JPS5890129A - 超音波式レベル計 - Google Patents
超音波式レベル計Info
- Publication number
- JPS5890129A JPS5890129A JP56189605A JP18960581A JPS5890129A JP S5890129 A JPS5890129 A JP S5890129A JP 56189605 A JP56189605 A JP 56189605A JP 18960581 A JP18960581 A JP 18960581A JP S5890129 A JPS5890129 A JP S5890129A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- ultrasonic
- sensor
- temperature
- guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高温雰囲気において使用される超音波式７レ
ベル計に関するものである。
ベル計に関するものである。
超誉波パルスエコ一方式で、レベルを測定することが一
般に行われている。しかし空気中の超音波の音速Ｃは ｃ ＝ ａ ３＋７ ｒ／Ｓ（’ｒ ： 温度’ｃ
）であり、温度Ｔによって変化するので、センサとター
ゲット間の雰囲気温度が変化すると測定誤差を生じるこ
とになる。即ち、第１図に示すようにセンサ１とターゲ
ット２との距離をｔとした場合、エコーの到達時間りは
ｔ＝ ２１ｙ、であるが、基準雰囲気温度Ｔ。に対しΔ
Ｔだけ温度が変化すると、エコーの到達時間ｔ′は次式
０式％ 従って測定誤差Δｔは となる。
般に行われている。しかし空気中の超音波の音速Ｃは ｃ ＝ ａ ３＋７ ｒ／Ｓ（’ｒ ： 温度’ｃ
）であり、温度Ｔによって変化するので、センサとター
ゲット間の雰囲気温度が変化すると測定誤差を生じるこ
とになる。即ち、第１図に示すようにセンサ１とターゲ
ット２との距離をｔとした場合、エコーの到達時間りは
ｔ＝ ２１ｙ、であるが、基準雰囲気温度Ｔ。に対しΔ
Ｔだけ温度が変化すると、エコーの到達時間ｔ′は次式
０式％ 従って測定誤差Δｔは となる。
例えば、基準雰囲気温度Ｔ。が５００℃のとき、温度変
化ΔＴが５０℃あると、誤差率は３チ程度となり、１２
４００期の場合は１２期もの測距誤差が生じる。この場
合距離ｔを短かくとれば、絶対誤差を小さくすることは
できるが、超音波センサに一般に使われているセラミッ
ク振動子はキュリ一点が低く（２００〜３００℃）耐熱
性が劣るため、何らかの熱保護が必要となる。しかしな
がら溶融金属の湯面レベルを測定する↓うな場合は、そ
の保護が難かしい。また音波の伝搬路中に温度分布があ
ると音波が屈折して、反射エコーがセンサ１に受波され
なくなり、レベル測定が不可能になる等の問題があった
。
化ΔＴが５０℃あると、誤差率は３チ程度となり、１２
４００期の場合は１２期もの測距誤差が生じる。この場
合距離ｔを短かくとれば、絶対誤差を小さくすることは
できるが、超音波センサに一般に使われているセラミッ
ク振動子はキュリ一点が低く（２００〜３００℃）耐熱
性が劣るため、何らかの熱保護が必要となる。しかしな
がら溶融金属の湯面レベルを測定する↓うな場合は、そ
の保護が難かしい。また音波の伝搬路中に温度分布があ
ると音波が屈折して、反射エコーがセンサ１に受波され
なくなり、レベル測定が不可能になる等の問題があった
。
この発明は、上記のような実情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、センサが熱の影響を受けない↓う
にすると共に、雰囲気温度の変化による影響を軽減する
ことにエリ、絶対誤差の小さい測定ができる超音波式レ
ベル計を提供しＬうとするものである。
あって、その目的は、センサが熱の影響を受けない↓う
にすると共に、雰囲気温度の変化による影響を軽減する
ことにエリ、絶対誤差の小さい測定ができる超音波式レ
ベル計を提供しＬうとするものである。
この発明の超音波式レベル計は、■（角形状の音響ガイ
ドの一端に超音波センナを設けると共に、ターゲットに
対向する他端に疑似ターゲットを設けたものである。
ドの一端に超音波センナを設けると共に、ターゲットに
対向する他端に疑似ターゲットを設けたものである。
以下この発明の一実施例を第２図、第３図により説明す
る。図中３は直角形状の音響ガイドで、直角屈曲部には
音波を直角方向に反射する反射板４が設けられている。
る。図中３は直角形状の音響ガイドで、直角屈曲部には
音波を直角方向に反射する反射板４が設けられている。
そしてこの音響ガイド３は、冷却媒体にエリ冷却される
２重構造となっており、冷却媒体の入口５ａ、出口５ｂ
が設けられている。また音響ガイド３の一端３ａには超
音波センサ１が設けられ、ターゲット２に対向する他端
３ｂには金属等の材料ででき九疑似ターゲット６が取付
けられている。
２重構造となっており、冷却媒体の入口５ａ、出口５ｂ
が設けられている。また音響ガイド３の一端３ａには超
音波センサ１が設けられ、ターゲット２に対向する他端
