JPS60111118A - 超音波式液面レベルセンサ - Google Patents

超音波式液面レベルセンサ

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Publication number
JPS60111118A
JPS60111118A JP21915183A JP21915183A JPS60111118A JP S60111118 A JPS60111118 A JP S60111118A JP 21915183 A JP21915183 A JP 21915183A JP 21915183 A JP21915183 A JP 21915183A JP S60111118 A JPS60111118 A JP S60111118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
liquid
liquid level
tank
receiver
Prior art date
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Pending
Application number
JP21915183A
Other languages
English (en)
Inventor
Kanji Ooya
大矢 寛二
Hideo Sofue
祖父江 英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Tokushu Togyo KK
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Nippon Tokushu Togyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd, Nippon Tokushu Togyo KK filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP21915183A priority Critical patent/JPS60111118A/ja
Publication of JPS60111118A publication Critical patent/JPS60111118A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating 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
    • G01F23/28Indicating 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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタンク内に収納されている液体の液面レベルが
所定値以上にあるが否かを超音波を利用して検出する超
音波式液面レベルセンサに関するものである。
この種、超音波を利用して液面レベルを検出する装置と
して第1図に概略的゛に示したように、タンクを内に収
納された液体Iの液面11 の上方外部に、超音波送波
器Tと超音波受波器Rを並設し、超音波送波器Tより液
面11 に向けて超音波パルスを放射し、これが液面1
1 に当たり反射パルスとして超音波受波器Rに到達す
るまでの往復時間を測定することによって液面レベルを
検出するものが知られているが、かかる装置は液面が常
に水平で安定している場合には有効であるが、液面が波
立、ている場合には超音波パルスが波面により乱反射さ
れて超音波受波器Rに正確に受信されず、従って自動車
や動力耕耘機などのように傾斜路面、凹凸路面の走行に
よりオイル、ガソリンなどの液体が揺動し易い液面の検
出には不適であった。
本発明は液体の揺動により液面が波立っている場合でも
液面レベルを精度よ(検出できる超音波式液面レベルセ
ンサを提供することを目的とする。
以下本発明を図面に従って説明する。
第2図は、液体lを収納したタンクtの底壁面の要所に
明けた透孔gに予め液密に挿設した雌栓よりなるセンサ
取付は用部材Sに、本発明の一実施例に係る超音波式レ
ベルセンサPSを取付けた態様を示す。前記超音波レベ
ルセンサPSにおいて、1は前記雌栓Sの内面に圧入に
より液密に嵌合された雄栓よりなる栓体で、タンクを内
に突出する内端面中央に凹部1aと、該凹部1aの内底
面と前記内端面の外周からそれぞれ栓体1の外端面に貫
通する一対の縦孔1b、1b′を有する。2は前記栓体
1の凹部1aに送波面を上向きにして収納保持された超
音波送波器で、金属またはプラスチックよりキャップ状
に成形したケース21の底面21aを送波面としてその
内面に圧電素子22を貼着し、ケース21の開口面に前
記圧電素子22の表裏電極22a、22bと金属細線2
5a、25bを介して電気的に導通する一対の端子24
a、24bを植設した蓋板23を液密的に封着し、更に
前記端子24a、24bに外部引出し用ケーブル26の
一端から露出した一対の導線26a、26bを接続する
