JP2636871B2 - 振動式レベル検出装置 - Google Patents
振動式レベル検出装置Info
- Publication number
- JP2636871B2 JP2636871B2 JP5882088A JP5882088A JP2636871B2 JP 2636871 B2 JP2636871 B2 JP 2636871B2 JP 5882088 A JP5882088 A JP 5882088A JP 5882088 A JP5882088 A JP 5882088A JP 2636871 B2 JP2636871 B2 JP 2636871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- vibration
- circuit
- vibrating body
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は容器内における粉粒体や液体等のレベル変
化を検出するための振動式レベル検出装置に関するもの
である。
化を検出するための振動式レベル検出装置に関するもの
である。
［従来の技術］ 特開昭62−257027号公報に開示された従来の振動式レ
ベル検出装置を第14図に示す。音片２の横振動の節部分
が剛性の支持体4aで支承されている。音片２の収納部2b
には、励振用圧電素子６が固定されている。励振用圧電
素子６は出力回路28からの信号を受けて振動し、音片２
を励振させる。音片２の振動は受信用圧電素子８で電気
信号に変換され、増幅回路24で増幅された後、出力回路
28を介して励振用圧電素子６に与えられる。これによ
り、音片２は第15図Ａに示すように所定の振動数faで振
動する。
ベル検出装置を第14図に示す。音片２の横振動の節部分
が剛性の支持体4aで支承されている。音片２の収納部2b
には、励振用圧電素子６が固定されている。励振用圧電
素子６は出力回路28からの信号を受けて振動し、音片２
を励振させる。音片２の振動は受信用圧電素子８で電気
信号に変換され、増幅回路24で増幅された後、出力回路
28を介して励振用圧電素子６に与えられる。これによ
り、音片２は第15図Ａに示すように所定の振動数faで振
動する。
次に、音片２の接触部2aに、粉体等の被検出対象物が
接触すると、第15図Ｃに示すように音片２の振動周波数
がfaからfbに変わる。したがって、比較回路42の第１の
入力42aには、周波数fbの信号が入力される。一方、第
２の入力42bには、基準周波数発振回路44から基準周波
数faが入力されている。の基準周波数faは、音片２の自
由状態における振動周波数faと等しくなるように設定さ
れている。比較回路42は、第１と第２の入力42a,42bに
入力された周波数の差が所定値Ｗを越えると出力を出す
ものである。すなわち、音片２の振動周波数がf1を越え
ると、出力が出る。したがって、音片２に被検出対象物
が接触し振動周波数が変化すると、比較回路42の出力が
リレー46の接点49を動作させ、警報回路（図示せず）等
を働かせる。
接触すると、第15図Ｃに示すように音片２の振動周波数
がfaからfbに変わる。したがって、比較回路42の第１の
入力42aには、周波数fbの信号が入力される。一方、第
２の入力42bには、基準周波数発振回路44から基準周波
数faが入力されている。の基準周波数faは、音片２の自
由状態における振動周波数faと等しくなるように設定さ
れている。比較回路42は、第１と第２の入力42a,42bに
入力された周波数の差が所定値Ｗを越えると出力を出す
ものである。すなわち、音片２の振動周波数がf1を越え
ると、出力が出る。したがって、音片２に被検出対象物
が接触し振動周波数が変化すると、比較回路42の出力が
リレー46の接点49を動作させ、警報回路（図示せず）等
を働かせる。
この検出装置は、例えばタンク内に取り付けられ、タ
ンク内の粉体等のレベルを知るために用いられる。
ンク内の粉体等のレベルを知るために用いられる。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来の検出装置には次のような課題があっ
た。
た。
正常なセンサの取付状態においては、音片２は第15図
Ａに示すような周波数特性を持つ。この振動片はfaとf
a′の２つの接近した周波数で振動するモードを持って
いる。
Ａに示すような周波数特性を持つ。この振動片はfaとf
a′の２つの接近した周波数で振動するモードを持って
いる。
fa以外の周波数はfaに比較して振動のレベルが低いた
め通常はfaで振動する。
め通常はfaで振動する。
しかしながら、剛性の高いタンクに取付けた場合や音
片２の接触部2aに被検出対象物（粉体等）が付着したま
まとなった場合、音片２は第15図Ｂに示すような周波数
特性を持ちfa′で振動する場合が生じる。
片２の接触部2aに被検出対象物（粉体等）が付着したま
まとなった場合、音片２は第15図Ｂに示すような周波数
