JPS6350645B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6350645B2 JPS6350645B2 JP56503140A JP50314081A JPS6350645B2 JP S6350645 B2 JPS6350645 B2 JP S6350645B2 JP 56503140 A JP56503140 A JP 56503140A JP 50314081 A JP50314081 A JP 50314081A JP S6350645 B2 JPS6350645 B2 JP S6350645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating member
- vibrating
- vibrator
- container
- center
- 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.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
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
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
-
- 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
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
- G01F23/2967—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S367/00—Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
- Y10S367/908—Material level detection, e.g. liquid level
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は容器内に充填された物質の定量を検知
し監視するための装置に関する。
し監視するための装置に関する。
＜従来技術及びその問題点＞
この種の容器内充填物質の定量検知監視装置は
公知である。これら装置は、振動エネルギーがパ
ルス伝播によつて振動装置から充填物質へと伝達
され、かくして振動装置における振動が減衰され
るという効果を応用するものである。
公知である。これら装置は、振動エネルギーがパ
ルス伝播によつて振動装置から充填物質へと伝達
され、かくして振動装置における振動が減衰され
るという効果を応用するものである。
ドイツ特許第582760号及びイギリス特許第
1013186号に示される装置によれば、共振周波数
で曲げ振動を励起された振動棒を管理すべき容器
内に突入せしめ、充填物質との接触によつてその
振動を減衰させ、この振動変化によつて充填レベ
ルを検知しようとるものである。
1013186号に示される装置によれば、共振周波数
で曲げ振動を励起された振動棒を管理すべき容器
内に突入せしめ、充填物質との接触によつてその
振動を減衰させ、この振動変化によつて充填レベ
ルを検知しようとるものである。
しかしながら、これらの充填レベル測定装置
は、単一の振動棒がその取付部及び容器壁に対し
て著しい交番応力を及ぼすため、振動エネルギー
が振動棒から容器壁へと伝達されてしまうという
欠点を有している。このエネルギー損失の故に、
振動励起システムは振動を維持するに充分な高出
力のものとして設計されなければならない。この
ことは、一方において、振動装置が軽量充填物質
と接触した場合における減衰効果が十分に現れな
いことをもたらし、従つて厳密な定量管理を不可
能ならしめる。
は、単一の振動棒がその取付部及び容器壁に対し
て著しい交番応力を及ぼすため、振動エネルギー
が振動棒から容器壁へと伝達されてしまうという
欠点を有している。このエネルギー損失の故に、
振動励起システムは振動を維持するに充分な高出
力のものとして設計されなければならない。この
ことは、一方において、振動装置が軽量充填物質
と接触した場合における減衰効果が十分に現れな
いことをもたらし、従つて厳密な定量管理を不可
能ならしめる。
従つて、単一の振動棒の代わりに、並列された
２本の振動棒を容器内に挿入する提案がなされ
た。これら２本の振動棒は取付部にて１本のクロ
スバーに連結され、反対方向に曲げ振動するよう
構成されている（ドイツ特許公告公報第1773815
号）。音叉の如く設計されたこの装置は、単一の
振動棒を有する測定装置と比較して極めて大型で
複雑な構造となるだけでなく、とりわけ粒状物や
繊維状物が充填されている場合には２本の振動棒
の間に詰まつてしまい、誤つた計測結果をもたら
すという重大な欠点を有していた。
２本の振動棒を容器内に挿入する提案がなされ
た。これら２本の振動棒は取付部にて１本のクロ
スバーに連結され、反対方向に曲げ振動するよう
構成されている（ドイツ特許公告公報第1773815
号）。音叉の如く設計されたこの装置は、単一の
振動棒を有する測定装置と比較して極めて大型で
複雑な構造となるだけでなく、とりわけ粒状物や
繊維状物が充填されている場合には２本の振動棒
の間に詰まつてしまい、誤つた計測結果をもたら
すという重大な欠点を有していた。
出願人は、上記したような実情に鑑み、同一の
共振周波数を有する２つのねじり振動子を同軸上
に一方を他方の背後に重ね合わせて配置し、これ
ら２つのねじり振動子を反対方向に励振せしめて
充填レベルを決定する装置を開発した（特開昭55