と共にこの接続部分を防水塗料27で被覆したものであ
る。この送波器2の外部引出し用ケーブル26の他端は
前記栓体の一方の縦孔1bを通して専−出され外部に設
置した送信回路S1に接続され、これより発振信号を受
けてケース底面21a (送波面)より超音波パルスを
連続的または一定周期の間欠的に放射する。3は前記超
音波送波器2の送波面21aの上方にて受波面が送波面
と所定の距離を隔てて互いに対向するよう前記栓体1の
内端面に立設したL字形の支柱4に設けた保持孔4aに
嵌挿保持された超音波受波器で、前記超音波送波器2と
略同−構成をなし、31はキャンプ状ケース、31aは
受波面となるケース底面、32は圧電素子、32a、3
2bはその表裏面電極、33は蓋板、34a、34bは
端子、35a、35bは金属細線、36は外部引出し用
ケーブル、36a、36bは導線、37は防水塗料であ
る。前記ケーブル36の他端は前記栓体の他方の縦孔1
bより導出され外部に設置した受信回路S2に接続され
、ケース底面31a (受波面)より受けた超音波パル
スを電気信号に変換しこれを受信回路S2に給電する。
このように超音波送波器2及び受波器3を防水構造に構
成したのはこれらをタンクを内の液体l中に浸漬させる
処にあるが、このとき超音波送波器2と超音波受波器3
のいずれか一方を液体中にある検知すべき液面レベルラ
イン1zの上位に、他方を同ラインの下位に臨むように
配置し、本例では送波器2を下位、受波器3を上位にし
た配置した。またこれら両者の対向間隔寸法は送波器2
からの放射パルスに対して受波器3が高感度に応答する
ように液体の音速における半波長整数倍長さに相等しく
設定される。5は前記栓体1の凹部1aの内面と超音波
送波器2のケース21の外周面との間に配した環状のダ
ンパー、6は前記支柱4の保持孔4aとこれに嵌挿され
た超音波受波器3のケース31の外周面との間に配され
た環状のダンパーで、これらダンパー5,6はゴム等弾
性材よりなり、超音波送波器2の振動が栓体1及び支柱
4を通してタンクを側及び超音波受波器3側に漏れ出て
送受波特性を劣化したり、逆にタンクtに加えられた機
械的振動が超音波送波器2及び受波器3に伝播して断線
、素子割れ等の故障を生じないよう振動を吸収する。7
は前記超音波送波器2及び受波器3を外周より囲繞する
と共に開口端を栓体1の内端面側の外側面に嵌着した有
底筒状の金属保護筒で、外側面に複数の液流通孔7a・
・・を有する。この保護筒7はセンサの取扱いの際に超
音波送波器及び受波器が周囲の器物と接触して破損しな
いよう保護するが、必ずしも必要としない。
次に第3図と第4図はいずれも超音波送波器2と受波器
3を防水構造に構成する他の例を示し、第3図は栓体1
を中空状とし、その内部に送波面21aが内端面より露
出するよう超音波送波器2を環状のダンパー5を介して
保持すると共に送波器2及び受波器3のケーブル26及
び36の他端を導出した後、栓体内部を防水塗料27で
埋め、他方保護筒7の閉端面に孔7bを明け、その孔よ
り防水塗料37を充填して超音波受波器3の背部に形成
される空所を埋めた場合、第4図は栓体1と該栓体1の
内端面より立設した支柱4とを、電気絶縁性、低弾性、
防水性を有するゴム又はプシスチソクより一体に構成す
ると共に超音波送波器の送波面21a及び超音波受波器
の受波面31aを除いた他の部分を液密に被覆した場合
で、それ以外の構成は上記第2図実施例と同一である。
次に本発明の動作について説明するが、理解を容易にす
るため、本発明のレベルセンサと液体を収納するタンク
とを第5図のように概略的に図示して説明する。
いま、第5図Aのように、タンクを内の液体1が充分溝
たされ液面1.が検知すべき液面レベル94712以上
にあって、超音波送波器2及び受波器3が液体l で覆
われているとき、タンクtの外部に設置された送信回路
SI に接続された外部引出し用ケーブル26を通して
所定共振周波数の交番電圧が圧電素子22に印加される
と、圧電素子22はケース底面(送波面)21aと一体
になって振動し、送波面21aより超音波パルスが放射
され、放射された超音波パルスは液体lを透過して上方
にある超音波受波器3のケース底面31a(受渡面)に
当たり、受波面31aを共振させ、圧電素子32より大
きな信号レベルの出力を生じる。逆に液体lの消費に−
より液面1.が低下し遂に検知すべき液面レベルライン
12以下になって、超音波受波器3が空気中に解放され
たときはB図のように、超音波送波器2からの超音波放
射パルスは液体lを一旦、透過して液面11 に達する
が、液体、例えばオイルの音響インピーダンス(ρrc
+=40μbar/cIII−8ec)に比し空気の音
響インピーダンス(ρZ C1=1. 2X10ゞμb
ar/cIII−5ec)が極めて大きいため、大部分
が液面lと空気との境界面により反射され、空気中に解
放されている超音波受波器3の受渡面31aを十分共振
しないため信号レベルの小さい出力が発生する。このよ
うに超音波受波器3がらの信号レベルの大小によって受
信回路s2に含まれる電磁開閉器や警報器を作動し、例