特性を持ちfa′で振動する場合が生じる。
またデッドストックやブリッジを防ぐためにタンクを
強制振動させる場合や、レベル検出装置に衝撃が加わる
場合、faからfa′に振動が瞬時に移動する場合がある。
強制振動させる場合や、レベル検出装置に衝撃が加わる
場合、faからfa′に振動が瞬時に移動する場合がある。
すなわち従来回路では、第15図Ｂに示すように被検出
対象物が接触していないにも拘らず音片２の振動周波数
faがfa′に移動した場合、比較回路42はfa′とfbの識別
ができず誤って検出出力を検出すことになる。
対象物が接触していないにも拘らず音片２の振動周波数
faがfa′に移動した場合、比較回路42はfa′とfbの識別
ができず誤って検出出力を検出すことになる。
この発明は上記の課題を解決して、誤検出なく、安定
した検出を行なうことのできる振動式レベル検出装置を
提供することを目的とする。
した検出を行なうことのできる振動式レベル検出装置を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この第１の発明に係る振動式レベル検出装置は、振動
体、振動体を支承する支持体、振動体を励振する励振手
段、振動体の振動周波数が所定の周波数帯域内に変わっ
たことを検出する検出手段を備えている。
体、振動体を支承する支持体、振動体を励振する励振手
段、振動体の振動周波数が所定の周波数帯域内に変わっ
たことを検出する検出手段を備えている。
この第２の発明に係る振動式レベル検出装置は、振動
体、振動体を支承する支持体、振動体に設けられた励振
用圧電素子と受信用圧電素子、受信用圧電素子からの出
力を入力して、振動体が被検出対象物に接触しない場合
の振動周波数を通過し、振動体が被検出対象物に接触し
た場合の振動周波数を通過させないフィルタ手段、フィ
ルタ手段の出力を増幅して励振用圧電素子に与える増幅
手段、振動体の振動の変化を検出する検出手段を備えて
いる。
体、振動体を支承する支持体、振動体に設けられた励振
用圧電素子と受信用圧電素子、受信用圧電素子からの出
力を入力して、振動体が被検出対象物に接触しない場合
の振動周波数を通過し、振動体が被検出対象物に接触し
た場合の振動周波数を通過させないフィルタ手段、フィ
ルタ手段の出力を増幅して励振用圧電素子に与える増幅
手段、振動体の振動の変化を検出する検出手段を備えて
いる。
［作用］ 第１の発明において、励振手段によって振動体が所定
の周波数で振動させられる。振動体に被検出対象物が接
触すると、振動体の振動周波数は変化する。被検出対象
物の接触による周波数変化は、諸条件により変化する
が、ある特定の周波数帯域内におさまっている（後掲の
表を参照のこと）。検出手段は、振動体の振動周波数
が、上記特定の周波数帯域内に変わったことを検出す
る。検出手段は、振動体の振動周波数が変化しても、上
記特定周波数帯域内に変化しない限り、検出出力を出さ
ない。
の周波数で振動させられる。振動体に被検出対象物が接
触すると、振動体の振動周波数は変化する。被検出対象
物の接触による周波数変化は、諸条件により変化する
が、ある特定の周波数帯域内におさまっている（後掲の
表を参照のこと）。検出手段は、振動体の振動周波数
が、上記特定の周波数帯域内に変わったことを検出す
る。検出手段は、振動体の振動周波数が変化しても、上
記特定周波数帯域内に変化しない限り、検出出力を出さ
ない。
第２の発明において、励振用圧電素子、受信用圧電素
子、振動体、増幅手段によって振動ループが形成され、
振動体が所定の周波数で振動させられる。振動ループ中
には、フィルタ手段が設けられていて、このフィルタ手
段は、振動体が被検出対象物に接触しない場合の振動周
波数（自由振動周波数）を通過し、振動体が被検出対象
物に接触した場合の振動周波数（接触振動周波数）を通
過しないものである。前述のように、検出装置の取り付
け条件・状態によって、振動体が被検出対象物に接触し
ないにも拘らず、振動体の共振振動数は移行振動周波数
に変化しようとすることがある。しかし、この移行振動
周波数への移行は安定なものではないので、フィルタに
よって本来の自由振動周波数に固定され、移行は生じな
い。すなわち、この場合にも振動体は自由振動周波数に
て振動する。また、振動体に被検出対象物が接触した場
合には、出力がフィルタを通過せず、振動は停止する。
子、振動体、増幅手段によって振動ループが形成され、
振動体が所定の周波数で振動させられる。振動ループ中
には、フィルタ手段が設けられていて、このフィルタ手
段は、振動体が被検出対象物に接触しない場合の振動周
波数（自由振動周波数）を通過し、振動体が被検出対象
物に接触した場合の振動周波数（接触振動周波数）を通
過しないものである。前述のように、検出装置の取り付
け条件・状態によって、振動体が被検出対象物に接触し
ないにも拘らず、振動体の共振振動数は移行振動周波数
に変化しようとすることがある。しかし、この移行振動
周波数への移行は安定なものではないので、フィルタに