３ｂには金属等の材料ででき九疑似ターゲット６が取付
けられている。
１）は超音波センサ１にパルスを送る送信パルス発生器
、１２はセンサ１での受信波を増巾する増巾器、１３は
イ言号処理部である。
、１２はセンサ１での受信波を増巾する増巾器、１３は
イ言号処理部である。
而して、送信パルス発生器１１から発生した電気パルス
信号は超音波センサＩによって音響パルスに変換されて
空気中に送波される。この音波は音響ガイド３中を伝送
され、反射板４によって直角方向に向きを変えられて、
下向きにガイド３中を更に伝送される。そして伝送され
次音波の一部は疑似ターゲット６から反射されて超音波
センサ１−に受波され、ま九残りの音波は例えば溶融金
属湯面である高温ターゲット２で反射されて超音波セン
−９−１に受波される。即ち第４図に示す如く、疑似タ
ーゲット６からの第１エコーと、測定すべきターゲット
２からの第２エコーが超音波センサ１に受波される。そ
して、これら受信波は増巾器１２で増巾された後、信号
処理部１３によって第１エコーと第２エコーとの受波時
間差ｔｏ が測定され、ターゲット２までの距πｔｔ
＝０ｔ９／２が求められる。
信号は超音波センサＩによって音響パルスに変換されて
空気中に送波される。この音波は音響ガイド３中を伝送
され、反射板４によって直角方向に向きを変えられて、
下向きにガイド３中を更に伝送される。そして伝送され
次音波の一部は疑似ターゲット６から反射されて超音波
センサ１−に受波され、ま九残りの音波は例えば溶融金
属湯面である高温ターゲット２で反射されて超音波セン
−９−１に受波される。即ち第４図に示す如く、疑似タ
ーゲット６からの第１エコーと、測定すべきターゲット
２からの第２エコーが超音波センサ１に受波される。そ
して、これら受信波は増巾器１２で増巾された後、信号
処理部１３によって第１エコーと第２エコーとの受波時
間差ｔｏ が測定され、ターゲット２までの距πｔｔ
＝０ｔ９／２が求められる。
この場合、音響ガイド３は冷却媒体によって冷却されて
いるので、ガイド内雰囲気はほぼ一定に保ろことかでき
ガイド３内の音波の曲りは防止されてガイド３内を直進
し、ま交超音波センサ１薄く伝熱に工っで加熱されるの
で防止することができる。また超音波センサ１は直角形
状音響ガイド３の端部に設けられているので、高温ター
ゲット２から直接放射熱の影響を受けることはない。従
って、疑似ターゲット６が設けられている音響ガイド３
の端部を高温ターゲット２に近づけてレベル測定を行な
うことができるので、高温雰囲気の温度変動による測定
誤差の絶対値を小さくすることができる。また温度分布
による音波の屈折量も小さくなり反射波を音響ガイド中
に導きやすくなる。
いるので、ガイド内雰囲気はほぼ一定に保ろことかでき
ガイド３内の音波の曲りは防止されてガイド３内を直進
し、ま交超音波センサ１薄く伝熱に工っで加熱されるの
で防止することができる。また超音波センサ１は直角形
状音響ガイド３の端部に設けられているので、高温ター
ゲット２から直接放射熱の影響を受けることはない。従
って、疑似ターゲット６が設けられている音響ガイド３
の端部を高温ターゲット２に近づけてレベル測定を行な
うことができるので、高温雰囲気の温度変動による測定
誤差の絶対値を小さくすることができる。また温度分布
による音波の屈折量も小さくなり反射波を音響ガイド中
に導きやすくなる。
なお、音響ガイド３に空気の吹込口５ｃを第５図に示す
工うに設け、パージ空気を音速に影響を与えない和度に
流すことにエリ、音響ガイド３内の雰囲気を更に安定さ
せることができる。
工うに設け、パージ空気を音速に影響を与えない和度に
流すことにエリ、音響ガイド３内の雰囲気を更に安定さ
せることができる。
またこの発明のレベル計はガイドローラ上を進行する熱
延鋼板の板波度の測定等にも適用することができる。
延鋼板の板波度の測定等にも適用することができる。
この発明の超音波式レベル計は上記のようなものである
から、超音波センサが熱の影響を受けないようにするこ
とができ、また疑似ターゲットを測定ターゲットに近づ
けることができるので雰囲気温度の変化による影響を軽
減して絶対誤差の小さいレベル測定を行うことができる
。
から、超音波センサが熱の影響を受けないようにするこ
とができ、また疑似ターゲットを測定ターゲットに近づ
けることができるので雰囲気温度の変化による影響を軽
減して絶対誤差の小さいレベル測定を行うことができる
。
第１図は超音波式レベル測定の原理説明図、第２図及び
第３図はこの発明の一実施例を示すもので、第２図は直
角形状音響ガイドの説明図、第３図はこの音響ガイドを
組込んだ超音波式レベル計の概要構成説明図、第４図は
作用説明図、第５図は音響ガイドの変形例を示す説明図
である０ １・・・超音波センサ、２・・・ターゲット、３・・・
音響ガイド、４・・・反射板、６・・・疑似ターゲット
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図
第３図はこの発明の一実施例を示すもので、第２図は直
