JP4328921B2

JP4328921B2 - レーザ距離計及びレーザ距離計を用いたレベル計

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Publication number: JP4328921B2
Application number: JP26241899A
Authority: JP
Inventors: 秀一村山
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: JP2001082921A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を利用したレーザ距離計の改良と、このレーザ距離計を使用したレベル計の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６に従来のレーザ距離計の構成を示す。図６において、１０はレーザ距離計本体であり、その内部に測定部１０１、この測定部１０１によって駆動されるレーザ１０２、その出力が測定部１０１に入力されるフォトダイオード１０３、およびレンズ１０４、１０５、フィルタ１０６が含まれている。また、測定部１０１は制御部１０１０、この制御部１０１０によって駆動されるトランスミッタ１０１１、フォトダイオード１０３の出力が入力されるレシーバ１０１２から構成されている。１１はレーザ距離計本体１０に設定を与えるハンドヘルドターミナル、１３は光の進路である。１２は測定対象物であり、粉体、液体、固体などがある。
【０００３】
このような構成において、測定指令が出されると、制御部１０１０はトランスミッタ１０１１に短パルス光を出力させる。トランスミッタ１０１１はレーザ１０２を駆動して、振幅が数ワットで半値幅が１０ｎＳ（１０^-8秒）程度の振幅が大きく幅の狭いジャイアントパルスを出力する。このジャイアントパルスはレンズ１０４によって平行光に変換され、測定対象物１２に向かって矢印１３の方向に射出される。測定対象物１２から反射した光は矢印１３のように左方向に伝播し、レンズ１０５で集光され、フィルタ１０６で特定の波長の光のみが取り出され、フォトダイオード１０３で電気信号に変換される。この変換された電気信号はレシーバ１０１２で増幅、波形整形され、制御部１０１０に入力される。制御部１０１０はジャイアントパルスを射出した時間と反射光を受光した時間の時間差すなわちレーザ距離計と測定対象物１２の間を光が往復する時間から、下式（１）に従って測定対象物１２までの距離を算出して、例えば４−２０ｍＡなどの信号に変換して外部に出力する。
Ｌ＝（ｃ×ｔ）／２ …………… （１）
Ｌ：レーザ距離計と測定対象物間の距離
ｃ：光速
ｔ：時間差
なお、一度の測定だけでは誤差が大きいので、制御部１０１０は何度か測定を行い、平均値を算出して出力するようにしている。
【０００４】
このようなレーザ距離計は、液面のレベルを測定するレベル計に応用することができる。以下、レベル計の従来技術について説明する。図７は超音波を利用したレベル計の構成図である。図７において、２０はレベル計本体、２１は超音波の送受信部、２２は液面、２３は超音波が伝播する経路である。液面を測定するときには、送受信部２１から超音波のパルス波を矢印２３に沿って下方向に発信する。液面２２で反射した超音波は矢印２３に沿って上方向に伝播し、送受信部２１で検出される。超音波を送信した時間と反射波を受信した時間の時間差からレベル計２０と液面２２間の距離を求める。計算式は前記（１）と同じである。但し、光速ｃは音速に置き換えなければならない。
【０００５】
図８に電波（マイクロ波）を利用したレベル計の従来例を示す。図８において、３０はトランスミッタ、３１は液面、３２はマイクロ波の伝播経路、３３は送信波の波形、３４は送信波と受信波の周波数の時間遷移を表す図である。この実施例ではＦＭ−ＣＷ(Frequency Modulated Continuous Wave)方式を採用している。すなわち、トランスミッタ３０から液面３１の方向に発信されるマイクロ波は、３３に示すように時間と共に周波数が直線的に減少するように変調されている。トランスミッタ３０から出力される送信波は液面で反射され、同じトランスミッタ３０で受信される。３４に示すように、送信波はＦＭ−ＣＷ変調されているので、その周波数は送信が開始された直後から直線的に減少する。一方、液面から反射された受信波の周波数はΔｔ遅れて直線的に減少する。Δｔはマイクロ波がトランスミッタ３０と液面３１の間を往復する時間に等しい。従って、同一時間の送信波と受信波の周波数の差（Δｆ）は一定になり、このΔｆからトランスミッタ３０と液面３１間の距離を求めることができる。この距離Ｌは下式（２）で求められる。
