JPS61270683A - 光応用測定器 - Google Patents
光応用測定器Info
- Publication number
- JPS61270683A JPS61270683A JP11280985A JP11280985A JPS61270683A JP S61270683 A JPS61270683 A JP S61270683A JP 11280985 A JP11280985 A JP 11280985A JP 11280985 A JP11280985 A JP 11280985A JP S61270683 A JPS61270683 A JP S61270683A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calibration
- signal
- optical
- shutter
- optical waveguide
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野〕
本発明は、光導波路を用いて距離、レベル等を測定する
光距離計や光波レベル８１等に適用して好適な光応用測
定器に係わり、特に校正用信号を得る手段を改良した光
応用測定器に関づる。
光距離計や光波レベル８１等に適用して好適な光応用測
定器に係わり、特に校正用信号を得る手段を改良した光
応用測定器に関づる。
（発明の技術的背明どその問題点）
従来、目標物までの距離やタンクの液位を測定する場合
、所定周波数の光信号を光導波路に入射して所定の場所
まで伝送し、この光導波路の端部側に設置される光検出
部を介して被測定対象に送波し、その被測定対象からの
反射波を該検出部で検出して再び前記信号処理部へ伝送
することにより、距離、レベル等を測定している。
、所定周波数の光信号を光導波路に入射して所定の場所
まで伝送し、この光導波路の端部側に設置される光検出
部を介して被測定対象に送波し、その被測定対象からの
反射波を該検出部で検出して再び前記信号処理部へ伝送
することにより、距離、レベル等を測定している。
第４図は、従来、一般的に使用されている液位測定器の
構成を示す図である。この機器は、波長の異なる光信号
を発光する測定用発光源および校正用発光源を有Ｅノ、
かつ校正処理および所定の演算処理を実行する信号処理
部１と、この２つの発光源に対応して設けられ、所定の
場所まで前記発光源からの光信号を伝送する光導波路２
と、この光導波路２の他端側に設置され、信号処理部１
からの光信号を所定方向に送波し、かつその反射波を受
けて前記信号処理部１へ伝送する光検出部３等よりなっ
ている。４は投受光部、５はプリズム、６は大形タンク
、７はタンク内の液位面を示す。
構成を示す図である。この機器は、波長の異なる光信号
を発光する測定用発光源および校正用発光源を有Ｅノ、
かつ校正処理および所定の演算処理を実行する信号処理
部１と、この２つの発光源に対応して設けられ、所定の
場所まで前記発光源からの光信号を伝送する光導波路２
と、この光導波路２の他端側に設置され、信号処理部１
からの光信号を所定方向に送波し、かつその反射波を受
けて前記信号処理部１へ伝送する光検出部３等よりなっ
ている。４は投受光部、５はプリズム、６は大形タンク
、７はタンク内の液位面を示す。
しかして、ｊス十のような機器においては、前記各発光
源より波長の異なる光信号を各光導波路２の一端に大剣
し、この光導波路２を用いて所定の場所まで伝送した後
、その光導波路１１１！端側の光検出部３つまり投受光
部４より被測定対象側へ送波する。ここで、校正のため
の光信号はプリズム５によ１１反６１されて対応づる光
導波路２を介して校正用信号とし′（信号処理部１に送
られでくる。一方、測定のための光信号は人形タンク６
内の液位面により反帽されて対応する光導波路２を介し
て測定信号として信号処理部１に送られ−Ｃくる。そこ
で、信号処理部１は、校正信号を用いて測定系の器差校
正を行ない貞の測定値を得、これを適宜信号変換して液
位を得るものである。
源より波長の異なる光信号を各光導波路２の一端に大剣
し、この光導波路２を用いて所定の場所まで伝送した後
、その光導波路１１１！端側の光検出部３つまり投受光
部４より被測定対象側へ送波する。ここで、校正のため
の光信号はプリズム５によ１１反６１されて対応づる光
導波路２を介して校正用信号とし′（信号処理部１に送
られでくる。一方、測定のための光信号は人形タンク６
内の液位面により反帽されて対応する光導波路２を介し
て測定信号として信号処理部１に送られ−Ｃくる。そこ
で、信号処理部１は、校正信号を用いて測定系の器差校
正を行ない貞の測定値を得、これを適宜信号変換して液
位を得るものである。
しかし、数十のような液位測定器は、測定波長とは別に
