JPH10197617A - 電波式液面計 - Google Patents
電波式液面計Info
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- JPH10197617A JPH10197617A JP9003666A JP366697A JPH10197617A JP H10197617 A JPH10197617 A JP H10197617A JP 9003666 A JP9003666 A JP 9003666A JP 366697 A JP366697 A JP 366697A JP H10197617 A JPH10197617 A JP H10197617A
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- Japan
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- antenna
- liquid level
- radio wave
- flat
- tank
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 貯蔵されている油等の蒸発によって防護板に
結露したパラフィンを周辺部へ流下させて、できるだけ
強い電波を透過させ、また、防護板をアンテナの電磁界
に悪影響を及ばさない最短距離に設けて小型化を図った
電波式液面計を得る。 【解決手段】 タンク１内に貯まっている液面に向かっ
てマイクロ波を発射すると共に、液面からの反射波を受
信する平板アンテナ６と、マイクロ波と反射波とをデー
タ処理部３０に送信する送受信装置９と、平板アンテナ
６を防護する防護板５とを有する電波式液面計であっ
て、防護板５は、錐形状に形成されていて、平板アンテ
ナ６の下面に防護板５の錐形頂部を対向させて設けられ
ていると共に、平板アンテナ６の電磁界に悪影響を及ば
さない最短距離に設けられている。
結露したパラフィンを周辺部へ流下させて、できるだけ
強い電波を透過させ、また、防護板をアンテナの電磁界
に悪影響を及ばさない最短距離に設けて小型化を図った
電波式液面計を得る。 【解決手段】 タンク１内に貯まっている液面に向かっ
てマイクロ波を発射すると共に、液面からの反射波を受
信する平板アンテナ６と、マイクロ波と反射波とをデー
タ処理部３０に送信する送受信装置９と、平板アンテナ
６を防護する防護板５とを有する電波式液面計であっ
て、防護板５は、錐形状に形成されていて、平板アンテ
ナ６の下面に防護板５の錐形頂部を対向させて設けられ
ていると共に、平板アンテナ６の電磁界に悪影響を及ば
さない最短距離に設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばタンカー等
における油貯留タンク、バラストタンク、その他各種液
体の貯留タンクに用いる電波式液面計に関するものであ
る。
における油貯留タンク、バラストタンク、その他各種液
体の貯留タンクに用いる電波式液面計に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から電波を利用してタンク内の液面
を測定する電波式液面計が提案されている。以下、従来
の電波式液面計について簡略的に説明する。図４におい
て、符号５１は、タンク内に貯まっている液面に向かっ
てマイクロ波を発射すると共に、このマイクロ波が液面
によって反射された反射波を受信するレーダ・アンテナ
を示している。
を測定する電波式液面計が提案されている。以下、従来
の電波式液面計について簡略的に説明する。図４におい
て、符号５１は、タンク内に貯まっている液面に向かっ
てマイクロ波を発射すると共に、このマイクロ波が液面
によって反射された反射波を受信するレーダ・アンテナ
を示している。
【０００３】符号５２は、上記レーダ・アンテナ５１か
らマイクロ波を発射すると共に、発射したマイクロ波
と、上記レーダ・アンテナ５１によって受信された反射
波とを信号処理部５３に送信する送受信装置を示してい
る。この送受信装置５２は、マイクロ波送受信器５２ａ
と送受信波ミキサ回路（前置増幅器を含む）５２ｂとで
構成されている。また、上記レーダ・アンテナ５１と送
受信装置５２とは、センサ部５０を構成している。
らマイクロ波を発射すると共に、発射したマイクロ波
と、上記レーダ・アンテナ５１によって受信された反射
波とを信号処理部５３に送信する送受信装置を示してい
る。この送受信装置５２は、マイクロ波送受信器５２ａ
と送受信波ミキサ回路（前置増幅器を含む）５２ｂとで
構成されている。また、上記レーダ・アンテナ５１と送
受信装置５２とは、センサ部５０を構成している。
【０００４】符号５３は、信号処理部を示しており、オ
ーディオ増幅器５３ａ、Ａ／Ｄ変換器５３ｂ、ＦＦＴ
（高速フーリエ変換）回路５３ｃ、信号処理回路（表示
回路を含む）５３ｄ、および台形波発生回路５３ｅで構
成されている。
ーディオ増幅器５３ａ、Ａ／Ｄ変換器５３ｂ、ＦＦＴ
（高速フーリエ変換）回路５３ｃ、信号処理回路（表示
回路を含む）５３ｄ、および台形波発生回路５３ｅで構
成されている。
【０００５】次に、上記センサ部５０と上記信号処理部
５３とで行われる液面測定方法について説明する。図５
において、実線は、上記レーダ・アンテナ５１から発射
したマイクロ波の送信周波数を示している。破線は、上
記レーダ・アンテナ５１によって受信された反射波、す
なわち、マイクロ波が液面に反射された反射波の受信周
波数を示している。
５３とで行われる液面測定方法について説明する。図５
において、実線は、上記レーダ・アンテナ５１から発射
したマイクロ波の送信周波数を示している。破線は、上
記レーダ・アンテナ５１によって受信された反射波、す
なわち、マイクロ波が液面に反射された反射波の受信周
波数を示している。
【０００６】上記送信周波数を、ある時間ｔ１からｔ２
までの間、すなわち掃引時間Ｔに対して、ある周波数ｆ