Ｌ＝（（ｃ×τ）／（２×ΔＦ））×Δｆ …………… （２）
ｃ：光速
τ ：送信波の周波数が変化する時間幅（図８を参照のこと）
ΔＦ：τ時間に送信波の周波数が変化する幅
【０００６】
図９に光を用いたレベル計の従来例を示す。図９において、４０はレーザ距離計であり、例えば図６のような構成を有している。４１はパイプであり、このパイプ４１が液面を測定するタンク（図示せず）に垂直に沈められる。このパイプ４１内には上下方向にワイヤ４２が張られている。４３はレーザ光を反射する反射体である。反射体４３は液面４４上に浮かんでおり、液面４４が上下するのに従って、ワイヤ４２に沿って上下する。４５はレーザ光、４６はパイプ４１の内部と外部の水面の位置を同一にするための連通管である。レーザ距離計４０は細いレーザパルス光を液面４４に向かって照射し、液面から反射した反射光を検出して時間差から液面までの距離を測定する。しかし、液面から直接反射する反射光の強度は、液面の波の状態、液体の色、濁りなどによって変化するので、測定が不安定になる場合がある。そのため、液面に反射体４３を浮かべて、この反射体４３にレーザ距離計４０からのレーザ光を反射させるようにしている。こうすることによって、液面の波の状態や液の特性によって測定が不安定になることがないので、常に安定した測定ができる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなレーザ距離計及びレベル計は、次のような問題点があった。図６のレーザ距離計では、
(1) レンズなどの光学部分と電気回路部分が一体になっており、消費電力が大きくかつ密閉構造にできないので、防爆構造が取り難い。
(2) 測定する場所に本体を設置しなければならないので、人が行き難い場所に設置しなければならない場合には、メンテナンスが困難になる。
(3) １箇所しか測定できないので、各測定個所に本体を設置しなければならない。そのため、測定個所が多い場合には設置費用が膨大になる。
(4) 光学部分と電気回路部分が一体になっているので、小型化が困難である。
などの問題点があった。
【０００８】
また、図７の超音波式のレベル計は、
(1) 音速は温度によって大きく変化するので本質的に誤差が大きくなる。
(2) 温度を測定して音速の変化を補正することもできるが、実用上温度の測定点はせいぜい数箇所しか取ることができないので、音速の変化を完全に補正することができない。
(3) 強風下では音波が流されるので、測定が不可能になる。
(4) 音波は広がりがあり、狭く絞ることができないので、狭い場所での測定が困難になる。
などの問題点があった。
【０００９】
また、図８のマイクロ波を用いたレベル計では、
(1) 電波を出すので、密閉タンクの中でないと使用できない。
(2) マイクロ波の波長は光よりかなり長いのでアンテナが大きくなり、それに従って装置全体も大型、高価になる。
(3) マイクロ波の指向性が悪いので、狭い場所で使用すると特性が極めて悪くなる。
などの問題点があった。
【００１０】
さらに、図９のレーザを用いたレベル計では、
(1) 反射体４３はレベルの変動に従って常に上下方向に移動しているので、ワイヤ４２やパイプ４１の内面に引っかかって測定が不可能になる場合がある。
(2) 反射体４３が常にワイヤ４２やパイプ４１をこするので、ごみが出てタンクの液体を汚す。また、最悪の場合にはワイヤ４２が切れて測定が不可能になってしまう。
(3) 反射体４３から不純物が溶け出して、液体を汚染する。
(4) (1) 〜 (3)の問題点があるので、メンテナンスが大変であり、費用がかかる。
などの問題点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次のとおりの構成を有するレーザ距離計及びこのレーザ距離計を用いたレベル計である。
（１）所定のレーザパルスを出射するレーザパルス発生部と、測定対象物からの反射光を電気信号に変換する受光部と、一端の先端が一線状に揃い全体としてそれぞれが並列状に配置された複数の光ファイバと、この複数の光ファイバのうちの１つの前記一端を前記一線方向に移動する反射鏡を利用して選択的に前記レーザパルス発生部と前記受光部とに一段接続により光学的に接続する光スイッチと、前記複数の光ファイバの他端の各々に光学的に接続されたセンサヘッドとを有し、前記光スイッチによって前記複数の光ファイバの１つを選択すると共に、前記レーザパルスをこの選択された光ファイバを伝播させて前記センサヘッドから測定対象物に照射し、この測定対象物から反射された反射光を前記センサヘッドで受光して前記選択された光ファイバを伝播させて前記受光部に入力して、前記レーザパルスが発生した時間と前記反射光を受光した時間の時間差から前記測定対象物までの距離を求めるようにしたレーザ距離計。