―124020号公報）。この装置における利点は、振
動エネルギーを容器壁に伝達させることがなく、
また複雑な構造を必要としないことである。
共振周波数を有する２つのねじり振動子を同軸上
に一方を他方の背後に重ね合わせて配置し、これ
ら２つのねじり振動子を反対方向に励振せしめて
充填レベルを決定する装置を開発した（特開昭55
―124020号公報）。この装置における利点は、振
動エネルギーを容器壁に伝達させることがなく、
また複雑な構造を必要としないことである。
しかしながら、この装置においては、２本の振
動子の振動軸がその軸方向に離隔して設けられて
おり、従つて、振動装置の僅か約４分の１が容器
内充填物質と接触し得るのみであり、厳密な定量
検知及び監視を行うには未だ不十分であつた。
動子の振動軸がその軸方向に離隔して設けられて
おり、従つて、振動装置の僅か約４分の１が容器
内充填物質と接触し得るのみであり、厳密な定量
検知及び監視を行うには未だ不十分であつた。
＜問題点を解決するための手段及び作用＞
そこで本発明は、容器内充填物質と接触する振
動質量を最大化し、もつて該容器内充填物質の定
量検知の精度もしくは感度を大幅に向上させるこ
とを目的として開発された。
動質量を最大化し、もつて該容器内充填物質の定
量検知の精度もしくは感度を大幅に向上させるこ
とを目的として開発された。
かかる目的を達成するために創案された本発明
による容器内充填物質の定量検知監視装置は、同
一の共振周波数で反対方向に振動する２つの振動
子を有し、これら２つの振動子の一方が容器内充
填物質と接触した際に生ずる振動減衰を検知する
ものであつて、これら２つの振動子が同軸状に配
置された管状の外側振動部材と棒状の内側振動部
材とより構成され、該外側振動部材が該内側振動
部材の大半部を包囲するよう構成されているこ
と、容器壁に固されるべき基体部に上記外側振動
部材が振動膜を介して連結されると共に、該基体
部の中心に上記内側振動部材が埋設されているこ
と、上記外側振動部材が上記振動膜の中心を振動
膜として振動可能であり、上記内側振動部材は縮
径部を有しており該内側振動部材が該縮径部の中
心を振動軸として振動可能であるよう構成され、
しかもこれら外側及び内側の振動部材の振動軸が
一致していること、上記外側振動部材の上記振動
膜において振動を励起せしめる手段が配置され、
該励振手段によつて該外側振動部材を一の方向に
振動せしめると共に、これに伴つて上記内側振動
部材がこれと反対方向に振動されるものであるこ
と、上記外側振動部材が容器内充填物質と接触し
た際に生ずる振動減衰を検知する手段が、該外側
振動部材の上記振動膜上において、上記励振手段
と対向して配置されていること、を特徴としてい
る。
による容器内充填物質の定量検知監視装置は、同
一の共振周波数で反対方向に振動する２つの振動
子を有し、これら２つの振動子の一方が容器内充
填物質と接触した際に生ずる振動減衰を検知する
ものであつて、これら２つの振動子が同軸状に配
置された管状の外側振動部材と棒状の内側振動部
材とより構成され、該外側振動部材が該内側振動
部材の大半部を包囲するよう構成されているこ
と、容器壁に固されるべき基体部に上記外側振動
部材が振動膜を介して連結されると共に、該基体
部の中心に上記内側振動部材が埋設されているこ
と、上記外側振動部材が上記振動膜の中心を振動
膜として振動可能であり、上記内側振動部材は縮
径部を有しており該内側振動部材が該縮径部の中
心を振動軸として振動可能であるよう構成され、
しかもこれら外側及び内側の振動部材の振動軸が
一致していること、上記外側振動部材の上記振動
膜において振動を励起せしめる手段が配置され、
該励振手段によつて該外側振動部材を一の方向に
振動せしめると共に、これに伴つて上記内側振動
部材がこれと反対方向に振動されるものであるこ
と、上記外側振動部材が容器内充填物質と接触し
た際に生ずる振動減衰を検知する手段が、該外側
振動部材の上記振動膜上において、上記励振手段
と対向して配置されていること、を特徴としてい
る。
＜実施例＞
本願添付図面第１図には本発明による容器内充
填物質の定量検知監視装置の第一実施例が示され
ている。
填物質の定量検知監視装置の第一実施例が示され
ている。
この装置においては、外側振動子１０と内側振
動子１２とが同軸上に配置され、且つ内側振動子
１２の大半が外側振動子１０に包囲されて構成さ
れている。外側振動子１０は概ね管状をなし、内
側振動子１２は概ね棒状をなしている。外側振動
子１０の先端部は図示されてはいないがパドル状
に平らに押し潰されており、これにより定量管理
をする上でより高い感度が得られる。外側振動子
１０の上端部は外側に延長するフランジないし振
動膜１４に連結され、振動膜１４が基体部１６の
周側に連結されている。基体部１６の周縁には螺
刻部が設けられ、これを介して装置が容器壁に固
定されるようになつている。一方、内側振動子は
基体部１６の中心に埋設され、その直下において
縮径部１７が、外側振動子１０における振動膜１
４と同一レベルに設けられている。
動子１２とが同軸上に配置され、且つ内側振動子
１２の大半が外側振動子１０に包囲されて構成さ
れている。外側振動子１０は概ね管状をなし、内
側振動子１２は概ね棒状をなしている。外側振動
子１０の先端部は図示されてはいないがパドル状
に平らに押し潰されており、これにより定量管理
をする上でより高い感度が得られる。外側振動子
１０の上端部は外側に延長するフランジないし振
動膜１４に連結され、振動膜１４が基体部１６の
周側に連結されている。基体部１６の周縁には螺
刻部が設けられ、これを介して装置が容器壁に固
定されるようになつている。一方、内側振動子は
基体部１６の中心に埋設され、その直下において