新たに校正用波長を１波長増やして校正処理を行ってい
るために、信号処理部１に２つの発光源を用意ケる必要
があり、それに伴って光導波路２の数も多くなり、ざら
に信号処理部１および光検出部３が複雑化し、」ス］〜
的にも高価になる欠点がある。
新たに校正用波長を１波長増やして校正処理を行ってい
るために、信号処理部１に２つの発光源を用意ケる必要
があり、それに伴って光導波路２の数も多くなり、ざら
に信号処理部１および光検出部３が複雑化し、」ス］〜
的にも高価になる欠点がある。
また、以上のような校正手段は、測定用および校正用の
光信号がイれぞれ別々の光導波路お」：ひ発光源を用い
て行っているため、校正処理が正確に行われておらず、
結果どして誤差を含んだ状態で液位を測定してしまう欠
点がある。
光信号がイれぞれ別々の光導波路お」：ひ発光源を用い
て行っているため、校正処理が正確に行われておらず、
結果どして誤差を含んだ状態で液位を測定してしまう欠
点がある。
（発明の目的）
本弁明は上記実情に鑑みてなされたもので、構成簡単に
して安価に校正信号が得られ、かつ正確に校正処理を行
ない得る光応用測定器を提供Ｊることにある。
して安価に校正信号が得られ、かつ正確に校正処理を行
ない得る光応用測定器を提供Ｊることにある。
（発明の概要）
本発明は、光検出部またはこの光検出部近傍に反射体付
ぎ校正シャッタを配置し、同一波長の光信号および同一
の光伝送路を用いて校正信号おにび測定信号を取得する
ことにより、正確に枚■処理を行う光応用測定器である
。
ぎ校正シャッタを配置し、同一波長の光信号および同一
の光伝送路を用いて校正信号おにび測定信号を取得する
ことにより、正確に枚■処理を行う光応用測定器である
。
（発明の実施例）
以下、本発明の一実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。第１図は機器全体の模式的構成を示
し、第２図は信号処理部の構成を示し、第３図は反射体
付き校正シャッタの概略構成を示す図である。これらの
図において１０は所定の波長をもった光信号を出射し、
この光信号の反射波を受信して演紳により校正および測
定処理を行う信号処理部である。この信号処理部は、例
えば第２図に示すように基準周波数信号を発生する基準
信号発生部１１、この発生部１１から出力される信号を
ある周波数信号で変調する変調手段１２、この変調手段
１２によって変調された被変調信号を受けて光を発生ず
る発光源１３のほか、光信号を受信して電気信号に変換
４る受光部１４、この受光部１４からの出力を前記ある
周波数信号を用いＣ復調する復調手段１５、前記基準信
号と復調後の信号とを用いて位相差を検出する位相差検
出部１６、校正処理および適宜な信号に変換する信＠疫
換手段１７等を有するものである。
参照して説明する。第１図は機器全体の模式的構成を示
し、第２図は信号処理部の構成を示し、第３図は反射体
付き校正シャッタの概略構成を示す図である。これらの
図において１０は所定の波長をもった光信号を出射し、
この光信号の反射波を受信して演紳により校正および測
定処理を行う信号処理部である。この信号処理部は、例
えば第２図に示すように基準周波数信号を発生する基準
信号発生部１１、この発生部１１から出力される信号を
ある周波数信号で変調する変調手段１２、この変調手段
１２によって変調された被変調信号を受けて光を発生ず
る発光源１３のほか、光信号を受信して電気信号に変換
４る受光部１４、この受光部１４からの出力を前記ある
周波数信号を用いＣ復調する復調手段１５、前記基準信
号と復調後の信号とを用いて位相差を検出する位相差検
出部１６、校正処理および適宜な信号に変換する信＠疫
換手段１７等を有するものである。
２１は光導波路であり、その一端側には前記信号処理部
１０が設けられ、他端側には光検出部２２が設置ｊられ
ている。この光検出部２２は、例えば人形タンク２３の
上部に設置され、信号処理部１０から光導波路２１を介
して伝送されてくる光信号をタンク内部の液位面２４側
へ送波し、この液位面２４により反射されてくる反射波
を検出して再び前記信号処理部１０へ伝送する機能を持
っている。なお、この光検出部２２は光を送受波ｊる投
受光部２５を持っている。
１０が設けられ、他端側には光検出部２２が設置ｊられ
ている。この光検出部２２は、例えば人形タンク２３の
上部に設置され、信号処理部１０から光導波路２１を介
して伝送されてくる光信号をタンク内部の液位面２４側
へ送波し、この液位面２４により反射されてくる反射波
を検出して再び前記信号処理部１０へ伝送する機能を持
っている。なお、この光検出部２２は光を送受波ｊる投
受光部２５を持っている。
２６は反射体付き校正シャッタであって、これは光検出
部２２内または光検出部近傍例えばタンク内部の光路線
