JPH0953973A - Level sensor - Google Patents
Level sensorInfo
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- JPH0953973A JPH0953973A JP22703695A JP22703695A JPH0953973A JP H0953973 A JPH0953973 A JP H0953973A JP 22703695 A JP22703695 A JP 22703695A JP 22703695 A JP22703695 A JP 22703695A JP H0953973 A JPH0953973 A JP H0953973A
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばタンク内に
液体、粉体、粒状体などを充填するに際して、その被充
填物が所定高さレベルまで充填されたか否かを検知する
レベルセンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level sensor for detecting whether or not an object to be filled has been filled up to a predetermined height level when filling a tank with liquid, powder, granules or the like. Is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のレベルセンサとしては、
実開昭５７−１８３５２３号公報の圧電式レベル検知器
や特開昭６２−２９３１２７号公報の充填面調節装置な
どが知られている。上記の圧電式レベル検知器は、帯状
の金属振動片の中央部に圧電磁器板を取り付けた振動ロ
ッドを、その１次振動モードの振動の節となる２個所で
それぞれ弾性的に支持して保護管に取り付け、保護管か
ら突出した振動ロッドの先端部を被充填物の測定探針部
とし、かつ保護管の上記とは反対側から突出した振動ロ
ッドの基端部に付加質量体を取り付けている。この付加
質量体は、振動の周期を短くすることにより振動ロッド
の長さを短くして、小型化を図るために設けられてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as a level sensor of this type,
A piezoelectric level detector disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-183523 and a filling surface adjusting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-293127 are known. The above piezoelectric level detector protects the vibrating rod in which the piezoelectric ceramic plate is attached to the center of the strip-shaped metal vibrating piece by elastically supporting the vibrating rod at the two points that are the nodes of the vibration of the primary vibrating mode. Attached to the tube, the tip of the vibrating rod protruding from the protective tube is used as the measuring probe of the object to be filled, and the additional mass body is attached to the proximal end of the vibrating rod protruding from the opposite side of the protective tube. There is. This additional mass body is provided in order to shorten the length of the vibrating rod by shortening the cycle of vibration and to reduce the size.
【０００３】一方、上記の充填面調節装置は、振動ロッ
ドをその第１次振動モードの節となる２個所でそれぞれ
弾性的に支持して管状の保護管に取り付け、振動ロッド
の両端部を保護管から突出させている点で上記の圧電式
レベル検知器と同様であるが、振動ロッドの中央部に付
加質量を取り付け、振動ロッドの測定探針部とは反対側
の基端部に圧電素子および追加質量体を取り付けてい
る。On the other hand, in the above-mentioned filling surface adjusting device, the vibrating rod is elastically supported at each of the two places serving as the nodes of the primary vibration mode and attached to the tubular protective tube to protect both ends of the vibrating rod. It is similar to the above piezoelectric level detector in that it protrudes from the tube, but an additional mass is attached to the center of the vibrating rod, and the piezoelectric element is attached to the base end of the vibrating rod opposite to the measuring probe. And an additional mass is attached.