縮径部１７が、外側振動子１０における振動膜１
４と同一レベルに設けられている。
これら２つの振動子１０，１２は共通の振動軸
２０を持つよう設計されている。この振動軸２０
は振動膜１４の中心に位置し、従つて振動子１
０，１２の共通軸心上に位置する。更に、これら
振動子１０，１２は等しい質量と共通の重心２２
を持つ。振動膜１４と縮径部１７のバネ力によ
り、外側振動子１０と内側振動子１２とによつて
それぞれ振動軸２０のまわりに励起されたねじれ
モーメントＭ１とＭ２とが互いに相殺される。
２０を持つよう設計されている。この振動軸２０
は振動膜１４の中心に位置し、従つて振動子１
０，１２の共通軸心上に位置する。更に、これら
振動子１０，１２は等しい質量と共通の重心２２
を持つ。振動膜１４と縮径部１７のバネ力によ
り、外側振動子１０と内側振動子１２とによつて
それぞれ振動軸２０のまわりに励起されたねじれ
モーメントＭ１とＭ２とが互いに相殺される。
このようにして、２つの振動子１０，１２が同
一の共振周波数で振動することが保証される。振
動子の共振周波数で脈動する直流電流によつて励
起される圧電素子２３であることころの電気／機
械変換器が、起動システムとして用いられる。圧
電素子２３は振動膜１４の一側に配置される。圧
電素子２３に直流電流が与えられてその直径方向
にパルス伸長または縮小がなされると、これが機
械的エネルギーに変換されて振動膜１４の該一側
を同様に伸長または縮小させ、もつて外側振動子
１０を振動させる。振動エネルギーは、一方、基
体部１６を経て内側振動子１２に伝達され、この
結果内側振動子１２はその慣性によつて外側振動
子１０とは反対方向に振動することとなる。これ
は、基体部１６及び容器壁の剛性と質量とがそれ
ぞれ無限大であるとは考えられないからである。
もしもこれらが無限大の質量を持つと仮定されれ
ば、振動エネルギーはこれら部分に全て吸収さ
れ、内側振動子１２の振動は励起されず静止した
ままとなろう。
一の共振周波数で振動することが保証される。振
動子の共振周波数で脈動する直流電流によつて励
起される圧電素子２３であることころの電気／機
械変換器が、起動システムとして用いられる。圧
電素子２３は振動膜１４の一側に配置される。圧
電素子２３に直流電流が与えられてその直径方向
にパルス伸長または縮小がなされると、これが機
械的エネルギーに変換されて振動膜１４の該一側
を同様に伸長または縮小させ、もつて外側振動子
１０を振動させる。振動エネルギーは、一方、基
体部１６を経て内側振動子１２に伝達され、この
結果内側振動子１２はその慣性によつて外側振動
子１０とは反対方向に振動することとなる。これ
は、基体部１６及び容器壁の剛性と質量とがそれ
ぞれ無限大であるとは考えられないからである。
もしもこれらが無限大の質量を持つと仮定されれ
ば、振動エネルギーはこれら部分に全て吸収さ
れ、内側振動子１２の振動は励起されず静止した
ままとなろう。
検知システムもまた、起動システムと同様に、
圧電素子２４であるところの電気／機械変換器を
用いている。この圧電素子２４は、圧電素子２３
とは反対側３０において振動膜１４上に配置され
ている。圧電素子２４は、外側振動子１０の振動
に付随して生ずる振動膜１４，３０の振動を受
け、その機械的エネルギーを電気的エネルギーに
変換してパルス直流電圧を生ずる。このパルス電
圧は、外側振動子１０が容器内充填物質と非接触
である間は、圧電素子２３におけるパルス電圧に
対応するレベルであるが、容器内充填物質との接
触によつて該振動子１０の振動が減衰されると、
圧電素子２３における電圧レベルよりも降下す
る。この圧電素子２３，２４間の電圧レベルの相
違が検出されたとき、対応する信号がコンピユー
タ等の管理部（図示せず）に送られ、容器内充填
物質の排出もしくは導入の指示或いはスイツチと
連動される。充填物質を容器から排出し或いは容
器内に送入するには例えばポンプが用いられる。
これら圧電素子２３，２４と管理部との電気的接
続は、螺刻部を貫通して設けられた導孔２８，２
６を通じて行なわれる。
圧電素子２４であるところの電気／機械変換器を
用いている。この圧電素子２４は、圧電素子２３
とは反対側３０において振動膜１４上に配置され
ている。圧電素子２４は、外側振動子１０の振動
に付随して生ずる振動膜１４，３０の振動を受
け、その機械的エネルギーを電気的エネルギーに
変換してパルス直流電圧を生ずる。このパルス電
圧は、外側振動子１０が容器内充填物質と非接触
である間は、圧電素子２３におけるパルス電圧に
対応するレベルであるが、容器内充填物質との接
触によつて該振動子１０の振動が減衰されると、
圧電素子２３における電圧レベルよりも降下す
る。この圧電素子２３，２４間の電圧レベルの相
違が検出されたとき、対応する信号がコンピユー
タ等の管理部（図示せず）に送られ、容器内充填
物質の排出もしくは導入の指示或いはスイツチと
連動される。充填物質を容器から排出し或いは容
器内に送入するには例えばポンプが用いられる。
これら圧電素子２３，２４と管理部との電気的接
続は、螺刻部を貫通して設けられた導孔２８，２
６を通じて行なわれる。
振動膜１４は、その内径側から下方に延長する
管状部３２と、その外径側から上方に延長する管
状部３４とを有し、前者を介して外側振動子１０
に、後者を介して基体１６に、それぞれ固定的に
接続されている。
管状部３２と、その外径側から上方に延長する管
状部３４とを有し、前者を介して外側振動子１０
に、後者を介して基体１６に、それぞれ固定的に
接続されている。
第２図は第１図に示す第一実施例の作用を原理
的に示す概略図である。以下この原理図を参照し
て本発明による振動システムの作用をより詳細に