上に突没自在に配置され、校正時には投受光部２５より
出射される光を連えぎる様に突出させ、測定時には投受
光部２５より出射される光信号路から＃ｌ！１５２させ
るものである。２７はシャッタ駆動部である。なお、こ
のシャッタ駆動手段は、例えば信号処理部１０等から電
気的な制紳信号をシャッタ駆動部２７に送出し、該駆動
部２７の電磁コイルを励磁（オン）または消磁（オフ）
させて校正シャッタ２６を駆動するが、例えば危険雰囲
気場所等にお１プる被測定対象の測定の場合には空気圧
を用いて駆動するようにする。
部２２内または光検出部近傍例えばタンク内部の光路線
上に突没自在に配置され、校正時には投受光部２５より
出射される光を連えぎる様に突出させ、測定時には投受
光部２５より出射される光信号路から＃ｌ！１５２させ
るものである。２７はシャッタ駆動部である。なお、こ
のシャッタ駆動手段は、例えば信号処理部１０等から電
気的な制紳信号をシャッタ駆動部２７に送出し、該駆動
部２７の電磁コイルを励磁（オン）または消磁（オフ）
させて校正シャッタ２６を駆動するが、例えば危険雰囲
気場所等にお１プる被測定対象の測定の場合には空気圧
を用いて駆動するようにする。
２８は支点を示す。
次に、以上のように構成された測定器の作用をび２明す
る。先ず、通常の液位測定時には、シャッタ駆動部２７
をオフざＵて光路トより校正シャッタ２６をＭ脱させ、
この状態において信号処理部１０の発光源１３より所定
波長をもった光信号を光導波路２１の一端側に入射する
。そうすると、この光信号は光導波路２１を通って該光
導波路他端側の光検出部２２に送られ、ここで投受光部
２ｂよりタンク２３内の液位面２４側へ出射される。こ
こで、出射光は液位面２４により反射されτ投受先部２
５で受光され、光導波路２１の他端側Ｊ、り再度入射さ
れて信号処理部１ｏ側へ伝送される。この信号処理部１
ｏは発光源１３より出射される信号と前記液位面２４か
ら反射されてくる反射波信号とを位相差検出部１６によ
り位相比較し、この位相比較によって１ｑられた位相差
を信号変換子ｇ１１７にＪ、り所定の演算式に基づいて
演算し液位を求めるものである。
る。先ず、通常の液位測定時には、シャッタ駆動部２７
をオフざＵて光路トより校正シャッタ２６をＭ脱させ、
この状態において信号処理部１０の発光源１３より所定
波長をもった光信号を光導波路２１の一端側に入射する
。そうすると、この光信号は光導波路２１を通って該光
導波路他端側の光検出部２２に送られ、ここで投受光部
２ｂよりタンク２３内の液位面２４側へ出射される。こ
こで、出射光は液位面２４により反射されτ投受先部２
５で受光され、光導波路２１の他端側Ｊ、り再度入射さ
れて信号処理部１ｏ側へ伝送される。この信号処理部１
ｏは発光源１３より出射される信号と前記液位面２４か
ら反射されてくる反射波信号とを位相差検出部１６によ
り位相比較し、この位相比較によって１ｑられた位相差
を信号変換子ｇ１１７にＪ、り所定の演算式に基づいて
演算し液位を求めるものである。
一方、器差校正時には、シャッタ駆動部２７により校正
シャッタ２６が光路を遮ぎるように設定する。この状態
において信号処理部１ｏの発光源１３より前記測定波長
と同一の光信号を光導波路２１の一端側に入射する。そ
うすると、この光信号は光導波路２１を通って該光導波
路他端側の光検出部２２に送られ、ここで投受光部２５
よりタンク２３内の液位面２４側へ出射される。この投
受光部２５より出射された光信号は校正シャッタ２６に
より反射されて再び投受光部２５に戻り、ここから光導
波路２１の他端に入射されて信号処理部１０側へ伝送さ
れる。この信号処理部１０は、測定時と同様に発光源１
３より出射される信号と前記液位面２４から反射されて
くる反射波信号とを位相差検出部１６により位相比較し
、この位相比較によって得られた位相差を信号変換手段
１７により所定の演算式に基づいて演算し校正信号を求
めるものである。このようにして校正信号を得た後、前
記シャッタ駆動部２７に制御信号を送出し、反射体付き
校正シャッタ２６を光路から離脱させて測定時の状態に
戻す。校正信号は一時保持されて校正処理のために使用
される。
シャッタ２６が光路を遮ぎるように設定する。この状態
において信号処理部１ｏの発光源１３より前記測定波長
と同一の光信号を光導波路２１の一端側に入射する。そ
うすると、この光信号は光導波路２１を通って該光導波
路他端側の光検出部２２に送られ、ここで投受光部２５
よりタンク２３内の液位面２４側へ出射される。この投
受光部２５より出射された光信号は校正シャッタ２６に
より反射されて再び投受光部２５に戻り、ここから光導
波路２１の他端に入射されて信号処理部１０側へ伝送さ
れる。この信号処理部１０は、測定時と同様に発光源１
３より出射される信号と前記液位面２４から反射されて