１からｆ２まで、すなわち掃引周波数Ｂの範囲において
連続的に変化させる。これは、上記台形波発生回路５３
ｅから出力される台形波の傾斜部分に従って出力され
る。また、上記受信周波数は、液面までの距離によって
決まるある時間遅れて、上記レーダ・アンテナ５１によ
って受信される。従って、ある時間ｔにおける送信周波
数と受信周波数との差Δｆは、上記レーダ・アンテナ５
１からタンク内の液面までの距離に比例している。
までの間、すなわち掃引時間Ｔに対して、ある周波数ｆ
１からｆ２まで、すなわち掃引周波数Ｂの範囲において
連続的に変化させる。これは、上記台形波発生回路５３
ｅから出力される台形波の傾斜部分に従って出力され
る。また、上記受信周波数は、液面までの距離によって
決まるある時間遅れて、上記レーダ・アンテナ５１によ
って受信される。従って、ある時間ｔにおける送信周波
数と受信周波数との差Δｆは、上記レーダ・アンテナ５
１からタンク内の液面までの距離に比例している。
【０００７】このとき、図６に示すように、Δｆは、上
記掃引時間Ｔの全域において一定の値を示している。換
言すれば、ある時間ｔにおける送信周波数と受信周波数
との差Δｆは、ｔ１からｔ２までの間のどの断面におい
ても一定の値を示している。上記レーダ・アンテナ５１
からタンク内の液面までの距離が近い場合は、Δｆは、
低い値を示し、また、上記レーダ・アンテナ５１からタ
ンク内の液面までの距離が遠い場合は、Δｆは、高い値
を示す。この何れの場合においても、Δｆは、オーディ
オ周波数帯である。このΔｆを適宜増幅し、ＦＦＴ回路
５３ｃに入力することによって、上記レーダ・アンテナ
５１からタンク内の液面までの距離に変換することがで
きる。図７は、ＦＦＴ回路５３ｃの出力を示しており、
この出力から液面までの距離を知ることができる。
記掃引時間Ｔの全域において一定の値を示している。換
言すれば、ある時間ｔにおける送信周波数と受信周波数
との差Δｆは、ｔ１からｔ２までの間のどの断面におい
ても一定の値を示している。上記レーダ・アンテナ５１
からタンク内の液面までの距離が近い場合は、Δｆは、
低い値を示し、また、上記レーダ・アンテナ５１からタ
ンク内の液面までの距離が遠い場合は、Δｆは、高い値
を示す。この何れの場合においても、Δｆは、オーディ
オ周波数帯である。このΔｆを適宜増幅し、ＦＦＴ回路
５３ｃに入力することによって、上記レーダ・アンテナ
５１からタンク内の液面までの距離に変換することがで
きる。図７は、ＦＦＴ回路５３ｃの出力を示しており、
この出力から液面までの距離を知ることができる。
【０００８】上記信号処理部５３内においては、まず、
オーディオ増幅器５３ａによって、上記センサ部５０か
ら送信されたマイクロ波の送信周波数と反射波の受信周
波数とのビート信号（オーディオ周波数帯）が適宜増幅
される。そして、Ａ／Ｄ変換器５３ｂによって、このア
ナログ信号がデジタル信号に変換され、ＦＦＴ回路５３
ｃによって、周波数分析、すなわち、高速フーリエ変換
が行われ、上記レーダ・アンテナ５１からタンク内の液
面までの距離として検出することができる。つまり、タ
ンク内の液面レベルを測定することができる。
オーディオ増幅器５３ａによって、上記センサ部５０か
ら送信されたマイクロ波の送信周波数と反射波の受信周
波数とのビート信号（オーディオ周波数帯）が適宜増幅
される。そして、Ａ／Ｄ変換器５３ｂによって、このア
ナログ信号がデジタル信号に変換され、ＦＦＴ回路５３
ｃによって、周波数分析、すなわち、高速フーリエ変換
が行われ、上記レーダ・アンテナ５１からタンク内の液
面までの距離として検出することができる。つまり、タ
ンク内の液面レベルを測定することができる。
【０００９】以上説明した電波式液面計には、上記レー
ダ・アンテナ５１をタンク内からの圧力等から防護する
ために、防護板が、上記レーダ・アンテナ５１とタンク
内の液面との間で、かつ、上記レーダ・アンテナ５１の
電磁界に悪影響を及ぼさない位置に取り付けられてい
る。
ダ・アンテナ５１をタンク内からの圧力等から防護する
ために、防護板が、上記レーダ・アンテナ５１とタンク
内の液面との間で、かつ、上記レーダ・アンテナ５１の
電磁界に悪影響を及ぼさない位置に取り付けられてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
防護板では、上記レーダ・アンテナ５１の電磁界に悪影
響を及ばさない位置に設けようとすると、装置全体が大
型化してしまうという問題がある。そこで、装置の小型
化を図るために、レーダ・アンテナ５１を平板アンテナ
にすることが考えられている。しかし、レーダ・アンテ
ナ５１を平板アンテナにするには、各種の技術的な問題
を解決しなければならない。すなわち、装置の小型化を
図るためには、防護板を平板アンテナにできるだけ近づ
けることが望ましいが、平板アンテナに防護板を近づけ
るに従って、防護板がマイクロ波の透過に対して障害と
なる。また、タンク内に石油等を貯めている場合には、
石油などが蒸発して防護板にパラフィンが結露してしま
う場合があり、従来の防護板では、防護板に結露したパ
ラフィンを除去することができないため、防護板に結露
したパラフィンが電磁波の透過に対して障害となり、正
確な測定ができないという問題がある。特に、防護板を
平板アンテナに近づけて取り付けていると、上記パラフ
ィンによる電磁波透過に対する障害が大きい。
防護板では、上記レーダ・アンテナ５１の電磁界に悪影
響を及ばさない位置に設けようとすると、装置全体が大
型化してしまうという問題がある。そこで、装置の小型
化を図るために、レーダ・アンテナ５１を平板アンテナ
にすることが考えられている。しかし、レーダ・アンテ
ナ５１を平板アンテナにするには、各種の技術的な問題
を解決しなければならない。すなわち、装置の小型化を
図るためには、防護板を平板アンテナにできるだけ近づ
けることが望ましいが、平板アンテナに防護板を近づけ
るに従って、防護板がマイクロ波の透過に対して障害と
なる。また、タンク内に石油等を貯めている場合には、
