JPH10142029A - Level gauge - Google Patents
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- JPH10142029A JPH10142029A JP29662096A JP29662096A JPH10142029A JP H10142029 A JPH10142029 A JP H10142029A JP 29662096 A JP29662096 A JP 29662096A JP 29662096 A JP29662096 A JP 29662096A JP H10142029 A JPH10142029 A JP H10142029A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、各種液体および粉
粒体の貯蔵容器に装着して、液体および粉粒体の貯蔵量
を検出するレベル計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level meter mounted on a storage container for various liquids and powders to detect the storage amounts of the liquids and powders.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、各種液体および粉粒体を貯蔵
する容器には、それらの貯蔵量を検出するためにレベル
計が配設されている。レベル計は各種の構成並びに検出
原理のものが知られており、本出願人も、先に特開平7
−33041号においてマイクロ波を検出媒体とするレ
ベル計を提案している。このレベル計は、マイクロ波送
波器と、マイクロ波受波器と、前記マイクロ波送波器か
ら発せられたマイクロ波を前記マイクロ波受波器に導く
ためのガイド部材とを備え、前記ガイド部材を貯蔵容器
内に突出させて貯蔵容器に取り付けられるレベル計であ
って、ガイド部材を誘電体で構成することによって、空
気の誘電率と、被検出体の誘電率との差によって、ガイ
ド部材中を伝播するマイクロ波の伝搬量が変化すること
を検出原理とするものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a container for storing various liquids and granular materials has been provided with a level meter for detecting the amount of storage. The level meter is known to have various configurations and detection principles.
No. 33041 proposes a level meter using microwaves as a detection medium. The level meter includes a microwave transmitter, a microwave receiver, and a guide member for guiding microwaves emitted from the microwave transmitter to the microwave receiver, the guide comprising: A level meter attached to the storage container by projecting the member into the storage container, wherein the guide member is made of a dielectric material, and the guide member is formed by a difference between the dielectric constant of air and the dielectric constant of the detection target. The detection principle is based on the fact that the propagation amount of the microwave propagating in the inside changes.
【0003】すなわち、被検出体の誘電率と空気の誘電
率とが異なるため、ガイド部材が被検出体と接触もしく
は浸積されることで、ガイド部材を伝播するマイクロ波
の一部が被検出体側に漏洩し、マイクロ波受波器に達す
るマイクロ波が減ずることにより被検出体の貯蔵レベル
を検知するものである。このレベル計は、マイクロ波が
ガイド部材を伝播するため、光や超音波等では検出でき
ない物質にも対応できる等々の種々の利点を有するもの
である。That is, since the dielectric constant of the object to be detected is different from the dielectric constant of air, a part of the microwave propagating through the guide member is detected by the contact or immersion of the guide member with the object to be detected. The storage level of the object to be detected is detected by reducing the amount of microwaves leaking to the body side and reaching the microwave receiver. This level meter has various advantages such as being able to cope with substances that cannot be detected by light, ultrasonic waves, or the like because the microwave propagates through the guide member.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記レベル
計において、ガイド部材は、マイクロ波送波器側に連結
される送波器側導波管と、マイクロ波受波器側に連結さ
れる受波器側導波管とを誘電体からなるガイド体で連結
したものである。従って、導波管を2本必要とし、また
導波管をある程度離間させて平行に配置しなければなら
ず、貯蔵容器の取付孔も必然的に大きなものとなってい
た。また、ガイド体はU字状の曲成されているために、
使用環境によってはガイド体に入射したマイクロ波の一
部がガイド体を透過して外部に漏洩する場合がある。漏
洩マイクロ波が被検出体により反射されて再びガイド体
に侵入してマイクロ波送波器からの送信波と干渉を起こ
して検出精度を低下させることもある。By the way, in the above-mentioned level meter, the guide member has a transmitter side waveguide connected to the microwave transmitter side and a receiver connected to the microwave receiver side. The waveguide-side waveguide is connected with a guide made of a dielectric material. Therefore, two waveguides are required, and the waveguides must be arranged in parallel with a certain distance therebetween, and the mounting hole of the storage container is inevitably large. Also, since the guide body is U-shaped curved,
Depending on the use environment, a part of the microwave incident on the guide may pass through the guide and leak to the outside. The leaked microwave may be reflected by the object to be detected and re-enter the guide body to cause interference with the transmission wave from the microwave transmitter, thereby lowering the detection accuracy.