説明する。なお便宜上、第２図においては第１図
とは天地逆に示され、また原理説明に際して直接
関連しない部分については省略し或いは簡略化し
て示されていることに留意されたい。
的に示す概略図である。以下この原理図を参照し
て本発明による振動システムの作用をより詳細に
説明する。なお便宜上、第２図においては第１図
とは天地逆に示され、また原理説明に際して直接
関連しない部分については省略し或いは簡略化し
て示されていることに留意されたい。
振動膜１４上に対向して配置された圧電セラミ
クスの如き圧電素子２３，２４は、その一方が振
動システムを起動させるために、他方が振動シス
テムからの信号を受信するために、それぞれ用い
られる。以下、前者が圧電素子２３によつて、後
者が圧電素子２４によつて、行われるものとす
る。圧電素子２３に振動子１０，１２の共振周波
数と同じ周波数で脈動する直流電圧が与えられる
と、圧電素子２３はその与えられた電気的エネル
ギーを機械的エネルギーに変換し、それ自身が振
動して振動膜１４の直径方向に伸長し縮小する。
図示においては圧電素子２３が縮小した状態を仮
定している。この圧電素子２３の縮小のために振
動膜１４は弾性変形を強いられ、図示のような曲
げが生ずる。この曲げによつて、振動膜１４の一
側に配置された圧電素子２３の両側に図示のよう
にA1，A2の力が作用するので、作用力A1の反力
B1が外側振動子１０に、作用力A2の反力C1が管
状部３４を介して基体部１６に、それぞれ働く。
B1の力によつて外側振動子１０は全体として矢
印Ｘの方向に回転ないし振動するので、図示右側
の部分にもB1と等しいB2の力が働き、B2の反力
D1とその応力D2が振動膜１４の径方向反対側に
与えられ、これによつて第２の圧電素子２４は図
示の通り伸長する。そしてD2の反力C2が管状部
３４を介して基体部１６に働く。かくして、基体
部１６の図示左側には左方向の力C1が、右側に
は右方向の力C2が加えられるので、それらの応
力であるE1及びE2が内側振動子１２の埋設根元
部分に働き、これにより内側振動子１２がその慣
性によつて、縮径部１７を中心として図示Ｙ方
向、即ち外側振動子１０とは反対方向に振動せし
められるのである。これら２つの振動子の振動中
心は一致２０しているので、共通軸を中心として
反対方向に振り子振動することが達成される。
クスの如き圧電素子２３，２４は、その一方が振
動システムを起動させるために、他方が振動シス
テムからの信号を受信するために、それぞれ用い
られる。以下、前者が圧電素子２３によつて、後
者が圧電素子２４によつて、行われるものとす
る。圧電素子２３に振動子１０，１２の共振周波
数と同じ周波数で脈動する直流電圧が与えられる
と、圧電素子２３はその与えられた電気的エネル
ギーを機械的エネルギーに変換し、それ自身が振
動して振動膜１４の直径方向に伸長し縮小する。
図示においては圧電素子２３が縮小した状態を仮
定している。この圧電素子２３の縮小のために振
動膜１４は弾性変形を強いられ、図示のような曲
げが生ずる。この曲げによつて、振動膜１４の一
側に配置された圧電素子２３の両側に図示のよう
にA1，A2の力が作用するので、作用力A1の反力
B1が外側振動子１０に、作用力A2の反力C1が管
状部３４を介して基体部１６に、それぞれ働く。
B1の力によつて外側振動子１０は全体として矢
印Ｘの方向に回転ないし振動するので、図示右側
の部分にもB1と等しいB2の力が働き、B2の反力
D1とその応力D2が振動膜１４の径方向反対側に
与えられ、これによつて第２の圧電素子２４は図
示の通り伸長する。そしてD2の反力C2が管状部
３４を介して基体部１６に働く。かくして、基体
部１６の図示左側には左方向の力C1が、右側に
は右方向の力C2が加えられるので、それらの応
力であるE1及びE2が内側振動子１２の埋設根元
部分に働き、これにより内側振動子１２がその慣
性によつて、縮径部１７を中心として図示Ｙ方
向、即ち外側振動子１０とは反対方向に振動せし
められるのである。これら２つの振動子の振動中
心は一致２０しているので、共通軸を中心として
反対方向に振り子振動することが達成される。
励振手段である圧電素子２３と検知手段である
圧電素子２４とにおける縮小及び伸長は、外側振
動子１０が容器内充填物質と非接触の状態を維持
する限り、完全に同調しているので、圧電素子２
３に与えられる脈流によつて、外側振動子１０は
振り子振動を継続する。外側振動子１０の先端に
容器内充填物質が接触したとき、該外側振動子１
０の振動が減衰され、その結果、圧電素子２４に
おける伸縮が圧電素子２３における伸縮と同調し
なくなり、該圧電素子２４における伸縮が電気的
エネルギーに変換されて得られるパルス直流電圧
が圧電素子２３に与えられたパルス直流電圧と不
一致となる。かくしてこの不一致を検知すること
により、容器内充填物質の定量検知が行われる。
圧電素子２４とにおける縮小及び伸長は、外側振
動子１０が容器内充填物質と非接触の状態を維持
する限り、完全に同調しているので、圧電素子２
３に与えられる脈流によつて、外側振動子１０は
振り子振動を継続する。外側振動子１０の先端に
容器内充填物質が接触したとき、該外側振動子１
０の振動が減衰され、その結果、圧電素子２４に
おける伸縮が圧電素子２３における伸縮と同調し
なくなり、該圧電素子２４における伸縮が電気的
エネルギーに変換されて得られるパルス直流電圧
が圧電素子２３に与えられたパルス直流電圧と不
一致となる。かくしてこの不一致を検知すること
により、容器内充填物質の定量検知が行われる。
外側振動子１０は中空のシリンダとして構成さ
れ、内側振動子１２は固体物質より成る中実の棒
として構成されているが、前者をスチール等の重
金属で、また後者をアルミニウム等の軽金属でそ
