308639 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印袋 五、發明説明（ ) tfl. 1 1 '! [ 技 藝 範 赌 ] 1 1 1 本 發 明 大 致 而 言 係 是 有 關 於 藉 由 使 用 超 波 來 決 定 流 請 1 1 1 體 體 積 Λ 偵 測 流 體 泄 漏 和 監 視 在 一 或 多 數 桶 子 中 之 流 體 存 先 閱 1 1 讀 1 量 之 系 統 和 方 法 * 更 特 定 而 之 本 發 明 係 是 有 關 於 被 應 背 ! 1 用 在 地 下 貯 存 油 槽 上 之 糸 統 和 方 法 0 之 注 1 | 意 I [ 背 景 技 藝 > 事 項 1 1 再 1 j 長 久 Μ 來 已 被 認 知 的 是 吾 人 係 有 須 要 來 精 確 地 量 測 填 % 本 在 —* 容 槽 ( 例 如 是 地 下 汽 油 槽 ) 中 之 流 體 之 體 積 0 該 或 頁 1 I 許 是 最 古 老 ( 或 至 少 曾 經 是 ) 且 最 普 通 之 決 定 液 體 體 積 之 1 1 方 法 其 是 為 將 一 量 測 棒 插 置 進 入 該 油 槽 中 妖 y < 後 藉 由 該 1 1 m 油 表 面 形 成 在 該 量 測 棒 的 線 來 謓 取 該 液 面 的 高 度 0 m /\w 而 1 訂 1 I » 此 一 方 法 係 僅 提 供 該 體 積 之 粗 略 量 測 其 是 無 法 再 被 接 受 以 ArAr- 付 合 當 今 的 環 境 要 求 〇 1 1 在 — 來 克 服 該 量 測 棒 之 各 種 不 同 缺 點 的 努 力 中 其 是 1 1 來 苜 試 其 它 的 裝 置 和 方 法 C' 這 些 方 法 和 裝 置 中 之 __. 者 是 來 1 使 用 超 音 波 測 距 糸 統 〇 早 先 超 波 测 距 % 統 之 例 子 是 可 被 1 | 發 現 在 美 國 專 利 第 3 1 1 3 4 5 6 3 1 8 4 9 1 1 6 9 和 3 3 9 4 5 8 9 號 案 中 C 在 這 itb % 統 中 該 1 1 能 器 是 被 置 放 在 該 Λ*«、ι 油 表 面 之 上 且 量 測 是 被 實 施 來 測 1 I 自 該 油 槽 之 頂 部 至 該 燃 油 表 面 間 之 距 離 G 該 量 測 到 之 距 1 | 離 是 由 該 已 知 之 自 該 油 槽 底 部 至 該 油 槽 頂 部 之 距 離 來 減 去 1 1 t 藉 此 Μ 得 到 該 燃 油 在 該 油 槽 中 之 高 度 〇 由 上 述 的 計 算 和 1 1 該 油 槽 之 已 知 幾 何 形 狀 在 該 油 槽 中 之 m 油 體 積 是 可 被 計 1 1 - 4 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（上） 算出來。然而，因為在該油槽中之溫度跳動所導致之該燃 油表面高度變化，轚音速度之變化（轚音係依據該音波在 其中移動之介質之性質所決定），及在該油槽底部中水所 累積的程度，這些習用的超音波測距系統是無法來提供今 日所要求的精確度。 在一為了來克服這些早期超音波測距系統之困難之官 試中I基準反射器是被加入K提供數據可來補償在一油槽 中之環境狀況因數。除此之外，該變能器是開始來被置放 在該燃油中而非是在該燃油之上，藉此Μ方便來決定多少 數量的水是被累積在該油槽之底部中。這些系統之例子是 可被發現在美國專利4 ，170 ，765 ;4 ，210 ， 969;4，337，656;4，470，299;和 4，578 ，997號案中。雖然這些糸铳在那時係代表 對於其習用技藝之一改良，油槽幾何形狀之組合、聲音在 通過該傳導液體時之速度變化、該電子電路和該探測器設 計等，其依然限制這些測距系統之性能。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印袋 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在1 988年，美國環保局（ΕΡΑ)係訂定對來容 納汽油或其它有害物質之地下貯存槽（UST)之法規。 該法規係建立起Μ下的要求：吾人係必須來實施對地下貯 存槽（U S T s )之流出偵測程序。對懕於這些規定，六 種流出偵測方法的大概分類是被發展出來：密封度或精密 度測試、油槽測量系統、存量控制方法、地下水監視、蒸 氣監視，和縫隙監視。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 S08639 B7 五、發明説明（〜） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 後面的三種流出偵測方法是為輔助的方法；亦就是說 ，該產品流出是經由被置放在該油槽和管路系統之鄰近區 間中之外部感測ψ來被偵測。本發明是可來和這些輔助方 法一起作用。在另一方面，前面的三種流出偵測方法是為 主要的方法；亦就是說，這些方法係可來直接地顯示一產 品（汽油）的流失。 為了庫存量控制的目的，美國環保局（EPA)的規 定係要求該糸統必須來採取一汽油高度量測和間隔溫度量 測Μ來Μ —基準溫度（通常是為6 8 T )來補償該庫存量 。對於該量測，該汽油高度和溫度是分別必須被量測在〇 • 1英吋和2 · Ο Τ之公差内。除此之外，一系統是必須 要能夠來量測小至每小時0 · 1加侖之精確度之產品流失 。在一典型的地下貯存槽中，該最後的要求係意味著該系 統必須要能夠來量測到該燃油高度在0 0 0 ◦ 5英吋内 的差異變化，和在該油槽中之溫度在0 · 00 5Τ内的差 異變化。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 這些規定係來使該燃油高度量測無論在精確度、解析 度和重覆性上係皆須要有極高度的性能要求。為了來獲得 這些性能上的要求，近最所發展出來的超音波測距系統， 其係改良在該系統中之基準反射器和信號分辨電子設備以 試著來更佳地分辨介於該被產生在該系統中之一次回音信 號和二次回音信號，及來較佳地測出——次回音信號被接 受到的精確時間。這些系統之例子是可見於美國專利4 ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 4 來油國因此作 波法一 距其流 一統 中流 , 法燃美。如操 音方在 測，所 在糸 統之 4 無之該錄行之 超和測 波法中 用距 系中 8 係中據記執中 I 統量 音方槽 一測 距槽 9 其榷依量在槽 在糸來 超和容 供波 測容 , -油是存其存 用距後 一铳之 提音 波存 4 統 一者庫，貯 一測然 在系寸 來超 音貯 和 系在或 之統下 供波- 用距尺 是 | 。 超下 3 藝定，中糸地 提音度 一測知 其及 動一地 5 技決率槽距一 來超高。供 波已 ，-流在一 5 用來逑油測在 要 I 體積提音有 的器體用在 , 習力漏 之波慮 是 及 流體 來超具 目測 流使定 5 的能泄視音考 的，測體要一一 明探該被決 ο 近有之 監超地 目器量流是及自 發波視一來 8 最：槽被 | 確 、j 個測地之的，測 個音監供用 , 些用油該有精 述一探覆中目器量。 I 超地提係 4 這功該持要更 簡之波重槽個測地率之 之確係其 ; 是或自 維須來 和明音和容一探覆速明中 精明， 6 至能油來是可 的發超地之另波重漏發統會發器 4。 甚性燃 求然是 目本 之確寸 之音和 泄本系 將本測 8 中，的該要依係 明，中 精尺明 超地之為距其，探 , 案而下，之此時 發此统會知發之確體然測，此波 8 號然 Μ 度 局在量 。t 因糸 將已 本中精 流依波 法因音 49 供高保，測境 距其有 统會之 音方 超 74 提之環此之環 測，具 系將出 超和 之 I II I______ ______T I — ί 4 - 一-β (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標率局0Κ工消费合作杜印製 音被準已其 一 線}, 擊器變主壓。 一漏波準 傳者超 ί 超是校器成每軸 .1 中撞能該器該用在泄音校中 | 該其 該器一能造 }向丨 其對變在測自作測之超器器每，， , 射另變來 i 縱 i - 來該置探對尼量其之測測之組件 中反在該後 i 之 ί 成前 } 容該來阻來和示探探器號元 其準入在組 ί 體，總ΜV 被於造的用度揭該波射信子 , 校埋或號，主離器射 i 是直 構性 Μ 高 所和音 反音電 量之被-信到器距能反 ί 體垂被擇統體上部超準回之 存其來上音測測一 變被或晶來是選系流如底該校次下 庫 } 組沿 回偵探 有該上，電向體一 距之一 穴在該 二 Μ 體 .1 號後次所該線向面用壓導主生測中有凹來自和有 流 ί 信衝一器於軸面表.作一被器產波穴括槽用測次括 視：音脈一 能直向面該尼-是能波音凹 包容係偵 一 包 監色回之之變垂縱表自胆體體變音超槽係該其來之於 和特次組面該來之 I 波一主晶該超 I 容统於，用射在 漏 之二號表由放體有音生器電，之供存系介成和反係 泄下之信體係置主係在產能壓中出提貯距在缌，所徵 髏 Κ 其音流組被器件來波變該其而亦下測放器號上特 流有得回該號是測元建音 一 且，射時地波置能信面之 或具使 次於信器探尼 構之有，線發同之 音被變波表統 \ 係放 I 關音射該砠被上括中蚰所明寸超 一 之音體糸 及器置 之相回 反離波是面包體長上發尺該、間超流距 積測地器到次準偏音面表係主縱體本知，器器組該測 體探此射測二 校來超表該成器之晶 已測測射一和波 體波如反偵之個和 | 該在缌能體電 具偵探反送上音 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） S08639 A7 B7五、發明説明（6 ) 經濟部中央標準局—工消费合作社印製 地 ί 接 R 允換衝至 ί 號制檢謓器電前信 尺所 Μ 來衡 接，直界係轉脈號，信控值一 測在器氣。