【0005】そこで、本発明は、上記のレベル計におけ
る検出原理の利点を享有しつつ、送波器側導波管と受波
器側導波管とを一本の導波管で共用して、コストの低減
並びに容器の取付孔径の小径化、更には装置全体の小型
化を図るとともに、ガイド体から漏洩したマイクロ波の
反射波による干渉を防止して高精度のレベル計を提供す
ることを目的とするものである。[0005] Therefore, the present invention shares the advantage of the principle of detection in the above-mentioned level meter, while sharing the waveguide on the transmitter side and the waveguide on the receiver side with one waveguide. To provide a high-precision level meter by reducing the cost, reducing the diameter of the mounting hole of the container, and further reducing the size of the entire device, and preventing interference by reflected waves of microwaves leaking from the guide body. It is the purpose.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
係る下記のレベル計により達成される。 (1)マイクロ波送波器と、マイクロ波受波器と、前記
マイクロ波送波器から発せられたマイクロ波を前記マイ
クロ波受波器に導くためのガイド部材とを備え、前記ガ
イド部材を貯蔵容器内に突出させ、該ガイド部材に対す
る被検出体の接触を検出するレベル計であって、前記ガ
イド部材は、単一の導波管からなり、且つ前記導波管の
一端に前記マイクロ波送波器並びにマイクロ波受波器が
連結されるとともに、他端にマイクロ波の反射部材を備
える誘電体からなるガイド体が接続されていることを特
徴とするレベル計。 (2)マイクロ波送波器と、マイクロ波受波器と、前記
マイクロ波送波器から発せられたマイクロ波を前記マイ
クロ波受波器に導くためのガイド部材とを備え、前記ガ
イド部材を貯蔵容器内に突出させ、該ガイド部材に対す
る被検出体の接触を検出するレベル計であって、前記ガ
イド部材は、単一の導波管からなり、且つ前記導波管の
一端に前記マイクロ波送器並びにマイクロ波受波器が連
結されるとともに、他端にマイクロ波の電界方向を変え
る偏波機能を備える反射部材を備える誘電体からなるガ
イド体が接続されて構成されるとともに、前記マイクロ
波受波器は、前記反射手段により偏波されたマイクロ波
の電界方向と平行なマイクロ波を検波することを特徴と
するレベル計。 (3)前記ガイド体は、マイクロ波送波器から発せられ
たマイクロ波を該ガイド体の中心軸線に対して任意の角
度で反射する反射部材を備えることを特徴とする前記
(1)または(2)に記載のレベル計。 (4)前記ガイド体は、導波管からの突出部分が略J字
状に曲成され、その先端面に反射部材を設けたことを特
徴とする前記(1)または(2)に記載のレベル計。The above object is achieved by the following level meter according to the present invention. (1) a microwave transmitter, a microwave receiver, and a guide member for guiding microwaves emitted from the microwave transmitter to the microwave receiver; A level meter protruding into a storage container and detecting contact of an object to be detected with the guide member, wherein the guide member is formed of a single waveguide, and the microwave is provided at one end of the waveguide. A level meter, wherein a transmitter and a microwave receiver are connected, and a guide made of a dielectric having a microwave reflecting member is connected to the other end. (2) a microwave transmitter, a microwave receiver, and a guide member for guiding microwaves emitted from the microwave transmitter to the microwave receiver; A level meter protruding into a storage container and detecting contact of an object to be detected with the guide member, wherein the guide member is formed of a single waveguide, and the microwave is provided at one end of the waveguide. A transmitter and a microwave receiver are connected, and a guide made of a dielectric having a reflecting member having a polarization function of changing the direction of the electric field of the microwave is connected to the other end, and the microwave is connected. A level meter, wherein the wave receiver detects a microwave parallel to an electric field direction of the microwave polarized by the reflection means. (3) The guide according to the above (1) or (1), wherein the guide body includes a reflecting member that reflects the microwave emitted from the microwave transmitter at an arbitrary angle with respect to the center axis of the guide body. Level meter according to 2). (4) The guide according to (1) or (2), wherein the guide body has a portion protruding from the waveguide bent in a substantially J-shape, and a reflection member is provided on a distal end surface thereof. Level meter.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。尚、以
下の各実施の形態における共通部分には共通符号を付
し、異なる部分あるいは実施の形態毎に新たに付加され
た部分や機能にのみ、新たな符号を用いて説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that common parts in the following embodiments are denoted by common reference numerals, and only different parts or functions newly added for each embodiment will be described using new reference numerals.
【0008】図1は、本発明の第一実施の形態を示す一
部断面側面図である。図示されるように、レベル計10
0は、マイクロ波送波器10、マイクロ波受波器11並
びに各種回路要素12を収納した密閉型ハウジング13
と、ハウジング13から突出した一本の直線状のガイド
部材14と、ガイド部材14を貯蔵容器15に開口され
た取付穴15aを通じてその内部に挿通した状態で、ハ
ウジング13の底部周縁を取付穴15aの外部周囲に固
定するための取付部材16とから概略構成され、ガイド
部材14の下端部を、液体などの被検出体Wの表面上に
対向させている。FIG. 1 is a partial sectional side view showing a first embodiment of the present invention. As shown, the level meter 10
Reference numeral 0 denotes a sealed housing 13 containing the microwave transmitter 10, the microwave receiver 11, and various circuit elements 12.
