(57)【要約】      （修正有）【課題】液体等を貯蔵するタンクの液面監視において、貯留されている被収容物の組成比率を、精度よく推定する組成比率推定装置を提供する。【解決手段】タンク３０内に貯留される沸点の異なる複数の物質が混合された被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置であり、被収容物はタンク内の下方では液体４０として貯留され、タンク内の上方の空間３１では被収容物の一部が気体又は液体として浮遊しており、送受信部１０からレーダー波が導波管に配置された基準物２１および液面に向かって送信され、反射したレーダー波は送受信部で受信され、送受信部と基準物との物理的距離と、基準物で反射されたレーダー波により計測された距離と、浮遊する物質の沸点となる高さを取得する温度計測部からの温度とに基づいて、誘電率算出部が空間の誘電率を算出し、算出された誘電率に基づいて液体の組成比率を導出する組成比率導出部を備える。【選択図】図１
2020038110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置であって、
前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の少なくとも一部が気体又は液体として浮遊可能であり、
前記空間に配置される基準物と、
前記基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部と、
前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる高さを浮遊物質ごとに取得する温度計測部と、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波と、に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する誘電率算出部と、
前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する組成比率導出部と、
を備える、
組成比率推定装置。
【請求項２】
前記誘電率算出部は、互いに異なる液面高さにおいて計測される、前記液体の液面高さの計測値、および当該液面高さであるときの前記送受信部と前記基準物との間の距離の計測値をそれぞれ記録し、前記組成比率導出部は、前記液体の液面高さの複数の計測値、および当該液面高さであるときの前記送受信部と前記基準物との間の距離の複数の計測値に基づいて、前記液体の組成比率を推定する、
請求項１記載の組成比率推定装置。
【請求項３】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置であって、
前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の一部が気体又は液体として浮遊可能であり、
前記空間に配置される複数の基準物と、
前記複数の基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記複数の基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部と、
前記空間において気体および液体として浮遊する物質の沸点となる高さ方向の位置をそれぞれ取得する温度計測部と、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波と、に基づいて、前記送受信部と複数の前記基準物との間の空間のそれぞれの誘電率を算出する誘電率算出部と、
前記送受信部と複数の前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する組成比率導出部と、
を備え、
前記誘電率算出部は、前記液体の液面高さの計測値、および前記送受信部と前記複数の基準物との間のそれぞれの距離の計測値を記録し、
前記組成比率導出部は、前記誘電率算出部により算出される前記それぞれの誘電率に基づいて、前記液体の組成比率を推定する、
組成比率推定装置。
【請求項４】
前記誘電率算出部は、前記基準物に反射されるレーダー波に基づいて前記送受信部と前記基準物との計測距離を算出し、前記物理的距離および前記計測距離の差異に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の組成比率推定装置。
【請求項５】
前記組成比率導出部は、前記被収容物に含有される複数の物質の、気体状態および液体状態における誘電率をそれぞれ記憶している、
請求項１乃至４のいずれかに記載の組成比率推定装置。
【請求項６】
前記タンク内部に配置される導波管をさらに備え、前記送受信部は、前記導波管内部にレーダー波を送信する、請求項１乃至５のいずれかに記載の組成比率推定装置。
【請求項７】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定方法であって、
前記空間に配置される基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信するステップと、
前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる位置を取得するステップと、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出するステップと、