知上有沿脈 直上來 F 前位鐘信上氣微閼許檢 } 測電合已以括前制 來 }器{ 析數時動器電之 | 允值 ί 檢之结有如包之控 器 C 能器分 \ 一 起時 之器由’閧 i 叉上之具 一 於期號 能 A 變波或比到一計後時藉後該 V 交器析 一 用在周信 變 D 該滤理類測送一波計器號 ，ί 零能分在使徵衝一 該 ί 自頻處一偵傳至濾一測信中號一變和定係特脈至 自器許低來號器地號、取檢叉其信或該理決法之鐘號 許換允 \ 步信步時信流讀叉交，氣 \ 自處 Μ 方 有時信 允轉係器一氣同同始整 | 交零用電及來號法該法 一 始 係比前流進電該來起被許零次作之器該信方，方Μ起 前類析整在該當器一 一允一 一 止壓測向述個積該器或 析 \ 分波 } 送} 步和到-在第停電檢反上一 體且步 \ 分位或全 i 傳 V 同上測時} 該來閧值和 許示之，同及 或數理 I ί 地 .1 一 器偵壓 i 到器定闕收允揭體統一動 理 一 處至 i 接 {許生器電 V 測制設一接 }亦流糸自起 處至來號 ί 直-允產測闞丨偵控一至來 i 明之距 }該 來號步信，來上來衝檢的-可微於送器 i 發中測 i 送 步信一氣上器 }時脈值定用而之大傳向 i 本穴波 ί 傳 i 氣進電 }Igc 沿制開預作示器一被反 V ，凹音：地 進電在該 F 變 A 前控 一 一 止指時到來 | 丨時槽超驟步 在該} 送 P 該 D 之號當於停 之計測號許或同容 之步同 }送.1 傳 Lgi 期信 }大來器一偵信允， 之 示之別 .1 傳 i 地 \ 許器周 |V是器測取係氣，號 寸揭下分 ''*4 、1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表紙張尺度遄用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標隼局負工消费合作杜印製 五、發明説明（ Ί 1 1 I 產 生 器 及 / 或 計 時 器 上 ( i ) 藉 由 — 數 位 / 類 比 轉 換 1 1 1 器 / 放 大 器 來 調 整 白 該 變 能 器 之 電 氣 信 號 之 振 幅 ( 1 1 I 請 1 I ]' ) 藉 由 ~* 全 波 整 流 器 / 低 頻 m 波 器 ( F W R / L P F ) 先 閱 1 | 來 整 流 或 m 波 相 關 於 該 流 體 表 面 、 該 容 槽 底 部 和 該 校 準 反 讀 背 ιέ 1 1 I 射 器 之 一 次 回 信 號 組 藉 此 Μ 形 成 一 次 回 信 號 包 絡 線 之 i 1 I I » ( V ) 藉 由 一 類 比 / 數 位 轉 換 器 來 將 相 關 於 該 流 體 表 事 項 1 I 再 1 I 面 該 容 槽 底 部 和 該 校 準 反 射 器 之 該 一 次 回 音 信 號 組 或 —. 4 % 次 回 音 信 號 包 絡 線 數 位 化 ( 在 該 相 關 於 該 流 體 表 面 N 該 容 本 頁 · 1 I 槽 底 部 和 該 校 準 反 射 器 之 該 — 次 回 λ. 信 Wu 組 是 由 一 微 電 腦 1 1 所 掃 描 Μ 偵 測 每 —. 一 次 回 .音 信 號 組 之 前 沿 ) 或 ( V ) ( 1 1 1 ) 在 —- 微 控 制 器 之 記 憶 體 中 來 貯 存 相 fH 於 流 體 表 面 容 1 訂 1 1 槽 底 部 和 該 被 浸 在 流 體 中 之 校 準 反 射 器 之 每 一 個 一 次 回 信 號 組 之 -> Λ. 刖 沿 之 初 步 行 程 時 間 ( T 〇 F ) 其 中 該 刖 1 1 沿 之 初 步 行 程 時 間 是 藉 由 掃 描 —* 低 增 益 振 幅 調 整 整 流 1 ! 漶 波 數 位 電 氣 信 號 和 藉 由 掃 描 ___. 高 增 益 振 幅 調 整 、 整 流 1 、 m 波 、 數 位 電 氣 信 Wi 所 決 定 之 ( 2 ) 使 得 一 閾 值 檢 測 1 | 器 可 來 掃 描 -- 得 白 一 低 增 益 振 幅 調 整 Λ 整 流 濾 波 Λ 數 位 1 1 電 氣 信 號 之 電 氣 信 號 藉 此 以 偵 測 —. 大 於 —. 預 先 設 定 之 臨 1 1 閾 信 號 之 電 氣 信 號 ( 3 ) 使 得 一 閾 值 檢 測 器 可 來 掃 描 一 1 I 得 白 — 高 增 益 振 幅 調 整 、 整 流 、 m 波 、 數 位 電 氣 信 號 之 電 1 I 氣 信 號 藉 此 Μ 偵 測 — 大 於 另 —* 預 先 設 定 之 臨 閧 信 號 之 電 1 1 氣 信 號 ( 4 ) 在 每 — 次 該 閼 值 檢 測 器 偵 測 到 一 被 尋 找 的 1 1 電 氣 信 號 時 來 停 止 一 計 時 器 之 作 用 ( 5 ) 藉 由 該 微 處 理 1 1 - 10 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4现格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ) Ί 1 y I 器 來 讀 取 該 計 時 器 每 次 停 止 作 用 之 時 間 及 ( 6 ) 白 該 被 1 1 1 讀 取 的 時 間 和 該 容 槽 凹 穴 之 已 知 幾 何 形 狀 來 計 算 在 該 容 槽 1 I 請 1 I 凹 穴 中 之 流 體 體 積 〇 閱 1 | 讀 1 本 發 明 係 進 — 步 揭 示 — 方 法 用 來 決 白 —* 具 已 知 尺 寸 背 面 1 I 之 容 槽 凹 穴 之 流 體 泄 漏 該 方 法 係 使 用 — 如 以 上 所 揭 示 之 之 1 I 意 I 超 音 波 測 距 系 統 且 該 方 法 之 特 徵 係 在 於 包 括 有 以 下 之 步 事 項 1 I 再 1 | 驟 利 用 上 相 闞 於 流 體 體 積 量 測 之 揭 示 所 獲 得 之 初 步 行 4 % 本 程 時 間 來 設 定 該 可 來 使 闞 值 檢 測 器 和 零 交 叉 檢 測 器 來 頁 1 I 掃 描 來 白 該 變 能 器 之 電 氣 信 號 之 期 間 藉 此 以 在 該 掃 描 後 1 1 來 偵 測 較 大 於 一 預 先 設 定 之 臨 闕 信 號 之 第 —* 電 氣 信 號 和 1 1 在 該 較 大 於 該 臨 闞 信 號 之 第 —- 電 氣 信 號 之 偵 測 後 來 偵 測 該 I 訂 第 一 零 交 叉 C 1 1 r 圖 式 簡 述 Ί 1 1 雖 然 本 說 明 書 和 其 相 伴 的 圖 式 係 顯 示 係 揭 示 本 發 明 1 1 之 一 較 佳 實 施 例 m y k>\ 而 在 此 要 被 了 解 的 是 此 一 實 施 例 1 並 不 是 無 道 漏 的 亦 不 是 要 來 限 制 本 發 明 相 反 地 其 是 1 1 用 於 說 明 的 百 的 Μ 來 讓 那 熟 於 此 技 之 人 士 可 來 完 全 地 了 1 1 解 本 發 明 和 其 之 原 理 和 來 將 這 原 理 運 用 在 實 際 應 用 之 方 1 1 法 如 此 > 那 itb 熟 於 此 技 之 人 士 是 可 來 Η 各 種 不 同 的 形 式 1 I 來 變 更 和 修 改 本 發 明 其 中 每 — 種 變 更 和 修 改 是 可 被 最 1 I 佳 地 適 用 在 一 特 定 的 使 用 狀 況 中 〇 1 1 圖 式 1 是 為 本 發 明 之 該 系 统 之 —. 圖 解 表 示 其 中 該 1 1 系 統 是 被 懕 用 至 — 地 下 汽 油 貯 槽 上 0 1 | - 11 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（2!0Χ 297公釐） S086S9 ΑΊ Β7 五、發明説明（^ ) 圖式2是為該探測器總成之一立體部分剖去側視圖。 圖式3是為該探測器主體之一剖面視圖，其說明一校 準圓桿相對於該探測器主體之縱長軸線之位置。 圖式4係為該襯套總成之一較佳實施例之頂視圖，其 中，該襯套總成是被用來垂直地定位該探測器主體。 圖式4 a係為該被顯示在圖式4中之該襯套缌成之一 較佳實施例之側視圖。 圖式5是為該具有一背後測距接收器之變能器總成之 一較佳實施例之一分解視圖。 圈式6是為該被顯示在圖式5中之該變能器總成之該 較佳實施例之一剖面視圖。 圖式7和7 a是習用技藝相較於本發明之該超音波探 測器之一部分之比較剖面視圖，其說明當該流體表面通過 一校準反射器時在該流體表面上之彎液面效應。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印震 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖式8是為該超音波探測器之一較佳實施例之一代表 剖面視圖，其說明該校準反射器在該超音波探測器和該油 槽凹穴中之位置，其中，該流體高度是介於該校準反射器 R 8和R 9之間。 圖式9 a係為一方塊圖，其說明該介於該微控制器、 該同步器、脈衝產生器、信號控制脈衝產生器、變能器、 數位/類比轉換器（D A C )、放大器、全波整流器/低 頻濾波器（FWR/LPF)^類比/數位轉換器（AD C )間之各種不同操作關係，其中，上述之元件是被用來 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ / '1 1 • | 執 行 各 種 不 同 可 能 的 低 解 析 度 流 體 體 積 量 測 和 相 關 於 該 流 1 1 1 體 表 面 之 — 次 回 信 號 組 或 包 絡 線 之 前 沿 之 決 〇 --- I | 請 1 I 圖 式 9 b 是 為 —. 方 塊 圖 其 說 明 介 於 該 微 控 制 器 % 該 閱 1 I 同 步 器 、 脈 衝 產 生 器 信 號 控 制 脈 衝 產 生 器 、 數 位 / 類 比 讀 背 & 1 1 I 轉 換 器 ( D A C ) 放 大 器 Λ 全 波 整 流 器 / 低 頻 m 波 器 ( 冬 1 1 I F W R / L P F ) 、 計 時 器 和 閼 值 檢 測 器 間 之 各 種 不 同 較 事 項 1 1 再 I | 佳 操 作 關 係 在 此 上 述 之 元 件 係 被 用 來 執 行 各 種 不 同 可 4 % i 能 的 流 體 體 積 量 測 0 本 頁 、> Ϊ | 圖 式 9 C 是 為 一 方 塊 圖 其 說 明 介 於 該 微 控 制 器 、 該 1 1 同 步 器 脈 衝 產 生 器 信 號 控 制 脈 衝 產 生 器 數 位 / 類 比 1 1 轉 換 器 ( D A C ) 放 大 器 全 波 整 流 器 / 低 頻 m 波 器 ( 1 訂 1 1 F W R / L P F ) 計 時 器 、 反 向 闕 值 檢 測 器 和 零 交 叉 偵 測 器 間 之 各 種 不 同 較 佳 操 作 關 係 在 此 上 述 之 元 件 係 被 1 1 用 來 執 行 流 體 泄 漏 偵 測 量 測 0 1 1 丨: 圖 式 9 d 是 為 __- 方 塊 圖 其 係 說 明 介 於 該 來 執 行 該 流 1 體 體 積 和 泄 漏 偵 測 量 測 之 各 種 不 同 電 子 電 路 間 之 較 佳 組 合 1 I 操 作 關 係 〇 1 1 圖 式 1 〇 係 為 該 — 次 和 二 次 回 音 信 Wl 包 絡 線 之 _- 可 見 1 1 圖 像 之 例 子 其 中 該 圖 像 是 得 以 下 之 條 件 • 該 衰 減 器 是 1 I 被 設 來 白 該 放 大 器 來 產 生 一 輸 出 信 號 在 此 該 放 大 器 1 1 係 有 最 小 的 信 號 強 度 C. 1 1 圖 式 1 1 係 為 該 一 次 和 二 次 回 音 信 號 包 絡 線 之 —. 