よって本来の自由振動周波数に固定され、移行は生じな
い。すなわち、この場合にも振動体は自由振動周波数に
て振動する。また、振動体に被検出対象物が接触した場
合には、出力がフィルタを通過せず、振動は停止する。
［実施例］ 第１の発明の一実施例を第１図Ａに示す。振動体であ
る音片２の横振動の節部分を剛性の支持体4aで支承して
いる。この実施例では、支持体4aは筒体４と一体に形成
されている。音片２、筒体４は、ステンレススチール
（SUS304,SUS316等）で形成されるが、チタン、ハステ
ロイ、モネルメタル、インコネル、鋼（SS材、SC材等）
等を用いてもよい。
る音片２の横振動の節部分を剛性の支持体4aで支承して
いる。この実施例では、支持体4aは筒体４と一体に形成
されている。音片２、筒体４は、ステンレススチール
（SUS304,SUS316等）で形成されるが、チタン、ハステ
ロイ、モネルメタル、インコネル、鋼（SS材、SC材等）
等を用いてもよい。
音片２の収納部2bには、チタン酸鉛ジルコン酸鉛（Pb
TiO3−PbZrO3）を主成分とする励振用圧電素子６が固定
されている。励振用圧電素子６は出力回路28からの信号
を受けて振動し、音片２を励振させる。音片２の振動は
受信用圧電素子８で電気信号に変換され、入力回路22に
入力される。この電気信号は増幅回路24で増幅された
後、出力回路28を介して励振用圧電素子６に与えられ
る。すなわち、この実施例では、励振用圧電素子６、受
信用圧電素子８、入力回路22、増幅回路24、制御回路2
6、出力回路28によって励振手段20が構成されている。
したがって、音片２は第１図Ｂに示すように所定の振動
数faで振動する。なお、増幅回路24の出力が過度に大き
くなると、音片２の発振音も大きくなり耳障りである。
このため、この実施例では制御回路26を設け、増幅回路
24の増幅率を制限している。なお、温度変化による誤動
作を避けるため、増幅回路24には、温度補償回路を設け
ておくことが好ましい。
TiO3−PbZrO3）を主成分とする励振用圧電素子６が固定
されている。励振用圧電素子６は出力回路28からの信号
を受けて振動し、音片２を励振させる。音片２の振動は
受信用圧電素子８で電気信号に変換され、入力回路22に
入力される。この電気信号は増幅回路24で増幅された
後、出力回路28を介して励振用圧電素子６に与えられ
る。すなわち、この実施例では、励振用圧電素子６、受
信用圧電素子８、入力回路22、増幅回路24、制御回路2
6、出力回路28によって励振手段20が構成されている。
したがって、音片２は第１図Ｂに示すように所定の振動
数faで振動する。なお、増幅回路24の出力が過度に大き
くなると、音片２の発振音も大きくなり耳障りである。
このため、この実施例では制御回路26を設け、増幅回路
24の増幅率を制限している。なお、温度変化による誤動
作を避けるため、増幅回路24には、温度補償回路を設け
ておくことが好ましい。
次に検出手段40について説明する。増幅回路24の出力
は、第１のバンドパスフィルタ（B.P.F.）60および第２
のバンドパスフィルタ（B.P.F.）62に与えられる。第１
図Ｂの斜線部で示すように、第１のB.P.F.はfaを中心周
波数とする通過特性を有しており、第２のB.P.F.はfa′
を中心周波数とする通過特性を有している。ここで、f
a′は、検出装置を剛性の高いタンクに取り付けた場合
等に移行して共振する移行振動周波数である。
は、第１のバンドパスフィルタ（B.P.F.）60および第２
のバンドパスフィルタ（B.P.F.）62に与えられる。第１
図Ｂの斜線部で示すように、第１のB.P.F.はfaを中心周
波数とする通過特性を有しており、第２のB.P.F.はfa′
を中心周波数とする通過特性を有している。ここで、f
a′は、検出装置を剛性の高いタンクに取り付けた場合
等に移行して共振する移行振動周波数である。
音片２の接触部2aに被検出対象物が接触していない場
合には、音片２は振動数faで振動する。したがって、増
幅回路24の出力は、第１のB.P.F.60を通過して、電圧比
較回路68に与えられる。電圧比較回路68は、B.P.F.60,6
2からの出力が、基準電圧VFより大きいか否かを検出す
る。この場合には、B.P.F.60からの出力が基準電圧VFよ
り大きいので、電圧比較回路68は出力を出さず、リレー
46を駆動させない。
合には、音片２は振動数faで振動する。したがって、増
幅回路24の出力は、第１のB.P.F.60を通過して、電圧比
較回路68に与えられる。電圧比較回路68は、B.P.F.60,6
2からの出力が、基準電圧VFより大きいか否かを検出す
る。この場合には、B.P.F.60からの出力が基準電圧VFよ
り大きいので、電圧比較回路68は出力を出さず、リレー
46を駆動させない。
また、前述のように、被検出対象物が接触していない
にも拘らず、検出装置の取付状態、環境等により、振動
周波数がfaからfa′に移行することがある。この場合に
は、増幅回路24の出力は、第２のB.P.F.62を介して電圧