And a single linear guide member 14 protruding from the housing 13, and with the guide member 14 inserted through a mounting hole 15 a opened in the storage container 15, the bottom peripheral edge of the housing 13 is attached to the mounting hole 15 a. And a mounting member 16 for fixing the guide member 14 to the outer periphery of the object W. The lower end of the guide member 14 is opposed to the surface of the detection object W such as a liquid.
【0009】マイクロ波送波器10は、マイクロ波を発
生させるためのデバイスであり、例えば、ガンダイオー
ド、インパットダイオードなどの公知のマイクロ波発振
器を用いることができる。またマイクロ波送波器10の
出力は、マイクロ波の伝播がガイド部材14の内部だけ
であるので、大きな出力を必要としない。The microwave transmitter 10 is a device for generating microwaves, and for example, a known microwave oscillator such as a Gunn diode or an impatt diode can be used. The output of the microwave transmitter 10 does not require a large output because the microwave propagates only inside the guide member 14.
【0010】マイクロ波受波器11は、マイクロ波送波
器10から発信されたマイクロ波を受信するデバイスで
あり、検波ダイオードなどに代表される公知のマイクロ
波受信器を使用できる。また、その特性に関しても、特
に低雑音指数を持つ必要はない。The microwave receiver 11 is a device for receiving the microwave transmitted from the microwave transmitter 10, and a known microwave receiver represented by a detection diode or the like can be used. Also, regarding its characteristics, it is not particularly necessary to have a low noise figure.
【0011】回路要素12は、主としてマイクロ波送波
器10及びマイクロ波受波器11を駆動並びに制御する
ための各種電子部品であり、プリント基板17に搭載さ
れてハウジング13内に収納されている。また、これら
の回路要素12は、図示は省略するが、ケーブル等を通
じて外部電源および外部制御機器などに接続される。The circuit elements 12 are various electronic components mainly for driving and controlling the microwave transmitter 10 and the microwave receiver 11, mounted on a printed circuit board 17 and housed in a housing 13. . Although not shown, these circuit elements 12 are connected to an external power supply and an external control device through a cable or the like.
【0012】ガイド部材14は、その上端にマイクロ波
送波器10及びマイクロ波受波器11が連結され、下端
に誘電体からなるガイド体19を接続した一本の導波管
18から構成される。導波管18は、ステンレスなどの
耐腐食性を有する中空管体であって、その中空内部に
は、結露防止用に誘電体21が充填されている。また、
導波管18は直管であってもよいし、下端に向かって大
径となるテーバ状とすることで誘電体部の機械的強度を
上げることができる。The guide member 14 comprises a single waveguide 18 having an upper end to which the microwave transmitter 10 and the microwave receiver 11 are connected, and a lower end connected to a guide 19 made of a dielectric material. You. The waveguide 18 is a corrosion-resistant hollow tube made of stainless steel or the like, and has a hollow interior filled with a dielectric 21 for preventing dew condensation. Also,
The waveguide 18 may be a straight tube or a tapered shape having a large diameter toward the lower end can increase the mechanical strength of the dielectric portion.
【0013】ガイド体19はロッド状であり、その一部
が導波管18の下部に露出し、更に先端には金属からな
る反射板20が密着されている。尚、先端はガイド体1
9の軸線と直交する平坦面であり、反射板20はその全
面を覆うように設けられる。また、このガイド体19
は、低誘電率の材料であれば、検出可能な被検出体の誘
電率の範囲が広がり、好ましい。また、耐薬品性や耐熱
性に優れることが好ましい。これらの要件を考慮する
と、例えばフッ素樹脂製であることが好適である。The guide body 19 has a rod shape, a part of which is exposed at a lower portion of the waveguide 18, and a reflector 20 made of metal is adhered to the tip. The tip is the guide 1
9 is a flat surface orthogonal to the axis, and the reflecting plate 20 is provided so as to cover the entire surface. Also, this guide body 19
It is preferable to use a low dielectric constant material because the range of the detectable dielectric constant of the detection target is widened. Further, it is preferable that the material has excellent chemical resistance and heat resistance. In consideration of these requirements, for example, it is preferable to be made of a fluororesin.
【0014】反射板20としては、被検出体Wに対する
耐腐食性を有することが好ましく、ステンレス製である
ことが好ましい。The reflection plate 20 preferably has corrosion resistance to the detection object W, and is preferably made of stainless steel.