くる反射波信号とを位相差検出部１６により位相比較し
、この位相比較によって得られた位相差を信号変換手段
１７により所定の演算式に基づいて演算し校正信号を求
めるものである。このようにして校正信号を得た後、前
記シャッタ駆動部２７に制御信号を送出し、反射体付き
校正シャッタ２６を光路から離脱させて測定時の状態に
戻す。校正信号は一時保持されて校正処理のために使用
される。
従って、以上のような実施例の構成によれば、発光源１
３および光導波路２１等が１つの伝送系ですむので、信
号処理を含めて機器全体の構成が非常に筒中になり、］
ス１〜的にも安価に実現できる。また、測定系の不測器
差（ま信号処理部１０、光導波路２１および光検出部２
２等によって生じ、そのうち光導波路２１の信号損失は
濃度変化や曲り等によって異なるものであるが、本機器
にあっては校正時と測定時が同じ測定系を用いて光を伝
送し校正信号および測定信号を得るようにしているので
、かかる不測器差に関しては校正によって確実に除去で
きて真の測定値を得ることができる。
３および光導波路２１等が１つの伝送系ですむので、信
号処理を含めて機器全体の構成が非常に筒中になり、］
ス１〜的にも安価に実現できる。また、測定系の不測器
差（ま信号処理部１０、光導波路２１および光検出部２
２等によって生じ、そのうち光導波路２１の信号損失は
濃度変化や曲り等によって異なるものであるが、本機器
にあっては校正時と測定時が同じ測定系を用いて光を伝
送し校正信号および測定信号を得るようにしているので
、かかる不測器差に関しては校正によって確実に除去で
きて真の測定値を得ることができる。
また、反射体付き校正シャッタ２６を空気圧で制卸する
構成とすれば、危険雰囲気場所などにおいても充分使用
し得、さらに遠隔地から制卸可能であるため前記危険雰
囲気場所、高所場所および隘路場所等に設置した場合で
も確実に校正処理を行って所定の対象物を測定すること
ができる。
構成とすれば、危険雰囲気場所などにおいても充分使用
し得、さらに遠隔地から制卸可能であるため前記危険雰
囲気場所、高所場所および隘路場所等に設置した場合で
も確実に校正処理を行って所定の対象物を測定すること
ができる。
なお、上記実施例における信号処理部１ｏは変復調手段
１２．１５を用いて光信号を送受するようにしたが、基
準信号を直接発光源１３に供給し一〇− て光信号を送出しかつ受光部１４で受光してその変換さ
れた電気信号を位相差検出部１６に加える構成でもよく
、要は位相差が確実かつ正確に検出できる構成であれば
よい。また、校正シャッタ２６はその一例として第３図
に示しているが、その形態、操作方法等については種々
考えられるものである。本機器において特に重要なこと
は、校正シャッタ２６が通常一般的に使用しているシャ
ッタとしての機能のみならず、そのシャッタ本体に光反
射体を付加して光信号を反射させる機能を持たせたこと
にあることは言うまでもない。
１２．１５を用いて光信号を送受するようにしたが、基
準信号を直接発光源１３に供給し一〇− て光信号を送出しかつ受光部１４で受光してその変換さ
れた電気信号を位相差検出部１６に加える構成でもよく
、要は位相差が確実かつ正確に検出できる構成であれば
よい。また、校正シャッタ２６はその一例として第３図
に示しているが、その形態、操作方法等については種々
考えられるものである。本機器において特に重要なこと
は、校正シャッタ２６が通常一般的に使用しているシャ
ッタとしての機能のみならず、そのシャッタ本体に光反
射体を付加して光信号を反射させる機能を持たせたこと
にあることは言うまでもない。
（発明の効果）
以上詳記したように本発明によれば、光導波路端部の光
検出部側またはその近１脅に反射体付き校正シャッタを
配置し、光検出部からの光信号を反射するように作用さ
せて校正信号を得るようにしたので、同一の発光源およ
び光導波路を用いて測定信号および校正信号を得ること
が可能となり、器差の校正手段が簡単な構成により実現
でき、しかも測定信号を取得する測定系と同一系を用い
て＝１０− 校正信号を得ることから正確な校正信号が得られ、よっ
て校正処理を高精度に行い得る光応用測定器を提供でき
る。
検出部側またはその近１脅に反射体付き校正シャッタを
配置し、光検出部からの光信号を反射するように作用さ
せて校正信号を得るようにしたので、同一の発光源およ
び光導波路を用いて測定信号および校正信号を得ること
が可能となり、器差の校正手段が簡単な構成により実現
でき、しかも測定信号を取得する測定系と同一系を用い
て＝１０− 校正信号を得ることから正確な校正信号が得られ、よっ
て校正処理を高精度に行い得る光応用測定器を提供でき
る。
第１図ないし第３図は本発明に係わる光応用測定器の一
実施例を説明するためのもので、第１図は本弁明機器の