前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点となる位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出するステップと、
を含む、
組成比率推定方法。
【請求項８】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定プログラムであって、
前記空間に配置される基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する命令と、
前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる位置を取得する命令と、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する命令と、
前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する命令と、
をコンピュータに実行させる、
組成比率推定プログラム。
【請求項９】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する液面計であって、
前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部を備え、前記被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置と、
前記液体の液面に反射されるレーダー波と、前記被収容物の組成比率と、に基づいて、前記被収容物の液面高さを推定する液面算出部と、
を備え、
前記組成比率推定装置は請求項１乃至６のいずれかに記載の組成比率推定装置である、液面計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組成比率推定装置、組成比率推定方法、組成比率推定プログラム、および同組成比率推定装置を用いた液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体等の被収容物を貯蔵するタンク内の液面の高さを計測する、液面計が知られている。
【０００３】
電波式の液面計においては、送受信モジュールから送信されるレーダー信号が、トランスデューサにより電磁波、すなわちレーダー波に変換される。このレーダー波は液面に向かって伝搬され、液面から反射されて、トランスデューサによりレーダー信号に逆変換される。送受信モジュールは、逆変換されたレーダー信号に基づいて、液面の高さを推定する。
【０００４】
液面から反射されるレーダー波に基づいて液面高さを算出する液面計においては、レーダー波が液体上方の空間を伝搬する。液体上方の空間には、被収容物のうち気化した成分や、下方に貯留される液体とは別に浮遊する液体成分が存在している。液体上方の空間の誘電率は、被収容物の組成比率により決定される。したがって、組成比率が不明な被収容物が貯留されている場合には、組成比率の事前分析が必要であり、煩雑であった。
【０００５】
そこで、タンク内に貯留されている被収容物の組成を、自動的に推定する組成比率推定装置が必要とされている。
【０００６】
特許文献１には、液体ホルダーに試料を封入し、該液体ホルダーにおける空気層の厚みを一定にし、該液体ホルダーに遠赤外線領域のレーザを透過させ、その吸収量を測定することを特徴とする機能水の検出方法が開示されている。この検出方法は、あらかじめ定められた量の試料の誘電率に基づいて、液体が機能水であるか否かを推定する方法であるため、液体の量を推定する本願発明とは目的が異なる。
【０００７】
特許文献２には、スターリングエンジンのシリンダ内に浮遊するオイルミスト濃度を、シリンダ内の空間に照射される電磁波の変化に基づいて測定するオイルミスト濃度測定装置が開示されている。しかしながら、このオイルミスト濃度測定装置は、空間に浮遊するオイルミスト濃度そのものを測定する装置であり、貯留されている液体の液量を推定する装置ではない。
【０００８】
特許文献３には、タンク内に貯留されている液体に、異なる送信条件のレーダー波を送信し、異なる条件ごとの送信周波数および受信周波数に基づいてビート周波数を抽出し、算定部は、異なる送信条件ごとに抽出されたビート周波数に基づいて比誘電率を算定する比誘電率算定装置が開示されている。しかしながら、液面の高さが変わる場合には、その都度比誘電率算定を行う必要があるため煩雑であり、測定できる液面高さの範囲も限られていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−０９８８２５号
【特許文献１】特開昭５９−２７２５２号
【特許文献３】特開２０１４−３２０５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