れぞれ形成することにより、両者の質量は同一で
ある。しかも両者は同一の重心２２を持つよう構
成される。この同一質量であること、及び同一重
心を持つことは、両振動子の完全に同調された振
り子振動を可能とする。
れ、内側振動子１２は固体物質より成る中実の棒
として構成されているが、前者をスチール等の重
金属で、また後者をアルミニウム等の軽金属でそ
れぞれ形成することにより、両者の質量は同一で
ある。しかも両者は同一の重心２２を持つよう構
成される。この同一質量であること、及び同一重
心を持つことは、両振動子の完全に同調された振
り子振動を可能とする。
上記したところから理解されるように、本発明
による振動システムはそれ自体が機構上バランス
保持されており、即ち、反作用の力が有効利用さ
れて内側振動子を同調振動せしめるものであるか
ら、この反作用の力が容器壁を通じて外部に漏出
させることがない。
による振動システムはそれ自体が機構上バランス
保持されており、即ち、反作用の力が有効利用さ
れて内側振動子を同調振動せしめるものであるか
ら、この反作用の力が容器壁を通じて外部に漏出
させることがない。
第３図は本発明による第二実施例を示す。この
第二実施例は、振動膜３６と基体部３８に関する
構成において第一実施例と区別されるが、それ以
外の他の構成要素は第一実施例と同様であり、従
つてそれらには同一の符号を示しており、それら
についての詳細な説明は省略する。
第二実施例は、振動膜３６と基体部３８に関する
構成において第一実施例と区別されるが、それ以
外の他の構成要素は第一実施例と同様であり、従
つてそれらには同一の符号を示しており、それら
についての詳細な説明は省略する。
振動膜３６は、基体部３８に直接固定された基
板部４０を有している。振動膜３６と外側振動子
１０との連結は、第一実施例におけると同様に、
基板部４０の外径側から垂下された管状部分４２
を経て行なわれている。圧電素子２３，２４は基
板部４０の下面側に取り付けられ、これら圧電素
子に対する電気配線は内側振動子１２の縮径部１
７と螺刻部３８との間を通り、内側振動子１２の
上方部分１８の内部を貫通して接続されている。
板部４０を有している。振動膜３６と外側振動子
１０との連結は、第一実施例におけると同様に、
基板部４０の外径側から垂下された管状部分４２
を経て行なわれている。圧電素子２３，２４は基
板部４０の下面側に取り付けられ、これら圧電素
子に対する電気配線は内側振動子１２の縮径部１
７と螺刻部３８との間を通り、内側振動子１２の
上方部分１８の内部を貫通して接続されている。
＜発明の効果＞
本発明によれば、振動システムの大半が容器内
に突出し、容器内充填物質と接触し得るよう構成
されているので、極めて高い精度もしくは感度を
もつて該容器内充填物質の定量検知及び監視を行
うことができる。
に突出し、容器内充填物質と接触し得るよう構成
されているので、極めて高い精度もしくは感度を
もつて該容器内充填物質の定量検知及び監視を行
うことができる。
また、振動エネルギーを装置外に漏出させるこ
となく、実質的に全てのエネルギーを装置内にお
いて有効利用することができる。
となく、実質的に全てのエネルギーを装置内にお
いて有効利用することができる。
第１図は本発明の第一実施例による容器内充填
物質の定量検知監視装置を示す断面図、第２図は
その振動システムについての作動原理を示す概略
的な部分断面図、第３図は本発明の第二実施例を
示す断面図である。 符号の説明、１０…外側振動子、１２…内側振
動子、１４…振動膜、１６…螺刻部、１７…縮径
部、２０…共通振動軸、２２…共通重心、２３，
２４…圧電素子、３０…振動膜、３４…ロツド状
部分、３６…振動膜。
物質の定量検知監視装置を示す断面図、第２図は
その振動システムについての作動原理を示す概略
的な部分断面図、第３図は本発明の第二実施例を
示す断面図である。 符号の説明、１０…外側振動子、１２…内側振
動子、１４…振動膜、１６…螺刻部、１７…縮径
部、２０…共通振動軸、２２…共通重心、２３，
２４…圧電素子、３０…振動膜、３４…ロツド状
部分、３６…振動膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同一の共振周波数で反対方向に振動する２つ
の振動子を有し、これら２つの振動子の一方が容
器内充填物質と接触した際に生ずる振動減衰を検
知するものにおいて、 (a) 上記２つの振動子が同軸状に配置された管状
の外側振動部材と棒状の内側振動部材とより構
成され、該外側振動部材が該内側振動部材の大
半部を包囲するよう構成されていること、 (b) 容器壁に固定されるべき基体部に上記外側振
動部材が振動膜を介して連結されると共に、該
基体部の中心に上記内側振動部材が埋設されて
いること、 (c) 上記外側振動部材が上記振動膜の中心を振動
軸として振動可能であり、上記内側振動部材は
縮径部を有しており該内側振動部材が該縮径部
の中心を振動軸として振動可能であるよう構成
され、しかもこれら外側及び内側の振動部材の
振動軸が一致していること、 (d) 上記外側振動部材の上記振動膜において振動
を励起せしめる手段が配置され、該励振手段に
よつて該外側振動部材を一の方向に振動せしめ
ると共に、これに伴つて上記内側振動部材がこ
れと反対方向に振動されるものであること、 (e) 上記外側振動部材が容器内充填物質と接触し
た際に生ずる振動減衰を検知する手段が、該外
側振動部材の上記振動膜上において、上記励振
手段と対向して配置されていること、 を特徴とする、容器内充填物質の定量検知監視装
置。 ２ 上記外側及び内側の振動部材が同一の質量と
