KR100781199B1 - Vibratory level sensor - Google Patents

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쓰토무 시미즈
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칸사이 오토메이숀 가부시키가이샤
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Abstract

진동하는 로드(rod)의 상측면에 부착한 먼지에 의한 오동작을 방지하면서, 박막형의 2개의 지지체에 의해 진동의 감쇠량을 적극적으로 억제하면서 로드를 안정하게 지지할 수 있고, 또한, 용이하게 조립할 수 있는 레벨 센서이며, 이 레벨 센서는 기단(基端) 및 선단(先端)이 자유단이며, 선단이 피충전물(13)의 수납 용기(20) 내로 들어가서 배치되는 로드(8)와, 로드(8)에 진동을 부가하는 가진기(14A, 14B)와, 로드(8)를 그 진동의 마디가 되는 2개소에서 지지하는 원형 박막형의 지지체(4, 9)와, 로드(8)의 양 마디 사이를 덮는 원통형의 보호관(7)을 구비한다. 한 쪽의 지지체(4)는 보호관(7)의 일방의 단부 내면에 끼워맞추어 고정하고, 다른 쪽의 지지체(9)는 일방의 지지체(4)보다 큰 직경을 가지며, 보호관(7)의 타방의 단면(端面)에 맞대어 고정한다. 로드(8)에서 가진기(14A, 14B)가 장착된 개소에 가까운 지지체(4)는 다른 지지체(9)보다 두께를 두껍게 설정한다.While preventing malfunction due to dust adhering to the upper side of the vibrating rod, the two thin-film supports can stably support the rod while actively suppressing the damping amount of vibration, and can be easily assembled. The level sensor includes a rod 8 and a rod 8 having a proximal end and a proximal end free of end, with the distal end entering the storage container 20 of the object to be charged 13. ) Between the exciters 14A and 14B for adding vibration to the support), the support bodies 4 and 9 of the circular thin film-like support for supporting the rod 8 at two places serving as the nodes of the vibration, and both nodes of the rod 8. It is provided with a cylindrical protective tube (7) covering. One support 4 is fitted and fixed to one end inner surface of the protective tube 7, and the other support 9 has a larger diameter than the one of the support 4, and the other of the protective tube 7 Fix it against the end face. The support body 4 close to the location where the exciters 14A and 14B are mounted in the rod 8 sets the thickness thicker than the other support body 9.

제1 지지체, 보호관, 로드, 제2 지지체, 피충전물, 압전 소자(가진기), 수납 용기1st support body, protection tube, rod, 2nd support body, to-be-filled object, piezoelectric element (vibrator), storage container

Description

진동식 레벨 센서 {VIBRATORY LEVEL SENSOR}Vibratory Level Sensor {VIBRATORY LEVEL SENSOR}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 레벨 센서를 도시하는 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a level sensor according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 레벨 센서에 대한 요부의 평면 단면도이다.FIG. 2 is a plan sectional view of the main portion of the level sensor of FIG.

도 3은 도 1의 레벨 센서에 대한 구동 회로부의 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a driving circuit unit for the level sensor of FIG. 1.

도 4는 도 1의 레벨 센서에서 로드의 작용을 설명하기 위한 평면도이다.4 is a plan view illustrating the action of the rod in the level sensor of FIG.

도 5의 (a) 내지 (f)는 도 1의 레벨 센서의 제조 공정을 순차적으로 도시한 평면 단면도이다.5A to 5F are planar cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the level sensor of FIG. 1.

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 레벨 센서를 도시하는 종단면도이다.It is a longitudinal cross-sectional view which shows the level sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

도 7은 제 6도의 레벨 센서에 대한 확대 좌측면도이다.7 is an enlarged left side view of the level sensor of FIG.

도 8은 제 6도의 레벨 센서의 로드를 도시하는 좌측면도이다.8 is a left side view showing the rod of the level sensor of FIG.

도 9는 제2 실시 형태의 변형예를 도시하는 로드의 좌측면도이다.It is a left side view of the rod which shows the modification of 2nd Embodiment.

본 발명은, 예를 들면 탱크 등의 수납 용기 내에 분체, 분립체, 액체 등의 피충전물을 충전할 때, 피충전물이 소정 높이 레벨까지 충전되었지를 검지하는 진동식 레벨 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a vibrating level sensor that detects whether a to-be-filled object has been filled to a predetermined height level, for example, when a to-be-filled object such as powder, powder or liquid is filled into a storage container such as a tank.

종래, 이런 종류의 진동식 레벨 센서로는 일본 특개소 62-293127호 공보에 충전면 조절 장치로서 기재된 것이 알려져 있다. 이 장치는 띠(帶) 모양의 금속 진동편(振動片)의 일단부(一端部)에 압전 소자를 부착한 진동 로드(rod)를, 그 1차 진동 모드의 진동 마디가 나타나는 2개소에서 금속 박막으로 이루어진 지지체에 의해 각각 탄성적으로 지지되며, 이 양 지지체를, 진동 모드에서 양 마디 사이를 덮는 원통형 보호관의 양단 개구부에 용접에 의해 부착하고, 보호관으로부터 돌출한 진동 로드의 타단부에 상기의 압전 소자와 질량체가 부착되어 있다. 이 질량체는 진동의 주기를 짧게 하고 상기 측정 탐침부의 진폭을 크게함으로써, 피충전물의 검지 정밀도를 향상하기 위해 설치되어 있다.Conventionally, as this type of vibrating level sensor, what is described in Japanese Unexamined-Japanese-Patent No. 62-293127 as a filling surface adjustment apparatus is known. This apparatus uses a vibration rod having a piezoelectric element attached to one end of a band-shaped metal vibration piece at two places where the vibration node of the primary vibration mode appears. Each support is elastically supported by a support made of a thin film, and both supports are attached by welding to openings at both ends of a cylindrical protective tube covering both nodes in a vibration mode, and the other ends of the vibration rods protruding from the protective tube are The piezoelectric element and the mass are attached. This mass is provided in order to shorten the period of vibration and to increase the amplitude of the measurement probe to improve the detection accuracy of the object to be filled.

상기 장치는 탱크 등의 수납 용기에의 충전 동작에 따라 상승해 가는 피충전물의 충전면이 진동 로드의 타단측 선단의 측정 탐침부에 접촉하면, 진동 로드의 진동이 억제 또는 정지되며, 그것에 의해 압전 소자로부터의 출력 전압이 변화하기 때문에, 이 출력 전압의 크기에 따라 피충전물의 소정 높이 레벨까지의 충전 여부를 판별하고 있다.When the filling surface of the to-be-filled object which rises with the filling operation | movement to a storage container, such as a tank, contacts the measuring probe part of the other end side of a vibration rod, the said apparatus suppresses or stops the vibration of a vibration rod, and thereby piezoelectric Since the output voltage from the element changes, it is determined whether or not the charged object is charged up to a predetermined height level according to the magnitude of the output voltage.