タンク内に貯留されている被収容物の組成比率を、精度よく推定する組成比率推定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる組成比率推定装置は、タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置であって、前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の少なくとも一部が気体又は液体として浮遊可能であり、前記空間に配置される基準物と、前記基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部と、前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる高さを浮遊物質ごとに取得する温度計測部と、前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波と、に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する誘電率算出部と、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する組成比率導出部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タンク内に貯留されている被収容物の組成比率を、精度よく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる組成比率推定装置を有する液面計の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】上記液面計の機能ブロック図である。
【図３】上記液面計が有する組成比率導出部が、被収容物の組成比率を導出するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかる組成比率推定装置、および組成比率推定装置を有する液面計の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
●組成比率推定装置（１）●
図１において、液面計１は、タンク３０内に貯蔵された被測定物としての液体等の液面高さを計測する装置である。
【００１６】
被収容物はタンク３０の下部に液体４０として貯留されている。被収容物は混合物であり、被収容物に含有されている物質は、それぞれ異なる沸点を有する。タンク３０内部であって液体４０が貯留されている領域の上方の空間３１は、被収容物の混合物の少なくとも１種類が、沸点となる温度を取り得る。貯留されている液体４０はタンク３０の周辺温度に比べて低温であるので、空間３１の温度は液体４０付近においては比較的低温であり、液体４０から離れて空間３１の上方へ至るに従い温度が上昇する。したがって、被収容物のうち空間３１を浮遊する成分は、当該沸点となる高さより上の空間では気体として存在し、当該高さより下の空間では液体として存在している。言い換えれば、空間３１には、気体として浮遊している成分（以下、「気体成分」という。）と、液体として浮遊している成分（以下、「液体成分」という。）が存在している。
【００１７】
図１に示すように、液面計１は、送受信部１０と、導波管２０と、基準物２１と、を備える。送受信部１０は、送受信モジュール１１およびトランスデューサ１２を備える。送受信モジュール１１は、タンク３０の上面に配置され、トランスデューサ１２にレーダー信号を送信する機能部である。トランスデューサ１２は、レーダー信号をレーダー波に変換し、レーダー波を導波管２０内部に向かって射出する。
【００１８】
導波管２０は、タンク３０内部に下方に向かって配置されている円管状の部材である。導波管２０の上端は、トランスデューサ１２に接続されている。導波管２０の下端は、タンク３０内部で下方に向かって伸びている。導波管２０には、タンク３０内に貯留されている液体４０が下端から浸入することができ、タンク３０内の液体レベルと導波管２０内の液体レベルが一致するようになっている。導波管２０の上部には、導波管２０内に液体４０が浸入する際に、導波管２０内部の気体が押し出されるための貫通孔が少なくとも１個形成されている。
【００１９】
基準物２１は、導波管２０内部に配置される部材であり、トランスデューサ１２から射出されるレーダー波を反射させる。基準物２１は、導波管２０の内部に半径方向に向かって突出する部材であり、棒状であってもよいし平板状であってもよい。また、基準物２１は、導波管２０の半径方向に渡って形成されていてもよいし、網状であってもよい。基準物２１は、被収容物がタンク３０に貯留されている状態において、液体４０中に浸漬せず、空間３１中に配置されているときに測定される。なお、本実施形態においては、基準物２１は１個であるが、複数の基準物がそれぞれタンク３０内の異なる高さに設置されていてもよい。
【００２０】
図２に示すように、液面計１は、送受信部１０と、測距部６１と、温度計測部６２と、誘電率算出部６３と、組成比率導出部６４と、液面算出部８０と、を備える。送受信部１０、測距部６１、温度計測部６２、誘電率算出部６３、および組成比率導出部６４は、組成比率推定装置１００を構成する。
【００２１】
測距部６１は、送受信部１０により取得される反射波のレーダー信号に基づいて、送受信部１０と基準物２１との間の距離、および送受信部１０と液体４０の液面との間の距離を計測する機能部である。計測手法は、例えばFMCW方式など適宜の方法が適用可能である。なお、測距部６１により得られる値は、空間３１の誘電率を考慮せずに測定される値であり、実際の物理的距離とは異なっている場合もある。
【００２２】