共通の重心を有することを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載の定量検知監視装置。 ３ 上記励振手段及び上記検知手段がいずれも圧
電素子の形態であるところの電気／機械変換器よ
り成ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の定量検知監視装置。 ４ 上記外側振動部材の先端部がパドル状に平ら
に押し潰されて形成されていることを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載の定量検知監視装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/DE1981/000158 WO1983001307A1 (fr) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Mesure du niveau de remplissage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59500012A JPS59500012A (ja) | 1984-01-05 |
| JPS6350645B2 true JPS6350645B2 (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=6723517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP81503140A Granted JPS59500012A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 容器内充填物質の定量検知監視装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4499765A (ja) |
| EP (1) | EP0089336B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59500012A (ja) |
| AT (1) | ATE18800T1 (ja) |
| WO (1) | WO1983001307A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3215040C2 (de) * | 1982-04-22 | 1985-11-07 | VEGA Grieshaber -GmbH & Co, 7622 Schiltach | Resonanzstab |
| US4740726A (en) * | 1986-07-21 | 1988-04-26 | Nohken Inc. | Vibrator-type level sensor |
| DE3740598C2 (de) * | 1987-11-30 | 1998-03-26 | Grieshaber Vega Kg | Schwingeinheit für Füllstand-Vibrations-Grenzschalter |
| JP3008991B2 (ja) * | 1991-02-14 | 2000-02-14 | 株式会社ノーケン | 振動式レベル検出装置 |
| DE4118793C2 (de) * | 1991-06-07 | 1995-02-09 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung eines vorbestimmten Füllstandes in einem Behälter |
| GB9225983D0 (en) * | 1992-12-12 | 1993-02-10 | Hydramotion Ltd | Transducer for the measurement of attributes of flowable media |
| GB2289762B (en) * | 1992-12-12 | 1996-07-31 | Hydramotion Ltd | Transducer for the measurement of attributes of flowable media |
| DE4318750C1 (de) * | 1993-06-05 | 1994-06-01 | Eberhard F Hermann | Vorrichtung zur Messung, Kontrolle und/oder Feststellung eines Füllstandes in einem Behälter |
| DE19651362C1 (de) * | 1996-12-10 | 1998-06-10 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Überwachung eines vorbestimmten Füllstands in einem Behälter |
| DE10318705A1 (de) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer physikalischen oder chemischen Prozessgröße eines Mediums |
| WO2007072172A1 (en) | 2005-12-20 | 2007-06-28 | Schlumberger Technology B.V. | Method and system for development of hydrocarbon bearing formations including depressurization of gas hydrates |