그런데, 상기 종래의 장치에서는 진동 로드에서의 진동의 마디가 되는 2개소를 각각 지지체로 지지하고 있으며, 이 양 지지체에 작용하는 진동은 진동의 위상차이가 180°이기 때문에, 진폭이 동일하면 서로 상쇄되어 이론적으로 제로가 된 다.By the way, in the above-mentioned conventional apparatus, two places serving as the nodes of the vibration in the vibrating rod are respectively supported by the support, and the vibrations acting on both the supports are 180 °, and the phase difference of the vibrations is 180 °, so if the amplitudes are the same, they cancel each other out. And theoretically zero.

그런데, 양 지지체의 진폭을 동일하게 하기 위해서는, 양 지지체로서 동일 재질의 직경 및 두께가 동일한 원형의 금속 박막을 사용하고 있다. 그러나, 양 지지체를 동일 치수의 작은 두께로 설정하면 진동 로드에 대한 지지력이 약하기 때문에, 진동 로드를 장기간 안정하게 지지하기가 어려워져 신뢰성이 저하한다. 한편, 양 지지체를 동일 치수의 큰 두께로 설정하면, 진동 로드의 진동의 마디 이외의 부근 개소까지 지지하게 됨으로써, 이 양 지지체가 진동 로드의 진동에 대해 큰 저항 역할을 하여 진동을 감쇠하기 때문에, 소정 진폭의 진동을 얻고자 하면 압전 소자에서의 소비 전력이 증대한다.By the way, in order to make the amplitude of both support bodies the same, the circular metal thin film of the same diameter and thickness of the same material is used as both support bodies. However, if both supports are set to a small thickness of the same dimension, since the bearing force against the vibration rod is weak, it becomes difficult to stably support the vibration rod for a long time, and the reliability is lowered. On the other hand, when both supports are set to a large thickness of the same dimension, the support is supported up to a nearby point other than the node of the vibration of the vibration rod, so that both supports serve as a large resistance to the vibration of the vibration rod, thereby attenuating the vibration. In order to obtain vibration of a predetermined amplitude, power consumption in the piezoelectric element is increased.

또한, 양 지지체가 동일 직경의 원형이기 때문에, 제작 시 일방의 지지체는, 이것의 슬릿형 부착 구멍에 진동 로드를 삽입하여 진동 로드의 소정 개소에 용접에 의해 고정하고, 이 지지체에 진동 로드를 삽입한 원통형 보호관 일단의 개구부를 맞대어 용접에 의해 고정 부착하며, 한편 타방의 지지체는, 그것의 슬릿형 부착 구멍에 진동 로드를 삽입하여 보호관의 타단 개구부에 맞대어 용접하고, 또한 용접에 의해 진동 로드에 고정하는 순서로 조립된다. 상기 일방의 지지체를 보호관 일단 개구부의 단면(端面)에 맞대어 연결하는 공정에서는, 보호관을 진동 로드에 대해 치구에 의해 동심으로 유지하면서 용접한다. 이어서 보호관을 로드에 대해 동심으로 유지하면서 타방의 지지체를 보호관의 타단 개구부의 단면에 맞대어 용접한다. 이와 같이, 금속 박막으로 이루어지는 양 지지체에 대해 보호관을 동심으로 유지하면서 용접해야 하기 때문에 조립의 작업성이 나쁘다. In addition, since both support bodies are circular of the same diameter, one support body inserts a vibration rod into the slit-shaped attachment hole at the time of manufacture, and fixes it by welding to the predetermined location of a vibration rod, and inserts a vibration rod into this support body. One cylindrical sheath is fixed by welding against one end of an opening, while the other support inserts a vibration rod into its slit attachment hole and welds against the other end opening of the sheath, and is also fixed to the vibration rod by welding. It is assembled in order. In the step of connecting the one support to the end face of one end of the protective tube, the protective tube is welded while holding the protective tube concentrically with the jig. The other support is then welded against the end face of the other end opening of the protection tube while keeping the protection tube concentric with the rod. Thus, the workability of assembly is bad because welding must be carried out while holding a protective tube concentrically with both support bodies which consist of metal thin films.                         

또한 상기 종래의 장치에서 진동 로드의 측정 탐침부는 탱크 내에 충전되는 피충전물이 날려 올라가는 환경에 처해 있기 때문에, 날려 올라간 피충전물이 진동 로드의 상측면에 부착하여 퇴적되기 쉽고, 이 퇴적한 피충전물에 의해 진동 로드의 진동이 억제되면, 피충전물이 소정 높이 레벨까지 충전되었다고 오검지하는 수가 있다.Further, in the conventional apparatus, since the measuring probe portion of the vibration rod is in an environment in which the charged object filled in the tank is blown up, the blown up filler is easily attached to the upper side of the vibrating rod and is deposited. When the vibration of the vibrating rod is suppressed by this, it can be erroneously detected that the to-be-filled object is filled to predetermined height level.

따라서 본 발명은 진동 로드를, 박막형의 2개의 지지체에 의해 진동의 감쇠량을 적극적으로 억제하면서, 장기간 안정적으로 지지할 수 있는 진동식 레벨 센서를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a vibrating level sensor capable of supporting a vibrating rod stably for a long time while actively suppressing attenuation of vibration by two thin-film supports.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 구성에 따른 레벨 센서는 기단 및 선단이 자유단이며, 선단이, 피충전물의 수납 용기 내에 들어가서 배치되는 로드와, 이 로드에 진동을 부가하는 가진기(加振器)와, 상기 로드를 그 진동의 마디가 되는 2개소에서 지지하는 원형 박막형의 지지체와, 상기 로드의 양 마디 사이를 덮는 원통형의 보호관을 구비하며, 일방의 상기 지지체는 상기 보호관의 일방의 단부를 내면에 끼위 맞추어져 고정되고, 타방의 상기 지지체는 일방의 상기 지지체보다 큰 외경을 가지며, 상기 보호관의 타방의 단면에 맞대어 고정되고. 상기 로드에서의 상기 가진기가 장착된 개소에 가까운 상기 지지체가 다른 상기 지지체보다 두께가 더 두껍게 설정되어 있다.In order to achieve the above object, a level sensor according to one configuration of the present invention is a base and a free end is a rod, the tip is a rod that is placed in the storage container of the object to be charged, and an exciter for adding vibration to the rod ( A supporter of a circular thin film type for supporting the rod at two places where the rod becomes the vibration node, and a cylindrical protective tube covering between the two nodes of the rod, wherein one of the supports is one side of the protective tube. The end of is fitted to the inner surface to be fixed, and the other support has a larger outer diameter than the one of the supports, and is fixed against the other end face of the protective tube. The support close to the place where the exciter on the rod is mounted is set thicker than the other support.

여기서 두께가 서로 다른 양 지지체 중의 두꺼운 쪽의 지지체를 다른 지지체보다 상기 로드의 기단 가까이에 위치시키는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the thicker support of both supports having different thicknesses is positioned closer to the base end of the rod than the other supports.                     