比較回路68に与えられる。この時も、B.P.F.62からの出
力が基準電圧VFより大きいので、電圧比較回路68は出力
を出さず、リレー46を駆動させない。
にも拘らず、検出装置の取付状態、環境等により、振動
周波数がfaからfa′に移行することがある。この場合に
は、増幅回路24の出力は、第２のB.P.F.62を介して電圧
比較回路68に与えられる。この時も、B.P.F.62からの出
力が基準電圧VFより大きいので、電圧比較回路68は出力
を出さず、リレー46を駆動させない。
次に、音片２の接触部2aに被検出対象物が接触する
と、音片２の振動周波数がfaからfbに変わる。したがっ
て、増幅回路24の出力は、B.P.F.60,62のいずれをも通
過しない。すなわち、B.P.F.60,62の出力のいずれも
が、基準電圧VFより小さくなるので、電圧比較回路68
は、出力を出し、リレー46を動作させ、警報回路（図示
せず）等を働かせる。なお、イニシャライズリセット回
路48は、電源投入後所定時間（約３秒）リレー46を動作
させないものである。また、中心周波数制御回路64,66
は、B.P.F.60,62の中心周波数を温度変化に伴うfaとf
a′の変化に追従させるためのものである。
と、音片２の振動周波数がfaからfbに変わる。したがっ
て、増幅回路24の出力は、B.P.F.60,62のいずれをも通
過しない。すなわち、B.P.F.60,62の出力のいずれも
が、基準電圧VFより小さくなるので、電圧比較回路68
は、出力を出し、リレー46を動作させ、警報回路（図示
せず）等を働かせる。なお、イニシャライズリセット回
路48は、電源投入後所定時間（約３秒）リレー46を動作
させないものである。また、中心周波数制御回路64,66
は、B.P.F.60,62の中心周波数を温度変化に伴うfaとf
a′の変化に追従させるためのものである。
振動周波数fa、移行振動周波数fa′、粉体が接触した
場合の振動周波数fbを測定した結果を表に示す。
場合の振動周波数fbを測定した結果を表に示す。
第２図Ａに他の実施例を示す。励振手段20の増幅回路
24の出力は、第１〜第４の周波数比較回路70,72,74,76
に与えられる。第１の周波数比較回路70は、増幅回路24
の出力周波数がfl1を越えているとＨ出力を出す。第２
の周波数比較回路72は、増幅回路24の出力周波数がfl2
より小さいとＨ出力を出す。同様に、第３・第４の周波
数比較回路74,76は、それぞれ増幅回路24の出力周波数
がfl3より大きい場合、fl4より小さい場合にＨ出力を出
す。ロジック回路88は、増幅回路24の出力周波数が、fl
1より小さいか、fl4より大きいか、あるいはfl2とfl3の
間にある場合に、検出出力を出し、リレー46を動作させ
る。fa,fb,fa′とfl1,fl2,fl3,fl4との関係は、第２図
Ｂに示すとおりである。
24の出力は、第１〜第４の周波数比較回路70,72,74,76
に与えられる。第１の周波数比較回路70は、増幅回路24
の出力周波数がfl1を越えているとＨ出力を出す。第２
の周波数比較回路72は、増幅回路24の出力周波数がfl2
より小さいとＨ出力を出す。同様に、第３・第４の周波
数比較回路74,76は、それぞれ増幅回路24の出力周波数
がfl3より大きい場合、fl4より小さい場合にＨ出力を出
す。ロジック回路88は、増幅回路24の出力周波数が、fl
1より小さいか、fl4より大きいか、あるいはfl2とfl3の
間にある場合に、検出出力を出し、リレー46を動作させ
る。fa,fb,fa′とfl1,fl2,fl3,fl4との関係は、第２図
Ｂに示すとおりである。
被検出対象物が音片２に接触した時に、場合によって
は音片２の振動が停止することもある。そこでこの実施
例では振動検出回路78を設け、振動が止った場合にも検
出できるようにしている。
は音片２の振動が停止することもある。そこでこの実施
例では振動検出回路78を設け、振動が止った場合にも検
出できるようにしている。
なお、周波数比較は、位相の比較によって行ってもよ
い。
い。
第３図Ａに他の実施例を示す。励振手段20の増幅回路
24の出力は、B.P.F.60に与えられる。このB.P.F.60の中
心周波数は、第３図Ｂに示すようにfbに選択されてい
る。したがって、B.P.F.60は、被検出対象物が音片２に
接触した場合にのみ、増幅回路24の出力を通過させる。
電圧比較回路68は、B.P.F.60の出力が基準電圧VFを越え
ているか否かを判定するものである。したがって、第３
図Ｂに示すように、被検出対象物が音片２に接触した場
合にのみ、、電圧比較回路68はリレー46に出力を与えて
駆動する。この実施例においても、被検出対象物の接触
により振動が停止する場合を考慮に入れて、駆動検出回
路78を設けている。また、この実施例によれば、第１図
Ａ、第２図Ａの実施例に比べ、構成が複雑でなく、安価
に製造することができる。
24の出力は、B.P.F.60に与えられる。このB.P.F.60の中