【0015】図2は、以上の構成によるレベル計の前記
各回路要素12からなる回路構成を示し、また図3は各
部の出力波形を示している。図2において、発振器駆動
回路22の出力段から所定の周期でマイクロ波送波器1
0を駆動してマイクロ波を発生させる。発信されたマイ
クロ波は送信波M1となって、導波管(図示略)を伝播
してガイド体19に至り、反射板20により反射されて
反射波M2となって再びガイド体19、ガイド部材を伝
播してマイクロ波受波器11に到達する。マイクロ波受
波器11側では、受信によって発生した電位を増幅回路
24を介して比較回路25に出力し、比較回路25に接
続された制御回路26を通じてその検出結果を図示しな
い外部制御機器や報知機器に伝送する。FIG. 2 shows a circuit configuration including the above-described circuit elements 12 of the level meter having the above-described configuration, and FIG. 3 shows output waveforms of the respective sections. In FIG. 2, the microwave transmitter 1 is output at a predetermined period from the output stage of the oscillator driving circuit 22.
Drive 0 to generate microwaves. The transmitted microwave becomes a transmission wave M1, propagates through a waveguide (not shown), reaches a guide body 19, is reflected by a reflection plate 20, becomes a reflected wave M2, and becomes a guide body 19 and a guide member again. And reaches the microwave receiver 11. On the microwave receiver 11 side, the potential generated by the reception is output to the comparison circuit 25 via the amplification circuit 24, and the detection result is transmitted to a control device 26 connected to the comparison circuit 25 to an external control device (not shown) Transmit to device.
【0016】このような構成において、被検出体Wがガ
イド体19の下端まで上昇していない状態(レベルL
0)では、反射波M2は減衰することなくマイクロ波受
波器11に到達する。従って、送信波M1と反射波M2
とは、図3(a)及び(b)の如く、略同様の振幅並び
に周波数の波形を示す。しかし、被検出体Wのレベルが
ガイド体19を浸漬するまでに上昇すると(レベルL
1)、送信波M1の一部は被検出体W側に漏洩し、更に
反射板20で反射した後も被検出体W側に漏洩する。そ
の結果、反射波は同図(c)のごとく振幅の小さな波
(以下、符号M3で示す)となってマイクロ波受波器1
1に受信される。In such a configuration, the detected object W is not raised to the lower end of the guide member 19 (level L
In 0), the reflected wave M2 reaches the microwave receiver 11 without being attenuated. Therefore, the transmitted wave M1 and the reflected wave M2
"" Means a waveform having substantially the same amplitude and frequency as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). However, if the level of the detection object W rises before the guide body 19 is immersed (level L
1) A part of the transmission wave M1 leaks to the detection target W side, and further leaks to the detection target W side after being reflected by the reflection plate 20. As a result, the reflected wave becomes a wave having a small amplitude as shown in FIG.
1 is received.
【0017】ここで、ガイド部材14内では、送信波M
1と反射波M2(もしくはM3)の双方が伝播するた
め、マイクロ波受波器11はこれらの混合波を受信する
ことになる。また、送信波M1と反射波M2(もしくは
M3)とは、周波数(位相)が同じであるから、両波は
干渉して、所謂ドップラーシフトを起こす。従って、被
検出体WのレベルがL0の場合には、送信波M1と反射
波M2との合成波として、図3(d)のごとく、振幅が
最大値(P0)となり、他方レベルがL1の場合には、
同図(e)のごとく、最小値(P1)となる。比較回路
25では、このような被検出体Wのレベルの違いに対応
する電位差を検出し、その結果により出力回路26を通
じて外部に警報出力を発生する。Here, in the guide member 14, the transmission wave M
Since both 1 and the reflected wave M2 (or M3) propagate, the microwave receiver 11 receives these mixed waves. Further, since the transmitted wave M1 and the reflected wave M2 (or M3) have the same frequency (phase), they interfere with each other and cause a so-called Doppler shift. Therefore, when the level of the detection target W is L0, the amplitude becomes the maximum value (P0) as a composite wave of the transmission wave M1 and the reflected wave M2 as shown in FIG. in case of,
The minimum value (P1) is obtained as shown in FIG. The comparison circuit 25 detects such a potential difference corresponding to the difference in the level of the detection target W, and generates an alarm output to the outside through the output circuit 26 based on the detection result.
【0018】上記のレベル検出において、被検出体Wと
ガイド体19とが接触していない場合(レベルL0)、
ガイド体19はロッド状、即ち直管状であり、送信波M
1はガイド体19の軸線に平行に入射するため、送信波
M1のガイド体19からの漏洩は実質的にゼロである。
また、反射板20はガイド体19の軸線と直交する平坦
面に形成されているため、送信波M1は反射板20によ
りその入射方向に反転して再びガイド体19の軸線に平
行に伝播する。このように、送信波M1、反射波M1と
もに漏洩することなくガイド体19を伝播するため、漏
洩マイクロ波が再びガイド体19に侵入することによる
検出精度の低下が無くなる。更に、もし漏洩があったと
しても、被検出体Wからに反射波を反射板20により遮
断することができ、漏洩マイクロ波による反射波影響を
最小限に抑えることができる。また、ガイド体19が被
検出体W中に浸漬している場合(レべルL1)には、送
信波M1と反射波M2ともに被検出体W中に漏洩するこ
とになり、レベルL0の場合との漏洩比率の差が高ま
る。その結果、S/Nが向上して検出精度が高まる。こ
のことは、本出願人による特開平7−33041号公報
に記載のレベル計に対しても同様のことが言える。即
ち、前記レベル計では、ガイド体内を送信波のみが伝播
する構成であるから、ガイド体が被検出体中に浸漬した
状態では送信波のみが漏洩する。これに対して、本発明
では送信波M1及び反射波M2ともに漏洩するため、全
体としての漏洩量が多くなり、S/N並びに検出精度の
上で有利となる。In the above level detection, when the detection object W and the guide body 19 are not in contact (level L0),
The guide body 19 is rod-shaped, that is, a straight tube, and the transmission wave M
Since 1 is incident parallel to the axis of the guide 19, the leakage of the transmission wave M1 from the guide 19 is substantially zero.