상기 레벨 센서는 액체나 분체 등을 충전하는 탱크 등의 수납 용기 내에 로드의 기단부를 집어 넣은 상태로 설치되며, 가진기를 구동하여 로드에 진동을 부가한다. 용기 내부의 피충전물이 진동하는 로드의 선단에 접촉하는 높이 레벨까지 충전되면, 로드의 진동이 피충전물에 의해 억제되기 때문에, 가진기 전기 신호의 주파수가 변화하며, 이 주파수 변화에 의해 피충전물이 소정 높이의 레벨까지 충전되었다는 것을 검지한다.The level sensor is installed in a state in which the base end of the rod is inserted into a storage container such as a tank for filling liquid, powder, or the like, and drives vibration to add vibration to the rod. When the charged object inside the container is filled to a height level in contact with the tip of the vibrating rod, since the vibration of the rod is suppressed by the charged object, the frequency of the excitation electric signal changes, and the charged object is changed by this frequency change. It is detected that it is filled up to a level of a predetermined height.

이 레벨 센서에서는 로드에서 가진기가 장착된 개소에 가까운 지지체가 다른 지지체보다 두께가 두껍기 때문에, 가진기로부터 로드에 부가되는 진동은, 중심 주파수에서 진폭이 비교적 작고 원활한 특성의 Q 값을 가지게된다. 따라서 피충전물이 날려 올라가면서 로드의 상면부에 부착하는 경우에도, 그 로드의 상측면에 부착한 피충전물 등으로 인한 진동 주파수의 변동을 작게 억제할 수 있음으로써, 로드에 부착한 피충전물 등에 의해 피충전물이 소정 높이 레벨까지 충전되었다고 오검지하는 것을 방지할 수 있다. 또한 로드에서의 가진기가 장착된 개소 근방의 지지력이 증대하여, 로드를 장기간에 걸쳐 안정적으로 지지할 수 있기 때문에, 신뢰성이 향상한다. 또한, 일방의 지지체만 두껍기 때문에, 양 지지체에 의한 진동의 구속력이 별로 커지지 않음으로써 로드 전체적으로는 지지체에 의한 진동의 감쇠량도 그다지 커지지 않게 되고, 따라서 가진기의 소비 전력도 증대하지 않는다.In this level sensor, since the support near the place where the exciter is mounted on the rod is thicker than other supports, the vibration added from the exciter to the rod has a relatively small amplitude at the center frequency and has a smooth Q value. Therefore, even when the charged object is blown up and attached to the upper surface of the rod, the variation in vibration frequency due to the charged object attached to the upper surface of the rod can be suppressed to a small degree, and thus Misdetection that the object to be charged has been filled to a predetermined height level can be prevented. Moreover, since the bearing force in the vicinity of the place where the exciter in the rod was mounted increases, the rod can be stably supported for a long time, thereby improving the reliability. In addition, since only one support is thick, the restraint of vibration by both supports is not so large that the damping amount of vibration by the support is not so large as a whole, and thus the power consumption of the exciter is not increased.

또한, 이 레벨 센서에서는 양 지지체가 외경이 서로 다르며, 센서부의 조립 시에는 먼저, 로드 진동의 마디가 되는 2개소에 각각 원형 박막형의 지지체를 용접 등의 고정 수단에 의해 부착한다. 이어서, 외경이 작은 일방의 지지체측으로부터 보호관을 삽입하여 로드의 양 마디 사이를 덮는 위치까지 이동시키면, 보호관의 타방의 단면이, 외경이 큰 타방의 지지체 외주 테두리부와 맞닿게 되고, 또한 보호관 일방의 단부의 내주면에 일방의 지지체의 외주 단면이 끼위 맞추어져진다. 이 상태에서 보호관과 양 지지체를 용접 등의 고정 수단으로 고정한다. 이와 같이, 원형 박막형의 양 지지체는 로드에 대해 동시에 위치 결정되어 고정될 수 있음과 동시에, 그 고정을 보호관과 상관없이 실시할 수 있기 때문에, 고정을 위한 용접 등을 신속, 용이하게 행할 수 있다. 또한, 원통형 보호관은 고정 상태의 양 지지체에 대해 접합 가능하기 때문에, 종래 센서에서의 보호관을 로드에 대해 동심으로 유지하면서 용접하는 어려운 작업을 해소할 수 있다.In this level sensor, both supports have different outer diameters. At the time of assembling the sensor unit, first, the support members of the circular thin film type are attached to two places that are nodes of the rod vibration by fixing means such as welding. Subsequently, when the protective tube is inserted from one support side with a small outer diameter and moved to a position covering both nodes of the rod, the other end face of the protective tube is brought into contact with the other outer peripheral edge of the support having a large outer diameter, and further with one of the protective tubes. The outer circumferential cross section of one support is fitted to the inner circumferential surface of the end portion of the end portion. In this state, the protective tube and both supports are fixed by fixing means such as welding. In this way, both supports of the circular thin film type can be simultaneously positioned and fixed with respect to the rod, and the fixing can be performed irrespective of the protective tube, so that welding or the like for fixing can be performed quickly and easily. In addition, since the cylindrical protective tube can be bonded to both fixed states of the support, it is possible to solve the difficult task of welding while maintaining the protective tube in the conventional sensor concentrically with respect to the rod.

본 발명의 한 형태에서는, 양 지지체의 재질이 서로 다를 수도 있다.In one embodiment of the present invention, the materials of both supports may be different.

로드의 선단측에 위치하는 일방의 지지체만을, 예를 들면 스테인레스 금속 박막으로 형성하면, 이 지지체가 피충전물과 접촉해도 녹슬기 어렵다. 피충전물 등과 접촉하지 않는 타방의 지지체는 저가의 황동 등의 금속 박막으로 형성하면, 양 지지체의 재료비 상승을 억제하면서 높은 신뢰성이 얻어진다.If only one support body located in the front-end side of a rod is formed from a stainless metal thin film, for example, it will be hard to rust even if this support body contacts with a to-be-filled object. If the other support which is not in contact with the to-be-charged material is formed of a metal thin film such as brass of low cost, high reliability can be obtained while suppressing the increase in the material cost of both supports.

본 발명의 다른 구성에 따른 레벨 센서는, 기단 및 선단이 자유단이며, 선단이, 피충전물의 수납 용기 내에 들어가서 배치되는 로드와, 이 로드에 진동을 부가하는 가진기와, 상기 로드를 이 진동의 마디가 되는 2개소에서 지지하는 원형 박막형의 지지체와, 상기 로드의 양 마디 사이를 덮는 원통형의 보호관을 구비하며, 상기 로드는 수평으로 연장되는 가늘고 긴 평판으로 이루어지며, 평판의 평면이 수평 방향으로 향해 세로로 설정되고, 상측면에 상방으로 향해 끝이 가느다란 경사면이 형성되어 있다.A level sensor according to another aspect of the present invention includes a rod having a proximal end and a proximal end, the distal end of which is disposed within a storage container of a to-be-filled object; A circular thin film support supported at two places serving as nodes, and a cylindrical protective tube covering between the nodes of the rod, wherein the rod is made of an elongated flat plate extending horizontally, and the plane of the plate is in a horizontal direction. The slanted surface is set vertically toward the top, and a slanted end is formed upward on the upper side.