可 見 1 1 圖 像 之 例 子 其 中 該 圖 像 是 得 Μ 下 之 條 件 該 衰 減 器 是 1 1 - 1 3 - 1 /1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ2ί>7公嫠） A7 B7 五、發明説明（η ) 被設定來自該放大器來產生一輸出信號，在此，該放大器 係有一較大的信號強度。 圖式1 2係為一圖表表示，其顯示由該變能器所產生 之該一次回音之一組信號和由該組一次回音信號所產生之 相對回音信號包絡線，其中，由該組一次回音信號來產生 相對的回音信號包絡線，其是由該全波整流器/低頻濾波 器（FWR/LPF)來達成之。 圖式1 3係為一圖表表示，其顯示自一表面來反射之 一組超音波回音信號之改變Μ形成一相關之具有被完全整 流、濾波信號之包絡線。 圖式1 4是為當相關於該水面之一次回音包絡線是被 埋入在相關於該容槽底部之一次回音包絡線時，自量測該 汽油/水介面所得之一曲線圖，其中，該汽油/水介面是 位在該變能器的下方。 經濟部中央標準局—工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖式1 5是為當相關於該水面之一次回音包絡線和相 關於該容槽底部之一次回音包絡線是可清楚分別時，自量 測該汽油/水介面所得之一曲線圖，其中，該汽油/水介 面是位在該變能器的下方。 圖式1 6是為當相關於該水面之一次回音包絡線是被 埋入在關於該起動脈衝包絡線時·自量測該汽油/水介面 所得之一曲線圖，其中，該汽油/水介面是位在該變能器 的下方。 〔實施本發明之較佳模式〕 -1 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） S08639 ΑΊ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 12 ) 1 1 I 在 沒 有 限 制 本 發 明 之 範 圍 下 該 超 波 探 測 器 和 該 超 1 1 1 波 精 密 測 試 系 統 及 使 用 該 探 測 器 和 該 糸 統 之 方 法 之 較 1 I 請 1 I 佳 實 施 例 其 是 被 揭 示 用 來 量 測 在 — 典 型 零 售 加 油 站 之 地 先 閱 1 I 讀 1 下 汽 油 槽 中 之 流 體 之 高 度 和 泄 漏 速 率 0 背 面 I 現 在 請 參 考 圖 式 1 個 具 有 已 知 尺 寸 之 典 型 雙 層 壁 之 注 1 I 意 I 牆 式 地 下 汽 油 槽 1 是 被 揭 示 來 具 有 各 種 不 同 的 流 體 高 度 和 事 項 1 I 再 1 1 泄 漏 偵 測 監 視 裝 置 這 lib 泄 漏 偵 測 監 視 裝 置 是 被 電 氣 地 連 填 % 接 至 — 微 控 制 器 上 該 微 控 制 器 係 形 成 現 場 操 作 控 制 器 頁 1 1 2 之 一 部 分 0 更 特 定 而 1C3 之 環 繞 於 該 油 楢 1 之 |ma 間 是 被 1 ! 提 供 有 深 井 式 監 視 感 測 器 3 其 是 被 用 來 偵 測 在 該 油 槽 床 1 1 底 上 是 否 有 汽 油 存 在 〇 除 此 之 外 裂 m 感 測 器 5 是 被 置 放 1 訂 1 1 在 介 於 該 油 槽 1 之 雙 層 壁 牆 6 之 間 以 偵 測 是 否 有 水 白 該 油 槽 床 底 4 來 泄 漏 進 入 内 部 壁 牆 凹 穴 8 中 或 是 有 汽 油 該 1 1 主 要 油 槽 凹 穴 7 來 泄 漏 進 入 該 内 部 壁 牆 凹 六 8 中 0 在 此 亦 1 1 為 較 佳 的 是 分 送 器 泥 箱 感 測 器 9 是 被 置 放 在 位 在 該 汽 油 1 分 送 器 1 1 下 方 之 泥 箱 1 0 中 藉 此 以 偵 測 是 否 有 水 或 汽 1 | 油 來 泄 漏 進 入 該 泥 箱 1 〇 中 C· 同 樣 地 幫 浦 泥 箱 感 測 器 1 1 1 2 是 被 置 放 在 泥 箱 1 3 中 在 此 能 沈 入 水 中 之 幫 浦 1 4 1 1 是 被 置 放 在 該 泥 箱 1 3 中 〇 幫 浦 泥 箱 感 測 器 1 2 是 被 用 來 1 I 偵 測 是 否 有 水 或 汽 油 是 來 泄 漏 進 入 該 泥 箱 1 3 中 〇 除 此 之 1 I 外 在 此 為 較 佳 的 是 來 將 壓 力 m 測 器 裝 設 在 管 路 1 5 中 以 1 1 來 偵 測 在 這 ifcb 管 路 中 之 壓 力 Μ 用 於 泄 漏 偵 測 其 中 該 管 1 1 路 1 5 係 白 該 主 要 油 槽 凹 六 7 中 來 輸 送 汽 油 至 該 汽 油 分 送 ! | - 15 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（6 ) 器1 1上。最後，在此係有一超音波探測器1 6 ，其係？皮 用來量測在主要油槽凹穴7中之汽油及/或水之高度，和 用來決定是否有汽油自該主要油槽凹穴7中泄漏而出。 該各不不同的感測器和該超音波探測器1 6係被電氣 地連接至該現場操作控制器2上。键盤1 7和陰極射線管 監視器1 8是被操作地連接至該現場操作控制器2上K允 許來顯示自該各種不同慼測器和該超音波探測器上所獲得 之資料。相關於存量控制和銷售之額外資料，其是可由一 銷售點上之收銀機1 9來自動地控制，該收銀機1 9是和 該現場操作控制器2來電氣地相連接。 〔超音波探測器〕 現在請參考圖式2 — 6 ，其係顯示一較佳實施例之超 音波探測器1 6。探測器1 6係包括有一長條狀而中空的 探測器主體20 ，其係有一頂端2 1和有一底端23 ，在 此，一用來以一垂直位置保持該探測器主體2 ◦在該主要 油槽凹穴7中之套茼缌成2 2 ，其是被附接至該頂端2 1 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上，而一變能器緦成2 4是被附接至該底端2 3上。除此 之外，該探測器1 6係包括有一系列的校準反射器2 5 ， 其係在一垂直於該探測器主體2 0之縱長軸線2 6之平面 上延伸，且其被置放在該平面上Μ來距離該縱向軸線2 6 有一距離。 在一被顯示在圖式7之較佳實施例中，該校準反射器 2 5是被垂直地分離Μ產生反射超音波之一組一次回音信 本紙張尺度適用中國國家標隼（CMS ) Α4規格（210Χ 297公嫠） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 A7 B7 五、發明説明（，…） 號，當由該變能器總成2 4所偵測時，該組一次回音信號 係有大概相同的峰值強度。在此為更佳的是，來自該汽油 表面之該組一次回音信號之峰值強度，其至少是為來自該 校準反射器2 5之該組一次回音信號之峰值強度之3倍（ 更加地是5倍）大。 該組一次回音信號係撞擊在變能器總成2 4上，然後 ，其是被反射回至該校準反射器2 5上，接著，該一次回 音信號是Μ —組二次回音信號的型式來被反射回至該變能 器總成2 4上。在此仍然為較佳的是，該校準反射器2 5 是被如此地置放使得因該變能器總成2 4激化作用所獲得 之第二次回音信號組，其相關於一來自一不同校準反射器 之一次回音信號組之偵測是被稍微地延遲，藉此以來使該 二次回音信號組係產生在該一次回音信號組之後沿上。 進一步者，在此為較佳的是，該所有的校準反射器2 5是偏離該縱長軸線2 6 —距離，藉此以來使伴隨於表面 扭曲所產生之液體高度信號損失減至最小，其中，如圖式 7所示者，該表面扭曲是因為該彆液面效應所造成。 該校準反射器2 5來達成這些效應之正確位置，其將 會大大地依據Κ下的因素來決定之：該探測器主體20之 直徑、該校準反射器2 5之尺寸和形狀、該聲波的頻率、 和該被包含在該油槽凹穴8中之流體。 在此為較佳的是，該圓筒狀探測器主體2 0係有一内 部直徑大約為二英吋，該由金屬圓桿所構建之校準反射器 -1 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) '\=° 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 且佳 反相對 R 和 槽和建對的變開反被 1 器定英吋 , 更準器相器 2 存 2 構相知該離準來 R 射設 4 英 吋為校射之射 R 貯式被之習，將校離 和反被 · 8 英此之反 6 反器 油圖會 5 它中體該距體準是 7 . 一 在中準 2 準射 汽如將 2 其造晶，的晶 校始、7 之。部校線校反 下一 ο 器或構電後增電續開时、 分吋半的軸該準 地在 2 射粘一壓然漸壓連離英吋。 四 英下鄰向於校 型。體反膠此之。為該二距 6 英吋 又 2 之相縱介該 典器主準由在其離體於於之 · ο 英 七 \ 8 和該，於 之射器校藉。該距晶 介介間 7 2 有 1 穴來在者介 吋 反測該K上得 之電， ， 2 為 8· 約有凹離置示於 英準探 ，7 置使吋壓中後 R 定、7 大约槽距偏顯同 6 校該 72 位放英該例然和設时和 開大油的地所不 9 個 ，2 洞的置 8 距施， 1 被英吋 分 6 該小叉 8 是 為 1 中 洞孔定 地有以 實吋 R 各 ο 英 隔 2 放縮交式其 徑 1 例孔該預此约會的英於是 .4 間線置漸被圖， 直有施齊過在如大將佳 ο 介著 7· 被軸被逐是如離 有是簧對穿定被部 1 較.該接、7 是向些 I 其，距。具地 佳相伸 固是底 1 別 8 自，吋、 間縱那 K , 如之離個佳較的延被 4 之 R 特為其吋英时 之該 少是時 例間距 I 較之 對來來 2 穴至一 是，英 2 英 此開至其同 。 2 之 於其示數可 法成凹 1 在離離 8 . 6 彼離， ，，上 R 間對，揭有是 方總槽 R。 距距 .7. 其是是器離邊和 3 〗s所具部定器油器放之之 7 、 7 , 其的射分側 1R 而 3 來端 固能該射置間間為时 、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公嫠） A7 B7 五、發明説明（々） 該探測器主體2 ◦較佳地是由一具有不佳熱傳導特性 之材料來構成，且其是具有足夠的剛固性來維持該變能器 總成24相對於該校準反射器2 5之位置。一個較佳的材 料是為玻璃纖維。該探測器主體2 0將有足夠的長度來允 許該頂端2 1來延伸至該在主要油槽凹穴7中之汽油之表 面之上，且同時來允許該底端2 3來延伸至底板2 8上， 在此，該底板2 8係和該内部側壁2 9 —起來形成該主要 油槽凹穴7。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 探測器主體2 0將亦被提供有至少為一之孔洞3 0位 在該變能器總成24之上，該孔洞3 0丨系允許在該主要油 槽凹穴7中之流體來流動進入該探測器主體2 0位在該變 能器總成24上方之通道3 1中。