Further, since the reflection plate 20 is formed on a flat surface orthogonal to the axis of the guide member 19, the transmission wave M 1 is inverted in the incident direction by the reflection plate 20 and propagates again parallel to the axis of the guide member 19. As described above, since both the transmission wave M1 and the reflected wave M1 propagate through the guide member 19 without leaking, the detection accuracy does not decrease due to the leaked microwave entering the guide member 19 again. Furthermore, even if there is a leak, the reflected wave from the detection target W can be blocked by the reflection plate 20, and the influence of the reflected wave by the leaked microwave can be minimized. When the guide body 19 is immersed in the detected object W (level L1), both the transmission wave M1 and the reflected wave M2 leak into the detected object W, and when the level L0 is set. And the difference in the leakage ratio increases. As a result, S / N is improved and detection accuracy is improved. The same can be said for the level meter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-33041 by the present applicant. That is, since the level meter has a configuration in which only the transmission wave propagates in the guide, only the transmission wave leaks when the guide is immersed in the detection target. On the other hand, in the present invention, since both the transmission wave M1 and the reflected wave M2 leak, the amount of leakage as a whole increases, which is advantageous in S / N and detection accuracy.
【0019】ところで、上記においては、ガイド部材1
4の管長(導波管18の長さ+ガイド体19の突出長
さ)をmとし、マイクロ波の波長をλとすると、(2m
/λ=n)の関係にあり、このnの値が正の整数となる
時に最も効果的に干渉が起こることが知られている。し
かし、実際には、ガイド部材14の管長mは、被検出体
Wの貯蔵容器15内での検出レベルに応じて予め決めら
れており、またマイクロ波の周波数λも周囲温度によっ
て変化するため、必ずしもnが整数にならない。そこ
で、図2において発信器駆動回路22の出力をバラクタ
ダイオード23により印加電圧Vを周期的に変化させる
ことにより、図4に示すように、発信されるマイクロ波
の周波数を定期的に変化させるとともに、マイクロ波受
波器11において連続して受信した合成波の中からピー
ク電圧Pを示す合成波をサンプリングし、その合成波の
周波数f0 をもって上記した原理に従いレベル検出を行
うことができる。In the above description, the guide member 1
Assuming that the length of the tube 4 (the length of the waveguide 18 + the length of the protrusion of the guide body 19) is m and the wavelength of the microwave is λ, (2 m
/ Λ = n), and it is known that interference occurs most effectively when the value of n is a positive integer. However, actually, the pipe length m of the guide member 14 is predetermined according to the detection level of the detection target W in the storage container 15, and the frequency λ of the microwave also changes according to the ambient temperature. N is not always an integer. Therefore, in FIG. 2, the output of the oscillator driving circuit 22 is periodically changed by the varactor diode 23 to change the applied voltage V, as shown in FIG. The microwave receiver 11 can sample a composite wave indicating the peak voltage P from the composite waves continuously received, and can perform level detection using the frequency f 0 of the composite wave according to the principle described above.
【0020】図5は本発明の第二の実施形態を示してい
る。なお、同図の向って左側は比較のために、上記第一
の実施形態におけるガイド体19の要部断面を、右側
は、第二の実施形態におけるガイド体30の要部断面を
示している。即ち、第一の実施形態では、ガイド体19
の下端は、その中心軸線に対して90°交わる平坦面と
し、この面に反射板20を設けている。これに対し、第
二の実施形態におけるガイド体30の先端面は、送信波
M1をガイド体30の中心軸線に対して任意の角度をも
って反射するような形状を有する。例えば、図示される
ように、ガイド体30の中心軸線に対して角度(θ)で
交わる傾斜面とし、この面に反射板20を設けることが
できる。また、図示は省略するが、マイクロ波送波器1
0側を頂点とする半球面や角錐面上に反射板20を設け
てもよい。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In addition, the left side of the figure shows the cross section of the main part of the guide body 19 in the first embodiment, and the right side shows the cross section of the main part of the guide body 30 in the second embodiment for comparison. . That is, in the first embodiment, the guide body 19
Has a flat surface that intersects with the central axis by 90 °, and a reflecting plate 20 is provided on this surface. On the other hand, the distal end surface of the guide body 30 in the second embodiment has a shape that reflects the transmission wave M1 at an arbitrary angle with respect to the center axis of the guide body 30. For example, as shown in the figure, an inclined surface intersecting at an angle (θ) with the central axis of the guide body 30 may be provided, and the reflecting plate 20 may be provided on this surface. Although not shown, the microwave transmitter 1
The reflecting plate 20 may be provided on a hemispherical surface or a pyramid surface having the zero side as a vertex.