상기 구성에 의하면, 피충전물이 날려 올라가 로드의 상측면에 부착해도, 이 부착물은 끝이 가는 경사면을 따라 미끄러 떨어져 로드의 상측면에서 신속히 제거된다. 따라서, 로드의 상측면에 피충전물이 퇴적 상태로 부착하여 로드의 진동 주파수를 변동시키는 것을 방지할 수 있기 때문에, 피충전물의 부착에 의해 피충전물이 소정 높이 레벨까지 충전되었다고 오검지하는 일은 없다.According to the above configuration, even if the object to be blown up and attached to the upper side of the rod, the adhered body slips along the slanted end surface and is quickly removed from the upper side of the rod. Therefore, the charged object can be prevented from adhering to the upper side of the rod in a deposited state and thus the vibration frequency of the rod can be prevented. Therefore, there is no erroneous detection that the charged object is filled to a predetermined height level by the attachment of the charged object.

◆ 실시 형태◆ Embodiment

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described in detail, referring drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 레벨 센서를 도시하는 종단면도이고, 도 2는 그 요부(腰部)의 평면 단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a level sensor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan sectional view of a main portion thereof.

이들 도면에 있어서, 본체 케이스부(2)와 부착 소켓부(3)가 나사 결합되어 이루어지는 케이싱(1)의 선단부에, 원통형의 보호관(7)이 용접 등의 고정 수단에 의해 연결되어 있으며, 보호관(7)의 양단부에는 각각 원형 박막형의 제1 및 제2 지지체(4, 9)가 보호관(7)의 개구부를 기밀 상태로 폐쇄하는 상태로 용접에 의해 고정 부착되어 있다. 편평한 띠 모양의 금속 평판으로 이루어지는 로드(8)는, 평판의 평면(8a)이 수평 방향을 향해 세로로 설정되어, 상기 양 지지체(4, 9)의 중앙부에 형성된 슬릿형의 부착 구멍(도시 안함)에 삽입되고, 또한 상기 보호관(7)을 통과하여 로드(8)를 여진(勵振)시킬 때에 진동의 마디가 나타나는 2개소에서 양 지지체(4, 9)에 용접되며, 이 양 지지체(4, 9)에 의해 지지되고 있다. 양 지지체(4, 9)는 금속 박막으로 이루어지며, 강성(剛性)이 낮기 때문에, 로드(8)를 탄성적으로 지지한다. 로드(8)의 기단측(도면의 우단측)이 부착 소켓부(3) 내에 들어 가고, 또한 선단측(도면의 좌단측)이 보호관(7)으로부터 돌출해 있다. 이 로드(8)의 양 지지체(4, 9)에 의한 지지 구조에 대해서는 후에 상세히 설명한다.In these drawings, the cylindrical protective tube 7 is connected to the distal end of the casing 1 by which the main body case portion 2 and the attachment socket portion 3 are screwed together by fixing means such as welding. At both ends of (7), the first and second support bodies 4 and 9 of the circular thin film type are fixedly attached by welding in a state in which the opening of the protective tube 7 is closed in an airtight state. The rod 8 which consists of a flat strip | belt-shaped metal flat plate has the slit-type attachment hole (not shown) formed in the center part of the said support bodies 4 and 9 by setting the plane 8a of the flat plate to the horizontal direction vertically. ) And welded to both supports (4, 9) at two places where the node of vibration appears when the rod (8) is excited through the protective tube (7). , 9). Both supports 4 and 9 are made of a metal thin film, and since the rigidity is low, the rod 8 is elastically supported. The base end side (right end side of the figure) of the rod 8 enters into the attachment socket part 3, and the front end side (left end side of the figure) protrudes from the protective tube 7. The supporting structure of both the supports 4 and 9 of the rod 8 will be described later in detail.

로드(8)에서의 보호관(7)의 중앙부, 즉, 양 마디 사이에는 부가 중량체(10)가 위치 결정 나사(11)로 위치 결정되어 고정 나사(12)에 의해 고정되어 있다. 또한 로드(8)의 제1 지지체(4)의 기단측의 개소에는 한 쌍의 압전 소자(14A, 14B, 가진기)가 양면에 부착되어 있다. 이 압전 소자(14A, 14B)에는 구동 회로부(17)에서 리드선(18)을 통해 급전된다.The additional weight body 10 is positioned by the positioning screw 11 and fixed by the fixing screw 12 between the center portion of the protection tube 7 in the rod 8, that is, between the two nodes. In addition, a pair of piezoelectric elements 14A, 14B and an exciter are attached to both surfaces at the base end side of the first support 4 of the rod 8. The piezoelectric elements 14A and 14B are fed through the lead wires 18 from the driving circuit section 17.

상기 구동 회로부(17)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일반 교류 전원(17a)의 교류 전력을 정류 회로(17b)에서 직류 전원으로 변환하여 일방의 압전 소자(14A)로 급전(給電)한다. 이 압전 소자(14A)는 공급된 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 로드(8)에 진동을 부가한다. 이 로드(8)의 진동에 의한 기계 에너지는 타방의 압전 소자(14B)에 의해 전기 에너지로 변환된다. 이 압전 소자(14B)의 출력 전압은 구동 회로부(17)의 대역 필터(17c)에서 진동 성분만이 추출되며, 대역 필터(17c)의 출력 신호는 증폭 회로(17d)에서 증폭된 후, 정류 회로(17b)의 직류 전력에 중첩(重疊, superimpose)되어 릴레이 출력 회로(17e)에 입력된다. 릴레이 출력 회로(17e)는 소정의 전기 신호가 입력되면, 도 1에 도시된 표시등 창 렌즈(19) 내에 설치된 표시등(도시 안함)을 점등하고, 또한 탱크 등의 수납 용기(20) 내로 들어 가는 피충전물(13)의 공급기(도시 안함)에 대해 급전 정지 신호를 출력한다. As shown in FIG. 3, the drive circuit unit 17 converts the AC power of the general AC power source 17a into a DC power source in the rectifier circuit 17b to feed power to one piezoelectric element 14A. . This piezoelectric element 14A converts the supplied electrical energy into mechanical energy to add vibration to the rod 8. Mechanical energy due to the vibration of the rod 8 is converted into electrical energy by the other piezoelectric element 14B. The output voltage of the piezoelectric element 14B is extracted only the vibration component from the band pass filter 17c of the drive circuit section 17, and the output signal of the band pass filter 17c is amplified by the amplifying circuit 17d and then rectified circuit. Superimposed on the DC power of 17b and input to the relay output circuit 17e. When a predetermined electric signal is input, the relay output circuit 17e turns on an indicator light (not shown) provided in the indicator window lens 19 shown in FIG. 1 and enters into a storage container 20 such as a tank. A power supply stop signal is output to a feeder (not shown) of the thinly charged object 13.                     