石油などが蒸発して防護板にパラフィンが結露してしま
う場合があり、従来の防護板では、防護板に結露したパ
ラフィンを除去することができないため、防護板に結露
したパラフィンが電磁波の透過に対して障害となり、正
確な測定ができないという問題がある。特に、防護板を
平板アンテナに近づけて取り付けていると、上記パラフ
ィンによる電磁波透過に対する障害が大きい。
【００１１】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、アンテナの電界強度の
強い中心部から周辺部へパラフィンを流下させて、でき
るだけ強い電波を透過させることができ、また、防護板
をアンテナの電磁界に悪影響を及ばさない最短距離に設
けて小型化を図ることができる電波式液面計を提供する
ことを目的とする。
解消するためになされたもので、アンテナの電界強度の
強い中心部から周辺部へパラフィンを流下させて、でき
るだけ強い電波を透過させることができ、また、防護板
をアンテナの電磁界に悪影響を及ばさない最短距離に設
けて小型化を図ることができる電波式液面計を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
タンク内に貯まっている液面に向かってマイクロ波を発
射すると共に、上記液面からの反射波を受信する平板ア
ンテナと、上記平板アンテナから発射したマイクロ波と
平板アンテナによって受信された反射波とをデータ処理
部に送信する送受信装置と、上記平板アンテナを防護す
る防護板とを有する電波式液面計であって、上記防護板
は、錐形状に形成されていて、上記平板アンテナの下面
に防護板の錐形頂部を対向させて設けられていると共
に、上記平板アンテナの電磁界に悪影響を及ばさない最
短距離に設けられていることを特徴とする。
タンク内に貯まっている液面に向かってマイクロ波を発
射すると共に、上記液面からの反射波を受信する平板ア
ンテナと、上記平板アンテナから発射したマイクロ波と
平板アンテナによって受信された反射波とをデータ処理
部に送信する送受信装置と、上記平板アンテナを防護す
る防護板とを有する電波式液面計であって、上記防護板
は、錐形状に形成されていて、上記平板アンテナの下面
に防護板の錐形頂部を対向させて設けられていると共
に、上記平板アンテナの電磁界に悪影響を及ばさない最
短距離に設けられていることを特徴とする。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記防護板が、円錐形状に形成されている
ことを特徴とする。
明において、上記防護板が、円錐形状に形成されている
ことを特徴とする。
【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、上記アンテナと上記送受信装置と
の設置空間が、不活性ガスで充たされていることを特徴
とする。
記載の発明において、上記アンテナと上記送受信装置と
の設置空間が、不活性ガスで充たされていることを特徴
とする。
【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１または２
または３記載の発明において、上記防護板の板厚は、タ
ンク内の圧力に耐えることができる厚さであると共に、
均一な厚さであることを特徴とする。
または３記載の発明において、上記防護板の板厚は、タ
ンク内の圧力に耐えることができる厚さであると共に、
均一な厚さであることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる電波式液面計の実施の形態について説明する。
図１において、符号１は、各種液体を貯留するタンクを
示している。このタンク１の天板１０は船体の一部を構
成しており、この天板１０上には、リング状の第１フラ
ンジ２が取り付けられている。天板１０には、第１フラ
ンジ２の中心孔と対向する位置に開口が形成されてい
る。
にかかる電波式液面計の実施の形態について説明する。
図１において、符号１は、各種液体を貯留するタンクを
示している。このタンク１の天板１０は船体の一部を構
成しており、この天板１０上には、リング状の第１フラ
ンジ２が取り付けられている。天板１０には、第１フラ
ンジ２の中心孔と対向する位置に開口が形成されてい
る。
【００１７】上記第１フランジ２の上には、第１フラン
ジ２の中心孔を覆って防護板５が取り付けられている。
防護板５は、後述する平板アンテナ６をタンク１内から
の圧力等から防護するために設けられている。この防護
板５は、素材がフッ素樹脂などの誘電体であり、例え
ば、テフロン（商品名）を素材として用いることができ
る。
ジ２の中心孔を覆って防護板５が取り付けられている。
防護板５は、後述する平板アンテナ６をタンク１内から
の圧力等から防護するために設けられている。この防護
板５は、素材がフッ素樹脂などの誘電体であり、例え
ば、テフロン（商品名）を素材として用いることができ
る。
【００１８】また、この防護板５は、円錐形状に形成さ
れていて、後述する平板アンテナ６の下面に防護板５の
円錐頂部を対向させて、上記第１フランジ２上に取り付
けられている。上記防護板５と後述する平板アンテナ６
との距離は、防護板５が平板アンテナ６の電磁界に悪影
響を及ばさない最短距離に設定されている。上記防護板
５の詳細については、後述する。
れていて、後述する平板アンテナ６の下面に防護板５の
円錐頂部を対向させて、上記第１フランジ２上に取り付
けられている。上記防護板５と後述する平板アンテナ６
との距離は、防護板５が平板アンテナ６の電磁界に悪影
響を及ばさない最短距離に設定されている。上記防護板
５の詳細については、後述する。
【００１９】上記第１フランジ２上には、上記防護板５
の周囲を覆って気密を保ちながら上記防護板５を固定す
るために、第１フランジ２よりは小径で内周縁部が防護
板５の外周縁部に覆い被さるリング状の第２フランジ７
が、ネジ部７ａ、７ａによって固着されている。また、