【０００４】上述のいずれの従来装置も、タンクへの充
填動作に伴い上昇していく被充填物の充填面が振動ロッ
ドの先端側の測定探針部に接触すると、振動ロッドの振
動が抑制または停止され、それにより圧電磁器板または
圧電素子からの出力電圧が変化するので、この出力電圧
の大小により被充填物が所定高さレベルまで充填された
か否かを判別している。In any of the above-mentioned conventional devices, when the filling surface of the filling object that rises with the filling operation of the tank comes into contact with the measuring probe portion on the tip side of the vibrating rod, the vibration of the vibrating rod is suppressed or Since the output voltage from the piezoelectric ceramic plate or the piezoelectric element changes due to the stop, the magnitude of this output voltage determines whether or not the object to be filled has been filled to a predetermined height level.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の各従来
装置では、振動ロッドがこれの両端からそれぞれ離れた
２箇所をいずれも弾性的に支持されていることから、振
動ロッドにおける保護管から突出した両端部分では、測
定探針部となる一端部だけでなく他端部も自由振動する
ので、振動ロッドの振動数を決定するための振動数係数
が大きくなり、振動ロッドが比較的大きな振動周波数で
振動する。その結果、被充填物が見かけ比重（物質間に
介在する空気をも含めた比重）の小さい粉体化合物や微
粉体などの場合には、振動ロッドの振動を十分に抑制す
る効果が得られないので、これらの被充填物が所定の高
さレベルになったのを精度良く検出することができな
い。振動ロッドを長くすれば振動周波数を小さくできる
が、装置全体が大型化する欠点がある。However, in each of the above-mentioned conventional devices, the vibrating rod is elastically supported at both two positions separated from both ends thereof, and therefore, the vibrating rod projects from the protective tube of the vibrating rod. At both ends, not only one end, which is the measuring probe, but also the other end freely vibrates, so the frequency coefficient for determining the vibration frequency of the vibrating rod becomes large, and the vibrating rod has a relatively large vibration frequency. Vibrates at. As a result, when the object to be filled is a powder compound or fine powder having a small apparent specific gravity (specific gravity including air intervening between substances), the effect of sufficiently suppressing the vibration of the vibrating rod cannot be obtained. Therefore, it is not possible to accurately detect that these filling objects have reached the predetermined height level. The vibration frequency can be reduced by lengthening the vibrating rod, but there is a drawback in that the size of the entire device becomes large.
【０００６】そこで本発明は、全体構成の大型化を抑制
しながら、見かけ比重の小さい微粉体などの高さレベル
を高精度に検出することのできるレベルセンサを提供す
ることを目的とするものである。Therefore, an object of the present invention is to provide a level sensor which can detect the height level of fine powder having a small apparent specific gravity with high accuracy while suppressing an increase in the overall size. is there.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のレベ
ルセンサは、上記目的を達成するために、振動するロッ
ドと、このロッドに振動を付加する加振器と、前記ロッ
ドの基端部を移動不能に支持する第１支持体と、前記ロ
ッドにおける前記基端部から所定距離離れ、かつ自由端
である先端部からも離れ、該ロッドの２次振動モードの
節となる中間節部を弾性的に支持する第２支持体と、前
記第１および第２支持体を保持するとともに、前記加振
器を駆動する駆動手段を収容するケーシングとを備えて
いる。In order to achieve the above-mentioned object, a level sensor according to claim 1 of the present invention comprises a vibrating rod, a vibrator for applying vibration to the rod, and a base end of the rod. A first support body for immovably supporting the portion, and an intermediate joint portion that is a predetermined distance away from the base end portion of the rod and is also apart from the free end portion of the rod and serves as a node in the secondary vibration mode of the rod. And a casing that holds the first and second supports and that houses a drive unit that drives the vibrator.
【０００８】この構成によれば、ロッドがその基端部を
固定的に支持され、かつ２次振動モードの節が現れる中
間節部を変位可能に弾性的に支持されている。すなわ
ち、ロッドは、いわゆる片持ち式に支持されて、その一
端側部分のみが第２支持体から外方に突出して自由端と
なっている。それにより、ロッドの振動数を決定する振
動数係数は、振動ロッドにおける保護管から突出した両
端部が共に自由振動する従来装置を１次振動モードで励
振させた場合よりも小さくなる。According to this structure, the base end of the rod is fixedly supported, and the intermediate joint, in which the secondary vibration mode node appears, is elastically supported so as to be displaceable. That is, the rod is supported in a so-called cantilever manner, and only one end side portion thereof projects outward from the second support body to be a free end. As a result, the frequency coefficient that determines the vibration frequency of the rod becomes smaller than that in the case where the conventional device in which both ends of the vibrating rod projecting from the protective tube both vibrate freely is excited in the primary vibration mode.
【０００９】したがって、ロッドは、長さを含めた寸法
および材質が同一である場合、従来装置よりも小さな振
動周波数で振動するので、被充填物が見かけ比重の小さ
な微粉体のようなものであっても、これがロッドの自由
端に接触すれば、ロッドには大きな制動効果が作用して
振動を確実に抑制される。それにより、見かけ比重の小
さな被充填物が所定高さレベルに達したのを高精度に検
出できる。また、ロッドを長くする必要がないので、大
型化を抑制できる。Therefore, if the size and material including length are the same, the rod vibrates at a vibration frequency smaller than that of the conventional device, so that the object to be filled is like a fine powder having a small apparent specific gravity. However, if this comes into contact with the free end of the rod, a large braking effect acts on the rod, and vibration is reliably suppressed. As a result, it is possible to detect with high accuracy that the object to be filled having a small apparent specific gravity has reached the predetermined height level. Further, since it is not necessary to lengthen the rod, it is possible to suppress the increase in size.