상기 구동 회로부(17)와 압전 소자(14A, 14B)를 접속하기 위한 리드선(18)은 도 2의 고무 클램프 나사(21)를 고무 클램프판(22)에 클램프함으로써, 고무 클램프 와셔(23)와 고무 클램프판(22) 사이에 끼워져 측방으로 튀어 나오는 고정용 고무(24)에 의해 부착 소켓부(3)의 내면으로 눌려져 고정되어 있다. 리드선(18)에서 고정용 고무(24)에 의해 부착 소켓부(3)를 누르고 있는 부분은 도 2에 도시된 보호 튜브(31)가 덮여져 보호되고 있다. 또한 케이싱(1)은 본체 케이스부(2)의 선단 통형부(筒形部)에 설치된 암나사부(2a)를 부착 소켓부(3)의 숫나사부(3a)에 체결하고, 또한 본체 케이스부(2)의 선단부를 개스킷(27)을 통해 부착 소켓부(3)의 칼라부(3b)를 누른 상태에서, 숫나사부(3a)에 체결된 록 너트(28, lock nut)에 의해 고정되고, 본체 케이스부(2)와 부착 소켓부(3)가 기밀 연결되어 있다. 본체 케이스부(2)의 후단 개구는 도 1에 도시된 패킹(29)을 통해 케이스 커버(30)에 의해 폐쇄되어 있다.The lead wire 18 for connecting the drive circuit portion 17 and the piezoelectric elements 14A, 14B is clamped with the rubber clamp washer 23 by clamping the rubber clamp screw 21 of FIG. 2 to the rubber clamp plate 22. It is pressed and fixed to the inner surface of the attachment socket part 3 by the fixing rubber 24 which is sandwiched between the rubber clamp plates 22 and protrudes laterally. A portion of the lead wire 18 pressed against the attachment socket portion 3 by the fixing rubber 24 is covered and protected by the protection tube 31 shown in FIG. 2. In addition, the casing 1 fastens the female screw portion 2a provided on the tip cylindrical portion of the main body case portion 2 to the male screw portion 3a of the attachment socket portion 3, and further includes a main body case portion ( The front end of 2) is fixed by a lock nut 28 fastened to the male screw portion 3a while the collar portion 3b of the attachment socket portion 3 is pressed through the gasket 27, and the main body is fixed. The case part 2 and the attachment socket part 3 are hermetically connected. The rear end opening of the main body case part 2 is closed by the case cover 30 through the packing 29 shown in FIG.

전술한 구성의 레벨 센서는 수평 배치에서 도 1의 수납 용기(20) 측벽의 소정 높이의 위치에 장착된다. 즉, 수납 용기(20) 측벽의 피충전물(13)이 충전되어야 하는 높이의 위치에 대응하는 부위에는 부착 구멍(20a)이 형성되고, 이 부착 구멍(20a)에 암나사부를 가지는 소켓(32)이 끼워져 용접에 의해 고정되어 있다. 레벨 센서는 케이싱(1)의 부착 소켓부(3)에 형성된 테이퍼 나사부(3c)를 소켓(32)의 암나사부(32a)에 체결하고, 또한 부착 소켓부(3)의 칼라부(3b)를 개스킷(33)을 통해 부착 소켓부(32)의 단부를 누른 상태에서 수납 용기(20)에 기밀 부착되어 있다.The level sensor of the above-described configuration is mounted at a position of a predetermined height of the side wall of the storage container 20 in FIG. 1 in a horizontal arrangement. That is, the attachment hole 20a is formed in the site | part corresponding to the position of the height where the to-be-filled object 13 of the side wall of the storage container 20 should be filled, and the socket 32 which has a female thread part in this attachment hole 20a is provided. It is fitted and fixed by welding. The level sensor fastens the tapered screw portion 3c formed on the attachment socket portion 3 of the casing 1 to the female screw portion 32a of the socket 32, and also tightens the collar portion 3b of the attachment socket portion 3. It is airtightly attached to the storage container 20 while pressing the edge part of the attachment socket part 32 via the gasket 33.

도 4는 상기 레벨 센서에서 로드(8)의 지지 구성 부분을 모식적으로 도시한 평면도이다. 이 도면에서, 일점 쇄선은 로드(8)를 1차 진동 모드로 여진시켰을 때의 진동 커브를 도시한 것으로서, 이 때 진동의 마디가 나타나는 2개소를 양 지지체(4, 9)에 의해 변위 가능하게 탄성적으로 지지하고, 로드(8)를 1차 진동 모드로 여진시키도록 되어 있다. 로드(8)에서 진동의 마디 사이는 정현파의 진동 커브로 되지만, 로드(8)에서 진동체(4, 9)에 대해 기단측 및 선단측은 직선의 진동 커브를 보여주는 자유단이 되며, 로드(8)의 선단측(좌측)은 측정 탐침부로서 도 1의 수납 용기(20) 내에 들어가는 상태로 배치된다.4 is a plan view schematically showing a supporting component of the rod 8 in the level sensor. In this figure, the dashed-dotted line shows the oscillation curve when the rod 8 is excited in the primary oscillation mode, and at this time, the two places where the node of the oscillation appear can be displaced by both supports 4 and 9. It elastically supports and excites the rod 8 in the primary vibration mode. Between the nodes of vibration in the rod 8 is a sinusoidal oscillation curve, but in the rod 8 the proximal side and the proximal side with respect to the vibrating bodies 4, 9 become free ends showing a straight vibration curve, and the rod 8 The front end side (left side) of () is arrange | positioned in the state which enters in the storage container 20 of FIG. 1 as a measurement probe part.

또한 도 4에 도시한 바와 같이, 양 지지체(4, 9)는 모두 원형 박막으로 형성되어 있지만, 가진기로서 작용하는 압전 소자(14A, 14B)와 가까운 위치에 있는 제1 지지체(4)는 그 두께(D)가 제2 지지체(9)의 두께(d)보다 크게 형성되어 있으며, 또한 제2 지지체(9)의 외경(R)이 제1 지지체(4)의 외경(r)보다 크게 형성되어 있다. 제2 지지체(9)는 보호관(7)에 대해 그 일단(一端) 개구부의 단면에 오목하게 형성된 단부(7a, 段部)와 맞대어져 용접되며, 한편 제1 지지체(4)는 보호관(7)의 타단 개구부의 내주면에 끼워 맞춰져 용접되어 있다. 따라서 보호관(7)은 로드(8)의 양 마디 사이를 덮는 형태로 되어 있다. 또한 제1 지지체(4)는 황동 박막으로 형성되며, 제2 지지체(9)는 스테인레스 박막으로 형성되어 있다. 또한 보호관(7)과 부착 소켓부(3)는 서로의 단면에 설치된 단부에 끼워 맞쳐져 용접되어 있다.In addition, as shown in FIG. 4, although both the support bodies 4 and 9 are formed in the circular thin film, the 1st support body 4 located in the position close to the piezoelectric element 14A, 14B which acts as an excitation group is The thickness D is larger than the thickness d of the second support 9, and the outer diameter R of the second support 9 is larger than the outer diameter r of the first support 4. have. The second support body 9 is welded to the protective tube 7 in contact with an end portion 7a, which is formed concavely in the cross section of its one end opening, while the first support body 4 is welded to the protective tube 7. It is fitted and welded to the inner circumferential surface of the other end opening. Therefore, the protective tube 7 is made to cover between the two nodes of the rod (8). In addition, the first support 4 is formed of a brass thin film, the second support 9 is formed of a stainless thin film. In addition, the protection tube 7 and the attachment socket part 3 are fitted and welded to the edge part provided in the cross section of each other, and are welded.