一第二開口 3 2係位在 該套筒缌成2 2之下方Μ允許在該通道3 1内部中之壓力 來和在該主要油槽凹穴7中之壓力相同。如此將會造成在 通道3 1中之汽油高度相同於在該主要油槽凹穴7中之汽 油高度。在此亦為較佳的是，該通道3 1是具有相當均勻 的斷面，且其之斷面係有一尺寸來允許在該通道3 1内部 中之流體來形成一大致為平坦的表面，藉此Κ避免由在該 探測器内部壁牆上之汽油來形成任何顯著的彎液面效應， 在此，該探測器之内部表面是位在該汽油表面之高度上。 當該流體為汽油時，該較佳的横斷面構造是為一具有直徑 不大於2英吋之圓形横斷面。該茛際的構造將依據Μ下的 因素來決定之：該流體之粘滯度*和構建該形成該通道3 -1 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 308639 B7 五、發明説明（ο ) 1之内部壁牆3 2所使用之材料，和其它已知的因素。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該套茼缌成2 2應該被設計來垂直地和該探測器主體 2 0相對齊和來保持該探測器主體2 0 ，藉此，該套茼總 成2 2之縱向軸線2 6是大致地垂直於該流體表面。該實 際的設計將依據該油槽1和該近接開口 3 3之構造所決定 ，其中，該近接開口 3 3是被提供來用於該探測器主體2 0來向下地延伸進入該主要油槽凹穴7中。該設計亦將依 據是否該探測器主體2 0為一固定结構之一部分或為一可 擁帶式泄漏偵測量測糸統之一部分來決定之，其中，該固 定结構較典型地是為一泄漏偵測或庫存監視条統。 該被掲示在圖式2和4中之套茼總成2 2是為一被使 用在一固定泄漏偵測或庫存監視糸統之較佳實施例。在此 一實疵例中，該套茼總成2 2係包括有套筒3 4 ，該套筒 3 4係被製成有一尺寸和形狀Μ配合通過該探測器主體2 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 0之頂端2 1而進入該通道3 1中。該套筒34較佳地是 被提供有本身的通道3 5 ，該通道3 5是由同心地延伸在 該套茼34之縱向軸線3 7上之壁牆表面3 6來形成之。 在一較佳的實施例中，該軸線3 7和軸線2 6彼此之間是 互相對齊。被置放在該套筒3 4之頂端上者是一個具可撓 性的元件3 8 ，該元件3 8係自該套茼34上來垂直地延 伸，且其是被製成有一尺寸來和形成該油槽開口 3 3之側 邊壁牆3 6相接觸。如圖式2和4所顯示者，該元件3 8 是藉由剛固平板3 9和螺絲4 0來被保持在其之定位上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） A7 B7 五、發明説明（π) 該套筒總成2 2亦包括有一同軸電纜線（BNC)連 接器4 1 >該同軸電纜線（B N C )連接器4 1係自該平 板3 9上來垂直地延伸。一電氣纜線4 2是和該同軸電嫌 線（BNC)連接器4 1來可操作地連接在一起，在此， 該電氣纜線4 2係向下地延伸穿過該元件3 8和進入該通 道3 5中。在一較佳的實施例中，一藉由壁牆44所形成 之纜線導槽4 3係沿著該探測器主體2 0之外部平行於該 軸線2 6來延伸。在一變化的實施例中，該纜線導槽4 3 是可沿著該探測器主體2 0之内部來被形成。一個開口 4 5是被提供在該探測器主體20上，該開口 4 5係連接該 通道3 1至該纜線導槽4 3上Μ允許該纜線4 2來延伸進 入該導槽4 3中。纘線導槽4 3較佳地係至少沿著該探測 器主體2 0之外部來延伸至一鄰近該變能器總成2 4之位 置上。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該套筒總成2 2亦包括有一卡訂4 6 ，該卡訂4 6是 Κ其之下方端部來被附接至套茼3 4上，且其是延伸穿過 元件3 8和平板3 9 Κ在該平板3 9上方來形成一套圈， 該套圈是可被用來降下該探測器主體2 0進入該主要油槽 凹六7中。套筒34較佳地是藉由螺絲4 8或其它習知的 機構來被固定至該探測器主體2 0上，藉此Μ允許該套筒 缌成2 2來被移去以方便維修。 在另一個較佳實施例中，元件3 8是由二個橡膠部品 4 9和5 0所構成，每一個橡膠部品係分別有一成對的凸 ~ 2 1 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 308639 a? B7 五、發明説明（il ) 出耳狀物5 1和5 2 。該耳狀物5 1和5 2係向外地延伸 K來和壁牆表面1 0 0相接觸和來施加足夠的壓力在該壁 牆表面1 0 ◦上，藉此Μ保持該探測器主體20在該主要 油槽凹穴7中之一垂直位置上。該耳狀物5 ]和5 2較佳 地是由具有充分可撓性之材料來構建之，藉此，當該探測 器主體2 0被下降進入該主要油槽凹穴7中且該耳狀物5 1和5 2抵壓在該壁牆表面3 6上時係允許該耳狀物5 1 和5 2來彎曲。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印袋 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 現在請參考圖式1 、5和6 ，變能器缌成2 4是被附 接在該超音波探測器1 6之下方端部2 3上。此一附接是 可藉由任何習知的機構來達成之，例如是藉由螺絲5 3 ， ，在此，該螺絲5 3係延伸穿過該探測器主體2 0和形成 該變能器總成2 4之一部分之變能器管狀元件5 4。該探 測器主體2 0亦被提供有一開口 5 5穿過該探測器主體位 在該變能器總成2 4之上方之外部壁牆，藉此Μ允許纜線 4 2來自該纜線導槽4 3來經由在該變能器主體6 0上之 開口 7 9來向後延伸進入該通道3 1中，在此*如Μ下所 說明者，該纜線4 2是可被操作地連接至該雯能器總成2 4上c. 一變能器5 6是被附接至該變能器管狀元件5 4上， 該變能器5 6是同時用來作為一超音波脈衝發射器和一超 音波脈衝接受器。一個用來附接該變能器5 6至該管狀元 件54上之較佳機構，其是將該管狀元件54之一端5 8 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（/) 構造成具有一内部螺紋之壁牆57 ，該具有内部螺紋之壁 牆5 7係來配合地接納該變能器主體6 0之具有外部螺紋 之端部5 9。該變能器主體6 0之相對端部6 1是被提供 有一凹穴62 ，一阻尼環63 、一壓電晶體64、和一蓋 子6 5是被裝設在該凹穴6 2中。電線6 6是被固定至該 晶體64之上且是延伸穿過一在該胆尼環6 3上之缺口 7 4 ，然後，該電線6 6係進一步地延伸穿過在該變能器主 體6 0上之電線通道7 5和7 6M來可操作地連接至電阻 6 7上。在這些連接被完成之後，在此為較佳地是所有的 凹穴皆是被填充有密封化合物Μ提供一平滑的表面和來使 導線和流體相隔離。在此亦為較佳的是，一由該壁牆表面 7 3凹入所形成之壁牆表面77 ，其是被提供來使該阻尼 環6 3被固定在——定的位置上。該壁牆表面7 7亦是可 被提供有一第二的凹入凹穴7 8 ，藉此以允許該電線6 6 來被彎曲和延伸進入該電線通道7 5和7 6中。通過該被 相對定位開口 79中之一者之同軸電纜線42 ，其是經由 其之等線6 8中之一者來被可操作地連接至該電阻6 7上 在此亦為較佳的是，該變能器5 6是被構建來在音波 之向上移上提供最大的能量傳送至該汽油上，及同時來提 供一機構用來控制該背後測距倌號之強度。在一個較佳的 實施例中，該所須的能量傅送是可藉由以下的特徵來被達 成之：該變能器主體6 0是被如此地造形使得其之面對油 -2 3 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ ? 丨） Ί 1 i 槽 凹 穴 底 板 2 8 之 下 方 端 部 6 9 是 有 一 平 坦 旳 頂 部 壁 牆 表 I 1 1 面 7 0 該 頂 部 壁 牆 表 面 7 〇 係 和 具 有 向 外 圼 錐 度 之 側 邊 1 I 請 1 I 壁 IMS 腊 表 面 7 1 一 起 來 形 成 一 具 部 分 錐 體 形 狀 之 内 部 凹 穴 7 先 閱 1 I 2 Ο 該 向 後 行 走 之 超 音 波 脈 衝 強 度 其 是 可 藉 由 以 下 之 條 讀 背 1 1 I 件 來 控 制 之 該 凹 穴 7 2 之 形 狀 該 變 能 器 主 體 6 〇 之 形 之 Ϊ 1 1 I 狀 和 介 於 晶 體 6 4 和 變 能 器 主 體 6 〇 間 之 接 觸 面 積 之 量 ( 事 項 1 I 再 1 1 亦 就 是 該 壁 牆 表 面 7 3 之 尺 寸 ) 等 0 填 % 該 側 邊 壁 牆 表 面 7 1 之 斜 度 其 是 被 選 定 來 接 收 和 内 本 頁 今- 1 I 部 地 分 散 任 何 白 該 结 晶 體 6 4 上 所 發 射 而 未 撞 擊 在 平 坦 表 1 1 面 7 0 上 之 音 波 1 1 該 平 坦 頂 部 壁 牆 表 面 7 0 之 横 斷 面 積 和 介 於 該 晶 體 6 1 訂 1 I 4 和 壁 牆 表 面 7 3 間 之 接 觸 表 面 其 是 可 被 變 化 以 來 使 白 位 在 該 變 能 器 主 體 6 0 下 方 之 汽 油 / 水 介 面 上 所 反 射 回 來 1 1 之 該 超 音 波 脈 衝 有 一 最 佳 的 強 度 0 1 1 — 個 較 佳 的 .音 波 阻 尼 機 構 是 為 背 後 測 距 接 收 器 總 成 1 8 〇 其 係 包 括 有 —· 被 固 定 至 管 狀 物 8 2 之 — 端 部 上 之 背 1 I 後 測 距 接 收 器 8 1 0 該 管 狀 物 8 2 是 藉 由 螺 絲 粘 膠 或 任 1 1 何 其 它 普 通 的 附 接 機 構 來 被 固 疋 地 連 接 至 在 該 通 道 3 1 中 1 1 之 管 子 8 4 上 〇 該 管 狀 物 8 2 較 佳 地 係 和 變 能 器 管 狀 元 件 1 I 5 4 具 有 相 同 的 直 徑 藉 此 以 允 許 當 該 _- 元 件 被 置 放 在 該 1 1 1 探 測 器 主 體 2 〇 中 時 來 彼 此 相 互 地 郯 接 〇 該 管 狀 物 8 2 較 1 1 佳 地 是 有 一 長 度 使 得 當 其 被 插 置 在 該 通 道 3 1 中 且 鄰 接 抵 1 1 靠 在 該 變 能 器 管 狀 元 件 5 4 時 該 管 狀 物 8 2 是 白 該 探 測 1 1 - 2 4 - 1 1 本紙張尺度適用中國囷家標率（〇\$)六4規格（2丨0乂 297公釐） A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ > Ί 1 "l I 器 主 體 之 底 部 端 部 2 3 之 底 部 邊 緣 8 3 來 延 伸 一 固 的 距 1 1 1 離 0 另 一 方 面 該 管 狀 物 8 2 和 管 狀 元 件 5 4 是 可 為 同 一 1 I 請 1 I 元 件 C 閱 1 I 讀 1 探 測 器 主 體 2 0 將 被 提 供 有 溝 It**» 槽 8 4 其 係 g 該 底 部 背 ¢6 1 Ι 邊 緣 8 3 來 延 伸 有 —. 