上記第１フランジ２上には、上記防護板５の外周縁部底
面に対向する位置にＯリング２ａが取り付けられている
ため、上記防護板５によって、タンク１内は密閉された
状態になっている。
の周囲を覆って気密を保ちながら上記防護板５を固定す
るために、第１フランジ２よりは小径で内周縁部が防護
板５の外周縁部に覆い被さるリング状の第２フランジ７
が、ネジ部７ａ、７ａによって固着されている。また、
上記第１フランジ２上には、上記防護板５の外周縁部底
面に対向する位置にＯリング２ａが取り付けられている
ため、上記防護板５によって、タンク１内は密閉された
状態になっている。
【００２０】さらに、上記第１フランジ２上には、後述
する平板アンテナ６等が収納される端子箱３が取り付け
られている。この端子箱３の上面には、端子箱蓋４がネ
ジ部４ａ、４ａおよびＯリング４ｂによって密着固定さ
れている。従って、上記端子箱３内は、密閉された状態
になっている。
する平板アンテナ６等が収納される端子箱３が取り付け
られている。この端子箱３の上面には、端子箱蓋４がネ
ジ部４ａ、４ａおよびＯリング４ｂによって密着固定さ
れている。従って、上記端子箱３内は、密閉された状態
になっている。
【００２１】上記端子箱３内で、上記第２フランジ７上
には、ケーシング８がネジ７ａ、７ａおよびＯリング７
ｂによって密着固定されている。従って、上記ケーシン
グ８内は、密閉された状態になっている。
には、ケーシング８がネジ７ａ、７ａおよびＯリング７
ｂによって密着固定されている。従って、上記ケーシン
グ８内は、密閉された状態になっている。
【００２２】このケーシング８には、上記平板アンテナ
６がネジ８ａ、８ａによって水平に取り付けられてい
る。この平板アンテナ６は、上記タンク１内に貯まって
いる液面に向かってマイクロ波を発射すると共に、上記
液面からの反射波を受信するものである。また、防護板
５と平板アンテナ６との距離は、上述の通り、防護板５
が平板アンテナ６の電磁界に悪影響を及ばさない最短距
離に設定されている。
６がネジ８ａ、８ａによって水平に取り付けられてい
る。この平板アンテナ６は、上記タンク１内に貯まって
いる液面に向かってマイクロ波を発射すると共に、上記
液面からの反射波を受信するものである。また、防護板
５と平板アンテナ６との距離は、上述の通り、防護板５
が平板アンテナ６の電磁界に悪影響を及ばさない最短距
離に設定されている。
【００２３】符号９は、送受信装置を示しており、上記
ケーシング８内で、上記平板アンテナ６上に設けられて
いる。この送受信装置９は、上記平板アンテナ６から発
射したマイクロ波と、上記平板アンテナ６によって受信
された反射波とを後述する荷役コンソール（データ処理
部）３０に送信するものである。
ケーシング８内で、上記平板アンテナ６上に設けられて
いる。この送受信装置９は、上記平板アンテナ６から発
射したマイクロ波と、上記平板アンテナ６によって受信
された反射波とを後述する荷役コンソール（データ処理
部）３０に送信するものである。
【００２４】次に、送受信装置９と荷役コンソール３０
の構成について説明する。図２において、センサ部２０
は、上記平板アンテナ６と上記送受信装置９とで構成さ
れている。また、この送受信装置９は、マイクロ波送受
信器９ａと送受信波ミキサ回路（前置増幅器を含む）９
ｂとで構成されている。
の構成について説明する。図２において、センサ部２０
は、上記平板アンテナ６と上記送受信装置９とで構成さ
れている。また、この送受信装置９は、マイクロ波送受
信器９ａと送受信波ミキサ回路（前置増幅器を含む）９
ｂとで構成されている。
【００２５】上記荷役コンソール３０は、オーディオ増
幅器３０ａ、Ａ／Ｄ変換器３０ｂ、ＦＦＴ回路３０ｃ、
信号処理回路（表示回路を含む）３０ｄ、および台形波
発生回路３０ｅで構成されている。また、上記荷役コン
ソール３０は、図３に示すように、船体４０上の適宜の
位置、例えばブリッジに設置されていて、上記センサ部
２０とデータの入出力を行っている。
幅器３０ａ、Ａ／Ｄ変換器３０ｂ、ＦＦＴ回路３０ｃ、
信号処理回路（表示回路を含む）３０ｄ、および台形波
発生回路３０ｅで構成されている。また、上記荷役コン
ソール３０は、図３に示すように、船体４０上の適宜の
位置、例えばブリッジに設置されていて、上記センサ部
２０とデータの入出力を行っている。
【００２６】次に、上記センサ部２０と上記荷役コンソ
ール３０とで行われるタンク１内の液面を測定するため
の信号処理方法について説明する。図５において、実線
は、上記平板アンテナ６からタンク１内の液面に向けて
発射したマイクロ波の送信周波数を示している。また、
破線は、上記平板アンテナ６によって受信された反射
波、すなわち、タンク１内の液面に向けて発射したマイ
クロ波がこの液面によって反射された反射波の受信周波
数を示している。
ール３０とで行われるタンク１内の液面を測定するため
の信号処理方法について説明する。図５において、実線
は、上記平板アンテナ６からタンク１内の液面に向けて
発射したマイクロ波の送信周波数を示している。また、
破線は、上記平板アンテナ６によって受信された反射
波、すなわち、タンク１内の液面に向けて発射したマイ
クロ波がこの液面によって反射された反射波の受信周波
数を示している。
【００２７】上記送信周波数を、ある時間ｔ１からｔ２
までの間、すなわち掃引時間Ｔに対して、ある周波数ｆ
１からｆ２まで、すなわち掃引周波数Ｂの範囲において
連続的に変化させる。これは、上記台形波発生回路３０
ｅによって出力される。また、上記受信周波数は、ある
時間遅れて、上記平板アンテナ６によって受信される。
従って、ある時間ｔにおける送信周波数と受信周波数と
の差Δｆは、上記平板アンテナ６から上記タンク１内の
液面までの距離に比例している。
までの間、すなわち掃引時間Ｔに対して、ある周波数ｆ
１からｆ２まで、すなわち掃引周波数Ｂの範囲において
連続的に変化させる。これは、上記台形波発生回路３０
ｅによって出力される。また、上記受信周波数は、ある