心周波数は、第３図Ｂに示すようにfbに選択されてい
る。したがって、B.P.F.60は、被検出対象物が音片２に
接触した場合にのみ、増幅回路24の出力を通過させる。
電圧比較回路68は、B.P.F.60の出力が基準電圧VFを越え
ているか否かを判定するものである。したがって、第３
図Ｂに示すように、被検出対象物が音片２に接触した場
合にのみ、、電圧比較回路68はリレー46に出力を与えて
駆動する。この実施例においても、被検出対象物の接触
により振動が停止する場合を考慮に入れて、駆動検出回
路78を設けている。また、この実施例によれば、第１図
Ａ、第２図Ａの実施例に比べ、構成が複雑でなく、安価
に製造することができる。
さらに他の実施例を、第４図Ａ、第４図Ｂ、第５図
Ａ、第５図Ｂ、第６図Ａ、第６図Ｂ、第７図Ａ、第７図
Ｂに示す。
Ａ、第５図Ｂ、第６図Ａ、第６図Ｂ、第７図Ａ、第７図
Ｂに示す。
第４図Ａの実施例は、第２図Ａのものを簡素化したも
のである。
のである。
第５図Ａの実施例は、ノッチフィルタ90を用いて、第
５図Ｂに示す特性を得た例である。
５図Ｂに示す特性を得た例である。
第６図Ａの実施例は、周波数比較回路70,72、振動検
出回路78、ロジック回路88を用いて、第６図Ｂの斜線部
以外の部分で、検出信号を出すように構成したものであ
る。なお、周波数比較回路70は増幅回路24の出力周波数
がfl1より小さい時に出力をＨにし、周波数比較回路72
は、増幅回路24の出力周波数がfl2より大きい時に出力
をＨにする。
出回路78、ロジック回路88を用いて、第６図Ｂの斜線部
以外の部分で、検出信号を出すように構成したものであ
る。なお、周波数比較回路70は増幅回路24の出力周波数
がfl1より小さい時に出力をＨにし、周波数比較回路72
は、増幅回路24の出力周波数がfl2より大きい時に出力
をＨにする。
第７図Ａの実施例は、フェーズロックドループ（PL
L）のロックレンジを広くとり、第７図Ｂに示すよう
に、VCOの制御電圧によって、振動周波数の変化を検出
するものである。VCO制御電圧がVHからVLの間にある場
合にのみ検出出力が出される。また、振動が停止した場
合には、PLLの自走周波数fbに対応するVCO制御電圧VOが
出力され、検出することができる。
L）のロックレンジを広くとり、第７図Ｂに示すよう
に、VCOの制御電圧によって、振動周波数の変化を検出
するものである。VCO制御電圧がVHからVLの間にある場
合にのみ検出出力が出される。また、振動が停止した場
合には、PLLの自走周波数fbに対応するVCO制御電圧VOが
出力され、検出することができる。
第２の発明の一実施例を第８図Ａに示す。励振用圧電
素子６は出力回路28からの信号を受けて振動し、音片２
を励振させる。音片２の振動は受信用圧電素子８で電気
信号に変換され、入力回路22に入力される。この電気信
号はB.P.F.60を通り、増幅回路24で増幅された後、出力
回路28を介して励振用圧電素子６に与えられる。この実
施例において、発振ループの一部を形成するB.P.F.60の
中心周波数は、被検出対象物が接触しない場合の周波数
faに合致するように設定されている。したがって、被検
出対象物が音片２に接触していない場合には、音片２は
振動数faで振動する。したがって、振動検出回路78が振
動を検出し、リレー46を動作させない。
素子６は出力回路28からの信号を受けて振動し、音片２
を励振させる。音片２の振動は受信用圧電素子８で電気
信号に変換され、入力回路22に入力される。この電気信
号はB.P.F.60を通り、増幅回路24で増幅された後、出力
回路28を介して励振用圧電素子６に与えられる。この実
施例において、発振ループの一部を形成するB.P.F.60の
中心周波数は、被検出対象物が接触しない場合の周波数
faに合致するように設定されている。したがって、被検
出対象物が音片２に接触していない場合には、音片２は
振動数faで振動する。したがって、振動検出回路78が振
動を検出し、リレー46を動作させない。
また、前述のように、被検出対象物が接触していない
にも拘らず、検出装置の取付状態、環境等により、振動
周波数がfaからfa′に移行しようとすることがある。し
かし、fa′への移行は本来安定なものではなく、極めて
不安定なものである。したがって、B.P.F.60が設けられ
ているため、振幅はやや減少するものの振動周波数はfa
に固定される。すなわち、この場合も、振動検出回路78
が振動を検出し、リレー46を動作させない。
にも拘らず、検出装置の取付状態、環境等により、振動
周波数がfaからfa′に移行しようとすることがある。し
かし、fa′への移行は本来安定なものではなく、極めて
不安定なものである。したがって、B.P.F.60が設けられ
ているため、振幅はやや減少するものの振動周波数はfa
に固定される。すなわち、この場合も、振動検出回路78
が振動を検出し、リレー46を動作させない。
次に、音片２の接触部2aに被検出対象物が接触する