角形状音響ガイドの説明図、第３図はこの音響ガイドを
組込んだ超音波式レベル計の概要構成説明図、第４図は
作用説明図、第５図は音響ガイドの変形例を示す説明図
である０ １・・・超音波センサ、２・・・ターゲット、３・・・
音響ガイド、４・・・反射板、６・・・疑似ターゲット
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図
Claims (2)
- （１）直角形状の音響ガイドの一端に超音波センサを設
けると共に、ターゲットに対向する他端に疑似ターゲッ
トを設けてなる超音波式レベル計。 - （２）音響ガイドは冷却媒体に↓り冷却される２重構造
としたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の超音
波式レベル計０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189605A JPS5890129A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 超音波式レベル計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56189605A JPS5890129A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 超音波式レベル計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890129A true JPS5890129A (ja) | 1983-05-28 |
Family
ID=16244102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56189605A Pending JPS5890129A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 超音波式レベル計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890129A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471872A (en) * | 1994-01-07 | 1995-12-05 | Semitool, Inc. | Acoustic liquid level measuring apparatus |
| US5689265A (en) * | 1992-12-11 | 1997-11-18 | Endress & Hauser Gmbh & Co. | Device for measuring a level of material using microwaves |
| JP2007510140A (ja) * | 2003-10-15 | 2007-04-19 | アクセンサー エービー | 流体面高さ測定装置 |
| JP2010536028A (ja) * | 2007-08-07 | 2010-11-25 | アクセンサー エービー | 液位測定装置および液位測定方法 |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP56189605A patent/JPS5890129A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5689265A (en) * | 1992-12-11 | 1997-11-18 | Endress & Hauser Gmbh & Co. | Device for measuring a level of material using microwaves |
| US5471872A (en) * | 1994-01-07 | 1995-12-05 | Semitool, Inc. | Acoustic liquid level measuring apparatus |
| JP2007510140A (ja) * | 2003-10-15 | 2007-04-19 | アクセンサー エービー | 流体面高さ測定装置 |
| US7856876B2 (en) | 2003-10-15 | 2010-12-28 | Axsensor Ab | Fluid level measurement device |
| JP4689617B2 (ja) * | 2003-10-15 | 2011-05-25 | アクセンサー エービー | 流体面高さ測定装置 |
| KR101169103B1 (ko) * | 2003-10-15 | 2012-07-26 | 악센소르 아베 | 유체 수위 측정 장치 |
| JP2010536028A (ja) * | 2007-08-07 | 2010-11-25 | アクセンサー エービー | 液位測定装置および液位測定方法 |
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