えば、本発明を内燃機関のオイル検知に適用した場合は
オイルが規定の液面レベル以下になっているにも拘わら
す機関を始動するときその始動を停止したり、稼動中オ
イルが減って規定レベル以下になったとき直ちに機関を
停止する処の電磁開閉器を作動して機関の焼付は等の事
故を未然に防止することができるのである。
以上の通り、液体を収納したタンクの底壁面に設けられ
たセンサ取付は用部材に液密に嵌合する栓体に超音波パ
ルスを放射する防水構造の超音波送波器と、放射された
超音波パルスに応動して電気信号を生じる同じく防水構
造の超音波受波器とを、これらの送波面と受波面が所定
の距離を隔てて互いに対向するように保持し、前記栓体
をタンクのセンサ取付は部材に嵌合したとき、超音波送
波器と受波器が液体中にある検知すべき液面レベルライ
ンの上下に位置する如く構成してなる本発明の超音波式
液面レベルセンサによれば、液面がレベルライン以下に
なると上位に配置された超音波送波器または受渡器を空
気中に解放し、送波器と受渡器の対向面間に音響インピ
ーダンスを異にする液体と空気層を形成せしめ、この液
体と空気との境界面によりこれまで液体内を透過して受
波器に受信されていた超音波放射パルスを反射して受波
器への到達を妨げ、かかる超音波放射パルスの透過また
は反射により超音波受波器に生じる電気信号の変化によ
って液面が所定レベル以上にあるか否かを検出するもの
であるから、自動車や動力耕耘機のガソリン、オイル等
ように液面が揺動や波立ち易い場合でもこれの影響を全
(受けることなく、高精度に液面レベルを検知できると
いう効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第1図は超音波を利用して液面レベルを検出する従来装
置を説明するために挙げた概略図、第2図は本発明の一
実施例による液面レベルセンサをタンクに取付けた態様
を示し、Aは縦断正面図、BはA図イーイ線に沿って断
面とした平面図、第3図及び第4図は本発明の他の実施
例を前記第2図Aと同様にして示した縦断正面図である
。第5図は本発明の詳細な説明するために挙げた概略図
で、Aは液面が所定レベルライン以上にある状態、Bは
液面が所定レベルライン以下にある状態を示す。 ■・・・・・・栓体、2・・・・・・超音波送波器、2
1a・・・・・・送波面、3・・・・・・超音波受波器
、31a・・・・・・受波面、l・・・・・・液体、I
+ ・・・・・・液面、I2・・・・・・レベルライン
、t・・・・・・タンク、S・・・・・・センサ取付は
用部材SP・・・・・・レベルセンサ 特許出願人 日本特殊陶業株式会社 代表者 小川修次 第3 図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 液体を収納したタンクの底壁面に設けられたセンサ取付
    は用部材に液密に嵌合する栓体に超音波パルスを放射す
    る防水構造の超音波送波器と、放射された超音波パルス
    に応動して電気信号を生じる同じく防水構造の超音波受
    波器とを、これらの送波面と受波面が所定の距離を隔て
    て互いに対向するように保持し、前記栓体をタンクのセ
    ンサ取付は部材に嵌合したとき、超音波送波器と受波器
    が液体中にある検知すべき液面レベルラインの上下に位
    置する如く構成したことを特徴とする超音波式液面レベ
    ルセンサ。
JP21915183A 1983-11-21 1983-11-21 超音波式液面レベルセンサ Pending JPS60111118A (ja)

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JP21915183A JPS60111118A (ja) 1983-11-21 1983-11-21 超音波式液面レベルセンサ

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ID=16731001

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5243456A (en) * 1975-10-02 1977-04-05 Honeywell Inc Liquid level detector
JPS5646429A (en) * 1979-09-25 1981-04-27 Toshiba Corp Liquid level detecting device of reactor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5243456A (en) * 1975-10-02 1977-04-05 Honeywell Inc Liquid level detector
JPS5646429A (en) * 1979-09-25 1981-04-27 Toshiba Corp Liquid level detecting device of reactor

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