| CA2633747C (en) | 2005-12-20 | 2016-05-10 | Schlumberger Canada Limited | Method and system for monitoring the incursion of particulate material into a well casing within hydrocarbon bearing formations including gas hydrates |
| EP2464951B1 (de) * | 2009-08-14 | 2019-05-29 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Multivariabler sensor zur bestimmung und/oder überwachung des füllstands und der dichte und/oder der viskosität einer flüssigkeit im behälter |
| WO2012067748A2 (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | Illinois Tool Works Inc. | Ultrasonic level sensor for aerated fluids |
| DE102016112743A1 (de) | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg | Vibronischer Sensor |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE136651C (ja) * | ||||
| DE582760C (de) * | 1928-10-28 | 1933-08-22 | Neufeldt & Kuhnke G M B H | Vorrichtung zum Anzeigen der Schichthoehe in geschlossenen Behaeltern (Bunkern) mit fluessigem, staubfoermigem oder feinkoernigem Gut, bestehend aus einem schwin-genden Gebilde, dessen Schwingung bei einer bestimmten Schichthoehe gedaempft wird |
| US2973639A (en) * | 1955-08-04 | 1961-03-07 | Automation Prod | Mass presence sensing device |
| NL111187C (ja) * | 1957-12-26 | |||
| US3145559A (en) * | 1959-12-14 | 1964-08-25 | Automation Prod | Method of and apparatus for determining physical properties of materials |
| GB1013186A (en) * | 1962-02-15 | 1965-12-15 | Atomic Energy Authority Uk | Liquid level detectors |
| US3246516A (en) * | 1963-05-21 | 1966-04-19 | Maropis Nicholas | Apparatus using vibratory energy to detect the presence of substances |
| DE1773815C3 (de) * | 1968-07-10 | 1984-05-30 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Vorrichtung zur Feststellung des Erreichens eines vorbestimmten Füllstands in einem Behälter |
| US3814146A (en) * | 1971-02-09 | 1974-06-04 | Gilbert & Barker Mfg Co | Electronic dispensing nozzle |
| US4008613A (en) * | 1975-10-03 | 1977-02-22 | Ludlow Industries, Inc. | Vibratory bin level indicators |
| GB1595194A (en) * | 1977-09-13 | 1981-08-12 | Marconi Co Ltd | Liquid level sensing device |
| DE2933618A1 (de) * | 1979-08-20 | 1981-03-26 | Vega Grieshaber Kg, 77709 Wolfach | Vorrichtung zur feststellung und/oder kontrolle eines bestimmten fuellstandes in einem behaelter |
| DE2855643B2 (de) * | 1978-12-22 | 1980-10-16 | Vega Vertrieb Und Fertigung Elektronischer Geraete Und Apparate Grieshaber Kg, 7620 Wolfach | Vorrichtung zur Feststellung und/oder Kontrolle eines bestimmten Füllstandes in einem Behälter |