充 分 的 距 離 Μ 允 許 在 該 主 要 油 槽 凹 穴 之 1 ι 意 1 7 内 部 中 之 流 體 來 進 入 該 位 在 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 上 方 事 項 1 ι 之 探 測 器 主 體 2 0 中 C. 再 填 % 1 本 在 —k 個 較 佳 的 實 施 例 中 該 管 狀 物 8 2 是 被 提 供 有 頁 1 1 具 内 部 螺 紋 之 端 部 8 5 以 允 許 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 之 具 1 I 外 部 螺 紋 端 部 8 6 來 被 固 在 該 管 狀 物 8 2 中 之 定 位 上 C I 1 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 是 被 提 供 有 ___. 或 多 個 通 道 8 7 延 伸 1 訂 1 I 穿 過 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 之 相 對 側 邊 8 8 和 8 9 藉 此 >x 允 許 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 之 装 設 和 移 去 0 對 齊 的 開 □ 1 1 9 2 是 被 提 供 在 該 管 狀 物 8 2 上 該 開 P 9 2 係 和 在 . 位 1 1 置 介 於 凹 穴 7 2 和 背 後 m 距 接 收 器 8 1 間 之 溝 描 憎 8 4 相 對 1 齊 K 來 允 許 流 體 來 入 隔 室 9 〇 中 〇 側 部 8 9 是 被 構 造 使 1 I 得 其 表 面 是 由 - 系 列 的 同 心 脊 狀 物 9 1 和 — 平 坦 的 m 後 1 I 測 距 百 標 物 9 3 所 形 成 此 一 構 造 保 提 供 — 進 一 步 愤 構 i ι I 其 是 用 來 控 制 該 被 反 射 回 到 該 變 能 器 5 6 上 之 該 超 音 波 底 1 | 部 反 射 之 強 度 0 該 水 / 汽 油 介 面 和 在 該 接 收 器 8 1 上 之 該 1 | St 後 測 距 S 標 物 9 3 在 面 積 上 之 差 異 其 係 提 供 一 機 構 來 1 1 區 別 該 油 槽 底 部 和 該 水 / 汽 油 介 面 C. 1 1 在 此 亦 為 較 佳 的 是 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 是 由 在 汽 1 | - 2 5 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（ 1 i | 油 和 水 中 具 有 穩 定 特 性 而 同 時 具 有 轚 阻 尼 特 性 之 材 料 所 1 1 1 構 建 而 成 〇 合 適 的 材 料 將 包 括 各 種 不 同 已 為 知 悉 的 橡 膠 化 請 1 1 I 合 物 及 其 它 具 有 相 似 聲 音 阻 尼 特 性 之 金 靨 或 非 金 屬 材 料 尤 閱 1 | 〇 該 側 部 8 9 之 形 狀 亦 是 可 被 變 化 來 形 成 已 被 知 悉 是 可 讀 背 Λ 1 1 I 來 接 收 音 波 之 其 它 構 造 〇 冬 t 1 1 I Γ 該 超 波 測 距 系 統 事 項 I I 再 1 圖 式 9 a 至 9 d 是 為 電 子 電 路 之 方 塊 圖 該 電 子 電 路 4 % | 是 用 來 和 該 超 音 波 探 測 器 1 6 一 起 形 成 超 波 測 距 % 统 » 本 頁 '·«_✓ 〆》 1 I 其 是 可 被 用 來 決 在 油 槽 1 中 之 流 體 體 積 、 來 決 定 白 該 油 1 1 槽 1 之 泄 漏 速 率 及 / 或 來 監 視 流 體 流 進 或 流 出 該 油 榷 1 1 1 後 之 庫 存 容 量 0 該 資 料 是 經 由 相 關 於 流 體 表 面 及 / 或 某 些 1 訂 特 定 校 準 反 射 器 2 5 之 回 信 號 組 或 回 音 信 Ofb Wu 包 絡 線 之 前 1 I 沿 行 程 時 間 ( t i m e 〇 f f 1 i g h t Τ 〇 F ) 1 1 之 量 測 來 提 供 之 C 1 1 依 據 該 所 要 求 的 解 析 度 該 所 被 執 行 之 量 測 之 型 式 、 ,1 該 所 被 使 用 之 電 路 之 靈 敏 度 及 / 或 該 被 包 含 在 該 油 槽 凹 1 1 穴 8 中 之 液 體 之 種 類 該 電 子 電 路 是 可 能 只 有 某 J±b 部 分 須 1 1 要 來 被 用 到 0 在 此 被 發 現 到 的 是 藉 由 在 本 發 明 之 該 特 疋 1 1 超 波 測 距 系 統 中 來 使 用 下 之 一 或 多 個 特 色 本 發 明 對 1 1 於 習 用 系 統 是 可 來 改 進 該 前 沿 行 程 時 間 ( T 〇 F ) 量 測 之 1 1 精 確 度 ( 1 ) 在 同 步 器 1 0 1 接 受 到 —- 來 白 微 控 制 器 1 1 1 0 〇 之 信 號 來 驅 動 該 信 號 控 制 脈 衝 產 生 器 1 0 3 後 可 操 1 1 作 地 連 接 該 同 步 器 1 0 1 和 脈 衝 產 生 器 1 〇 2 Μ 在 一 脈 衝 1 I 2 6 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4规格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（4 ) 周期上昇時來同步地驅動該信號控制脈衝產生器1 03和 來啟始該計時器109， （2)可操作地連接在低解析量 測下之類比/數位信號轉換器（ADC) 1 ] 2至變能器 1 04上以直接地接受由該變能器1 04所產生之信號和 使該信號數位化，（3)可操作連接數位/類比信號轉換 器（DAC) 105來直接地接受由該變能器104所產 生之電氣信號，且假如是在一低解析度測量的話，上述的 操作是發生在該信號由該類比/數位信號轉換器（ADC )11 2來數位化之前，及（4)可操作地連接全波整流 器/低頻漶波器（FWR/LPF) 107來直接地接受 由該變能器1 04所產生之信號，且假如是在一低解析度 測量的話，上述之操作是發生在該信號由類比/數位信號 轉換器（ADC) 1 12來數位化之前。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如K下之討論，在此係被進一步地發現到，用於決定 流體體積之一致、精確的行程時間（T0F)量測，其在 Μ下的條件下是可被實施：該變能器1 04、衰減器1 0 5、放大器1 06、全波整流器/低頻率波器（FWR/ LPF) 1 07、和類比/數位轉換器1 1 2是被可操作 地連接在一起以允許由該變能器1 0 4所產生之信號，其 在由該全波整流器/低頻率波器1 0 7來整流和濾波之前 ，其之振幅是可由該衰減器1 05和放大器1 06來調整 Κ形成該一次回音包絡線信號，然後，該一次回音包絡線 信號是藉由該類比/數位轉換器1 1 2來數位化，接著， - 2 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） S08639 五、發明説明（z) 該數位化信號是由該微控制器1 0 0所貯存及/或分析。 在此為較佳的是，該用於流體體積決定之行程時間（TO F)量測，其是利用一闕值檢測器108來執行之，藉此 以在接受到一來自該微控制器1 0 0之掃描信號時來掃描 來自該全波整流器/低頻率波器1 0 7之信號以偵測是否 有一電氣信號大於一設定的闕電壓信號，當偵測到有如此 之一電氣信號時，該閾值檢測器1 08係傳送一信號來停 止一計時器10 9之作用。 經濟部中央標準局爲工消费合作杜印袋 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此被進一步發現到的是，在K下的條件下，在一地 下貯存容槽中之可能泄漏偵測之精確量測是可被執行：衰 減器1 05 /放大器1 06、閼值檢測器1 1 0、零交叉 檢測器1 1 1 、計時器109、和微控制器100是被可 操作地連接K在脈衝選通該零交叉檢測器1 1 1和自該闕 值檢測器1 1 0來接收到一作用信號（此時，該閟值檢測 器係檢測到該較大於該預先設定值之一第一信號）後，允 許來自該衰減器1 0 5/放大器1 0 6之振幅調整電氣信 號是由該用於第一零交叉信號之闞值檢測器1 1 0所掃描 ，藉此Μ允許一旦當該零交叉檢測器1 1 1檢測到該第一 零交叉信號後來停止該計時器1 0 9之作用。在一個較佳 的實施例中，當V 3被設定在一強度較大於（或大概相同 於）該被檢視之一次回音信號組之第一半周之最大峰值時 ，來自該衰減器1 05 /放大器1 06之該振幅調整信號 係是可由反向器1 14來反向之。 -28- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（4) 在該每一種變化的超音波測距糸統中，該微控制器1 〇0是經由其之軟體來提供該用來構建該電子元件之機構 Μ獲得該所須的量測。進一步者，該微控制器1 00是被 用來傳送控制信號至在該電路中之各種不同電子元件上以 來接收和處理由該電子電路之各種不同元件所產生之時間 和信號強度資料，藉此Μ獲得該行程時間（T0F)量測 和計算該流體體積和來自容槽凹穴8之流體泄漏。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該每一棰量測解析程度上，該微控制器1 0 0係依 據該要被執行的量測解析度來構建該超音波測距系統。然 後，該微控制器係傳送一起始信號至該同步器1 0 1上， 該同步器1 0 1係被電氣地連接至脈衝產生器1 02上Μ 在當該同步器1 0 1偵測到由該脈衝產生器1 0 2所傳送 之信號之一周期之前沿時來造成該同步器1 0 1來傳送一 起動信號至該信號控制脈衝產生器1 0 3上，由該脈衝產 生器1 0 2所傳送之信號之一周期之前沿，其亦是被傳送 至該倌號控制脈衝產生器1 0 3上。在偵測到該信號周期 之前沿時，該同步器1 0 1亦會來傳送一起始信號至該計 時器1 09上，和同時來傳送一起始信號至該微控制器1 0 0上Κ指示該類比/數位轉換器1 1 2開始來對任何可 能接收到的信號來數位化。