【００１０】また、本発明の請求項２のレベルセンサ
は、振動するロッドと、このロッドに振動を付加する加
振器と、前記ロッドの基端部を弾性的に支持する第１支
持体と、前記ロッドにおける前記基端部から所定距離離
れ、かつ自由端である先端部からも離れ、該ロッドの１
次振動モードの振動の節となる中間節部を弾性的に支持
する第２支持体と、前記第１および第２支持体を保持す
るとともに、前記加振器を駆動する駆動手段を収容する
ケーシングとを備えている。The level sensor according to a second aspect of the present invention includes a vibrating rod, a vibration exciter that applies vibration to the rod, and a first support body that elastically supports the base end portion of the rod. A predetermined distance from the base end of the rod and also from the free end of the rod,
A casing that elastically supports an intermediate node that serves as a node of vibration in the next vibration mode, a casing that holds the first and second supports, and that houses a drive unit that drives the vibrator. It has and.
【００１１】上記構成によれば、ロッドは、片持ち式に
支持されているが、このロッドの基端部と中間節部の両
方で弾性的に支持されているから、ロッドの振動数係数
は請求項１のレベルセンサのロッドよりもさらに小さく
なる。したがって、ロッドの寸法および材質が同じであ
る場合、より小さな振動周波数で振動するので、さらに
見かけ比重の小さな被充填物をも確実に検出することが
できる。According to the above construction, the rod is supported in a cantilever manner, but since it is elastically supported by both the base end portion and the intermediate node portion of the rod, the frequency coefficient of the rod is It is smaller than the rod of the level sensor according to claim 1. Therefore, when the rod has the same size and the same material, the rod vibrates at a smaller vibration frequency, so that it is possible to reliably detect a filling object having a smaller apparent specific gravity.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の
第１実施形態に係るレベルセンサを示す縦断面図、図２
はその切断平面図である。これらの図において、本体ケ
ース部２と取付ソケット部３とがねじ結合されてなるケ
ーシング１の先端部に、保護管７が溶接などの固定手段
で連結されている。偏平な帯状の金属板からなるロッド
８は、上記保護管７に挿入されて、その基端部８ａを金
属製の第１支持体４に対し溶接により固定され、つまり
移動不能に支持され、かつ、後述する中間節部８ｂを薄
い金属膜からなる第２支持体９に貫通状態で溶接されて
弾性的に支持されており、ロッド８の先端部８ｃは自由
端となっている。これら第１および第２支持体４，９が
保護管７の両端開口部に溶接により固定されている。こ
うして、第１および第２支持体４，９は、保護管７を介
してケーシング１に保持されている。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view showing a level sensor according to a first embodiment of the present invention, FIG.
Is a plan view of the section. In these figures, a protective tube 7 is connected to a tip portion of a casing 1 in which a main body case portion 2 and a mounting socket portion 3 are screwed together by a fixing means such as welding. The rod 8 made of a flat strip-shaped metal plate is inserted into the protection tube 7, and its base end portion 8a is fixed to the first support body 4 made of metal by welding, that is, is immovably supported, and The intermediate node portion 8b, which will be described later, is elastically supported by being welded in a penetrating state to the second support 9 made of a thin metal film, and the tip portion 8c of the rod 8 is a free end. These first and second supports 4 and 9 are fixed to the openings of both ends of the protective tube 7 by welding. Thus, the first and second supports 4 and 9 are held in the casing 1 via the protective tube 7.
