにしてもよい。このように構成した場合であっても、粘度の高い第1の液体C1の伝搬面11への付着が抑制され、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、この場合、対向面12と伝搬面11とが平行となるように伝搬体10を構成してもよいし、さらには、この他の変形例の構成と上述した前記変形例の構成とを組み合わせた構成を採用可能であることは言うまでもない。
Further, in the above-described embodiment, the surface
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, descriptions of well-known technical matters are omitted as appropriate in order to facilitate understanding of the present invention.
1 表面波検出装置
2 制御部(特定部)
3 容器(収納部材)
3a 底部
3b 側部
4 液体
4a 液面
10 伝搬体
10a 基部
11 伝搬面
12 対向面
12a 溝
13、14 側面
15 底面
20 素子収容部
21 円盤部
21a 被取付面
30 圧電素子
40 フランジ部
C1 第1の液体
C2 第2の液体
R1 第1リブ
R2 第2リブ
R3 第3リブ
R4 第4リブ
S1、S2 曲面部分
Ws 表面波
Wi 内部伝搬波
θ 角度
1
3 container (storage member)
Claims (9)
前記収納部材の底部と向かい合う位置に配置され、前記液体に浸るとともに表面波が伝搬する伝搬面を有する伝搬体と、
前記伝搬体に振動を与えて前記表面波を発生させるとともに反射した前記表面波を検出する圧電素子と、
前記圧電素子が検出した前記表面波の伝搬時間に基づいて前記液体の種類を特定する特定部と、を備え、
前記伝搬面は、前記圧電素子から離れるに従って前記液体の液面側に向かう非平坦面となっていることを特徴とする液種特定装置。 In a liquid type identification device that is attached to a storage member that stores a liquid and determines the type of the liquid,
a propagating body disposed at a position facing the bottom of the storage member and having a propagating surface that is immersed in the liquid and on which surface waves propagate;
a piezoelectric element that vibrates the propagating body to generate the surface waves and that detects the reflected surface waves;
a specifying unit that specifies the type of the liquid based on the propagation time of the surface wave detected by the piezoelectric element;
A liquid type identification device, wherein the propagation surface is a non-flat surface directed toward the liquid surface side of the liquid as the distance from the piezoelectric element increases.
前記対向面と直交する方向に沿った前記基部の厚みは前記圧電素子から離れるに従って次第に薄くなっていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液種特定装置。 The propagating body includes a base portion having the propagation surface, and a facing surface provided at a position facing the propagation surface across the base portion,
3. A liquid type identification device according to claim 1, wherein the thickness of said base portion along the direction orthogonal to said facing surface gradually decreases with increasing distance from said piezoelectric element.
前記伝搬体は、前記伝搬面が向く方向に突起するとともに前記伝搬面に対応するように帯状に設けられる第1リブ及び第2リブを有し、
前記第1リブ及び前記第2リブは、前記伝搬面の幅方向において前記伝搬面を挟んで互いに対向することを特徴とする請求項1から請求項3のうち何れか1つに記載の液種特定装置。 The propagation surface is provided in a strip shape so as to face the bottom side,
The propagating body has a first rib and a second rib that protrude in a direction in which the propagating surface faces and are provided in a band shape so as to correspond to the propagating surface,
4. The liquid seed according to claim 1, wherein the first rib and the second rib are opposed to each other across the propagation surface in the width direction of the propagation surface. Specific device.
前記素子収容部は、前記収納部材の側部に取り付けられる被取付面を有し、
前記被取付面と前記対向面とのなす角度が鋭角となっていることを特徴とする請求項3または請求項4記載の液種特定装置。 An element accommodating portion provided so as to be continuous with the propagating body and accommodating the piezoelectric element,
The element housing portion has a mounting surface to be mounted on a side portion of the housing member,
5. A liquid type identification device according to claim 3, wherein an angle formed by said mounting surface and said opposing surface is an acute angle.
前記第2の液体が前記底部に沈降することを特徴とする請求項1から請求項5のうち何れか1つに記載の液種特定装置。 The liquid is composed of a first liquid having a first specific gravity and a second liquid having a second specific gravity greater than the first specific gravity,
6. The liquid type identification device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second liquid settles to the bottom.
前記第1の液体は、前記燃料タンクに貯蔵される液体燃料であることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の液種特定装置。 The storage member is a fuel tank mounted on a mobile body,
8. The liquid type identification device according to claim 6, wherein the first liquid is liquid fuel stored in the fuel tank.
前記液体及び前記液種特定装置を収納する収納部材と、を備えることを特徴とする液体容器。 a liquid type identification device according to any one of claims 1 to 8;
and a storage member that stores the liquid and the liquid type identification device.
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