可來執行此一功能之特定電子 電路是為習於此技之人士所知悉。 在接受到來自該同步器1 0 1之起始信號後•該信號 控制脈衝產生器1 0 3係傳送一電子信號至麥能器1 04 -2 9 - 本紙張尺度適用中國國家橾嗥（CNS ) Α4規格（210 X 297公簸） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ Π ) 1 ( 上 1 該 電 子 信 號 係 造 成 在 該 變 能 器 1 〇 4 中 之 晶 體 來 振 盪 1 1 1 〇 此 一 振 盪 係 產 生 一 驵 的 正 弦 超 音 波 * 其 是 白 該 變 能 器 晶 1 I 請 1 I 體 之 二 側 邊 上 來 發 射 出 去 Ο 此 組 超 波 信 號 係 沿 著 該 探 閏 1 I 讀 1 測 器 主 體 通 道 3 1 來 向 上 移 動 而 撞 擊 到 每 個 校 準 反 射 器 背 1 I 2 5 和 該 流 體 表 面 上 t 和 在 隔 室 9 0 中 來 向 下 移 動 而 撞 擊 之 1 | 1 到 該 水 面 和 後 測 距 接 收 器 8 1 上 ( 或 者 是 該 容 槽 底 部 事 項 1 1 再 1 1 當 沒 有 使 用 該 背 後 測 距 接 收 器 8 1 時 ) 〇 當 該 被 傳 送 的 超 本 音 波 撞 到 該 校 準 反 射 器 2 5 及 / 或 該 流 體 表 面 時 該 超 頁 1 I 波 中 之 某 xtb 係 會 反 射 且 該 相 關 的 回 音 信 號 組 是 朝 向 該 變 1 1 能 器 1 0 4 來 被 向 後 地 反 射 〇 這 回 信 號 組 是 被 定 義 為 1 1 一 次 回 音 信 號 組 C 1 訂 1 I 該 來 白 這 些 表 面 之 每 — 者 上 之 ___. 次 回 信 號 組 其 會 撞 擊 在 該 變 能 器 1 〇 4 上 然 後 再 度 地 經 由 該 通 道 3 1 1 1 或 隔 室 9 〇 來 被 反 射 回 去 〇 這 itb 回 信 號 組 係 撞 擊 到 該 相 1 1 同 的 表 面 » 然 後 再 度 地 被 反 射 回 該 該 麥 能 器 1 0 4 上 C 這 jib 被 反 射 的 一 次 回 信 號 組 是 被 定 義 為 二 次 回 信 號 組 C. 1 I 一 個 第 二 種 型 式 之 二 次 回 信 號 組 是 基 於 Μ 下 的 狀 況 來 被 1 1 產 生 來 白 該 變 能 器 1 〇 4 而 首 先 撞 擊 在 該 流 體 表 面 上 之 1 1 原 始 回 信 號 其 接 著 是 白 一 校 準 反 射 器 上 來 被 反 射 回 該 1 I 流 體 表 面 然 後 ΙΞΠ 取 後 i 其 是 被 反 射 回 該 變 能 器 1 0 4 上 1 1 | c丨 因 為 只 有 該 __. 次 回 音 信 號 的 一 部 分 是 被 二 次 反 射 > 因 此 1 1 雖 然 在 這 二 次 回 信 號 組 中 之 音 波 振 幅 和 強 度 是 被 減 1 1 少 m 4 > ·% 而 1 其 依 是 可 由 該 變 能 器 1 〇 4 所 偵 測 到 〇 一 典 1 I - 3 0 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29*7公釐） A7 B7 ^08639 五、發明説明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 型回音組信號之音波，其是藉由該變能器1 04來被轉換 成一相關的電氣信號糸列（參見圖式12之上半部）。該 將會造成該變能器晶體Μ該所須的超音波頻率來振盪Μ產 生超音波，和來將該被反射的音波轉換成相關的電子信號 之特定電子電路，其是為習於此技之人士所知悉。 1 •流體體積之低解析度量測。低解度量測是被執行 來確認相闞於該流體表面、該水面、該容槽底部和該校準 反射器之回音信號組，藉此以來設定在該閾值檢測器1 0 8或1 1 0上之可作用和不可作用定時脈衝選通電路，該 該閾值檢測器1 0 8或1 1 0是為中和高解析度量測所須 要的。除此之外，在此係可能存在有容槽體積量測不須要 有由該中或高解析度量測方法所獲得之高度精確性。對於 這些狀況，該低解析度量測係可被使用而無須進一步處理 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 參考圖式9 a ，三個基本的變化超音波測距系統係被 揭示：該由變能器1 04所產生之電氣信號是可被直接地 傳送：（1)至類比/數位轉換器（ADC) 112上， (2)至數位/類比轉換器（DAC) 105上，或（3 )至全波整流器/低頻漶波器（FWR/LPF) 107 上。然而，在上述之本發明之每一個變化實施例中，該電 氣信號最終皆會由該類比/數位轉換器1 1 2來數位化之 ，藉此以來使該信號由該微處理器1 0 0所處理以來建立 起該一次回音信號包絡線之前沿之位置。 -3 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（ 1 ) I I 在 該 第 一 個 變 化 實 施 例 中 來 白 變 能 器 1 〇 4 之 電 氣 1 1 1 信 號 是 直 接 地 被 傳 送 至 該 類 比 / 數 位 轉 換 器 1 1 2 上 Μ 1 I 請 1 I 來 形 成 相 關 的 數 位 化 信 號 〇 該 數 位 化 電 氣 信 號 是 被 數 位 化 先 閱 1 1 成 一 特 定 的 二 進 位 數 字 其 中 每 位 元 係 代 表 在 一 預 先 讀 背 Λ 1 1 I 設 定 期 間 中 之 電 壓 大 小 〇 對 於 一 5 0 0 仟 赫 ( Κ Η 2 ) 數 之 注 意 1 1 1 位 化 功 率 之 脈 衝 產 生 器 而 言 每 一 位 元 將 代 表 在 一 特 定 2 事 項 1 I 再 1 I 微 秒 時 間 區 間 中 之 電 壓 大 小 〇 m />»N 後 該 數 位 化 信 號 將 由 該 4 % 微 控 制 器 1 〇 〇 來 掃 描 Μ 來 確 認 該 第 一 位 元 Β f S 該 第 一 頁 '^- 1 1 位 元 Β f s係有 一 數 位 化 信 號 較 大 於 __. 預 定 的 信 號 開 電 壓 V 1 1 I 該 V 1 是 被 選 定 來 較 小 於 相 關 於 該 流 體 表 面 之 一 次 回 1 1 信 號 組 之 峰 值 電 壓 但 是 較 大 於 相 關 任 何 校 準 反 射 器 之 1 訂 一 次 回 音 信 號 組 之 峰 值 電 壓 〇 在 低 解 析 度 流 體 體 積 決 定 上 1 I 該 位 元 B f S係確號相關於該流體表面之 回 音 信 號 組 之 前 1 1 沿 且 其 可 被 用 來 以 —- 習 知 的 方 法 來 計 算 該 聲 波 白 該 變 能 1 1 器 1 0 4 至 該 流 體 表 面 之 行 程 時 間 藉 此 利 用 轚 音 在 流 體 中 之 一 給 定 速 度 來 計 算 該 流 man 體 之 高 度 0 Μ 此 一 計 算 吾 1 I 人 m 後 是 可 使 用 該 計 算 出 之 流 體 高 度 和 該 容 槽 凹 穴 8 之 已 1 1 知 幾 何 形 狀 來 K 一 習 知 的 方 法 來 計 算 出 該 流 體 體 積 C 1 1 在 該 第 二 個 變 化 實 施 例 中 來 自 該 能 器 1 0 4 之 電 1 1 氣 信 號 是 藉 由 Μ 下 的 方 法 來 被 振 幅 調 整 首 先 其 是 由 數 位 1 1 / 類 比 轉 換 器 1 0 5 來 衰 減 之 此 衰 減 量 是 由 該 微 控 制 1 1 器 1 〇 〇 所 設 定 及 / 或 m y' «V 後 該 振 幅 是 藉 由 該 放 大 器 1 1 1 0 6 來 被 放 大 有 — 固 之 量 〇 為 了 本 發 明 之 巨 的 該 衰 1 I - 3 2 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4規格（210X 297公釐) A7 B7 五、發明説明（如） 減器1 0 5之輸出是被考盧來有一為1之振幅增益。該振 幅調整之量較佳地是被設定來使相關於該流體表面回音信 號姐之峰值電壓，其將會在該由該電子電路所記錄之電壓 大小的上部範圍中。此一上部範圍的電壓值典型地是大約 為5伏特。然後，埴些被調整過的電氣信號是由類比/數 位轉換器1 1 2所數位化，且是由該微控制器1 00所掃 描Μ確認該第一位元B fs是否有一數位化信號較大於該具 預先設定信號強度之闞電壓V i 。然後，該流體體積是可 Μ上述的方法來計算之。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一個第三變化實施例中，來自該變能器1 04之電 氣信號，其首先是由該全波整流器/低頻濾波器1 0 7來 整流和漶波，藉此Μ形成相翮於該回音信號組之回音包絡 線。然後，這些被整流/濾波後之信號是被饋送至類比/ 數位轉換器1 1 2上Κ產生相關的數位化信號。如上述二 方法之每一者所揭示，這些包含該數位化信號之二進位數 字，其係由該微控制器1 0 0所掃描Κ來確認該第一位元 B fs是否有一數位化信號較大於該具預先設定信號強度之 閾電壓V :。然後，該流體體積是可Μ上述的方法來計算 之。 在一個更佳的實施例中，可程式化的衰減器1 05 ， 例如是一個八位元數位/類比轉換器（D A C )和一個固 定增益之放大器1 ◦ 6 ，其係提供一機構來控制來自該變 能器1 〇4之電氣信號之振幅或強度。在一由國家半導體 -3 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）