이어서, 상기 레벨 센서의 작용에 대해 간단히 설명한다.Next, the operation of the level sensor will be briefly described.

도 3에 도시하는 압전 소자(14A)는 구동 회로부(17)의 정류 회로(17b)로부터 직류 전력가 공급되고, 이 직류 전력에 포함된 노이즈 성분에 의해 진동력이 부가 되어, 로드(8)에서 도 2의 수납 용기(20) 내에 들어가 있는 선단부가, 도 2에 화살표로 도시된 바와 같이 수평 방향으로 진동한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수납 용기(20)의 피충전물(13)의 충전면(H)이 로드(8)보다 하방에 있는 경우에는, 타방의 압전 소자(14B)의 출력 전압에 포함된 진동 성분이, 도 3의 대역 필터(17c)에 의해 추출되어, 증폭 회로(17d)에서 증폭된 후, 정류 회로(17b)의 직류 전력에 중첩되어 릴레이 출력 회로(17e)로 입력된다. 릴레이 출력 회로(17e)에서는 도 3의 압전 소자(14B)로부터의 입력 전압에 포함된 진동 성분이 소정의 주파수 범위 내에 있음을 판별하여 피충전물(13)이 충전 미완료임을 판단한다.In the piezoelectric element 14A shown in FIG. 3, direct current power is supplied from the rectifying circuit 17b of the drive circuit section 17, and a vibration force is added by the noise component included in the direct current power. The tip end of the inside of the storage container 20 of 2 vibrates in a horizontal direction as shown by the arrow in FIG. As shown in FIG. 1, when the filling surface H of the charge object 13 of the storage container 20 is lower than the rod 8, it is included in the output voltage of the other piezoelectric element 14B. The vibration component is extracted by the band pass filter 17c of FIG. 3, amplified by the amplifier circuit 17d, and superimposed on the direct current power of the rectifier circuit 17b and input to the relay output circuit 17e. The relay output circuit 17e determines that the vibration component included in the input voltage from the piezoelectric element 14B of FIG. 3 is within a predetermined frequency range, and determines that the object to be charged 13 is not charged.

도 1의 피충전물(13)의 충전면(H)이 로드(8)에 접촉하는 높이 위치까지 상승하면, 이 피충전물(13)에 의해 로드(8)의 진동이 억제 또는 정지되며, 릴레이 출력 회로(17c)는, 압전 소자(14B)로부터의 입력 전압에 포함되는 진동 성분이 소정의 주파수 범위를 벗어난 것을 판별하여, 표시등을 점등시킴으로써 충전 완료를 알려주며, 또한 도 1의 피충전물(13)의 공급기에 대해 공급 정지 신호를 출력하여, 피충전물(13)이 수납 용기(20)에 공급되는 동작을 정지시킨다.When the filling surface H of the filler object 13 of FIG. 1 rises to a height position in contact with the rod 8, the vibration of the rod 8 is suppressed or stopped by the filler object 13, and the relay output The circuit 17c determines that the vibration component included in the input voltage from the piezoelectric element 14B is out of the predetermined frequency range, turns on the indicator light, and informs the completion of charging. A supply stop signal is output to the feeder to stop the operation of supplying the filled object 13 to the storage container 20.

상기의 레벨 센서에서는 로드(8)에서의 압전 소자(14A, 14B)가 장착된 개소에 가까운 제1 지지체(4)가 제2 지지체(9)보다 두께가 크기 때문에, 압전 소자(14A)로부터 로드(8)에 부가되는 진동은, 중심 주파수에서의 진폭이 비교적 작으며 원활한 특성의 Q값을 가지는 것으로 된다. 따라서, 피충전물(13)이 날려 올라서 로드(8)의 상면부에 부착한 경우에도, 그 로드(8)의 상면측에 부착한 먼지 등으로 인한 진동 주파수의 변동이 작아지도록 억제할 수 있기 때문에, 그 피충전물에 의해 피충전물(13)이 소정의 높이 레벨까지 충전되었다고 오검지하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 로드(8)에서의 압전 소자(14A, 14B)가 장착된 개소 가까이의 지지력이 증대하여, 로드(8)를 장기간에 걸쳐 안정적으로 지지할 수 있기 때문에, 신뢰성이 향상한다. 또한 제1 지지체(4)만 두껍기 때문에 양 지지체(4, 9)를 모두 두껍게 하는 경우와 비교하여, 양 지지체(4, 9)에 의한 진동의 구속력이 별로 커지지 않기 때문에, 로드(8) 전체에서의 진동의 감쇠량도 별로 커지지 않아, 압전 소자(14A, 14B)의 소비 전력도 증대하지 않는다.In the above-described level sensor, since the first support body 4 close to the place where the piezoelectric elements 14A and 14B in the rod 8 are mounted is larger in thickness than the second support body 9, it is loaded from the piezoelectric element 14A. The vibration added to (8) has a relatively small amplitude at the center frequency and has a smooth Q value. Therefore, even when the to-be-filled object 13 blows up and adheres to the upper surface part of the rod 8, since the fluctuation of the vibration frequency by the dust etc. which adhered to the upper surface side of the rod 8 can be suppressed so that it may become small In addition, it can prevent that the to-be-filled object 13 filled to the predetermined height level by the to-be-filled object. In addition, since the bearing force near the place where the piezoelectric elements 14A and 14B are mounted in the rod 8 increases, the rod 8 can be stably supported for a long time, thereby improving reliability. In addition, since only the first support 4 is thick, compared to the case where both supports 4 and 9 are thickened, since the restraint force of vibration by both supports 4 and 9 does not become very large, The attenuation amount of the vibration does not increase too much, and the power consumption of the piezoelectric elements 14A and 14B also does not increase.

이어서, 상기 레벨 센서의 조립에 대해 도 5를 참조해 가면서 설명한다.Next, the assembly of the level sensor will be described with reference to FIG. 5.

먼저, 외경이 큰 제2 지지체를, (a)에 도시한 바와 같이, 이것의 부착 구멍에 로드(8)를 삽입하고, 진동의 마디가 되는 로드(8)의 선단측 소정 개소에 위치 결정한 후, 용접에 의해 로드(8)에 고정한다. 이어서, (b)에 도시한 바와 같이, 부가 질량체(10)를 로드(8)의 소정 개소에 고정 나사(12)에 의해 부착한 후, 제1 지지체(4)를, (c)에 도시한 바와 같이, 이것의 부착 구멍에 로드(8)를 삽입하여 진동의 마디가 되는 로드(8) 기단측의 소정의 개소에 위치 결정한 후, 용접에 의해 로드(8)에 고정한다. 이와 같이, 원형 박막형의 양 지지체(4, 9)는, 보호관을 지지하면서 용접하는 종래의 장치와는 달리, 보호관(7)과 상관없이 고정할 수 있기 때문에, 고정을 위한 용접 작업을 용이하고 신속하게 할 수 있다. 또한, 양 지지체(4, 9)를 모두 위치 결정한 후, 로드(8)를 동시에 용접할 수도 있다.First, as shown to (a), the 2nd support body with a large outer diameter is inserted in this attachment hole, and it positions in the predetermined position of the front end side of the rod 8 which becomes a node of vibration, The rod 8 is fixed to the rod 8 by welding. Subsequently, as shown in (b), after attaching the additional mass 10 to the predetermined position of the rod 8 with the fixing screw 12, the first support 4 is shown in (c). As described above, the rod 8 is inserted into this attachment hole and positioned at a predetermined position on the base end side of the rod 8 which becomes the node of vibration, and then fixed to the rod 8 by welding. As described above, unlike the conventional apparatus for welding while supporting the protective tube, the circular supporters 4 and 9 of the circular thin film type can be fixed regardless of the protective tube 7, so that welding work for fixing can be easily and quickly performed. It can be done. In addition, after positioning both support bodies 4 and 9, the rod 8 can also be welded simultaneously.