【００１２】
（２）所定のレーザパルスを出射するレーザパルス発生部と、測定対象物からの反射光を電気信号に変換する受光部と、複数の送信側光ファイバと、この複数の送信側光ファイバのうちの１つの一端を選択的に前記レーザパルス発生部に光学的に接続する送信側光スイッチと、前記複数の送信側光ファイバの他端の各々に光学的に接続された送信側センサヘッドと、複数の受信側光ファイバと、この複数の受信側光ファイバの一端を選択的に前記受光部に光学的に接続する受信側光スイッチと、前記複数の受信側光ファイバの他端の各々に光学的に接続された受信側センサヘッドとを有し、前記送信側および受信側光スイッチによって送信側および受信側光ファイバを選択すると共に、前記レーザパルスを前記選択された送信側光ファイバを伝播させて前記送信側センサヘッドから測定対象物に照射し、この測定対象物から反射した反射光を前記受信側センサヘッドで受光して前記選択された受信側光ファイバを伝播させて前記受光部に入力して、前記レーザパルスが発生した時間と前記反射光を受光した時間の時間差から前記測定対象物までの距離を求めるようにしたレーザ距離計。
【００１３】
（３）レベルを測定すべき透明液体が入った容器の上部に（１）または（２）のレーザ距離計を設置し、このレーザ距離計により前記容器の底部までの距離を測定して、この測定値と前記透明液体の屈折率とから前記透明液体のレベルを演算するようにしたレーザ距離計を用いたレベル計。
【００１４】
（４）レベルを測定する容器の上部に設置された（１）または（２）のレーザ距離計と、レベルを測定する容器の底部に設置された気体噴出口と、この気体噴出口に気体を供給する気体送風装置とを有し、前記レーザ距離計によって前記気体噴出口から噴出した泡の表面までの距離を測定するようにしたレーザ距離計を用いたレベル計。
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施例を図を用いて説明する。図１は本発明に係るレーザ距離計の一実施例を示す構成図である。図１において、５０は本体部、５１は本体部５０に接続される光ファイバ、５２は光ファイバ５１の一端に光学的に接続されたセンサヘッド、５３は本体部５０をコントロールするハンドヘルドターミナルである。光ファイバ５１の長さは、使用する環境によって数百ｍ〜数ｋｍの長さがある。本体部５０には回路部５０１、電光変換部５０２、光スイッチ５０４及び電光変換部５０２と光スイッチ部５０４を接続する光ファイバ５０３が含まれる。また、回路部５０１はハンドヘルドターミナル５３と信号のやり取りをし、また測定結果を外部に出力するためのインターフェイス部５０１１、コントロールや信号処理を行う制御部５０１２、レーザ光を出力する送信部５０１３、反射光を受信する受信部５０１４から構成されている。また、電光変換部５０２は、レーザ光を出力する半導体レーザ５０２１、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード５０２２、ビームスプリッタ５０２３、ボールレンズ５０２４、レンズ５０２５、光ファイバ５０３と接続するコネクタ５０２６から構成される。さらに、光スイッチ５０４は、光ファイバ５０３が接続されるコネクタ５０４１、ボールレンズ５０４２、反射鏡５０４３及び複数のジョイント部５０４４から構成される。ジョイント部５０４４は図１に示すように平行に複数個並べられている。また、反射鏡５０４３は矢印５０４５の方向に往復移動できるようにされている。点線で描かれた５０４３ａ、５０４３ｂはそれぞれの位置に移動したときの反射鏡５０４３の状態を表している。ジョイント部５０４４はボールレンズ５０４４１及びコネクタ５０４４２から構成されている。センサヘッド５２は各々の測定点に設置される。なお、半導体レーザ５０２１と送信部５０１３でレーザパルス発生部を、フォトダイオード５０２２と受信部５０１４で受光部を構成している。
【００１６】