【００１３】ロッド８における保護管７内の中央部に
は、付加質量体１０が位置決めねじ１１で位置決めされ
て固定ねじ１２により固定されている。さらに、ロッド
８の付加質量体１０よりも基端部８ａ側の箇所には、一
対の圧電素子（加振器）１４が両面に貼り付けられてい
る。この圧電素子１４には、駆動回路部１７からリード
線１８を介して給電される。An additional mass body 10 is positioned by a positioning screw 11 and fixed by a fixing screw 12 at a central portion of the rod 8 inside the protective tube 7. Further, a pair of piezoelectric elements (vibrators) 14 are attached to both surfaces of the rod 8 at a position closer to the base end portion 8a than the additional mass body 10. Electric power is supplied to the piezoelectric element 14 from the drive circuit section 17 via a lead wire 18.
【００１４】上記駆動回路部１７は、図２に示すよう
に、交流電源１７ａの交流電力を整流回路１７ｂで直流
電力に変換して圧電素子１４に給電する。圧電素子１４
は供給された電気エネルギを機械エネルギに変換してロ
ッド８に振動を付加する。圧電素子１４の出力電圧は駆
動回路部１７の帯域フィルタ１７ｃで振動成分のみを抽
出され、帯域フィルタ１７ｃの出力信号は増幅回路１７
ｄで増幅されたのちに、整流回路１７ｂの直流電力に重
畳されてリレー出力回路１７ｅに入力される。リレー出
力回路１７ｅは、所定の電気信号が入力されたときに、
図１に示す表示灯窓レンズ１９内に設けられた表示灯
（図示せず）を点灯させ、かつタンク２０内への被充填
物の供給機（図示せず）に対し供給停止信号を出力す
る。As shown in FIG. 2, the drive circuit section 17 converts the AC power of the AC power supply 17a into DC power by the rectifier circuit 17b and feeds it to the piezoelectric element 14. Piezoelectric element 14
Converts the supplied electric energy into mechanical energy and applies vibration to the rod 8. Only the vibration component of the output voltage of the piezoelectric element 14 is extracted by the bandpass filter 17c of the drive circuit unit 17, and the output signal of the bandpass filter 17c is amplified by the amplification circuit 17c.
After being amplified by d, it is superimposed on the DC power of the rectifier circuit 17b and input to the relay output circuit 17e. The relay output circuit 17e, when a predetermined electric signal is input,
An indicator lamp (not shown) provided in the indicator lamp window lens 19 shown in FIG. 1 is turned on, and a supply stop signal is output to a feeder (not shown) for the material to be filled into the tank 20. .
【００１５】なお、ケーシング１は、本体ケース部２の
筒状部に設けられた雌ねじ部２ａを取付ソケット部３の
雄ねじ部３ａにねじ込み、かつ本体ケース部２の先端部
をガスケット２１を介在して取付ソケット部３のつば部
３ｂに押し付けられ、さらに、雄ねじ部３ａにねじ込ま
れたロックナット２２により固定されて、本体ケース部
２と取付ソケット部３とが気密に連結されている。本体
ケース部２の後部開口はパッキン２４を介在してケース
カバー２３により閉塞されている。In the casing 1, the female screw portion 2a provided on the tubular portion of the main body case portion 2 is screwed into the male screw portion 3a of the mounting socket portion 3, and the front end portion of the main body case portion 2 is interposed with a gasket 21. Is pressed against the flange portion 3b of the mounting socket portion 3 and is further fixed by the lock nut 22 screwed into the male screw portion 3a, so that the main body case portion 2 and the mounting socket portion 3 are hermetically connected. The rear opening of the main body case 2 is closed by a case cover 23 with a packing 24 interposed.
【００１６】上述の構成としたレベルセンサはタンク２
０の側壁における所定高さ位置に装着される。すなわ
ち、タンク２０における被充填物を充填すべき高さ位置
に対応した側壁には取付孔２０ａが形成されており、こ
の取付孔２０に、雌ねじ部を有するソケット２７が嵌め
込まれて溶接により固定されている。レベルセンサは、
ケーシング１の取付ソケット部３に形成されたテーパー
ねじ部３ｃをソケット２７の雌ねじ部にねじ込み、かつ
取付ソケット部３のつば部３ｂをガスケット２８を介在
してソケット２７の端部に押し付けることにより、タン
ク２０に気密に取り付けられている。The level sensor having the above-described structure is the tank 2
It is mounted at a predetermined height position on the side wall of 0. That is, the mounting hole 20a is formed in the side wall of the tank 20 corresponding to the height position where the filling object should be filled, and the socket 27 having the female screw portion is fitted into the mounting hole 20 and fixed by welding. ing. The level sensor is
By screwing the taper screw portion 3c formed on the mounting socket portion 3 of the casing 1 into the female screw portion of the socket 27 and pressing the flange portion 3b of the mounting socket portion 3 to the end portion of the socket 27 through the gasket 28, It is attached to the tank 20 in an airtight manner.