A 明説明發 、五 司 公 a A n D o 為 .1 式 t 型 a 之 N造 ( 製 6 整 N 為調X 益總 ο 增之 6 1 度 { 有強 = 具或整 一 幅調 和振 器之 C ο Γ 換 ο 轉 t 號 C 信 U 比 d 類 η / ο 位 C 數 i 之 S ο e 3 S 8 〇 號 信 ： 氣之 電定 該決 ’ 來 中式 子公 例的 之面 器下 6 大由 5 放是 2 之其 \ 8 比 該類 表 \ 代位 其數 且 一 , 此 數。 整值 之定 中設 圍能 範可 5 一 5 之 2 器 至換 ο 轉 在比 為類 是 \ N位 , 數 中元 其位 廣所 1 之 之間 度組 強號 號信 信 音 之回 處次 出 一 輸該 6 於 ο 介 1 得 器獲 大K 放此 該藉 在 - 。 供制別 提控識 係的號 器圍信 換範的 轉大須 來來 法 6 方 ο 的 1 下器 Μ 大 由放 藉和 是 5 先 ο 首 '—_ 其器 ’ 換 測轉 量比 度類 析 \ 解位 低數 的由 佳經 較 ： 該之 施 實 整 1 調器 被換 該轉 〇 位 整數 調 \ 幅比 振類 做該 號由 信在 氣其 電 ’ 之號 4 信 ◦ 氣 1 電 器之 能減 變衰 該 大 自 最 來有 對 Μ 7 後 I ο 化第 1 位該 器數認 波和確 漶波來 頻濾 Κ 低、描 \ 流掃 器整所 流 、ο 整減 ο 波衰 1 全被器 該該制 由，控 是後微 前 然該 之 。由 化波是 位濾號 數和信 所流氣 ίΧΙ 整電 1 所之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 強來 號法 信方 定的 設述 先上 預 Μ 具可 該 是 於積 大體 較體 號流 信該 化 -位後 數然 一 ο 有 1 否 V 是 壓 is電。 B 關之 元之算 位度計 定提介 設來成 被處達 一 出被 Μ 輸可 是 之該 其 6 出 ο 指 是 料 資 位 之該數 中在該 οΜ> 1 得 } 式獲度 圖來強 在減號 示衰信 顯之的 被度小 該程最 髙 一 在供 料 1 資器 位大 數放 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 308639 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ ^ ) 1 -1 | 於 該 流 體 表 面 回 信 包 絡 線 和 該 校 準 器 回 —音 信 號 包 絡 線 1 1 1 間 之 信 號 整 合 和 區 別 程 度 〇 在 圖 式 1 〇 中 該 流 體 表 面 被 1 I 請 1 1 清 楚 地 顯 示 是 位 在 介 於 該 校 準 反 射 器 R 8 之 間 0 為 了 獲 得 閱 1 I 此 一 信 號 整 合 和 區 別 在 此 為 較 佳 的 是 該 校 準 反 射 器 2 讀 背 ίί 1 I I 5 是 相 關 於 該 縱 長 軸 線 2 6 來 被 偏 置 有 距 離 ( 參 見 圖 式 冬 Ϊ 1 1 | 8 ) 且 其 是 垂 直 地 被 不 等 長 間 隔 相 距 以 提 供 一 為 3 比 1 事 項 1 1 再 1 | ( 較 佳 為 5 比 1 ) 之 流 體 介 面 回 強 度 對 校 準 反 射 器 回 填 % 強 度 比 〇 介 於 該 校 準 反 射 器 間 之 間 隔 在 垂 直 方 向 上 差 異 之 頁 Sr Γ I 童 其 應 該 是 被 設 定 來 使 — 特 定 校 準 反 射 器 之 該 二 次 回 1 1 信 D,^ Wu 組 將 會 被 埋 入 在 另 一 個 校 準 反 射 器 之 後 沿 上 〇 此 一 定 1 1 位 % 確 保 了 該 二 次 回 音 信 α占 Wi 包 絡 線 將 不 會 干 涉 相 關 於 該 校 1 訂 1 1 準 反 射 器 2 5 之 一 次 回 信 5Κ 包 絡 線 之 前 沿 之 偵 測 〇 圖 式 1 2 和 1 3 係 說 明 來 白 該 變 能 器 1 0 4 之 電 氣 信 1 1 號 之 變 化 >λ 產 生 該 被 顯 示 在 圖 式 1 〇 中 之 一 次 回 音 信 號 包 1 1 絡 線 圖 0 更 特 定 而 之 圖 式 1 2 之 上 方 部 分 係 說 明 __. 由 1 在 一 探 測 器 中 之 m 能 器 1 〇 4 所 產 生 之 典 型 正 弦 電 氣 信 號 I I 其 中 該 探 測 器 係 有 四 個 反 射 反 射 器 〇 為 簡 化 的 巨 的 1 1 » 背 景 雜 訊 和 該 二 次 回 信 號 組 之 效 果 並 未 被 顯 示 出 來 0 1 1 圖 式 1 2 之 底 部 部 分 係 表 示 相 關 於 圖 式 1 2 之 頂 部 部 分 之 1 丨 被 整 流 和 m 波 後 的 電 氣 信 σ 士 5Κ C' 圖 式 1 3 係 說 明 在 衰 減 整 1 1 I 流 和 Μ 波 期 間 f — 單 獨 — 次 回 音 信 號 組 之 轉 變 Μ 形 成 —. — I 1 次 回 音 信 號 包 絡 線 0 1 1 2 • 流 體 體 積 之 較 佳 的 解 析 度 量 測 0 1 I - 35 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製
五、發明説明（ 1 如 以 上 所 揭 示 者 該 低 解 析 度 量 測 方 法 是 可 被 用 來 決 1 1 1 定 相 關 於 該 流 體 表 面 之 -- 次 回 信 號 組 或 一 次 回 音 信 號 包 I I 請 1 I 絡 線 之 大 概 前 沿 C 現 在 是 須 要 來 決 至 少 二 個 被 沈 浸 在 油 先 閱 1 1 讀 1 中 而 最 接 近 該 流 體 表 面 之 校 準 反 射 器 之 大 概 月ϋ 沿 且 更 佳 背 面 1 | 地 是 來 決 定 該 每 一 個 被 沈 浸 在 流 體 中 之 校 準 反 射 器 2 5 之 1 | 1 大 概 .V .4,. 月丨J 沿 0 事 項 1 1 再 1 I 為 了 來 獲 得 此 一 校 準 反 射 器 之 資 料 利 用 該 衰 減 器 1 填 寫 1 本 0 5 所 產 生 之 衰 減 量 是 被 減 少 且 該 變 能 器 1 0 4 之 —· 第 頁 S✓ 1 I 二 次 起 動 是 被 實 施 以 產 生 一 第 二 組 的 電 氣 信 號 該 第 二 組 1 1 的 電 氣 信 是 以 一 相 同 於 先 前 的 方 法 來 被 整 流 m 波 、 和 1 1 數 位 化 以 產 生 — 系 列 之 如 鬮 式 1 1 所 顯 示 的 —_. 次 回 信 1 訂 1 I 包 絡 線 Ο 由 該 衰 減 器 1 0 5 和 放 大 器 1 0 6 所 產 生 之 振 幅 調 整 量 其 是 被 設 定 來 使 相 關 於 該 被 沈 浸 在 流 體 中 之 校 準 1 1 反 射 器 之 — 次 回 信 號 組 之 每 一 個 之 峰 值 電 壓 是 接 近 一 給 1 1 « 的 電 壓 超 過 該 給 定 電 壓 之 信 號 是 由 該 糸 統 之 電 路 所 削 1 波 0 典 型 地 在 此 —' 測 量 中 該 信 號 是 在 5 伏 特 處 來 被 電 1 | 子 地 削 波 0 白 在 該 低 解 析 量 測 中 之 已 知 位 元 Β f S 吾 人 是 1 1 可 來 確 認 那 一 個 一 次 回 音 信 號 包 絡 線 是 相 關 於 該 流 體 表 面 1 1 和 可 來 知 悉 那 一 個 一 次 回 信 號 包 絡 線 是 相 關 於 該 被 沈 1 I 浸 在 油 中 之 校 準 反 射 器 〇 1 1 為 了 來 確 認 相 關 於 該 被 沈 浸 在 油 中 之 校 準 反 射 器 之 一 1 I 次 回 信 號 包 絡 線 之 前 沿 來 白 該 第 二 組 電 氣 信 號 之 數 位 1 1 化 電 氣 信 ( 如 在 圖 式 1 1 中 所 示 者 ) 其 是 由 該 微 控 制 1 1 - 3 6 - I I 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ 冲） 1 器 1 〇 〇 所 掃 描 Μ 定 位 在 每 一 個 一 次 回 信 號 包 絡 線 中 之 1 1 1 第 一 個 位 元 其 中 ， 該 一 次 回 音 信 號 包 絡 線 是 相 關 於 該 被 1 I 請 I I 沈 浸 的 校 準 反 射 器 0 該 第 —. 個 位 元 是 被 界 定 為 在 該 一 次 回 閱 1 I 讀 1 信 號 包 絡 線 中 大 於 —* 第 二 預 定 開 電 壓 V 2 之 第 — 位 元 » 背 1 1 其 中 該 第 二 預 定 閾 電 壓 V Ζ 是 可 能 不 同 於 該 V 1 〇 在 之 注 1 | 兔' I 個 較 佳 實 施 例 中 該 掃 描 在 該 第 — 個 被 偵 測 的 位 元 具 有 一 事 項 1 1 再 1 電 壓 信 號 大 於 該 V 2 後 是 繼 墉 來 至 少 掃 描 二 個 位 元 藉 此 填 δ 1 本 Μ 確 保 該 第 個 被 偵 測 到 的 位 元 並 不 是 相 關 於 __. 從 外 部 來 頁 1 I 的 雜 訊 尖 峰 信 號 〇 該 可 提 供 如 此 掃 描 之 電 子 電 路 是 為 習 於 1 1 此 技 之 人 士 所 廣 泛 知 悉 〇 該 資 料 和 該 B fs是被貯存在該微 1 1 控 制 器 1 0 〇 中 且 其 將 被 用 來 傳 送 作 用 信 Orb 可 來 使 該 閼 1 訂 1 I 值 檢 測 器 1 0 8 來 尋 找 和 確 認 大 於 一 第 三 閼 電 壓 V 3 之 電 氣 信 5虎 該 第 三 閾 電 壓 V 3 是 可 不 同 於 該 V 1 或 V 2 0 1 1 現 在 請 參 考 圖 式 8 在 此 係 來 選 定 該 二 被 沈 浸 在 油 水 1 1 之 校 準 反 射 器 中 之 — 者 ( 例 如 是 R 7 ) 其 中 該 二 被 沈 1 ▲ 浸 在 流 體 中 之 校 準 反 射 器 是 由 在 該 低 解 析 度 量 測 中 所 獲 得 1 I 之 資 料 來 認 定 之 〇 該 微 控 制 器 1 0 〇 係 傳 送 —-. 指 令 至 該 計 1 1 時 器 1 0 9 上 來 重 新 設 定 其 本 身 為 零 0 - 旦 該 計 時 器 1 0 1 1 9 被 重 新 設 該 微 控 制 器 1 0 0 係 傳 送 一 指 令 至 該 同 步 1 I 器 1 0 1 上 Μ 和 一 時 鐘 脈 衝 周 期 之 .¾ U. 月U 沿 同 步 地 傳 送 — 起 動 1 1 1 指 令 至 —. 信 號 控 制 脈 衝 產 生 器 1 〇 3 上 和 同 時 來 指 示 該 1 1 計 時 器 1 0 9 來 開 始 計 時 〇 該 信 號 控 制 脈 衝 產 生 器 1 0 3 1 1 是 被 起 動 且 該 變 能 器 1 〇 4 係 朝 向 各 個 不 同 表 面 來 傳 送 1 I - 3 7 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） SQ86 ΑΊ Β7 五、發明説明（a) 該超音波。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該微控制器1 0 0係已操作地來減少該衰減器1 0 5 將作用在該電子信號之衰減量，其中，該電氣信號是接收 自該變能器1 04。如該較佳的低解析度量測方法一般， 該被調整之電氣信號是由該全波整流器/低頻濾波器1〇 7所整流和《波，藉此Μ產生該一次回音信號包絡線系列 。更佳地，如在圖式1 1中所顯示者，該衰減量將會被設 定，藉此Μ使在相關於每一個校準反射器之一次回音信號 包絡線之預測峰值強度信號，其將大約是為5伏特。