【0021】このような構成において、同図(a)に示
すように、ガイド体19,30を取巻く媒質が空気の場
合、すなわち被検出体Wに接触していない場合(レベル
L0)には、送信波M1に対する反射波M2の減衰比率
は、ガイド体19,30ともにほぼ同一である。しか
し、同図(b)に示すように、被検出体Wのレベルがガ
イド体19、30を取巻くほどに上昇すると(L1)、
共にマイクロ波は被検出体W側に漏洩するが、平坦な反
射板20を備えるガイド体19からの漏洩量(r1)よ
りも、傾斜した反射板20を備えるガイド体30からの
漏洩量(r2)が大きくなる。その結果、送信波M1と
反射波M3との比が大きくなり、よってS/N比が大き
く、検出感度が大となる。漏洩量は、傾斜角(θ)によ
り調整可能である。In such a configuration, when the medium surrounding the guide members 19 and 30 is air, that is, when the medium surrounding the guide members 19 and 30 is not in contact with the detection target W (level L0), as shown in FIG. The attenuation ratio of the reflected wave M2 to the transmitted wave M1 is substantially the same for both the guides 19 and 30. However, as shown in FIG. 3B, when the level of the detected object W rises so as to surround the guide members 19 and 30 (L1),
In both cases, the microwave leaks to the detection target W side, but the leakage amount (r2) from the guide body 30 including the inclined reflector 20 is smaller than the leakage amount (r1) from the guide body 19 including the flat reflector 20. ) Increases. As a result, the ratio between the transmitted wave M1 and the reflected wave M3 increases, and thus the S / N ratio increases and the detection sensitivity increases. The amount of leakage can be adjusted by the inclination angle (θ).
【0022】図6は第三の実施の形態におけるガイド体
40を示している。図示されるように、ガイド体40
は、導波管18からの突出部分が略J字状に曲成され、
その先端面に反射部材20を設けた構成となっている。
これにより、被検出体Wのレベルが上がり、ガイド体4
0を浸漬した際、ロッド状のガイド体19、30に比べ
て被検出体Wとの接触面積が大きくなり、マイクロ波の
漏洩量が多くなる結果、S/N比を大きくすることがで
きる。FIG. 6 shows a guide body 40 according to the third embodiment. As shown, the guide body 40
Is formed such that a protruding portion from the waveguide 18 is bent into a substantially J shape,
The reflective member 20 is provided on the tip surface.
As a result, the level of the detection target W increases, and the guide 4
When 0 is immersed, the contact area with the detection target W becomes larger than that of the rod-shaped guides 19 and 30, and the amount of microwave leakage increases, so that the S / N ratio can be increased.
【0023】図7は本発明の第四の実施形態における回
路構成を示している。図示されるように、マイクロ波送
波器10とマイクロ波受波器11との間にサーキュレー
タ50を介在して構成される。サーキュレータ50はマ
イクロ波の伝播方向を規定するものであり、これにより
反射波M2(もしくはM3)のみをマイクロ波受波器1
1に送ることができる。従って、上記第一の実施形態の
ように、送信波M1と反射波M2との干渉が無くなり、
マイクロ波の波長の調整等が不要となる。尚、ガイド体
の構成並びに被検出体Wの検出原理は、上記した通りで
ある。FIG. 7 shows a circuit configuration according to a fourth embodiment of the present invention. As shown, a circulator 50 is interposed between the microwave transmitter 10 and the microwave receiver 11. The circulator 50 regulates the direction of propagation of the microwave, and thereby only the reflected wave M2 (or M3) is transmitted to the microwave receiver 1
1 can be sent. Therefore, there is no interference between the transmission wave M1 and the reflection wave M2 as in the first embodiment,
It is not necessary to adjust the wavelength of the microwave. The configuration of the guide body and the principle of detecting the detection target W are as described above.