全体構成を示す模式図、第２図は信号処理部の一員体例
を示すブロック図、第３図は反射体付き校正シャッタの
説明図、第４図は従来機器の全体構成を示す模式図であ
る。 １０・・・信号処理部、１３・・・発光源、１４・・・
受光部、１６・・・位相差検出部、１７・・・信号変換
手段、２１・・・光導波路、２２・・・光検出部、２３
・・・タンク、２４・・・液位面、２５・・・投受光部
、２６・・・反射体付ぎ校正シャッタ。
実施例を説明するためのもので、第１図は本弁明機器の
全体構成を示す模式図、第２図は信号処理部の一員体例
を示すブロック図、第３図は反射体付き校正シャッタの
説明図、第４図は従来機器の全体構成を示す模式図であ
る。 １０・・・信号処理部、１３・・・発光源、１４・・・
受光部、１６・・・位相差検出部、１７・・・信号変換
手段、２１・・・光導波路、２２・・・光検出部、２３
・・・タンク、２４・・・液位面、２５・・・投受光部
、２６・・・反射体付ぎ校正シャッタ。
Claims (1)
- 光導波路の一端側に信号処理部を設け、該光導波路の他
端側に光検出部を設けるとともに、この光検出部または
この光検出部近傍に反射体付き校正シャッタを配置し、
前記校正シャッタをオン・オフ制御し、かつ前記信号処
理部より所定周波数の光信号を前記光導波路に入射して
校正用信号および測定信号を得るようにしたことを特徴
とする光応用測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11280985A JPS61270683A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 光応用測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11280985A JPS61270683A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 光応用測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61270683A true JPS61270683A (ja) | 1986-11-29 |
Family
ID=14596071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11280985A Pending JPS61270683A (ja) | 1985-05-25 | 1985-05-25 | 光応用測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61270683A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03125926A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-29 | Sokkisha Co Ltd | 体積測定装置 |
| WO1997001745A1 (de) * | 1995-06-29 | 1997-01-16 | Deutsche Automaten- Und Getränkemaschinen (Dagma) Zweigniederlassung Der Wittenborg Automaten Gmbh | Leer-erkennung eines vorratsbehälters bei dosiersystemen |
| CN103185619A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 深圳市蓝韵实业有限公司 | 用于液体体积精确定量的计量方法及计量装置 |
| CN107923784A (zh) * | 2015-08-11 | 2018-04-17 | 恩德莱斯和豪瑟尔两合公司 | 雷达填充水平测量装置 |
| JP2020095038A (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | アナログ ディヴァイスィズ インク | 飛行時間型深度画像化システムの内蔵較正 |
| US11961257B2 (en) | 2018-12-12 | 2024-04-16 | Analog Devices, Inc. | Built-in calibration of time-of-flight depth imaging systems |
-
1985
- 1985-05-25 JP JP11280985A patent/JPS61270683A/ja active Pending
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