【００１７】図３は、上述のロッド８の中間節部８ｂを
説明するために、上記レベルセンサにおけるロッド８の
支持構成部分を模式的に示したものである。同図におい
て、ロッド８の長さをＬとすると、このロッド８を２次
振動モードで振動させた場合に、ロッド８における基端
部８ａから０．７３６Ｌの箇所に振動の節が現れる。上
記レベルセンサでは上述の振動の節が現れる中間節部８
ｂを第２支持体９で変位可能に弾性的に支持して、ロッ
ド８を２次振動モードで振動させるようになっている。
同図に破線で示すように、振動の節である固定支持され
た基端部８ａと回転可能に支持された中間節部８ｂとの
間では正弦波の振動カーブとなるが、中間節部８ｂから
先端部８ｃまでの部分は直線の振動カーブを描いて振動
する。この先端側部分が測定探針部としてタンク２０内
に挿入される。FIG. 3 is a schematic view of a supporting component of the rod 8 in the level sensor in order to explain the intermediate node portion 8b of the rod 8. In the same figure, when the length of the rod 8 is L, when this rod 8 is vibrated in the secondary vibration mode, a node of vibration appears at a position 0.736L from the base end portion 8a of the rod 8. In the level sensor, the intermediate node portion 8 where the vibration node described above appears
b is elastically supported by the second support 9 so as to be displaceable, and the rod 8 is vibrated in the secondary vibration mode.
As indicated by the broken line in the figure, a sine wave vibration curve is formed between the fixedly supported base end portion 8a, which is a vibration node, and the rotatably supported intermediate node portion 8b. The portion from to the tip portion 8c vibrates in a linear vibration curve. This tip side portion is inserted into the tank 20 as a measurement probe portion.
【００１８】つぎに、上記レベルセンサの作用について
説明する。タンク２０内に挿入状態に設置されたロッド
８は、これに装着された一方（図２の上側）の圧電素子
１４に、駆動回路部１７の整流回路１７ｂから直流電力
を供給され、この直流電力に含まれたノイズ成分により
振動力を付加されて、図２に矢印で示すように水平方向
に振動する。図１に示すように、タンク２０への被充填
物の充填面Ｈがロッド８よりも下方にある場合には、他
方（図２の下側）の圧電素子１４の出力電圧に含まれる
振動成分が帯域フィルタ１７ｃにより抽出されて、増幅
回路１７ｄで増幅されたのちに、整流回路１７ｂの直流
電力に重畳されてリレー出力回路１７ｅに入力される。
被充填物の充填面Ｈがロッド８に接触する位置まで上昇
すると、この被充填物によりロット８の振動が抑制また
は停止され、圧電素子１４の出力電圧に振動成分が含ま
れなくなる。したがって、リレー出力回路１７ｅには整
流回路１７ｂからの直流電力のみが入力され、それによ
り、リレー出力回路１７ｅは表示灯を点灯させて充填完
了を報知し、かつ、被充填物の供給機に対し供給停止信
号を出力して被充填物のタンクへの充填動作を停止させ
る。Next, the operation of the level sensor will be described. The rod 8 installed in the tank 20 is supplied with DC power from the rectifying circuit 17b of the drive circuit unit 17 to the one piezoelectric element 14 (upper side in FIG. 2) attached to the rod 8, and this DC power is supplied. The vibration component is added by the noise component included in the vibration component and vibrates in the horizontal direction as indicated by the arrow in FIG. As shown in FIG. 1, when the filling surface H of the filling object in the tank 20 is lower than the rod 8, the vibration component included in the output voltage of the other piezoelectric element 14 (the lower side of FIG. 2). Is extracted by the bandpass filter 17c, amplified by the amplifier circuit 17d, superimposed on the DC power of the rectifier circuit 17b, and input to the relay output circuit 17e.