このような構成において、測定指令が出されると、その指令はインターフェイス部５０１１を介して制御部５０１２に伝えられる。制御部５０１２は反射鏡５０４３を移動させて、測定したいセンサヘッドが接続されているジョイント部の上にくるようにする。次に発信部５０１３にレーザパルスを出力するように指令する。送信部５０１３は半導体レーザ５０２１を制御して、振幅が数ワットで半値幅が１０ｎＳ程度のジャイアントパルスを出力する。このジャイアントパルスはレンズ５０２５で集束され、ビームスプリッタ５０２３を透過してボールレンズ５０２４で再度集束され、コネクタ５０２６を通って光ファイバ５０３に入射される。光ファイバ５０３は、電光変換部５０２と光スイッチ５０４を光学的に結合する。光ファイバ５０３から出射したジャイアントパルスはボールレンズ５０４２で集束され、反射鏡５０４３で反射してジョイント部５０４４に入射する。ジョイント部５０４４は複数個並んでいるが、反射鏡５０４３を平行移動することによって、任意のジョイント部にジャイアントパルスを入射させることができる。ジョイント部に入射したジャイアントパルスはボールレンズ５０４４１で集束され、コネクタ５０４４２を通って光ファイバ５１に入射されてセンサヘッドに伝えられ、センサヘッド５２内のレンズ５２１で平行光に変換されて、距離を測定する対象物に照射される。対象物から反射した光はセンサヘッド５２に入射し、ジャイアントパルスとは逆の経路を通ってビームスプリッタ５０２３に達して、このビームスプリッタ５０２３で反射されてフォトダイオード５０２２に入射される。フォトダイオード５０２２は入射された光を電気信号に変換して、受信部５０１４に出力する。受信部５０１４はこの信号を増幅、波形整形する。制御部５０１２はジャイアントパルスを出射してから反射光を受信するまでの時間差から、測定対象物までの距離を演算する。この演算結果は、インターフェイス部５０１１により、４−２０ｍＡの電流値に変換されて外部に出力される。何回か測定を繰り返して平均化することは、図６の従来例と同じである。なお、距離の測定値は光ファイバ５１、５０３の長さを加算したものになるが、距離が既知の対象物を測定して光ファイバの長さを求めて補正することができる。また、センサヘッドのレンズやファイバの端面から反射して戻ってくる光を検出して補正することもできる。
【００１７】
図２に本発明に係るレーザ距離計の他の実施例を示す。なお、図１と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この実施例は、測定対象物に照射するジャイアントパルスが伝播する経路と測定対象物から反射した光が伝播する経路を別にしたものである。図２において、６０は本体部、６０２は電光変換部である。図１の実施例ではジャイアントパルスの伝播する経路と反射光が伝播する経路が同じであったので、これらを分離するビームスプリッタが必要であったが、この実施例では経路が別なので、ビームスプリッタは不要である。その他は図１の電光変換部５０２と同じである。６０４１は送信側光スイッチであり、光ファイバ６０３１を介して電光変換部６０２と光学的に接続されている。６１１は送信側光ファイバであり、一端が送信側光スイッチ６０４１に接続され、他端には送信側センサヘッド６２１が接続されている。送信側光スイッチ６０４１の内部構造は図１の光スイッチ５０４とほぼ同じであり、電光変換部６０２からのジャイアントパルスを複数ある送信側光ファイバ６１１の１つに送出する。６０４２は受信側光スイッチであり、光ファイバ６０３２を介して電光変換部６０２と光学的に接続されている。６１２は受信側光ファイバであり、一端が受信側光スイッチ６０４２に接続され、他端には受信側センサヘッド６２２が接続されている。受信側光スイッチ６０４２の内部構造も図１の光スイッチ５０４とほぼ同じであり、受信側センサヘッド６２２の１つで受光した測定対象物からの反射光を電光変換部６０２に伝達する。このようにすると、振幅が大きいジャイアントパルスと微小な反射光が完全に分離されるので、より高精度の測定ができる。
なお、図１、図２のレーザ距離計は、距離の測定だけでなく、液体のレベルの測定に用いることもできる。
【００１８】
図３にこれらのレーザ距離計を用いたレベル計の実施例を示す。図３において、７０は本発明に係るレーザ距離計である。７１は透明な液体が満たされたタンク、７２はその液面である。７３はタンク７１の底面に設置された反射板、７４はレーザ距離計７０の出力が入力される演算・表示部である。
【００１９】
このような構成において、図３の左側に記載されているように、レーザ距離計７０と反射板７３との距離をＬ₀、液面７２と反射板７３との距離をＸとする。レーザ距離計７０から発信した光パルスはタンク７１内の液体を透過して反射板７３で反射され、矢印７５のようにレーザ距離計に戻って距離が測定される。このとき測定される距離Ｌは、空気の屈折率をｎ_A、タンク７１内の液体の屈折率をｎとすると、