【0024】図8は本発明の第五の実施形態を示すもの
である。図示されるように、マイクロ波送波器60の送
波面60aからは、印加される電流方向と平行な電界方
向(例えばx方向)を有するマイクロ波A1が発信され
る。このマイクロ波A1は、送信波として導波管(図示
略)を伝播してガイド体19に至り、反射部材62によ
り反射される。ここで、反射部材62には、マイクロ波
A1の電界方向(x)と所定の角度をもって交差するよ
うに、複数の導線62aが所定間隔で配置されており、
マイクロ波A1は、反射部材62で反射された際にその
電界方向(x)が90°偏向される。そして、反射波
は、マイクロ波A1の電界方向(x)と直交する電界方
向(y)を有するマイクロ波A2となって、ガイド体1
9、導波管を伝播してマイクロ波受波器61へと伝播す
る。FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, a microwave A1 having an electric field direction (for example, x direction) parallel to the applied current direction is transmitted from the wave transmitting surface 60a of the microwave transmitter 60. The microwave A1 propagates through a waveguide (not shown) as a transmission wave, reaches the guide body 19, and is reflected by the reflection member 62. Here, a plurality of conducting wires 62a are arranged on the reflecting member 62 at predetermined intervals so as to intersect with the electric field direction (x) of the microwave A1 at a predetermined angle.
When the microwave A1 is reflected by the reflecting member 62, its electric field direction (x) is deflected by 90 °. Then, the reflected wave becomes a microwave A2 having an electric field direction (y) orthogonal to the electric field direction (x) of the microwave A1, and the guide body 1
9. The light propagates through the waveguide to the microwave receiver 61.
【0025】一方、マイクロ波受波器61の受波面61
aには、マイクロ波送波器60の送波面60aに印加さ
れる電流方向と直交する方向、即ちマイクロ波A2の電
界方向(y)と平行な方向に検波面が調整されている。
従って、マイクロ波受波器61では、マイクロ波A2の
みを検波する構成となっており、送信波と受信波とをそ
の電界方向で区別することができる。この実施形態によ
れば、マイクロ波送波器60の送波面60a、マイクロ
波受波器61の受波面61a並びに反射部材62の導体
62aの幾何学的配置のみによって、受信波のみがマイ
クロ波受波器61に検出されるため、前述のサーキュレ
ータ50が不要となり、回路構成が簡単となる。尚、反
射手段62は、図5に示したような傾斜したガイド体3
0、もしくは図6に示したようなJ字状ガイド体40と
し、それぞれの面上に導線62aを配設することもでき
る。また、被検出体Wの検出原理は、上記した通りであ
る。On the other hand, the receiving surface 61 of the microwave receiver 61
For a, the detection plane is adjusted in a direction orthogonal to the direction of the current applied to the wave transmitting surface 60a of the microwave transmitter 60, that is, in a direction parallel to the electric field direction (y) of the microwave A2.
Therefore, the microwave receiver 61 is configured to detect only the microwave A2, so that the transmitted wave and the received wave can be distinguished in the direction of the electric field. According to this embodiment, only the received wave is received by the microwave receiving surface 60a of the microwave transmitter 60, the receiving surface 61a of the microwave receiver 61, and the conductor 62a of the reflecting member 62 only. Since the circulator 50 is detected by the wave device 61, the circulator 50 is not required, and the circuit configuration is simplified. Incidentally, the reflecting means 62 is provided with the inclined guide body 3 as shown in FIG.
0, or a J-shaped guide body 40 as shown in FIG. 6, and a conductive wire 62a may be provided on each surface. The detection principle of the detection target W is as described above.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明にかかるレベル計にあっては、ガイド部材をマイクロ
波送波器側と受波器側とで共用することにより、構成部
品の削減と取付孔径の小径化を図ることができる。ま
た、ガイド体からの漏洩マイクロ波が被検出体により反
射されることによる検出精度の低下を防止することがで
きる。As is apparent from the above description, in the level meter according to the present invention, the number of components can be reduced by sharing the guide member between the microwave transmitter side and the receiver side. Thus, the diameter of the mounting hole can be reduced. Further, it is possible to prevent the detection accuracy from being lowered due to the reflected microwave from the guide body being reflected by the detection body.
【図1】本発明の第一の実施形態によるレベル計の一部
断面側面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a level meter according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すレベル計の回路構成を示すブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the level meter shown in FIG.
【図3】図1に示すレベル計における送信波、受信波お
よび合成波の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a transmission wave, a reception wave, and a composite wave in the level meter shown in FIG.
【図4】本発明の第一の実施形態によるレベル計におい
て、バラクタダイオードを使用する場合の出力波形およ
び合成波形のピーク電圧を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform chart showing peak voltages of an output waveform and a composite waveform when a varactor diode is used in the level meter according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第二の実施形態を、第一の実施形態と
比較して示す要部拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention in comparison with the first embodiment.
【図6】本発明の第三の実施形態におけるガイド体の要
部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part of a guide body according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第四の実施形態における回路構成を示
すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第五の実施形態における幾何学的配置
構造の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a geometric arrangement structure according to a fifth embodiment of the present invention.