When the filling surface H of the object to be filled rises to the position where it contacts the rod 8, the vibration of the lot 8 is suppressed or stopped by this object to be filled, and the output voltage of the piezoelectric element 14 does not include a vibration component. Therefore, only the DC power from the rectifier circuit 17b is input to the relay output circuit 17e, whereby the relay output circuit 17e lights the indicator lamp to notify the completion of filling, and to the feeder of the object to be filled. A supply stop signal is output to stop the filling operation of the filling object into the tank.
【００１９】ところで、ロッド８の振動数ｆは、振動数
を決定する振動数係数をλ、ロッド８の長さをＬ
（ｍ）、縦弾性係数をＥ（Ｎ／ｍ2 ）、断面二次モーメ
ントをＩ（ｍ4 ）、比重をρ（ｋｇ／ｍ3 ）、断面積を
Ａ（ｍ2 ）とすると、 ｆ＝λ2 ／２πＬ2 ×√（ＥＩ／ρＡ） （単位Ｈｚ） …（１） の式で表される。The frequency f of the rod 8 is λ, which is the frequency coefficient that determines the frequency, and L is the length of the rod 8.
(M), the longitudinal elastic modulus is E (N / m 2 ), the second moment of area is I (m 4 ), the specific gravity is ρ (kg / m 3 ), and the cross-sectional area is A (m 2 ). λ 2 / 2πL 2 × √ (EI / ρA) (unit: Hz) (1)
【００２０】そして、上記レベルセンサのように、ロッ
ド８の基端部８ａを変位不能に固定し、２次振動モード
で励振させたときの振動の節である中間節部８ｂを弾性
的に支持し、かつ先端部８ｃを自由端とした場合の振動
数係数λは、４．６９４であることが実験的に求められ
ている（「機械工学便覧」、昭和６２年４月１５日日本
機械学会発行、Ａ３−５２頁参照）。これに対し、従来
装置では、振動ロッドの２箇所を弾性的に支持し、かつ
振動ロッドの両支持点から外方に突出した両端部を共に
自由端としているので、振動ロッドを１次振動モードで
励振させた場合においても、振動数係数λが４．７３０
と大きくなる。Then, like the level sensor, the base end portion 8a of the rod 8 is fixed so as not to be displaced, and the intermediate joint portion 8b, which is a node of vibration when excited in the secondary vibration mode, is elastically supported. In addition, it has been experimentally determined that the frequency coefficient λ when the tip portion 8c is the free end is 4.694 ("Mechanical Engineering Handbook", April 15, 1987, The Japan Society of Mechanical Engineers). Issue, page A3-52). On the other hand, in the conventional device, the vibrating rod is elastically supported at two points, and both ends of the vibrating rod protruding outward from both supporting points are free ends. Even when it is excited by, the frequency coefficient λ is 4.730.
It becomes big.
【００２１】したがって、ロッド８の長さＬを含めた寸
法と材質が同一の場合、（１）式から分かるとおり、上
記レベルセンサのロッド８の方が振動周波数ｆが小さく
なる。それにより、被充填物が粉体化合物や微粉体のよ
うな見かけ比重の小さなものである場合、この被充填物
がロッド８の先端部分に接触すれば、ロッド８は、小さ
な振動周波数で振動していることから、その振動を確実
に抑制される。それにより、極めて計量で、かつ粘性の
少ない被充填物であっても、これを高精度に検出するこ
とができる。また、ロッド８を長くする必要がないの
で、レベルセンサの大型化を抑制できる。さらに、ロッ
ド８は、一端側のみ第２支持体９から外方に突出してい
るだけであり、付加質量体１０および圧電素子１４はロ
ッド８における保護管７の内部に装着しているから、保
護管７の外部に露出する要素が少なくなる分だけ全体構
成をコンパクトにできる。Therefore, when the size and material including the length L of the rod 8 are the same, as can be seen from the equation (1), the rod 8 of the level sensor has a smaller vibration frequency f. As a result, when the object to be filled has a small apparent specific gravity such as a powder compound or fine powder, if the object to be filled contacts the tip portion of the rod 8, the rod 8 vibrates at a small vibration frequency. Therefore, the vibration is reliably suppressed. As a result, even an object to be filled that is extremely weighed and has low viscosity can be detected with high accuracy. Further, since it is not necessary to lengthen the rod 8, it is possible to suppress the size increase of the level sensor. Further, the rod 8 only protrudes outward from the second support 9 only on one end side, and the additional mass body 10 and the piezoelectric element 14 are mounted inside the protective tube 7 of the rod 8, so that the protection is achieved. The entire structure can be made compact as the number of elements exposed to the outside of the tube 7 is reduced.