時間遅れて、上記平板アンテナ６によって受信される。
従って、ある時間ｔにおける送信周波数と受信周波数と
の差Δｆは、上記平板アンテナ６から上記タンク１内の
液面までの距離に比例している。
【００２８】このとき、図６に示すように、送信周波数
と受信周波数との差Δｆは、上記掃引時間Ｔの全域にお
いて一定の値を示している。換言すれば、ある時間ｔに
おける送信周波数と受信周波数との差Δｆは、ｔ１から
ｔ２までの間のどの断面においても一定の値を示してい
る。
と受信周波数との差Δｆは、上記掃引時間Ｔの全域にお
いて一定の値を示している。換言すれば、ある時間ｔに
おける送信周波数と受信周波数との差Δｆは、ｔ１から
ｔ２までの間のどの断面においても一定の値を示してい
る。
【００２９】上記平板アンテナ６からタンク１内の液面
までの距離が近い場合は、Δｆは、低い値を示し、ま
た、上記平板アンテナ６からタンク１内の液面までの距
離が遠い場合は、Δｆは、高い値を示す。この両方の場
合において、Δｆは、オーディオ周波数帯である。この
Δｆを適宜増幅し、ＦＦＴ回路３０ｃによって、上記平
板アンテナ６から上記タンク１内の液面までの距離に変
換するのである。図７は、このときの値を表している。
までの距離が近い場合は、Δｆは、低い値を示し、ま
た、上記平板アンテナ６からタンク１内の液面までの距
離が遠い場合は、Δｆは、高い値を示す。この両方の場
合において、Δｆは、オーディオ周波数帯である。この
Δｆを適宜増幅し、ＦＦＴ回路３０ｃによって、上記平
板アンテナ６から上記タンク１内の液面までの距離に変
換するのである。図７は、このときの値を表している。
【００３０】上記荷役コンソール３０内においては、ま
ず、オーディオ増幅器３０ａによって、上記センサ部２
０から送信されたマイクロ波の送信周波数と反射波の受
信周波数とのビート信号（オーディオ周波数帯）が適宜
増幅される。そして、Ａ／Ｄ変換器３０ｂによって、こ
のアナログ信号がデジタル信号に変換され、ＦＦＴ回路
３０ｃによって、周波数分析、すなわち、高速フーリエ
変換が行われ、上記平板アンテナ６から上記タンク１内
の液面までの距離として検出することができる。つま
り、タンク内の液面レベルを測定することができる。
ず、オーディオ増幅器３０ａによって、上記センサ部２
０から送信されたマイクロ波の送信周波数と反射波の受
信周波数とのビート信号（オーディオ周波数帯）が適宜
増幅される。そして、Ａ／Ｄ変換器３０ｂによって、こ
のアナログ信号がデジタル信号に変換され、ＦＦＴ回路
３０ｃによって、周波数分析、すなわち、高速フーリエ
変換が行われ、上記平板アンテナ６から上記タンク１内
の液面までの距離として検出することができる。つま
り、タンク内の液面レベルを測定することができる。
【００３１】ここで、上記タンク１内に石油等を貯めて
いた場合には、石油等が蒸発して上記防護板５上にパラ
フィンが結露してしまう場合がある。上記平板アンテナ
６の電界強度は、平板アンテナ６の中心部が最も強いた
め、平板アンテナ６の中心部に対向する上記防護板５の
円錐頂部付近にパラフィンが結露してしまうと、上記平
板アンテナ６の電界強度が弱くなり、高精度な測定を行
うことができないが、上記防護板５は、上述の通り、円
錐形状に形成されており、かつ、円錐形の頂部を平板ア
ンテナ６の下面に対向させて設けられているため、上記
防護板５上に結露したパラフィンを円錐面に沿って周辺
部へ流下させることができ、パラフィンによるマイクロ
波の透過障害を抑制して、高精度な測定を行うことがで
きる。
いた場合には、石油等が蒸発して上記防護板５上にパラ
フィンが結露してしまう場合がある。上記平板アンテナ
６の電界強度は、平板アンテナ６の中心部が最も強いた
め、平板アンテナ６の中心部に対向する上記防護板５の
円錐頂部付近にパラフィンが結露してしまうと、上記平
板アンテナ６の電界強度が弱くなり、高精度な測定を行
うことができないが、上記防護板５は、上述の通り、円
錐形状に形成されており、かつ、円錐形の頂部を平板ア
ンテナ６の下面に対向させて設けられているため、上記
防護板５上に結露したパラフィンを円錐面に沿って周辺
部へ流下させることができ、パラフィンによるマイクロ
波の透過障害を抑制して、高精度な測定を行うことがで
きる。
【００３２】また、上記防護板５は、上述の通り、上記
平板アンテナ６の電磁界に悪影響を及ばさない最短距離
に設定されているため、従来に比べて、装置全体を小型
化することができる。上記平板アンテナ６の電磁界に悪
影響を及ばさない最短距離は、一般的には使用する電磁
波の波長の１／２とすればよいが、本発明で用いる防護
板５は、錐形状をしているので、一般的に決まる距離を
適用することはできない。そこで、上記防護板５と上記
平板アンテナ６との距離を変えながら動作利得を測定
し、使用する周波数に最も適した距離に設定すればよ
い。図８、図９には、３種類の周波数について、誘導体
からなる上記防護板５と上記平板アンテナ６との距離を
変えながら動作利得を測定したデータを示している。図
８、図９から明らかなように、平板アンテナ６と誘導体
との距離を連続的に変化させると、動作利得のピークが
周期的に現れ、しかも動作利得のピーク位置は、使用す
る電磁波によってずれるので、使用する周波数ごとに平
板アンテナと誘電体からなる防護板との距離が短く、か
つ、動作利得のピークが現れる距離に設定すればよい。
平板アンテナ６の電磁界に悪影響を及ばさない最短距離
に設定されているため、従来に比べて、装置全体を小型
化することができる。上記平板アンテナ６の電磁界に悪
影響を及ばさない最短距離は、一般的には使用する電磁
波の波長の１／２とすればよいが、本発明で用いる防護
板５は、錐形状をしているので、一般的に決まる距離を
適用することはできない。そこで、上記防護板５と上記
平板アンテナ６との距離を変えながら動作利得を測定
し、使用する周波数に最も適した距離に設定すればよ
い。図８、図９には、３種類の周波数について、誘導体