이어서, 보호관(7)을, (d)에 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 외경이 작은 제1 지지체(4)측으로부터 이 지지체(4)를 삽입하여 로드(8)의 양 마디 사이를 덮는 위치까지 이동시키면, 보호관(7)의 기단측 개구부의 내주면에 제1 지지체(4)의 외주 단면(端面)이 끼워 맞춰진 상태에서, 보호관(7)의 선단측 단면의 단부(7a, 端部)가 외경이 큰 제2 지지체(9)의 외주부에 부착된다. 이 상태에서, 보호관(7)과 양 지지체(4, 9)를 용접에 의해 고정한다. 여기서, 보호관(7)은 기단측의 한 쪽 단부가 고정 상태의 제1 지지체(4)의 내주면에 끼워 맞쳐짐으로써, 로드(8)에 대해 동심으로 지지됨으로써, 제2 지지체(9)에 대한 용접을 간단히 지지하여 용이하게 할 수 있기 때문에, 보호관(7)의 제1 지지체(4)에 대한 용접이 보다 용이해진다. 따라서, 종래 장치의 조립 시에 불안정한 상태의 보호관을 로드에 대해 동심으로 유지하면서 용접을 해야 하는 작업 상의 어려움을 해소할 수 있다.Subsequently, as shown by the dashed-dotted line in (d), the protective tube 7 inserts this support body 4 from the side of the 1st support body 4 with small outer diameter, and covers between both nodes of the rod 8. When it moves to a position, the edge part 7a of the front end side cross section of the protective tube 7 in the state which the outer peripheral cross section of the 1st support body 4 was fitted in the inner peripheral surface of the base end opening of the protective tube 7 was fitted. It is attached to the outer peripheral part of the 2nd support body 9 with a large outer diameter. In this state, the protective tube 7 and the two support bodies 4 and 9 are fixed by welding. Here, the protective tube 7 is fitted to the inner circumferential surface of the first support 4 in a fixed state at one end of the proximal end, thereby being supported concentrically with respect to the rod 8, thereby providing Since welding can be easily supported and facilitated, welding of the protective tube 7 to the 1st support body 4 becomes easier. Therefore, it is possible to solve the difficulty in the work of welding while maintaining the protective tube in an unstable state concentrically with the rod when assembling the conventional apparatus.

이어서, (e)에 도시한 바와 같이, 로드(8)의 소정 개소의 양면에 압전 소자(14A, 14B)를 부착한 후, 케이싱(1)의 부착 소켓부(3)를 보호관(7)에 맞대어 용접에 의해 연결한다. 압전 소자(14A, 14B)의 리드선(18)을 부착 소켓부(3)를 통해 외부로 인출함과 동시에, 고무 클램프 와셔(23) 및 고정용 고무(24)에 삽입하여 고무 클램프판(22)에 임시 고정한 고무 클램프 나사(21)를, 부착 소켓부(3)의 개구부에서 복수 개의 리드선(18) 사이에 개재시킨다.Subsequently, as shown in (e), after attaching the piezoelectric elements 14A and 14B to both surfaces of the predetermined part of the rod 8, the socket part 3 of the casing 1 is attached to the protective tube 7. Connect by butt welding. The lead wires 18 of the piezoelectric elements 14A and 14B are drawn out to the outside through the attachment socket portion 3, and are inserted into the rubber clamp washers 23 and the fixing rubber 24 to insert the rubber clamp plates 22. The rubber clamp screw 21 temporarily fixed in the gap is interposed between the plurality of lead wires 18 in the opening of the attachment socket portion 3.

그리고, (f)에 도시한 바와 같이, 고무 클램프 나사(21)를 고무 클램프판(22)에 나사 결합하고, 고무 클램프 와셔(23)와 고무 클램프판(22)을 양측으로부터 끼워 고정용 고무(24)가 측방으로 튀어 나오도록 변형하여, 각 리드선(18)을 부착 소켓부(3)의 내면에 눌러 붙여 고정한다. 그 후, 본체 케이스부(2)를 부착 소켓부(3)에 전술한 나사 결합에 의해 연결하고, 또한 록 너트(28)로 고정하면 조립이 완료된다. 이와 같이, 리드선(18)을 고무 클램프 나사(21)의 클램핑 조작에 의해 간단히 조작할 수 있음과 동시에, 부착 소켓부(3)를 포함하는 로드(8), 양 지지체(4, 9), 압전 소자(14A, 14B), 부가 질량체(10) 및 보호관(7)을 센서부로서 유닛화할 수 있으며, 구동 회로부(17)를 포함하는 본체 케이스(2)측을 공통으로 하고, 이것에 유닛화한 여러가지의 센서부를 적절히 선택하여 부착함으로써 많은 종류의 레벨 센서를 구성할 수 있다.Then, as shown in (f), the rubber clamp screw 21 is screwed to the rubber clamp plate 22, and the rubber clamp washer 23 and the rubber clamp plate 22 are sandwiched from both sides to fix the rubber ( 24 is deformed so as to protrude to the side, and each lead wire 18 is pressed to the inner surface of the attachment socket portion 3 to fix it. Thereafter, when the main body case part 2 is connected to the attachment socket part 3 by the above-described screwing and fixed with the lock nut 28, the assembly is completed. In this way, the lead wire 18 can be easily operated by the clamping operation of the rubber clamp screw 21, and at the same time, the rod 8 including the socket portion 3, the support bodies 4 and 9, and the piezoelectric body are provided. The element 14A, 14B, the additional mass 10, and the protective tube 7 can be united as a sensor part, and the main body case 2 side containing the drive circuit part 17 is common, and it unitized to this. Many types of level sensors can be configured by appropriately selecting and attaching various sensor units.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 레벨 센서를 도시한다. 이들 도면에 있어서, 도 1과 동일 또는 유사한 것에는 동일한 부호를 붙이고, 중복 설명은 생략한다. 이 레벨 센서는 수평으로 뻗어 있는 가늘고 긴 평판으로 이루어진 로드(15)는 평판의 평면(15a)이, 역시 수평으로 향해 세로로 설정되어 있다. 제1 실시 형태와 다른 점은, 로드(15)의 상측면에 경사면(15b, 15c)이 형성되고, 상측면이 상방으로 향해 끝이 가늘고 뾰족한 형상으로 되어 있다는 것 뿐이다. 도 8에 도시한 경사면(15b, 15c)의 수평에 대한 경사 각도(α)는 20 내지 70°가 바람직하며, 더 바람직하게는 30 내지 60°이다. 이 실시 형태에서는 α= 45°로 되어 있다.6 to 8 show a level sensor according to a second embodiment of the invention. In these drawings, the same or similar components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. In the level sensor, the rod 15 made of an elongated flat plate extending horizontally has its flat surface 15a vertically set also horizontally. The only difference from the first embodiment is that the inclined surfaces 15b and 15c are formed on the upper side of the rod 15, and the upper side is in the shape of a thin and pointed tip toward the upper side. As for the inclination-angle (alpha) with respect to the horizontal of the inclined surfaces 15b and 15c shown in FIG. 8, 20-70 degrees are preferable, More preferably, it is 30-60 degrees. In this embodiment, α = 45 °.

