JPH01295121A - 容器充填レベルの振動探査具を用いた検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、容器充填レベルを振動探査具を用いて検出
する装置で、上記振動探査具が間隔を存して同芯状に配
置され、互いに反対方向に回転し、且つ同じ共振周期を
有する２つの振動部材から構成されており、外側振動部
材が内側振動部材を少なくとも部分的に囲んでおり、外
側振動部材が充填材と接触することにより振動探査具の
振動が減衰されるようになっており、なお振動探査具の
励起及び振幅の検出がピエゾ部材である機械電気変換器
を介してなされるようになっているもので、例えばＥＰ
Ｏ１０８９，３３６に開示されているものに関する。こ
れにより、振動探査具のクランプ状態に関係なく、また
充填材の密度の大小に関係なく、殆んど全ての充填材に
対して、容器への充填材のレベルを高い精度で監視する
ことができる。

しかし、間怠に構成された回動振動システムでは、２つ
の振動部材を、２つの独立したばね手段に弾性的に取付
けなければならない問題がある。

このため、２つの振動部材を一緒に励起することができ
ない。

そこで、この発明は、上記の２つの振動部材を一緒に励
起できるようにすることを目的とするものである。

この目的は、２の振動部材を共通のばね手段に取付ける
ことにより解決される。

２つの振動部材が間怠で、一方が他方を間隔を存して少
なくとも部分的に囲んで構成されている。

２つの振動部材の１端が固定されるメンブレンが、これ
ら振動部材に対するばね部材として作用する。

振動部材はこのメンブレンを介して励起され、振幅測定
もこれを介してなされる。

振動部材は互いに反対方向に振動する。これら部材は、
同じ質量を有し、共通の重心を持ち、また共通回転軸を
有している。かくして、それらの回転モーメントかバラ
ンスするようになっている。

メンブレンは、反対方向に動く振動部材により変形され
る。これにより、振動節即ち動かない点が生ずる。これ
らの点は、メンブレン自体を容器に、好ましくはねじ部
を介して、固定するのに用いられる。メンブレンがこれ
らの点で固定されることにより、振動が減衰することな
く、振動エネルギが容器に流れることかない。

製作公差については、メンブレンは振動節に正確に固定
する必要はない。この場合、振動エネルギを流出させる
ことなく、メンブレン固定部と容器との間に中間メンブ
レンを取付けることができる。振動の励起及び検出は、
好ましくはピエゾデイイスクによりなされる。このディ
スクは、両振動部材が固定されるメンブレンに直接取付
けられる。但し、この方法ではピエゾが故障した場合に
修理することができず、全振動ユニットを取替えなけれ
ばならない。

これを避けるために、励起、検出ユニットを着脱可能に
取付ける。これには、クレーム４に示すように、ピエゾ
とメンブレンの間をロッドて接続する。

外側振動部材が充填材に接すると、振動が減衰される。

これが充填材の制御に利用される。

［実施例］ 第１図に、振動探査具用の振動ユニットの第１の実施例
が断面図で示されている。これは、２つの振動部材１０
及び１２から構成されている。これらは、互いに間怠に
配設され、一方が間隔を存して少なくとも他方の１部を
囲んでいる。両振動部材は円筒状をなしている。

両振動部材１０１１２は、その上端部が、戻しばねとし
て作用する共通のリングメンブレン１４に接続されてい
る。

両振動部材１０．１２は、反対方向に振動する。

そして、これらは同じ質量、共通の重心及び共通の回転
軸を有しており、従って回転モーメントは相殺される。

両振動部材１０．１２の反対方向振動により、共通メン
ブレン１４上に、両部材の間に振動節３０が生ずる。第
３ａ、３部図に、振動部材１０．１２の変位が異なった
場合にも、振動節３０は常に同じ位置にあることが示さ
れている。

この振動節３０の部分で、メンブレンの反対側に固定リ
ング］６が取付けられている。このリング１６は、振動
節３０の位置に正確に固定される。

それ故、ねじ部１８を振動が減衰することなく、振動エ
ネルギがロスされることなく固定することができる。

製作公差に関しては、固定リング１６が振動節３０の上
に正確に位置していなくてもよい。しかし、この場合に
は振動エネルギの１部か逃げる。

これを防ぐために、第１図に示す如く、中間メンブレン
２０を固定リング１６とねじ部１８との間に取付ける。

第１図に示す振動システムの励起及び検出は、２つの固
着されたピエゾディスク２２によりなされる。ピエゾか
故障した場合の修理は不可能で、全システムを交換しな
ければならない。

第２図に、励起、検出ユニットを交換可能にしたものが
示されている。ねし部１８内に、ピエゾスタックを内蔵
した金属バー２４がある。ロッド２６が、リングメンブ
レン１４とバー２４に内蔵されたピエゾスタックとを接
続している。リングメンブレン１４の応力をできるだけ
小さくするために、ロッド２６は固定リング１６に出来
るだけ近くし、振動節３０に小さなてこ長さで作用する
ようにする。

メンブレン中央部の軸方向のたわみを防ぐために、支持
ねじ２８かメンブレン１４の中心に弾性的に配設されて
いる。

第３ａ、３ｂ及び３０図に、リングメンブレン１４の変
形状態が、振動部材１０．１２の動きと共に詳細に示さ
れている。第３ａ図には、リングメンブレン１４の実際
のアーチ状変形か示され、第３ｂ、３ａ図には模式的に
示されている。振動部材１０及び１２の動きが異なった
場合にも、振動節３０が同じ位置にあることが明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、振動システムの縦断面図、 第２図は、第１図の変形例の縦断面図、第３ａ、３ｂ及
び３０図は、振動部材の共通固定メンブレンの振動状態
を示す説明図である。 Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、容器充填レベルの振動探査具を用いた検出装置で、
   上記振動探査具が間隔を存して同芯状に配置され、互い
   に反対方向に回転し、且つ同じ共振周期を有する２つの
   振動部材（１０、１２）から構成されており、外側振動
   部材（１０）が内側振動部材（１２）を少なくとも部分
   的に囲んでおり、外側振動部材（１０）が充填材と接触
   することにより振動探査具の振動が減衰されるようにな
   っており、なお振動探査具の励起及び振幅の検出がピエ
   ゾ部材（２２）である機械電気変換器を介してなされる
   ようになっているものにおいて、外側振動部材（１０）
   及び内側振動部材（１２）が共通のリングメンブレン（
   １４）に固定されている検出装置。 ２、リングメンブレン（１４）が、容器にリングメンブ
   レン（１４）の振動節（３０）部で、好ましくはねじ部
   （１８）を介して固定されている請求項１記載の装置。 ３、リングメンブレン（１４）が、振動エネルギが容器
   に流れないようにする中間メンブレン（２０）を介して
   弾性的に容器に接続されている請求項１又は２記載の装
   置。 ４、振動系を励起すると共に検出するピエゾディスク（
   ２２）が着脱可能に取付けられ、リングメンブレン（１
   ４）へロッド（２６）を介して接続されている請求項１
   〜３のいずれかに記載の装置。 ５、メンブレンの軸方向への変位を防止するために、支
   持ねじ（２８）がリングメンブレン（１４）の中央部に
   弾性的に設けられている請求項４記載の装置。 ６、リングメンブレン（１４）の応力を少なくするため
   に、ロッド（２６）がリングメンブレン（１４）の振動
   節（３０）の近くで、短いてこ長さで作用するようにな
   っている請求項４又は５記載の装置。