からなる上記防護板５と上記平板アンテナ６との距離を
変えながら動作利得を測定したデータを示している。図
８、図９から明らかなように、平板アンテナ６と誘導体
との距離を連続的に変化させると、動作利得のピークが
周期的に現れ、しかも動作利得のピーク位置は、使用す
る電磁波によってずれるので、使用する周波数ごとに平
板アンテナと誘電体からなる防護板との距離が短く、か
つ、動作利得のピークが現れる距離に設定すればよい。
【００３３】さらに、上記防護板５の板厚を、上記タン
ク１内の圧力に耐えることができる厚さであると共に、
均一な厚さにすることにより、より、良好に上記平板ア
ンテナ６を上記タンク１内の圧力等から防護することが
できる。
ク１内の圧力に耐えることができる厚さであると共に、
均一な厚さにすることにより、より、良好に上記平板ア
ンテナ６を上記タンク１内の圧力等から防護することが
できる。
【００３４】また、図１に示すように、上記アンテナ６
と上記送受信装置９との設置空間、すなわち、上記ケー
シング８内に不活性ガスを封入するガス封入手段１１を
上記ケーシング８に設けることにより、上記アンテナ６
と上記送受信装置９との設置空間を不活性ガスで充たす
ことができ、上記送受信装置９等の電気系のトラブル
（ショート等）による出火を防止することができる。
と上記送受信装置９との設置空間、すなわち、上記ケー
シング８内に不活性ガスを封入するガス封入手段１１を
上記ケーシング８に設けることにより、上記アンテナ６
と上記送受信装置９との設置空間を不活性ガスで充たす
ことができ、上記送受信装置９等の電気系のトラブル
（ショート等）による出火を防止することができる。
【００３５】図示の実施の形態では、防護板５を円錐形
としていたが、角錐形にしても所期の目的を達成するこ
とができる。最も、特性面、製造コスト面では円錐形の
方が有利である。
としていたが、角錐形にしても所期の目的を達成するこ
とができる。最も、特性面、製造コスト面では円錐形の
方が有利である。
【００３６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、タンク内
に貯まっている液面に向かってマイクロ波を発射すると
共に、上記液面からの反射波を受信する平板アンテナ
と、上記平板アンテナから発射したマイクロ波と平板ア
ンテナによって受信された反射波とをデータ処理部に送
信する送受信装置と、上記平板アンテナを防護する防護
板とを有する電波式液面計であって、上記防護板は、錐
形状に形成されていて、上記平板アンテナの下面に防護
板の錐形頂部を対向させて設けられていると共に、上記
平板アンテナの電磁界に悪影響を及ばさない最短距離に
設けたため、従来に比べて、装置全体を小型化すること
ができる。さらに、貯蔵している油等の蒸発によって防
護板上に結露したパラフィンを錐形の傾斜面に沿って周
辺部へ流下させることができるため、パラフィンによる
電波の透過障害を抑制することができ、高精度な測定を
行うことができる。
に貯まっている液面に向かってマイクロ波を発射すると
共に、上記液面からの反射波を受信する平板アンテナ
と、上記平板アンテナから発射したマイクロ波と平板ア
ンテナによって受信された反射波とをデータ処理部に送
信する送受信装置と、上記平板アンテナを防護する防護
板とを有する電波式液面計であって、上記防護板は、錐
形状に形成されていて、上記平板アンテナの下面に防護
板の錐形頂部を対向させて設けられていると共に、上記
平板アンテナの電磁界に悪影響を及ばさない最短距離に
設けたため、従来に比べて、装置全体を小型化すること
ができる。さらに、貯蔵している油等の蒸発によって防
護板上に結露したパラフィンを錐形の傾斜面に沿って周
辺部へ流下させることができるため、パラフィンによる
電波の透過障害を抑制することができ、高精度な測定を
行うことができる。
【００３７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記防護板が円錐形状に形成されて
いるため、請求項１記載の発明と同様に、従来に比べ
て、装置全体を小型化することができる。さらに、貯蔵
している油等の蒸発によって防護板上に結露したパラフ
ィンを錐形の傾斜面に沿って周辺部へ流下させることが
できるため、パラフィンによる電波の透過障害を抑制す
ることができ、高精度な測定を行うことができる。
載の発明において、上記防護板が円錐形状に形成されて
いるため、請求項１記載の発明と同様に、従来に比べ
て、装置全体を小型化することができる。さらに、貯蔵
している油等の蒸発によって防護板上に結露したパラフ
ィンを錐形の傾斜面に沿って周辺部へ流下させることが
できるため、パラフィンによる電波の透過障害を抑制す
ることができ、高精度な測定を行うことができる。
【００３８】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の発明において、上記アンテナと上記送受信
装置との設置空間は、不活性ガスで充たされているよう
にしたため、上記送受信装置等の電気系のトラブル（シ
ョート等）による出火を防止することができる。
たは２記載の発明において、上記アンテナと上記送受信
装置との設置空間は、不活性ガスで充たされているよう
にしたため、上記送受信装置等の電気系のトラブル（シ
ョート等）による出火を防止することができる。
【００３９】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは２または３記載の発明において、上記防護板の板厚
を、タンク内の圧力に耐えることができる厚さであると
共に、均一な厚さにしたため、より、良好に平板アンテ
ナをタンク内の圧力等から防護することができる。
たは２または３記載の発明において、上記防護板の板厚
を、タンク内の圧力に耐えることができる厚さであると
共に、均一な厚さにしたため、より、良好に平板アンテ
ナをタンク内の圧力等から防護することができる。
【図１】本発明にかかる電波式液面計の実施の形態を示