상기의 레벨 센서에서는 피충전물(13)이 수납 용기(20) 내에 투입될 때에 날려 올라 로드(15)의 상측면 위에 낙하해도, 이 부착물은 끝이 가는 형상으로 되어 있는 로드(15)의 양측 경사면(15b, 15c)에 따라 미끄러 떨어져 신속히 제거된다. 따라서, 로드(15)의 진동 주파수가 변동되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 로드(15)의 상면에 부착한 피충전물에 의해 피충전물(13)이 완료되었다고 오검지하 는 것을 방지할 수 있다.In the above-described level sensor, even when the object to be charged 13 is blown up when it is thrown into the storage container 20, it falls on the upper surface of the rod 15, but the attachment is inclined on both sides of the rod 15 having a thin end shape. It slips off according to (15b, 15c) and is removed promptly. Therefore, since the vibration frequency of the rod 15 can be prevented from being changed, it can be prevented from erroneously detecting that the to-be-filled object 13 is completed by the to-be-filled object which adhered to the upper surface of the rod 15. FIG.

이 레벨 센서에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 로드(15)에서의 압전 소자(14A, 14B)가 장착된 개소에 가까운 제1 지지체(4)의 두께를 제2 지지체(9)보다 두껍게 하고 있지만, 로드(15)의 상측면에 대한 먼지의 퇴적 부착으로 인한 오동작을 방지할 수 있기 때문에, 실시 형태와는 역으로 제2 지지체(9)의 두께를 제1 지지체(4)보다 두껍게 설정하여, 가파른 특성의 Q 값을 가지는 진동을 로드(15)에 부가해도 오동작의 염려가 없다. 이 경우에는 피충전물(13)의 소정의 높이 레벨까지의 충전 상태를 주파수의 변화에 따라 고정밀도로 검지하는 것이 가능하다.In this level sensor, similarly to the first embodiment, the thickness of the first support body 4 close to the place where the piezoelectric elements 14A and 14B are mounted on the rod 15 is thicker than that of the second support body 9. Since the malfunction due to the deposition of dust on the upper side of the rod 15 can be prevented, contrary to the embodiment, the thickness of the second support 9 is set thicker than that of the first support 4, Even if a vibration having a steep characteristic Q value is added to the rod 15, there is no fear of malfunction. In this case, the state of charge up to the predetermined height level of the object to be filled 13 can be detected with high accuracy according to the change of frequency.

또한, 로드(15)의 상측면은 도 9에 도시한 바와 같이, 그 꼭지부에 수평면(15d)이 약간 남도록 경사면(15b, 15c)을 형성해도 좋다.In addition, as shown in FIG. 9, the inclined surfaces 15b and 15c may be formed in the upper side of the rod 15 so that the horizontal surface 15d may remain in the apex part.

진동 로드를, 박막형의 2개의 지지체에 의해 진동의 감쇠량을 적극적으로 억제하면서, 장기간 안정적으로 지지할 수 있는 진동식 레벨 센서를 제공하는 효과가 있다.There is an effect of providing a vibrating level sensor capable of supporting a vibrating rod stably for a long time while actively suppressing the attenuation amount of vibration by two thin-film supports.

Claims (4)

기단(基端) 및 선단이 자유단이며, 선단이 피충전물의 수납 용기 내에 들어가서 배치되는 로드;A rod having a proximal end and a proximal end, wherein the proximal end enters and is disposed in the storage container of the object to be charged; 상기 로드에 진동을 부가하는 가진기;An exciter for adding vibration to the rod; 상기 로드를 그 진동의 마디가 되는 2개소에서 지지하는 원형 박막형의 지지체; 및A circular thin film support for supporting the rod at two places, which are nodes of vibration; And 상기 로드의 양 마디 사이를 덮는 원통형의 보호관;을 구비하는 레벨 센서로서,A level sensor comprising; a cylindrical protective tube covering between the nodes of the rod, 일방의 상기 지지체는 상기 보호관의 일방의 단부 내면에 끼워 맞추어져 고정되고, 타방의 상기 지지체는 일방의 상기 지지체보다 큰 직경을 가지며, 상기 보호관의 타방의 단면에 맞대어 고정되며,One of the supports is fitted and fixed to the inner surface of one end of the protective tube, the other of the support has a larger diameter than the one of the support, and is fixed against the other end surface of the protective tube, 상기 로드에서의 상기 가진기가 장착된 개소에 가까운 상기 지지체가 다른 상기 지지체보다 더 두껍게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 레벨 센서.The support body close to the place where the exciter in the rod is mounted is set thicker than the other support body. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 두께가 더 두꺼운 쪽의 상기 지지체가 다른 상기 지지체보다 상기 로드의 기단 가까이에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 레벨 센서.And the support on the thicker side is located closer to the base end of the rod than the other support. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양 지지체는 재질이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 레벨 센서.The level support is characterized in that the support material is different from each other. 기단 및 선단이 자유단이며, 선단이 피충전물의 수납 용기 내에 들어가서 배치되는 로드;A rod having a proximal end and a proximal end free of charge, the distal end of which is disposed within the storage container of the object to be filled; 상기 로드에 진동을 부가하는 가진기;An exciter for adding vibration to the rod; 상기 로드를 그 진동의 마디가 되는 2개소에서 지지하는 원형 박막형의 지지체; 및A circular thin film support for supporting the rod at two places, which are nodes of vibration; And 상기 로드의 양 마디 사이를 덮는 원통형의 보호관;을 구비하는 레벨 센서로서,A level sensor comprising; a cylindrical protective tube covering between the nodes of the rod, 상기 로드는 수평으로 연장된 가늘고 긴 평판으로 이루어지고, 상기 평판의 표리(表裏)면을 형성하는 평면이 수평 방향에 대해 수직으로 배치되고, 상기 평판의 수직 방향 상부 에지에는 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 레벨 센서.The rod is made of a long elongated flat plate extending horizontally, the plane forming the front and back surface of the flat plate is disposed perpendicular to the horizontal direction, the width is narrower toward the top at the vertical upper edge of the flat plate A level sensor, characterized in that the inclined surface is formed.
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