と、音片の振動周波数がfaからfbに変わろうとする。こ
の変化は、安定なものであるから、B.P.F.60が設けられ
ていることにより、振動は停止する。したがって、振動
検出回路78が振動の停止を検出し、リレー46を動作させ
る。
と、音片の振動周波数がfaからfbに変わろうとする。こ
の変化は、安定なものであるから、B.P.F.60が設けられ
ていることにより、振動は停止する。したがって、振動
検出回路78が振動の停止を検出し、リレー46を動作させ
る。
第９図Ａに他の実施例を示す。この実施例において
は、２つのB.P.F.60,62によって、第９図Ｂの斜線に示
す通過特性を得ている。すなわち、音片２の自由振動周
波数faと移行振動周波数fa′のみを通過させることによ
り、被検出対象物が接触した場合（振動数fbとなる）に
発振を停止させるようにしている。第８図Ａの実施例に
おいては、振動がfa′へ移行しようとするときに、強制
的にfaに固定するため、振幅（すなわち出力電圧）が小
さくなる。これは、場合によっては、小さくなりすぎ
て、誤検出を生じるおそれがある。第９図Ａの実施例に
よれば、fa′においても共振ループが形成されるため、
上記の問題は生じない。
は、２つのB.P.F.60,62によって、第９図Ｂの斜線に示
す通過特性を得ている。すなわち、音片２の自由振動周
波数faと移行振動周波数fa′のみを通過させることによ
り、被検出対象物が接触した場合（振動数fbとなる）に
発振を停止させるようにしている。第８図Ａの実施例に
おいては、振動がfa′へ移行しようとするときに、強制
的にfaに固定するため、振幅（すなわち出力電圧）が小
さくなる。これは、場合によっては、小さくなりすぎ
て、誤検出を生じるおそれがある。第９図Ａの実施例に
よれば、fa′においても共振ループが形成されるため、
上記の問題は生じない。
第10図Ａに、第９図Ａと同様の動作を行うため、ノッ
チフィルタ90を用いた実施例を示す。
チフィルタ90を用いた実施例を示す。
第９図Ａ、第10図Ａの実施例では、振動数faとfa′の
信号を通過させてループを形成している。
信号を通過させてループを形成している。
したがって、振動数faのみを通過させてループを形成
しているものに比べ動作が安定している。
しているものに比べ動作が安定している。
上記実施例では高いＱのフィルタを用いる必要があ
る。したがって温度変化に伴う振動周波数の変化に追従
できるよう、中心周波数制御回路を設けておくことが好
ましい。
る。したがって温度変化に伴う振動周波数の変化に追従
できるよう、中心周波数制御回路を設けておくことが好
ましい。
第11図Ａに示す実施例は、第８図Ａのものと同様の動
作を行う回路を、PLLによって構成したものである。
作を行う回路を、PLLによって構成したものである。
また、第12図Ａの実施例は、第９図Ａのものと同様の
動作を行う回路をPLLによって構成したものである。
動作を行う回路をPLLによって構成したものである。
なお、上記第１図から第12図の実施例においては、振
動体の一部が筒体４から突出したものについて説明し
た。しかし、第13図に示すように、振動体２の全体が筒
体４の内部に収納されたものについても適用することが
できる。振動体２の一方には励振用圧電素子（図示せ
ず）が設けられ、他方には受信用圧電素子８が設けられ
ている。本体16の中には回路が収納され、振動を安定化
させるためウェイト95が収納されている。
動体の一部が筒体４から突出したものについて説明し
た。しかし、第13図に示すように、振動体２の全体が筒
体４の内部に収納されたものについても適用することが
できる。振動体２の一方には励振用圧電素子（図示せ
ず）が設けられ、他方には受信用圧電素子８が設けられ
ている。本体16の中には回路が収納され、振動を安定化
させるためウェイト95が収納されている。
［発明の効果］ この第１の発明に係る振動式レベル検出装置は、振動
体の振動周波数が所定の周波数帯域内に変わったことを
検出して、レベル検出を行っている。したがって、被検
出対象物が接触していないにも拘らず、振動周波数が変
化した場合であっても、誤検出を行うおそれがない。
体の振動周波数が所定の周波数帯域内に変わったことを
検出して、レベル検出を行っている。したがって、被検
出対象物が接触していないにも拘らず、振動周波数が変
化した場合であっても、誤検出を行うおそれがない。
この第２の発明に係る振動式レベル検出装置は、共振
ループの中にフィルタ手段を設け、このフィルタ手段の
通過中心周波数を振動体の自由振動周波数に設定し、接
触振動周波数を通過させないようにしている。このた
め、振動体の振動が移行振動周波数に移行するのを阻止
して、強制的に本来の自由振動周波数で振動するように
なる。したがって、被検出対象物が接触していないにも
拘らず、振動周波数が変化した場合であっても、誤検出
を行うおそれがない。
ループの中にフィルタ手段を設け、このフィルタ手段の
通過中心周波数を振動体の自由振動周波数に設定し、接