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 在當該來自該選定校準反射器之一次回音信號組之前 沿應由該闞值檢測器1 0 8所偵測時之前之已知估計時間 ，微控制器1 ◦ 0係利用其所儲存之位元資料來命令該開 值檢測器10 8來開始掃描一較大於該閾電壓V3之電壓 。當該閾值檢測器1 0 8發現到一較大於該閧電壓V 3之 信號時，其就命令該計時器1 0 9來停止作用。微控制器 1 0 0就來讀取和貯存此一時間。這些步驟是被重覆操作 在另一個被浸入在流體中之校準反射器（Re )上。為了 進一步參考之故，這些步驟是可來被重覆操作在所有的校 準反射器（R,至只！ 1 )上，如此以藉由各種不同已知 的公式來對一標準溫度來調整該體積量測，藉此K來獲得 在該容槽凹穴8中之流體之一具有參考溫度校正的體積。 此一相同的程序是可被用來決定相關於該流體表面之前沿 之行程時間（T0F)。然而，當該流體表面FS是接近 -3 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（斗） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一校準反射器時，相關該流體表面F S之前沿是可能被埋 入在相關於該校準反射器之一次回音信號組中，因此，其 是無法來被偵測到。因此，在此為較佳的是，相關於該流 體表面F S之前沿是藉由K下之方法來被決定之：首先是 來減少在該衰減器1 0 5之衰減至一程度Μ可來再度地複 製一相似於該由圖式1 0所顯示之信號。然後，變能器1 0 4是再度地被起動*且在當該相關於該流體表面之一次 回音信號組之前沿應由該閾值檢測器1 0 8所偵測時之前 之已知估計時間|微控制器1 0 0係利用其所儲存之行程 時間資料來命令該閥值檢測器1 0 8來開始掃描一閾電壓 ，該開電壓係和V 2之大小在同樣的範圍内。當該鬮值檢 測器偵測到如此之一信號時，其係命令計時器1 0 9來停 止作用。微控制器1 0 0係諝取和貯存此一時間，在此， 此一時間將被用來做為相關於該流體表面F S之前沿之行 程時間。在一用於典型汽油地下容槽之一較佳實施例中， 開值檢測器1 0 8是在該前沿之預計偵測前之三個位元（ 六微秒）時來被作用以開始掃描，然後，在偵測到該前沿 後，該閾值檢測器1 0 8是被停止其作用。如此是確保來 自一相鄰校準反射器之回音信號包絡線2 5是不會對該所 須之回音信號包絡線之偵測產生干涉。在辨識到一信號超 過該開電壓V2時，該計時器1 09是被停止作用，接著 ，該閾值檢測電路亦被停止作用。 此一第三預先設定闞電壓V3將被設定來遠遠地高於 -3 9- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（β) 環境雑訊，然其又被設定低的足夠來偵測該校準反射器和 該流體表面之所有的一之回音信號包絡線。該三個要被辨 認的位元，其是被選定來代表該流體表面和最接近該流體 表面之二個被浸入在流體中之校準反射器之前沿之行程時 間。藉由上述之資料，自該容槽底部至該流體表面之距離 ，Dfs，其是可由以下的公式來被更精確地決定： (D.-D,) D,,, = ------- X (Τ„-ϊ,) + D, +Dt (Τ,-Τ,) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中，Ds是為該最接近流體表面之被浸在流體中之 校準反射器距離該變能器之已知距離，D"7是第二個接近 流體表面之被浸在流體中之校準反射器距離該變能器之已 知距離，D t是為自該容槽底部至該變能器晶體頂部之已 知距離，Tfs是相關於該流體表面所決定之行程時間（T OF) ，T 8是相關於該浸在流體中而最接近該流體表面 之校準反射器所決定之行程時間，及T 7是相關於該被浸 在流體中而第二接近該流體表面之校準反射器所決定之行 程間時。 此一方法是將該聲音、在流體中因為溫度或其它因素所 導致之改變列人考慮中，且因為本發明是較佳地來使用一 -4 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作杜印掣 五、發明説明（ ^ ) 丨 1 Μ I 大 數 巨 的 校 準 反 射 器 因 此 其 係 提 供 在 該 容 碰 憎 凹 六 8 中 1 1 1 之 流 體 之 一 精 確 的 量 測 〇 1 I 請 1 I 假 如 在 該 容 槽 之 底 部 中 有 第 二 種 流 體 ( 例 如 水 ) 的 話 先 閔 1 | 讀 1 那 麽 就 須 要 來 決 定 該 第 二 流 體 之 流 體 高 度 W S Μ 來 更 背 1 I 精 確 地 決 定 在 該 容 槽 凹 穴 中 之 流 體 體 積 〇 之 注 1 | 意 1 該 水 的 深 度 D w S 其 是 可 經 由 三 個 公 式 ( 或 是 這 三 個 事 項 1 1 再 1 I 公 式 之 加 權 組 合 ) 之 使 用 來 決 定 之 0 當 在 該 容 捕 摺 7 中 只 有 填 % 本 —. 少 量 的 水 時 ( 參 見 圖 式 1 4 ) 來 白 該 容 槽 底 部 之 次 頁 •w» 1 I 回 音 信 包 絡 線 是 在 二 時 間 T b和T w S上來和來自該水面 1 1 之 一 次 回 音 信 號 包 絡 線 相 重 叠 在 此 只 有 T b是被量測 1 1 I 〇 1 訂 在 此 — 例 子 中 該 水 D W S 之 深 度 是 可 藉 由 >λ 下 之 公 式 1 I 來 決 定 之 1 1 I 〇«. = 〇r; X (T„/Tcl) + 1 1 1 其 中 D r 1 係 為 至 該 第 — 校 準 反 射 器 之 已 知 距 離 / ' I I T W S 是 為 相 關 於 該 水 面 之 一 次 回 信 號 包 絡 線 之 前 沿 之 行 1 1 程 時 間 ( T 0 F ) T r 1 是 相 m 於 該 第 ___. 校 準 反 射 器 之 一 1 1 次 回 音 信 號 包 絡 之 前 沿 之 行 程 時 間 及 D b 是 為 白 該 容 槽 1 I 底 部 至 該 變 能 器 晶 體 之 底 部 之 已 知 距 離 〇 1 1 | 當 該 容 槽 中 之 水 高 度 增 加 時 該 水 面 之 — 次 回 信 號 1 1 包 絡 線 和 該 容 槽 底 部 之 — 次 回 信 號 包 絡 線 係 會 分 開 ( 參 1 1 見 圖 式 1 5 ) 0 一 旦 該 二 個 一 次 回 音 信 號 包 絡 線 是 顯 著 地 1 I - 4 1 - 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（41 ) 分開，則可對該二個一次回音信號包絡線進行計時· T b 和Tws。這時侯，Dws是可由上述之公式或以下之公式來 決定之： 其中，Tb是為相關於該容槽底部之一次回音信號包絡之 前沿所量測到的行程時間，T w s是為相闞於該水表面之一 次回音信號包絡線之前沿所量測到的行程時間，及S w是 為聲音在水中所已知的速度。 當該水面高度持績來增加時，該水面之一次回音包絡 係埋人在該變能器起動脈衝（參見圖式1 6 )之後沿上， 使得該T w s是無法來被量測。在此一情況下，該水面之高 度是由Μ下之公式來給定之： D„ = [Drl (Tb/TrJ.) -DJ / [3^/Ό^ -Χ]. 由圖式1 4和1 6所描繪出之該一次回音信號包絡線 輪郾，其是為相似的。然而，它們是可由其信號強度的振 幅大小而有所分別。相關於該容槽底部之一次回音信音包 絡線，其是可藉由該背後測距接收總成8 ◦之使用來被充 分地縮小。 3 ·流體泄漏量測。假如泄漏偵測是為所須的話，該 計時將在該一之回音信號組上之量所產生，而非是由在該 一次回音信號上之量測所產生。如在該中解析度之實施例 -4 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '11 308639 A7 B7 五、發明説明（^) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，該微控制器係在其之記憶體中來貯存自每一個校準反射 器（只1至1^1 !)和該流體高度FS來偵測其之一次回 音信號組所須之預估時間。在此一實施例中，如同在該中 解析度量測一般，該計時器1 09是由來自該同步器1〇 1之信號所啟動，其中，該計時器接收到來自該同步器1 0 1信號之時間是和該指令作動脈衝產生器之接受到其之 起動信號之時間為同時。相關於由該變能器1 0 4所偵測 到之音波之電氣信號，其之振幅是由該數位/類比轉換器 1 05和放大器1 06所調整。該被調整的信號較佳地是 被電氣地傳送至該反向器1 1 4上，在此，該被調整後的 信號是可被反向。該被調整後之信號之反向，其是提供一 機構以在當該闞值檢測器1 1 0來尋找一大於V3之閾電 壓時使該周期跳躍減至最小。 經濟部中央標準局負工消費合作社印繁 該微控制器1 0 0係可使該閾值檢測器1 0 9恰好在 該特別一次回音信號組預估來被偵測前來開始掃描一電壓 大於V 3 。較佳地，該閾值檢測器1 0 9將在該前沿到達 前來作用大約有6微秒之久。當偵測到如此之一電壓時， 該閾值檢測器1 1 0係可使該零交叉檢測器來開始掃描該 被調整的電氣信號Μ用於下一個零電壓之讚取。當下一個 零交叉被察覺到的時侯，該零交叉是檢測器1 1 1係會經 由一倍增器1 1 3來命令該計時器1 09來停止計時。該 微控制器1 0 0係自該計時器1 0 9來讀取和貯存該時間 。此一程序是重覆在在該二個最接近流體表面之被沈浸在 -4 3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A7 B7 五、發明説明（w) 流體中之校準反射器上，且較佳地，其是被重覆在每一個 被浸在流體中之校準反射器上Μ來達成參考溫度校正之流 體體積量測。 藉由上述方法所記錄下之資料和該容槽凹穴8之已知 幾何形狀，該流體高度及因此所導致之流體體積，其是可 以該中解析量測方法來計算之。假如此一方法被一再重覆 的話，自該容槽凹穴8之所流出之流體泄漏速率，其是可 被量測。泄漏量測是被實施在當該容槽凹穴8中之流體是 被有被分送之時。在該泄漏偵測之量測上，該被量測之流 體體積將藉由已知公式之使用Μ相對於一給定溫度（通常 為68°F)來被校正，其中，該已知公式是由每一個被浸 在流體中之校準反射器之被量測到之行程時間所構成。 在此當然地是會有其它的變化實施例存在，這些在閱 謓過本案說明書後變得為顯而易知之變化實施例，其是要 由本案Μ下所界定之申請專利範圍來保護之。 〆*-» (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印震 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）