す正面断面図である。
す正面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に適用可能なセンサ部とデ
ータ処理部との構成を示すブロック図である。
ータ処理部との構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に適用可能なセンサ部とデ
ータ処理部との配置関係を示す全体図である。
ータ処理部との配置関係を示す全体図である。
【図４】従来の電波式液面計のデータ処理部の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図５】液面計の測定方法の原理の一部を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】液面計の測定方法の原理の他の一部を示すグラ
フである。
フである。
【図７】液面計の測定方法の原理のさらに他の一部を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】本発明を実施するのに必要な誘電体からなる防
護板と平板アンテナとの距離と動作利得との関係を示す
グラフである。
護板と平板アンテナとの距離と動作利得との関係を示す
グラフである。
【図９】同じく防護板と平板アンテナとの距離と動作利
得との関係を上記距離の目盛を変えて示すグラフであ
る。
得との関係を上記距離の目盛を変えて示すグラフであ
る。
１ タンク ５ 防護板 ６ 平板アンテナ ９ 送受信装置 ２０ センサ部 ３０ データ処理部
Claims (4)
- 【請求項１】 タンク内に貯まっている液面に向かって
マイクロ波を発射すると共に、上記液面からの反射波を
受信する平板アンテナと、 上記平板アンテナから発射したマイクロ波と平板アンテ
ナによって受信された反射波とをデータ処理部に送信す
る送受信装置と、 上記平板アンテナを防護する防護板とを有する電波式液
面計であって、 上記防護板は、錐形状に形成されていて、上記平板アン
テナの下面に防護板の錐形頂部を対向させて設けられて
いると共に、上記平板アンテナの電磁界に悪影響を及ば
さない最短距離に設けられていることを特徴とする電波
式液面計。 - 【請求項２】 上記防護板は、円錐形状に形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の電波式液面計。 - 【請求項３】 上記アンテナと上記送受信装置との設置
空間は、不活性ガスで充たされていることを特徴とする
請求項１または２記載の電波式液面計。 - 【請求項４】 上記防護板の板厚は、タンク内の圧力に
耐えることができる厚さであると共に、均一な厚さであ
ることを特徴とする請求項１または２または３記載の電
波式液面計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00366697A JP3755684B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 電波式液面計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00366697A JP3755684B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 電波式液面計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197617A true JPH10197617A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3755684B2 JP3755684B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=11563772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00366697A Expired - Fee Related JP3755684B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 電波式液面計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3755684B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541758B2 (en) | 2001-03-15 | 2003-04-01 | Ntt Advanced Technology Corporation | Liquid-level gauge |
| WO2003048697A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-12 | Saab Marine Electronics Ab | Radar antenna |
| US6629458B1 (en) | 2002-09-24 | 2003-10-07 | Saab Marine Electronics Ab | Device in a level gauging system |
| US6703635B2 (en) | 2000-09-18 | 2004-03-09 | Ntt Advanced Technology Corporation | Method and apparatus for measuring the level of liquid using optical fiber strain gauge |
| WO2006057599A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Rosemount Tank Radar Ab | An antenna device for level gauging |