温度計測部６２は、タンク３０内の温度を計測し、タンク３０内において所定温度となる高さを計測する機能部である。所定温度とは、被収容物に含有されている物質のそれぞれの沸点である。温度計測部６２は、タンク３０内において、空間３１中で気体成分と液体成分とに変化する物質の沸点となる、タンク３０内の高さ方向の位置を求める。空間３１中で気体成分と液体成分とに変化する物質が複数ある場合は、それぞれの沸点となる位置を求める。なお、温度計測部６２は、タンク３０内に設置された温度センサーでもよいし、液面計１および組成比率推定装置１００とは別に配置された温度センサーから、温度情報を受信する機能部であってもよい。
【００２３】
誘電率算出部６３は、送受信部１０と基準物２１との間の空間（以下、「送受信部―基準物空間３２」ともいう）の誘電率を算出する機能部である。誘電率は、比誘電率として算出されてもよい。誘電率算出部６３は、送受信部１０と基準物２１の物理的距離をあらかじめ記憶していて、当該物理的距離と、測距部６１により得られる計測値との差異に基づいて、送受信部―基準物空間３２の誘電率を算出する。送受信部―基準物空間３２の誘電率は、空間３１に浮遊する物質によって異なり、レーダー波により計測される計測値上の距離は誘電率によって異なる。一方、送受信部１０から基準物２１までの物理的距離は既知であるから、この物理的距離と計測値とを比較することにより、送受信部―基準物空間３２の平均誘電率を算出することができる。
【００２４】
組成比率導出部６４は、誘電率算出部６３により得られる送受信部―基準物空間３２の誘電率と、送受信部１０から液体４０の間の距離の計測値と、タンク３０内において被収容物に含有される各物質の沸点となる位置と、に基づいて、液体４０に含有される組成比率を導出する機能部である。
【００２５】
ここで、組成比率導出部６４が組成比率を導出する技術的背景について説明する。空間３１の誘電率は、気体状態又は液体状態で空間３１中を浮遊する物質それぞれの誘電率を組成比率に応じて合成することで構成されている。物質の誘電率は、気体状態と液体状態とで異なる。ここで、気体成分および液体成分の層厚は、温度計測部６２により求めた沸点の位置により求められる。そこで、組成比率導出部６４は、被収容物に含有される複数の物質の、気体状態の誘電率および液体状態の誘電率をそれぞれ記憶していて、層厚に基づいて合成したときに送受信部―基準物空間３２の誘電率を実現するような、被収容物の組成比率を導出する。なお、前述したとおり、送受信部―基準物空間３２の誘電率は、空間３１の誘電率と等しいとみなす。
【００２６】
液体４０に含有される物質（純物質）が２種類、又は２種類とみなして組成比率を導出する場合は、当該２種類、又は２種類とみなした物質の組成比率の和が１となる。そこで、タンク３０内において被収容物に含有される各物質の気体成分および液体成分の層厚と、ある１の液面高さにおける送受信部―基準物空間３２の誘電率と、組成比率の和が１となる事実と、を用いて、２種類の物質の組成比率を導出可能である。
【００２７】
被収容物に含有される物質（純物質）が３種類以上ある、又は３種類以上のある数とみなして組成比率を導出する場合、組成比率導出部６４は、異なる液面高さにおいてそれぞれ測定した送受信部―基準物空間３２の誘電率を用いて液体４０の組成比率を導出する。具体的には、組成比率導出部６４は、異なる液面高さにおける送受信部―基準物空間３２の誘電率、そのときの液面高さの計測値、およびタンク３０内において被収容物に含有される各物質の沸点となる位置をそれぞれ記録し、これら複数の値に基づいて、液体４０の組成比率を推定する。本構成によれば、当該複数の計測値に基づいて、３種類以上ある物質それぞれの組成比率を推定することができる。この場合にも、被収容物に含有される物質の組成比率の和は１となり、当該事実を導出に用いることができる。したがって、N種類の物質の組成比率を導出する場合は、Ｎ−１個の互いに異なる液面高さにおける各値を用いることで、組成比率を導出することができる。
【００２８】
なお、基準物２１が互いに異なる高さに複数配置されている場合には、組成比率導出部６４は、ある液面高さにおいて得られる送受信部―基準物空間の誘電率を、基準物２１の数に応じて複数取得する。なお、常に複数の基準物２１全てに関して送受信部―基準物空間の誘電率を求める必要はなく、いずれか１個又は複数の基準物のみに関して送信部―基準物空間の誘電率を求める態様があってもよい。組成比率導出部６４は、複数の送受信部―基準物空間の誘電率、液面高さの計測値、および送受信部１０とそれぞれの基準物２１との間の距離の計測値を記録し、液体４０の組成比率を推定してもよい。本構成によれば、被収容物に含有される物質（純物質）が３種類以上ある、又は３種類以上のある数とみなして組成比率を導出する場合にも、１回の送受信でそれぞれの成分の組成比率を導出することができる。したがって、N種類の物質の組成比率を導出する場合は、Ｎ−１個の互いに異なる高さに配置される基準物を計測に用いることで、組成比率を導出することができる。
【００２９】
液面算出部８０は、液面により反射されるレーダー波、および被収容物の組成比率に基づいて、タンク３０内の液体４０の液面高さを算出する機能部である。具体的には、被収容物の組成比率に基づいて、送受信部１０と液面の間の誘電率を算出し、当該誘電率により、液面から反射されるレーダー波により算出される距離を補正することで、液体４０の液面高さを正確に算出することができる。
【００３０】