【００２２】また、ロッド８に付加質量体１０を取り付
けていることにより、ロッド８の振動の節間の距離が短
くなり、この節を支持する両支持体４，９の間隔を小さ
くできる。したがって、ロッド８の長さＬが同一の場
合、ロッド８の第２支持体９からの突出長さが大きくな
って、ロッド８の自由端である先端部８ｃの振幅が大き
くなり、被充填物の検出精度が向上する。Further, since the additional mass body 10 is attached to the rod 8, the distance between the nodes of vibration of the rod 8 is shortened, and the distance between the two supports 4 and 9 supporting the nodes can be reduced. Therefore, when the lengths L of the rods 8 are the same, the projecting length of the rods 8 from the second support body 9 becomes large, and the amplitude of the tip portion 8c which is the free end of the rods 8 becomes large, so that the filling object is filled. Detection accuracy is improved.
【００２３】図４は本発明の第２実施形態に係るレベル
センサを示す縦断面図、図５はその切断平面図である。
これらの図において、第１発明と同一若しくは同等のも
のには同一の符号を付してその説明を省略し、相違する
構成についてのみ説明する。すなわち、このレベルセン
サは、第１支持体２９を第２支持体９と同じ薄いステン
レス膜で形成して、ロッド８の基端部８ａをも弾性的に
支持している。また、第２支持体９は、ロッド８を１次
振動モードで励振させたときに振動の節が現れるロッド
８の中間節部８ｂを支持している。FIG. 4 is a vertical sectional view showing a level sensor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cutaway plan view thereof.
In these drawings, the same or equivalent parts as those of the first invention are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and only different configurations will be described. That is, in this level sensor, the first support 29 is formed of the same thin stainless film as the second support 9 and elastically supports the base end portion 8a of the rod 8. Further, the second support 9 supports the intermediate node portion 8b of the rod 8 in which a node of vibration appears when the rod 8 is excited in the primary vibration mode.
【００２４】また、上記レベルセンサのタンク２０への
取り付けに際しては、タンク２０の取付孔２０ａに、先
端部にフランジ部３０を設けた取付筒体３１を嵌め込ん
で溶接により固着し、ケーシング１に固着した取付フラ
ンジ３２を上記フランジ部３０に重合し、かつ、これら
を通しボルト３３とナット３４とにより締め付け固定す
る手段を用いている。When mounting the level sensor on the tank 20, a mounting cylinder body 31 having a flange portion 30 at its tip is fitted into the mounting hole 20a of the tank 20 and fixed by welding, and then attached to the casing 1. A means for superposing the fixed mounting flange 32 on the flange portion 30 and tightening and fixing the mounting flange 32 with the through bolt 33 and the nut 34 is used.
【００２５】このレベルセンサにおいても、ロッド８を
いわゆる片持ち式に支持してその先端側部分のみを第２
支持体２９から外方に突出させているだけである。ただ
し、ロッド８の基端部８ａは第１発明のものとは異なり
変位可能に支持している。その結果、ロッド８が１次振
動モードで振動したときの振動数係数λは３．９２７と
なって、上記第１の従来装置よりも小さくなり、ロッド
８を小さな振動周波数で振動させることができるので、
第１実施形態と同様の効果が得られる。Also in this level sensor, the rod 8 is supported in a so-called cantilever manner, and only the tip side portion thereof is set to the second position.