| JP2007248416A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Musashino Kiki Kk | 液面計 |
| WO2013154814A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Honeywell International Inc. | Advanced antenna protection for radars in level gauging and other applications |
| CN113237532A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-10 | 中国地质大学（武汉） | 基于坡印亭矢量检测的盐穴储气库液位测量系统及其方法 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP00366697A patent/JP3755684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6703635B2 (en) | 2000-09-18 | 2004-03-09 | Ntt Advanced Technology Corporation | Method and apparatus for measuring the level of liquid using optical fiber strain gauge |
| US6541758B2 (en) | 2001-03-15 | 2003-04-01 | Ntt Advanced Technology Corporation | Liquid-level gauge |
| WO2003048697A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-12 | Saab Marine Electronics Ab | Radar antenna |
| US6684697B1 (en) | 2001-12-05 | 2004-02-03 | Saab Marine Electronics Ab | Radar antenna |
| US6629458B1 (en) | 2002-09-24 | 2003-10-07 | Saab Marine Electronics Ab | Device in a level gauging system |
| DE112005002578B4 (de) * | 2004-11-24 | 2013-10-31 | Rosemount Tank Radar Ab | Antennenvorrichtung zur Füllstandsmessung |
| WO2006057599A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Rosemount Tank Radar Ab | An antenna device for level gauging |
| US7173436B2 (en) | 2004-11-24 | 2007-02-06 | Saab Rosemount Tank Radar Ag | Antenna device for level gauging |
| JP2007248416A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Musashino Kiki Kk | 液面計 |
| WO2013154814A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Honeywell International Inc. | Advanced antenna protection for radars in level gauging and other applications |
| US20130269430A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Honeywell International Inc. | Advanced antenna protection for radars in level gauging and other applications |
| CN104205487A (zh) * | 2012-04-11 | 2014-12-10 | 霍尼韦尔国际公司 | 用于液位计量与其它应用中的雷达的改进的天线保护 |
| US9046406B2 (en) | 2012-04-11 | 2015-06-02 | Honeywell International Inc. | Advanced antenna protection for radars in level gauging and other applications |
| JP2015516573A (ja) * | 2012-04-11 | 2015-06-11 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | レベル測定および他の用途のレーダーのための進歩的なアンテナ保護 |
| CN113237532A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-10 | 中国地质大学（武汉） | 基于坡印亭矢量检测的盐穴储气库液位测量系统及其方法 |
| CN113237532B (zh) * | 2021-04-29 | 2022-03-22 | 中国地质大学（武汉） | 基于坡印亭矢量检测的盐穴储气库液位测量系统及其方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3755684B2 (ja) | 2006-03-15 |
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