推定された液体４０の液面高さは、組成比率推定装置１が適宜備える表示器、又は電気的に接続されている別の装置に表示される。なお、表示の形式はユーザに理解しやすい適宜の形式でよく、液体４０の液面高さであってもよいし、液量に換算して表示してもよい。なお、情報の通知の方法は、表示に限らず、音による通知など適宜のものであってもよい。
【００３１】
●液体４０の組成比率を推定するフローチャート
図３に示すように、まず、送受信部１０は、基準物２１および液体４０に向かってレーダー波を送信し、基準物２１および液体４０の液面により反射されるレーダー波を受信する（ステップＳ１）。
【００３２】
測距部６１は、受信されるレーダー波に基づいて、送受信部１０と基準物２１との距離、および送受信部１０と液体４０の液面との距離を計測する（ステップＳ２）。
【００３３】
温度計測部６２は、タンク３０内の空間３１における温度分布を取得する（ステップＳ３）。より具体的には、空間３１の温度分布を取得し、被収容物に含有される物質の沸点が含まれる場合は、当該沸点となる高さをそれぞれ求める。なお、ステップＳ２およびＳ３は順不同であり、同時に実行されてもよい。
【００３４】
誘電率算出部６３は、あらかじめ記憶されている送受信部１０および基準物２１の間の物理的距離と、ステップＳ２で計測された計測距離と、ステップ３で取得された沸点となる高さと、を参照し、送受信部１０により取得される基準物２１からの反射波のレーダー信号に基づいて、送受信部―基準物空間３２の誘電率を算出する（ステップＳ４）。
【００３５】
組成比率導出部６４は、送受信部―基準物空間３２の誘電率を格納する。組成比率導出部６４は、送受信部―基準物空間３２の誘電率を複数格納可能である。以下、本段落において、互いに異なる液位における送受信部―基準物空間３２の誘電率を自動で取得する手順の例を説明する。例えば、組成比率導出部６４は、組成比率を導出するために必要な、誘電率の格納個数をあらかじめ記憶しており、互いに異なる液位における送受信部―基準物空間３２の誘電率を規定数取得および格納しているか否かを判別する（ステップＳ５）。規定数の誘電率を取得している場合は、ステップＳ６に進む。格納された誘電率の個数が規定数に満たない場合は、ステップＳ１に戻る。ステップＳ１は、所定時間ごとに実施してもよいし、別のトリガーにより実施を開始してもよい。また、ステップＳ１およびステップＳ２を所定時間ごとに実施し、過去の測定時の液位と比較して所定以上異なっているかを判別し、所定以上異なっている場合にステップＳ３を実行するよう構成されていてもよい。この構成によれば、液位が変化したことを検知して、互いに異なる液位における送受信部―基準物空間３２の誘電率を自動で取得することができる。
【００３６】
組成比率導出部６４は、基準物２１により反射されるレーダー波と、送受信部―基準物空間３２の誘電率を参照し、被収容物の組成比率を導出する（ステップＳ６）。
【００３７】
なお、基準物２１が互いに異なる高さに複数配置されている場合には、互いに液位の異なる複数回の計測結果に代えて、ある液面位置での複数の基準物までの誘電率をそれぞれ参照し、被収容物の組成比率を導出する。
【００３８】
液体４０の液面高さを算出する液面計１においては、液面算出部８０は、ステップＳ５に次いで、液体４０の液面から反射されるレーダー波と、被収容物の組成比率と、に基づいて、液体４０の液面高さを算出する。
【００３９】
本構成によれば、タンク内に貯留されている被収容物の組成比率を、精度よく推定することができる。また、推定した被収容物の組成比率に基づいて、液面高さをより正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１        液面計
１０      送受信部
２１      基準物
３０      タンク
３１      空間
４０      液体
６３      誘電率算出部
８０      液面算出部
【図１】
2020038110.tif 000003
【図２】
2020038110.tif 000004
【図３】
2020038110.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月28日(2018.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置であって、
前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の少なくとも一部が気体又は液体として浮遊可能であり、
前記空間に配置される基準物と、
前記基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部と、
前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる高さを浮遊物質ごとに取得する温度計測部と、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波と、に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する誘電率算出部と、
前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する組成比率導出部と、
を備える、
組成比率推定装置。
【請求項２】