100 レベル計 10、60 マイクロ波送波器 11、61 マイクロ波受波器 12 回路要素 13 密閉型ハウジング 14 ガイド部材 15 貯蔵容器 15a 取付孔 18 導波管 19、30、40 ガイド体 20、62 反射板 22 発振器増幅回路 23 バラクタダイオード 25 比較回路 50 サーキュレータ 100 Level meter 10, 60 Microwave transmitter 11, 61 Microwave receiver 12 Circuit element 13 Hermetic housing 14 Guide member 15 Storage container 15a Mounting hole 18 Waveguide 19, 30, 40 Guide body 20, 62 Reflection Plate 22 Oscillator amplifier circuit 23 Varactor diode 25 Comparison circuit 50 Circulator
Claims (4)
と、前記マイクロ波送波器から発せられたマイクロ波を
前記マイクロ波受波器に導くためのガイド部材とを備
え、前記ガイド部材を貯蔵容器内に突出させ、該ガイド
部材に対する被検出体の接触を検出するレベル計であっ
て、 前記ガイド部材は、単一の導波管からなり、且つ前記導
波管の一端に前記マイクロ波送波器並びにマイクロ波受
波器が連結されるとともに、他端にマイクロ波の反射部
材を備える誘電体からなるガイド体が接続されているこ
とを特徴とするレベル計。A microwave transmitter; a microwave receiver; and a guide member for guiding microwaves emitted from the microwave transmitter to the microwave receiver. A level meter for projecting a member into a storage container and detecting contact of the detection target with the guide member, wherein the guide member is formed of a single waveguide, and the guide member is provided at one end of the waveguide. A level meter, wherein a microwave transmitter and a microwave receiver are connected, and a guide made of a dielectric having a microwave reflecting member is connected to the other end.
と、前記マイクロ波送波器から発せられたマイクロ波を
前記マイクロ波受波器に導くためのガイド部材とを備
え、前記ガイド部材を貯蔵容器内に突出させ、該ガイド
部材に対する被検出体の接触を検出するレベル計であっ
て、 前記ガイド部材は、単一の導波管からなり、且つ前記導
波管の一端に前記マイクロ波送器並びにマイクロ波受波
器が連結されるとともに、他端にマイクロ波の電界方向
を変える偏波機能を備える反射部材を備える誘電体から
なるガイド体が接続されて構成されるとともに、 前記マイクロ波受波器は、前記反射手段により偏波され
たマイクロ波の電界方向と平行なマイクロ波を検波する
ことを特徴とするレベル計。2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a microwave transmitter, a microwave receiver, and a guide member for guiding microwaves emitted from the microwave transmitter to the microwave receiver. A level meter for projecting a member into a storage container and detecting contact of the detection target with the guide member, wherein the guide member is formed of a single waveguide, and the guide member is provided at one end of the waveguide. A microwave transmitter and a microwave receiver are connected, and a guide body made of a dielectric material having a reflection member having a polarization function of changing the electric field direction of the microwave is connected to the other end, and The said microwave receiver detects the microwave parallel to the electric field direction of the microwave polarized by the said reflection means, The level meter characterized by the above-mentioned.
発せられたマイクロ波を該ガイド体の中心軸線に対して
任意の角度で反射する反射部材を備えることを特徴とす
る請求項1または2に記載のレベル計。3. The guide member according to claim 1, wherein the guide member includes a reflecting member that reflects the microwave emitted from the microwave transmitter at an arbitrary angle with respect to a center axis of the guide member. 2. The level meter according to 2.
が略J字状に曲成され、その先端面に反射部材を設けた
ことを特徴とする請求項1または2に記載のレベル計。4. The level according to claim 1, wherein the guide body has a portion protruding from the waveguide bent substantially in a J-shape, and a reflection member is provided on a tip end surface of the guide body. Total.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29662096A JPH10142029A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Level gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29662096A JPH10142029A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Level gauge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10142029A true JPH10142029A (en) | 1998-05-29 |
Family
ID=17835912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29662096A Pending JPH10142029A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Level gauge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10142029A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6795015B2 (en) | 2003-01-29 | 2004-09-21 | Saab Rosemount Tank Radar Ab | Bottom reflector for a radar-based level gauge |
DE10032775B4 (en) * | 2000-07-06 | 2007-06-14 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Device for determining and / or monitoring the fill level of a product in a container |
EP2647971A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-09 | VEGA Grieshaber KG | Fill level measuring device and adapter with reflector |
KR101411573B1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-24 | 주식회사 하이트롤 | Symmetrical cone with radar level transmitter |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP29662096A patent/JPH10142029A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10032775B4 (en) * | 2000-07-06 | 2007-06-14 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Device for determining and / or monitoring the fill level of a product in a container |
US6795015B2 (en) | 2003-01-29 | 2004-09-21 | Saab Rosemount Tank Radar Ab | Bottom reflector for a radar-based level gauge |
EP2647971A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-09 | VEGA Grieshaber KG | Fill level measuring device and adapter with reflector |
KR101411573B1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-24 | 주식회사 하이트롤 | Symmetrical cone with radar level transmitter |
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