Ｌ＝（Ｌ₀―Ｘ）×ｎ_A＋Ｘ×ｎ
になる。ｎ_Aはほぼ１であり、かつｎは１以上なので、Ｌは必ずＬ₀より大きくなる。上式から
Ｘ＝（Ｌ−Ｌ₀）／（ｎ−１） ………………… （３）
になり、液体のレベルＸを求めることができる。但し、ｎ_A＝１とした。また、液面７２が波立つなどしてレーザ距離計７０が液面７２で反射した光を受光して距離を出力した場合を考えると、この場合のレーザ距離計７０の出力は
Ｌ＝Ｌ₀―Ｘ
になる。Ｘは０より大きいので、測定値Ｌは常にＬ₀より小さくなる。この式からＸを求めると、
Ｘ＝Ｌ₀―Ｌ ……………………………………… （４）
になる。演算・表示部７４は、レーザ距離計７０の測定値を調べて、その値がＬ₀より大きければ前記（３）式を用い、Ｌ₀より小さければ前記（４）式を用いて液面のレベルを計算して表示し、また外部に４−２０ｍＡなどの電流信号で出力する。
【００２０】
なお、液面７２からの反射率はせいぜい数％であるが、反射板７３からの反射率は２０％以上になるので、ほとんどの場合は前記（３）式で計算できる。従って、常にタンク底部からの距離を測定していると仮定して、（４）式による演算を省略することができる。
また、液面が安定な場合やタンク７１の底部の反射率が高い場合は、タンク底部に設置した反射板７３を省略することができる。
また、液体の屈折率ｎは温度によって変化する場合があるが、液温を測定して補正するようにしてもよい。
さらに、通常液面からの反射光よりタンク底部からの反射光の方が強度が高いので、前記（３）式を用いるか（４）式を用いるかの判断を、測定値によらないで、受光した反射光の強度から判断するようにしてもよい。
【００２１】
図４に本発明に係るレベル計の他の実施例を示す。図４において、８０は図１または図２で説明したレーザ距離計である。８１はレベルを測定する液体が入った容器、８２はその液面である。８３は容器８１の底面に設置された気体噴出口である。この気体噴出口には気体送風装置８４から導管８５を介して常に気体が供給されている。そのため、気体噴出口からは常に気体（泡）が噴出している。８６はこの噴出した泡を表している。８７はレベルを表示し、外部に４−２０ｍＡなどの出力を出す表示部である。レーザ距離計８０は液面８２に噴出した泡に向かってレーザ光を出射し、泡の表面から反射した反射光を受光して液面８２までの距離を測定する。このようにすると、液面が泡立つので、測定する液体が透明であっても安定に測定できる。
【００２２】
図５に、図４の実施例の変形例を示す。なお、図４と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図５において、８８はパイプであり、泡がこのパイプを通るようにする。こうすると、より安定して測定することができる。なお、パイプ８８の内面は反射率が高い方が、より安定して測定することができる。
また、レーザ距離計８０の出射光を広げるようにしてもよい。この場合、ホログラムなどを使用して、線状に広げるようにすると、より安定して測定することができる。
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が期待できる。
【００２３】
請求項１および請求項２の発明によれば、１台の本体部に複数のセンサヘッドを接続できるようにした。そのため、測定個所が多くなっても安価なセンサヘッドを増設するだけでよいので、システム全体のコストを大幅に削減することができる。また、本体部とセンサヘッドを光ファイバで結んで分離できるようにした。この光ファイバは数ｋｍの長さに伸ばすことができるので、電気回路を含まないセンサヘッドのみ防爆域に置くことができ、簡単に防爆構造にすることができる。また、センサヘッドのみ測定場所に置いて本体部はメンテナンスが容易な場所に置くことができるので、メンテナンスが難しい場所や温度の場所でも使用できる。さらに、センサヘッドは小型化が容易なので、狭い場所にも設置できるという利点がある。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、測定対象物に発信するレーザパルスの経路と反射光の経路を分離するようにしたので、より精度の高い測定が可能になる。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、反射率の高い容器の底からの反射光を測定して補正するようにしたので、安定にレベルを測定することができる。また、請求項１または請求項２の発明によるレーザ距離計を使用したので、これらの発明の効果も得られる。