前記誘電率算出部は、互いに異なる液面高さにおいて計測される、前記液体の液面高さの計測値、および当該液面高さであるときの前記送受信部と前記基準物との間の距離の計測値をそれぞれ記録し、前記組成比率導出部は、前記液体の液面高さの複数の計測値、および当該液面高さであるときの前記送受信部と前記基準物との間の距離の複数の計測値に基づいて、前記液体の組成比率を推定する、
請求項１記載の組成比率推定装置。
【請求項３】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置であって、
前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の一部が気体又は液体として浮遊可能であり、
前記空間に配置される複数の基準物と、
前記複数の基準物および前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記複数の基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部と、
前記空間において気体および液体として浮遊する物質の沸点となる高さ方向の位置をそれぞれ取得する温度計測部と、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波と、に基づいて、前記送受信部と複数の前記基準物との間の空間のそれぞれの誘電率を算出する誘電率算出部と、
前記送受信部と複数の前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する組成比率導出部と、
を備え、
前記誘電率算出部は、前記液体の液面高さの計測値、および前記送受信部と前記複数の基準物との間のそれぞれの距離の計測値を記録し、
前記組成比率導出部は、前記誘電率算出部により算出される前記それぞれの誘電率に基づいて、前記液体の組成比率を推定する、
組成比率推定装置。
【請求項４】
前記誘電率算出部は、前記基準物に反射されるレーダー波に基づいて前記送受信部と前記基準物との計測距離を算出し、前記物理的距離および前記計測距離の差異に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の組成比率推定装置。
【請求項５】
前記組成比率導出部は、前記被収容物に含有される複数の物質の、気体状態および液体状態における誘電率をそれぞれ記憶している、
請求項１乃至４のいずれかに記載の組成比率推定装置。
【請求項６】
前記タンク内部に配置される導波管をさらに備え、前記送受信部は、前記導波管内部にレーダー波を送信する、請求項１乃至５のいずれかに記載の組成比率推定装置。
【請求項７】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定方法であって、
前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の少なくとも一部が気体又は液体として浮遊可能であり、
前記空間に配置される基準物および前記液体の液面に向かって送受信部からレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信するステップと、
前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる位置を取得するステップと、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出するステップと、
前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点となる位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出するステップと、
を含む、
組成比率推定方法。
【請求項８】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する組成比率推定プログラムであって、
前記被収容物は、前記タンク内部の下方では液体として貯留され、前記タンク内部の上方の空間では前記複数の物質の少なくとも一部が気体又は液体として浮遊可能であり、
前記空間に配置される基準物および前記液体の液面に向かって送受信部からレーダー波を送信し、前記基準物および前記液面に反射されるレーダー波を受信する命令と、
前記空間において気体および液体として浮遊する浮遊物質の沸点となる位置を取得する命令と、
前記送受信部と前記基準物との間の物理的距離をあらかじめ記憶し、前記物理的距離および前記基準物に反射されるレーダー波に基づいて、前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率を算出する命令と、
前記送受信部と前記基準物との間の空間の誘電率と、前記沸点の位置と、に基づいて前記液体の組成比率を導出する命令と、
をコンピュータに実行させる、
組成比率推定プログラム。
【請求項９】
タンク内部に貯留される互いに沸点の異なる複数の物質が混合されてなる被収容物の組成比率を推定する液面計であって、
前記液体の液面に向かってレーダー波を送信し、前記液面に反射されるレーダー波を受信する送受信部を備え、前記被収容物の組成比率を推定する組成比率推定装置と、
前記液体の液面に反射されるレーダー波と、前記被収容物の組成比率と、に基づいて、前記被収容物の液面高さを推定する液面算出部と、
を備え、
前記組成比率推定装置は請求項１乃至６のいずれかに記載の組成比率推定装置である、液面計。