| DE2949162A1 (de) * | 1979-12-06 | 1981-06-11 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Vorrichtung zur feststellung eines vorbestimmten fuellstandes |
| GB2067756B (en) * | 1980-01-15 | 1983-11-16 | Marconi Co Ltd | Liquid level measurement |
| DE3011603C2 (de) * | 1980-03-26 | 1983-04-28 | VEGA Grieshaber GmbH & Co, 7620 Wolfach | Vorrichtung zur Feststellung eines bestimmten Füllstandes in einem Behälter |
-
1981
- 1981-09-30 WO PCT/DE1981/000158 patent/WO1983001307A1/de active IP Right Grant
- 1981-09-30 AT AT81902681T patent/ATE18800T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-09-30 JP JP81503140A patent/JPS59500012A/ja active Granted
- 1981-09-30 US US06/459,544 patent/US4499765A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-09-30 EP EP81902681A patent/EP0089336B1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0089336B1 (de) | 1986-03-26 |
| ATE18800T1 (de) | 1986-04-15 |
| EP0089336A1 (de) | 1983-09-28 |
| JPS59500012A (ja) | 1984-01-05 |
| WO1983001307A1 (fr) | 1983-04-14 |
| US4499765A (en) | 1985-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6350645B2 (ja) | ||
| US5323638A (en) | Sensor apparatus | |
| JP4202390B2 (ja) | 媒質の少なくとも一つの物理的または化学的なプロセス変量を決定および／または監視する装置 | |
| JP2504628B2 (ja) | 容器内の所定の充填レベル状態の検出監視装置 | |
| US2990543A (en) | Sensing the presence or absence of material | |
| CA1140249A (en) | Apparatus for determining and/or controlling a fixed filling level in a container | |
| CN100367012C (zh) | 用于确定和/或监控至少一个物理量并且具有用于振荡激励及检测的压电驱动装置的设备 | |
| US3220258A (en) | Sensing the presence or absence of material | |
| US5813280A (en) | Acoustic resonator for measuring force | |
| JPS58190723A (ja) | レベル検知装置 | |
| US4811593A (en) | Viscosity detector | |
| JP2709282B2 (ja) | 振動形検液装置 | |
| US4896536A (en) | Oscillation unit for filling level vibration limit switch | |
| JPH0772063A (ja) | 共振形検液装置 | |
| US7681445B2 (en) | Apparatus for determining and/or monitoring at least one process variable | |
| WO2003023324A1 (en) | Vibratory gyroscope | |
| US4811592A (en) | Specific gravity detector | |
| JPH10339656A (ja) | 容器内において所定の充填レベルを達成及び／又は監視する装置 | |
| RU2713987C1 (ru) | Устройство для контроля предельного уровня в ёмкости и/или трубопроводе | |
| JPH10339657A (ja) | 容器内において所定の充填レベルを達成及び／又は監視する装置 | |
| JPS5937715Y2 (ja) | 圧力計 | |
| JPH0953973A (ja) | レベルセンサ | |
| JP2004170272A (ja) | 検液装置 | |
| SU391443A1 (ru) | Датчик виброплотномера | |
| JPH10160661A (ja) | 振動式粘度計 |