【００２６】
さらに、請求項４の発明によれば、容器の底から泡を噴出して、その泡にレーザ光を照射するようにしたので、透明液体でも測定が可能になる。また、液面の状態に左右されずに、安定して測定できる。さらに、請求項１または請求項２の発明によるレーザ距離計を使用したので、これらの発明の効果も得られる。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレーザ距離計の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明のレーザ距離計の他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明のレーザ距離計を用いたレベル計の一実施例を示す構成図である。
【図４】本発明のレーザ距離計を用いたレベル計の他の実施例を示す構成図である。
【図５】本発明のレーザ距離計を用いたレベル計の変形実施例を示す構成図である。
【図６】従来のレーザ距離計の構成図である。
【図７】従来の超音波を用いたレベル計の構成図である。
【図８】従来のマイクロ波を用いたレベル計の構成図である。
【図９】従来のレーザ距離計を用いたレベル計の構成図である。
【符号の説明】
５０本体部
５１光ファイバ
５２センサヘッド
５０１３送信部
５０１４受信部
５０２１半導体レーザ
５０２２フォトダイオード
５０４光スイッチ
６０４１送信側光スイッチ
６０４２受信側光スイッチ
６１１送信側光ファイバ
６１２受信側光ファイバ
６２１送信側センサヘッド
６２２受信側センサヘッド
７０レーザ距離計
７３反射板
８０レーザ距離計
８３気体噴出口
８４気体送風装置

Claims

所定のレーザパルスを出射するレーザパルス発生部と、測定対象物からの反射光を電気信号に変換する受光部と、一端の先端が一線状に揃い全体としてそれぞれが並列状に配置された複数の光ファイバと、この複数の光ファイバのうちの１つの前記一端を前記一線方向に移動する反射鏡を利用して選択的に前記レーザパルス発生部と前記受光部とに一段接続により光学的に接続する光スイッチと、前記複数の光ファイバの他端の各々に光学的に接続されたセンサヘッドとを有し、前記光スイッチによって前記複数の光ファイバの１つを選択すると共に、前記レーザパルスをこの選択された光ファイバを伝播させて前記センサヘッドから測定対象物に照射し、この測定対象物から反射された反射光を前記センサヘッドで受光して前記選択された光ファイバを伝播させて前記受光部に入力して、前記レーザパルスが発生した時間と前記反射光を受光した時間の時間差から前記測定対象物までの距離を求めるようにしたレーザ距離計。
所定のレーザパルスを出射するレーザパルス発生部と、測定対象物からの反射光を電気信号に変換する受光部と、複数の送信側光ファイバと、この複数の送信側光ファイバのうちの１つの一端を選択的に前記レーザパルス発生部に光学的に接続する送信側光スイッチと、前記複数の送信側光ファイバの他端の各々に光学的に接続された送信側センサヘッドと、複数の受信側光ファイバと、この複数の受信側光ファイバの一端を選択的に前記受光部に光学的に接続する受信側光スイッチと、前記複数の受信側光ファイバの他端の各々に光学的に接続された受信側センサヘッドとを有し、前記送信側および受信側光スイッチによって送信側および受信側光ファイバを選択すると共に、前記レーザパルスを前記選択された送信側光ファイバを伝播させて前記送信側センサヘッドから測定対象物に照射し、この測定対象物から反射した反射光を前記受信側センサヘッドで受光して前記選択された受信側光ファイバを伝播させて前記受光部に入力して、前記レーザパルスが発生した時間と前記反射光を受光した時間の時間差から前記測定対象物までの距離を求めるようにしたレーザ距離計。
レベルを測定すべき透明液体が入った容器の上部に請求項１または請求項２に係るレーザ距離計を設置し、このレーザ距離計により前記容器の底部までの距離を測定して、この測定値および前記透明液体の屈折率とから前記透明液体のレベルを演算するようにしたことを特徴とするレーザ距離計を用いたレベル計。
レベルを測定する容器の上部に設置された請求項１または請求項２に係るレーザ距離計と、前記レベルを測定する容器の底部に設置された気体噴出口と、この気体噴出口に気体を供給する気体送風装置とを有し、前記レーザ距離計によって前記気体噴出口から噴出した泡の表面までの距離を測定するようにしたことを特徴とするレーザ距離計を用いたレベル計。