触振動周波数を通過させないようにしている。このた
め、振動体の振動が移行振動周波数に移行するのを阻止
して、強制的に本来の自由振動周波数で振動するように
なる。したがって、被検出対象物が接触していないにも
拘らず、振動周波数が変化した場合であっても、誤検出
を行うおそれがない。
すなわち、この発明によれば、信頼性の高い検出を行
うことのできる振動式レベル検出装置を提供することが
できる。
うことのできる振動式レベル検出装置を提供することが
できる。
第１図Ａは第１の発明の一実施例による振動式レベル検
出装置の回路を示す図である。 第１図Ｂは、第１図Ａの回路の動作を説明するため、周
波数特性を示した図である。 第２図Ａ、第３図Ａ、第４図Ａ、第５図Ａ、第６図Ａ、
第７図Ａは、それぞれ、第１の発明の他の実施例による
振動式レベル検出装置の回路を示す図である。 第２図Ｂ、第３図Ｂ、第４図Ｂ、第５図Ｂ、第６図Ｂ、
第７図Ｂは、それぞれ第２図Ａ、第３図Ａ、第４図Ａ、
第５図Ａ、第６図Ａ、第７図Ａの回路の動作を説明する
ため、周波数特性を示した図である。 第８図Ａは第２の発明の一実施例による振動式レベル検
出装置の回路を示す図である。 第８図Ｂは、第８図Ａの回路の動作を説明するため、周
波数特性を示した図である。 第９図Ａ、第10図Ａ、第11図Ａ、第12図Ａは、それぞれ
第２の発明の他の実施例による振動式レベル検出装置の
回路を示す図である。 第９図Ｂ、第10図Ｂ、第11図Ｂ、第12図Ｂは、それぞ
れ、第９図Ａ、第10図Ａ、第11図Ａ、第12図Ａの回路の
動作を説明するため、周波数特性を示した図である。 第13図は振動体の全体が筒体内に収納されたセンサを示
す図である。 第14図は従来の振動式レベル検出装置の回路を示す図で
ある。 第15図Ａ、第15図Ｂ、第15図Ｃは、第14図の回路の動作
を説明するため、周波数特性を示した図である。 ２は音片、20は励振手段、40は検出手段、60,62はバン
ドパスフィルタ、70,72,74,76は周波数比較回路、90は
ノッチフィルタ、100はPLL回路である。 なお、各図中同一符号は、同一又は相当部分を示す。
出装置の回路を示す図である。 第１図Ｂは、第１図Ａの回路の動作を説明するため、周
波数特性を示した図である。 第２図Ａ、第３図Ａ、第４図Ａ、第５図Ａ、第６図Ａ、
第７図Ａは、それぞれ、第１の発明の他の実施例による
振動式レベル検出装置の回路を示す図である。 第２図Ｂ、第３図Ｂ、第４図Ｂ、第５図Ｂ、第６図Ｂ、
第７図Ｂは、それぞれ第２図Ａ、第３図Ａ、第４図Ａ、
第５図Ａ、第６図Ａ、第７図Ａの回路の動作を説明する
ため、周波数特性を示した図である。 第８図Ａは第２の発明の一実施例による振動式レベル検
出装置の回路を示す図である。 第８図Ｂは、第８図Ａの回路の動作を説明するため、周
波数特性を示した図である。 第９図Ａ、第10図Ａ、第11図Ａ、第12図Ａは、それぞれ
第２の発明の他の実施例による振動式レベル検出装置の
回路を示す図である。 第９図Ｂ、第10図Ｂ、第11図Ｂ、第12図Ｂは、それぞ
れ、第９図Ａ、第10図Ａ、第11図Ａ、第12図Ａの回路の
動作を説明するため、周波数特性を示した図である。 第13図は振動体の全体が筒体内に収納されたセンサを示
す図である。 第14図は従来の振動式レベル検出装置の回路を示す図で
ある。 第15図Ａ、第15図Ｂ、第15図Ｃは、第14図の回路の動作
を説明するため、周波数特性を示した図である。 ２は音片、20は励振手段、40は検出手段、60,62はバン
ドパスフィルタ、70,72,74,76は周波数比較回路、90は
ノッチフィルタ、100はPLL回路である。 なお、各図中同一符号は、同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】振動体、 振動体を支承する支持体、 振動体を励振する励振手段、 振動体の振動周波数が所定の周波数帯域内に変わったこ
とを検出する検出手段、 を備えたことを特徴とする振動式レベル検出装置。 - 【請求項２】振動体、 振動体を支承する支持体、 振動体に設けられた励振用圧電素子と受信用圧電素子、 受信用圧電素子からの出力を入力して、振動体が被検出
対象物に接触しない場合の振動周波数を通過し、振動体
が被検出対象物に接触した場合の振動周波数を通過させ
ないフィルタ手段、 フィルタ手段の出力を増幅して励振用圧電素子に与える
増幅手段、 振動体の振動の変化を検出する検出手段、 を備えたことを特徴とする振動式レベル検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5882088A JP2636871B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 振動式レベル検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5882088A JP2636871B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 振動式レベル検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232218A JPH01232218A (ja) | 1989-09-18 |