It only projects outward from the support 29. However, the base end portion 8a of the rod 8 is displaceably supported unlike that of the first invention. As a result, the frequency coefficient λ when the rod 8 vibrates in the primary vibration mode is 3.927, which is smaller than that of the first conventional device, and the rod 8 can be vibrated at a small vibration frequency. So
The same effect as the first embodiment can be obtained.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上のように本発明のレベルセンサによ
れば、ロッドの基端部と振動の節が現れる中間節部とを
支持体で支持する構成としたので、ロッドは、片持ち式
に支持されて中間節部から突出する一端部のみが自由端
となり、同一のロッドを使用した従来の装置よりも振動
周波数が小さくなる。その結果、見かけ比重の小さい粉
体化合物や微粉体のような被充填物をも高精度に検出す
ることができる。また、ロッドを長くする必要がないの
で、レベルセンサの大型化を抑制できる。As described above, according to the level sensor of the present invention, since the base end portion of the rod and the intermediate joint portion where the vibration node appears are supported by the support body, the rod is a cantilever type. Only the one end that is supported by and protrudes from the intermediate node becomes the free end, and the vibration frequency becomes smaller than that of the conventional device using the same rod. As a result, it is possible to detect an object to be filled such as a powder compound or a fine powder having a small apparent specific gravity with high accuracy. Further, since it is not necessary to lengthen the rod, it is possible to suppress the size increase of the level sensor.
【図１】本発明の第１実施形態に係るレベルセンサを示
す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a level sensor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同上の切断平面図である。FIG. 2 is a sectional plan view of the above.
【図３】同上のロッドの作用を説明するための模式図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the action of the above rod.
【図４】本発明の第２実施形態に係るレベルセンサを示
す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view showing a level sensor according to a second embodiment of the present invention.
【図５】同上の切断平面図である。FIG. 5 is a cutaway plan view of the above.
１…ケーシング、４…第１支持体、８…ロッド、８ａ…
基端部、８ｂ…中間節部、９…第２支持体、１４圧電素
子（加振器）、１７…駆動回路部（駆動手段）、２９…
第１支持体。1 ... Casing, 4 ... 1st support body, 8 ... Rod, 8a ...
Base end portion, 8b ... Intermediate node portion, 9 ... Second support member, 14 Piezoelectric element (vibrator), 17 ... Driving circuit portion (driving means), 29 ...
First support.
Claims (2)
と、 前記ロッドにおける前記基端部から所定距離離れ、かつ
自由端である先端部からも離れ、該ロッドの２次振動モ
ードの節となる中間節部を弾性的に支持する第２支持体
と、 前記第１および第２支持体を保持するとともに、前記加
振器を駆動する駆動手段を収容するケーシングとを備え
たレベルセンサ。1. A vibrating rod, a vibrator for applying vibration to the rod, a first support body that immovably supports a base end portion of the rod, and a predetermined distance from the base end portion of the rod. A second support body that is spaced apart from the free end portion and elastically supports an intermediate node portion that serves as a node of the secondary vibration mode of the rod; and holds the first and second support bodies. And a casing accommodating a driving means for driving the vibration exciter.
自由端である先端部からも離れ、該ロッドの１次振動モ
ードの節となる中間節部を弾性的に支持する第２支持体
と、 前記第１および第２支持体を保持するとともに、前記加
振器を駆動する駆動手段を収容するケーシングとを備え
たレベルセンサ。2. A vibrating rod, a vibrator for applying vibration to the rod, a first support body elastically supporting a base end portion of the rod, and a predetermined distance from the base end portion of the rod. A second support body that is spaced apart from the free end portion and elastically supports an intermediate joint portion that serves as a joint in the primary vibration mode of the rod; and holds the first and second support bodies. And a casing accommodating a driving means for driving the vibration exciter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22703695A JPH0953973A (en) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Level sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22703695A JPH0953973A (en) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Level sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953973A true JPH0953973A (en) | 1997-02-25 |
Family
ID=16854530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22703695A Pending JPH0953973A (en) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Level sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0953973A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233860A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Kansai Ootomeishiyon Kk | Level detector |
| CN102235900A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-09 | 深圳万讯自控股份有限公司 | Standing wave vibration type lever detecting device |
| CN103216727A (en) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 苏州赛智达智能科技有限公司 | Primary and secondary capacitance-type sensor with inner ring structure |
| JP2017207409A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 株式会社村田製作所 | Contents detecting device |
-
1995
- 1995-08-11 JP JP22703695A patent/JPH0953973A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005233860A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Kansai Ootomeishiyon Kk | Level detector |
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| JP2017207409A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 株式会社村田製作所 | Contents detecting device |
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