| JP2636871B2 true JP2636871B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=13095264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5882088A Expired - Fee Related JP2636871B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 振動式レベル検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636871B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4044376B2 (ja) | 2002-06-24 | 2008-02-06 | 株式会社ノーケン | 振動式レベルセンサの温度測定方法，物体検出方法および物体検出装置 |
| JP4564764B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2010-10-20 | 関西オートメイション株式会社 | レベル検出装置 |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP5882088A patent/JP2636871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01232218A (ja) | 1989-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5895848A (en) | Apparatus and method for level sensing in a container | |
| KR100924066B1 (ko) | 진동형 관성력 센서 | |
| JP5274803B2 (ja) | 発振装置、および振動ジャイロ | |
| US8847693B2 (en) | Method and system for using a MEMS structure as a timing source | |
| JP2004521335A (ja) | 急速始動共振回路制御 | |
| JP2008527340A (ja) | 振動回路 | |
| US6938483B1 (en) | Phase-locked mechanical resonator pair and its application in micromachined vibration gyroscope | |
| US6049157A (en) | Angular velocity sensor | |
| JP2636871B2 (ja) | 振動式レベル検出装置 | |
| US11274925B2 (en) | Readout circuit for a MEMS gyroscope and method for operating such a readout circuit | |
| JP3704408B2 (ja) | 振動式レベル検出装置および振動式レベル検出方法 | |
| US6993969B2 (en) | Vibration type of micro gyro sensor | |
| US4801837A (en) | Piezoelectric load measurement apparatus and circuits | |
| KR900004737B1 (ko) | 진동식 레벨 검출 장치 | |
| JPS62257027A (ja) | 振動式レベル検出装置 | |
| JPH09203639A (ja) | 角速度検出装置 | |
| KR100363781B1 (ko) | 마이크로 자이로스코프의 자기발진 및 자기튜닝 회로 | |
| KR100223977B1 (ko) | 진동자이로스코프의 가진검출장치 | |
| JP3343824B2 (ja) | 振動式レベル検出装置 | |
| JP2008151632A (ja) | 加速度検出装置 | |
| JPH10332381A (ja) | 角速度検出装置 | |
| JP2004309476A (ja) | 振動型マイクロジャイロセンサ | |
| JP3420463B2 (ja) | トナー残量検知方法及びその装置 | |
| JP2006029901A (ja) | 振動ジャイロの駆動回路 | |
| JPS6232692B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |