(57)【要約】【課題】  貯留タンク等に収容されている媒体の実際の収容量を容易に識別することができるレベル計を提供する。【解決手段】  反射パルス５の伝播時間に基づいて、媒体の界面までの距離を測定する距離測定手段と、プローブ２０の長さ及び距離測定手段により測定された距離に基づいて、開放端２２から界面までの距離を界面レベルとして算出する界面レベル算出手段と、距離測定手段により測定された距離に基づいて、プローブ２０上の所定位置を基準値とし、入出力端２１を上端値とする距離の相対値を界面の相対レベルとして算出する相対レベル算出手段と、相対レベルの基準値を指定するためのユーザ指定手段と、界面レベル及び相対レベルのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、界面レベル及び相対レベルの両方を同時に表示するレベル表示手段により構成される。【選択図】  図１１
2014002091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面又は粉体面の界面レベルを計測するレベル計において、
送信パルスを生成する送信パルス生成手段と、
入出力端に上記送信パルスが入力され、その反射パルスを上記入出力端から出力するプローブと、
上記反射パルスの伝播時間に基づいて、媒体の界面までの距離を測定する距離測定手段と、
上記プローブの長さ及び上記距離測定手段により測定された距離に基づいて、上記プローブの開放端から上記界面までの距離を上記界面レベルとして算出する界面レベル算出手段と、
上記距離測定手段により測定された距離に基づいて、上記プローブ上の所定位置を基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出する相対レベル算出手段と、
上記相対レベルの上記基準値を指定するためのユーザ指定手段と、
上記界面レベル及び上記相対レベルのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、上記界面レベル及び上記相対レベルの両方を同時に表示するレベル表示手段とを備えたことを特徴とするレベル計。
【請求項２】
上記相対レベル算出手段は、上記プローブの上記開放端を上記基準値として距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出することを特徴とする請求項１に記載のレベル計。
【請求項３】
ユーザによる取込指示に基づいて、上記距離測定手段により測定された距離を参照距離として取り込む参照距離取込手段を備え、
上記相対レベル算出手段は、上記参照距離が取り込まれた場合に、上記参照距離を上記基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出することが可能であり、
上記レベル表示手段は、上記開放端を上記基準値とする上記界面の第１相対レベルと、上記参照距離を上記基準値とする上記界面の第２相対レベルとのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、第１及び第２相対レベルの両方を同時に表示することを特徴とする請求項２に記載のレベル計。
【請求項４】
ユーザによる取込指示に基づいて、上記距離測定手段により測定された距離を参照距離として取り込む参照距離取込手段を備え、
上記相対レベル算出手段は、上記参照距離が取り込まれた場合に、上記参照距離を上記基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のレベル計。
【請求項５】
上記相対レベル算出手段は、ユーザによる解除操作に基づいて、上記開放端を上記基準値として距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出する動作モードへ復帰することを特徴とする請求項４に記載のレベル計。
【請求項６】
入出力端に送信パルスが入力され、その反射パルスを上記入出力端から出力するプローブを備えたレベル計の制御方法であって、
上記送信パルスを生成する送信パルス生成ステップと、
上記反射パルスの伝播時間に基づいて、媒体の界面までの距離を測定する距離測定ステップと、
上記プローブの長さ及び上記距離測定ステップにおいて測定された距離に基づいて、上記プローブの開放端から上記界面までの距離を上記界面レベルとして算出する界面レベル算出ステップと、
上記距離測定ステップにおいて測定された距離に基づいて、上記プローブ上の所定位置を基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出する相対レベル算出ステップと、
上記相対レベルの上記基準値を指定するユーザ指定ステップと、
上記界面レベル及び上記相対レベルのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、上記界面レベル及び上記相対レベルの両方を同時に表示するレベル表示ステップとを備えたことを特徴とするレベル計の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液面や粉体面等の界面レベルを計測するレベル計及びその制御方法に係り、さらに詳しくは、入出力端に送信パルスが入力され、その反射パルスを入出力端から出力するプローブを備えたレベル計の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
液面レベル計測装置は、送信パルスを液面に向けて送出したときから、当該送信パルスが液面からの反射パルスとして戻ってくるまでの伝播時間に基づいて、液面レベルを計測するレベル計である。液面レベルは、液面の鉛直方向の高さに相当する測定量である。この様な液面レベル計測装置には、導電性のプローブに沿ってパルス状の電流信号を伝送させるガイドパルス方式のものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ガイドパルス方式の液面レベル計測装置では、プローブの上端に入力された送信パルスが下端へ伝送される途中に液面が存在すれば、液面の位置で反射パルスが生じる。例えば、送信パルスがプローブの上端に入力されてから、反射パルスが当該上端に到達するまでの時間間隔ＴＫは、プローブの上端と液面との間の往復時間に相当することから、上端から液面までの距離Ｌは、ＴＫ×光速×（１／２）により求められる。
【０００４】
従来の液面レベル計測装置には、プローブの下端を基準にして液面の高さや、プローブの長さに対する液面までの距離の相対値を表示するものはあった。すなわち、プローブの下端から液面までの距離を求め、そのまま表示し、或いは、プローブの下端から液面までの距離をプローブの長さに対する相対値で表示するものはあった。例えば、液面の位置がプローブの下端から５０ｍｍの距離である場合、液面の高さを５０ｍｍと表示したり、プローブの長さが１０００ｍｍであれば、当該プローブ長に対する距離の相対値を（５０／１０００）×１００＝５％と百分率で表示するものはあった。この様にプローブ長を基準とする百分率表示によれば、プローブの上端の高さを満水時の液面の高さとし、下端をゼロ高さとして液体の収容量を識別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のレベル計は、プローブの下端を高さの基準にして液面の高さやプローブ長に対する距離の相対値を表示する。このため、例えば、レベル計を貯留タンクに取り付けた際に、プローブの下端と貯留タンクの底面とが離間していれば、貯留タンク内に収容されている液体の実際の収容量を表示値から識別することはできず、不便であるという問題があった。
【０００７】
特に、プローブの上端を満水時の液面の高さに相当する上端値とし、下端をゼロ高さに相当する基準値とする距離の相対値によって液面の高さを表示する場合に、プローブの下端付近に液面があれば、貯留タンクの底面からの液面の高さがゼロ高さではないにもかかわらず、ゼロ高さを示す相対値が表示されてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、貯留タンク等に収容されている媒体の収容量を容易に識別することができるレベル計を提供することを目的とする。特に、プローブの上端に満水時の界面の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって界面の高さを表示することにより、プローブの下端が貯留タンク等の底面から離間している場合であっても、液体や粉体といった媒体の実際の収容量を容易に識別することができるレベル計を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、媒体の実際の収容量を容易に識別することができるとともに、界面の実際の高さに対応づける基準値をユーザが指定することにより、プローブの上端に満水時の界面の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって界面の高さを適切に表示することができるレベル計を提供することを目的とする。また、本発明は、上記レベル計の制御方法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】
【００１０】
第１の本発明によるレベル計は、液面又は粉体面の界面レベルを計測するレベル計であって、送信パルスを生成する送信パルス生成手段と、入出力端に上記送信パルスが入力され、その反射パルスを上記入出力端から出力するプローブと、上記反射パルスの伝播時間に基づいて、媒体の界面までの距離を測定する距離測定手段と、上記プローブの長さ及び上記距離測定手段により測定された距離に基づいて、上記プローブの開放端から上記界面までの距離を上記界面レベルとして算出する界面レベル算出手段と、上記距離測定手段により測定された距離に基づいて、上記プローブ上の所定位置を基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出する相対レベル算出手段と、上記相対レベルの上記基準値を指定するためのユーザ指定手段と、上記界面レベル及び上記相対レベルのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、上記界面レベル及び上記相対レベルの両方を同時に表示するレベル表示手段とを備えて構成される。
【００１１】
このレベル計では、反射パルスの伝播時間に基づいて、媒体の界面までの距離が測定され、プローブの開放端から界面までの距離が界面レベルとして算出される。そして、プローブ上の所定位置を基準値とし、プローブの入出力端を上端値とする距離の相対値が界面の相対レベルとして算出され、界面レベルと切替可能に表示され、或いは、界面レベルと共に表示される。つまり、ユーザがプローブ上の所定位置に対応づける基準値を指定することにより、プローブの入出力端、すなわち、上端に満水時の界面の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって界面の高さを表示することができる。
【００１２】
この様にプローブの上端に満水時の界面の高さを対応づけた距離の相対値によって界面の高さを表示することにより、プローブの開放端、すなわち、下端が貯留タンク等の底面から離間している場合であっても、媒体の実際の収容量を容易に識別することができる。なお、ここでいう満水時の界面の高さは、貯留タンクや貯留槽といった収容手段内に液体や粉体といった媒体がフル充填されている状態における媒体の界面の高さに相当する。
【００１３】
第２の本発明によるレベル計は、上記構成に加え、上記相対レベル算出手段が、上記プローブの上記開放端を上記基準値として距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出するように構成される。この様な構成によれば、ユーザが任意に指定する基準値をプローブの下端に対応づけた距離の相対値によって界面の高さを表示することができる。
【００１４】
第３の本発明によるレベル計は、上記構成に加え、ユーザによる取込指示に基づいて、上記距離測定手段により測定された距離を参照距離として取り込む参照距離取込手段を備え、上記相対レベル算出手段が、上記参照距離が取り込まれた場合に、上記参照距離を上記基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出することが可能であり、上記レベル表示手段が、上記開放端を上記基準値とする上記界面の第１相対レベルと、上記参照距離を上記基準値とする上記界面の第２相対レベルとのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、第１及び第２相対レベルの両方を同時に表示するように構成される。
【００１５】
この様な構成によれば、取込指示によって取り込んだ参照距離を基準値とする界面の第２相対レベルが、プローブの開放端を基準値とする界面の第１相対レベルと切替可能に表示され、或いは、第１相対レベルと共に表示される。このため、ユーザが任意に指定する基準値を界面の実際の高さに対応づけた距離の相対値によって界面の高さを表示することができる。
【００１６】
第４の本発明によるレベル計は、上記構成に加え、ユーザによる取込指示に基づいて、上記距離測定手段により測定された距離を参照距離として取り込む参照距離取込手段を備え、上記相対レベル算出手段が、上記参照距離が取り込まれた場合に、上記参照距離を上記基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出することが可能であるように構成される。
【００１７】
このレベル計では、ユーザによる取込指示に基づいて取り込んだ参照距離を基準値とし、プローブの入出力端を上端値とする距離の相対値が界面の相対レベルとして算出される。このため、界面が所望の高さに到達したタイミングで距離の取り込みを指示し、界面の実際の高さに対応づける基準値をユーザが指定することにより、プローブの上端に満水時の界面の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって界面の高さを適切に表示することができる。
【００１８】
第５の本発明によるレベル計は、上記構成に加え、上記相対レベル算出手段が、ユーザによる解除操作に基づいて、上記開放端を上記基準値として距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出する動作モードへ復帰するように構成される。
【００１９】
この様な構成によれば、解除操作を行うことにより、取込指示によって取り込んだ参照距離を基準値に対応づける動作モードを解除して、取込指示の前の動作モードへ復帰させることができる。
【００２０】
第６の本発明によるレベル計の制御方法は、入出力端に送信パルスが入力され、その反射パルスを上記入出力端から出力するプローブを備えたレベル計の制御方法であって、上記送信パルスを生成する送信パルス生成ステップと、上記反射パルスの伝播時間に基づいて、媒体の界面までの距離を測定する距離測定ステップと、上記プローブの長さ及び上記距離測定ステップにおいて測定された距離に基づいて、上記プローブの開放端から上記界面までの距離を上記界面レベルとして算出する界面レベル算出ステップと、上記距離測定ステップにおいて測定された距離に基づいて、上記プローブ上の所定位置を基準値とし、上記入出力端を上端値とする距離の相対値を上記界面の相対レベルとして算出する相対レベル算出ステップと、上記相対レベルの上記基準値を指定するユーザ指定ステップと、上記界面レベル及び上記相対レベルのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、上記界面レベル及び上記相対レベルの両方を同時に表示するレベル表示ステップとを備えて構成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によるレベル計では、プローブの上端に満水時の界面の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって界面の高さを表示することにより、貯留タンク等に収容されている媒体の収容量を容易に識別することができる。特に、プローブの下端が貯留タンク等の底面から離間している場合であっても、液体や粉体といった媒体の実際の収容量を容易に識別することができる。
【００２２】
また、本発明によるレベル計では、媒体の実際の収容量を容易に識別することができるとともに、界面の実際の高さに対応づける基準値をユーザが指定することにより、プローブの上端に満水時の界面の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって界面の高さを適切に表示することができる。また、本発明によれば、上記レベル計の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態によるレベル計の一構成例を示した斜視図であり、ガイドパルス方式の液面レベル計１が示されている。
【図２】図１の本体部１０の構成例を示した図であり、表示部１１及び操作部１２が示されている。
【図３】図１の液面レベル計１の使用態様の一例を示した断面図であり、液面レベル計１を貯留タンク２に取り付けた場合が示されている。
【図４】図１の液面レベル計１の構成例を示したブロック図である。
【図５】図４の伸張信号の波形の一例を示した図であり、信号レベルの時間変化が示されている。
【図６】図４の液面レベル計１が液面レベルの測定値ｅｓから表示値ｈｊを求める際に使用する１次変換の一例を示した図である。
【図７】図４の液面レベル計１が液面レベルの測定値ｅｓから表示値ｈｊを求める際に使用する１次変換の他の一例を示した図である。
【図８】図４の液面レベル計１の動作の一例を模式的に示した説明図であり、距離Ｌの測定によって得られた液面３の高さが％表示される様子が示されている。
【図９】図４の液面レベル計１の動作の一例を示した図であり、測定モード５０、初期設定モード５１、基本設定モード５２及び詳細設定モード５３間の遷移が示されている。
【図１０】図４の液面レベル計１の動作の一例を示した図であり、各設定モードにおいて設定可能なパラメータごとに、メイン表示部１１１の表示態様が示されている。
【図１１】図４のＣＰＵ３９内の機能構成の一例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜液面レベル計１＞
図１は、本発明の実施の形態によるレベル計の一構成例を示した斜視図であり、ガイドパルス方式の液面レベル計１が示されている。この液面レベル計１は、ロッド状のプローブ２０に沿ってパルス信号を伝送させる液面レベル計測装置であり、表示部１１、操作部１２、ケーブル接続部１３及びタンク取付部１４が設けられた本体部１０と、プローブ２０により構成されている。
【００２５】
表示部１１には、液面レベルの計測結果や設定内容が表示される。操作部１２は、測定条件などを入力するための入力部である。表示部１１及び操作部１２は、円柱形状の本体部１０の上面に設けられている。
【００２６】
ケーブル接続部１３は、本体部１０へ電源を供給するための電源線と、計測結果を示す出力信号を伝送するための信号線とを含む伝送ケーブルを着脱可能に接続するコネクタ部である。このケーブル接続部１３は、本体部１０の周面上に設けられている。
【００２７】
タンク取付部１４は、貯留タンク等に液面レベル計１を取り付ける際に使用され、本体部１０の主要部よりも径の小さな円柱形状の台座部であり、ネジ山が形成されている。このタンク取付部１４は、本体部１０の下部に設けられている。
【００２８】
プローブ２０は、パルス信号を用いて液面レベルを測定するための測定素子であり、パルス信号を伝送する途中に液面が存在すれば、液面の位置で反射パルスが生成される。例えば、プローブ２０は、上端を入出力端とし、下端を開放端とする直線状の導電性プローブであり、入出力端に送信パルスが入力され、その反射パルスを入出力端から出力する。
【００２９】
このプローブ２０は、タンク取付部１４の下面から突出するように、本体部１０に取り付けられている。また、プローブ２０は、本体部１０に対し着脱可能に取り付けられ、プローブ長ＰＬを変更することができる。プローブ長ＰＬは、プローブ２０の長さであり、入出力端と開放端との距離に相当する。
【００３０】
液面レベル計１は、送信パルスを本体部１０からプローブ２０の上端、すなわち、入出力端に入力したときから、液面による反射パルスがプローブ２０の入出力端から本体部１０に入力されるまでの時間間隔に基づいて、液面レベルを計測する。液面レベルは、繰り返し計測され、その計測結果が表示部１１に表示される。
【００３１】
この液面レベル計１では、ミリメートル（ｍｍ）表示モードとパーセント（％）表示モードとのいずれか一方を任意に選択することができる。ｍｍ表示モードは、プローブ２０の下端から液面までの距離を求め、液面レベルとして表示する動作モードである。％表示モードは、プローブ２０の上端を上端値とし、下端を基準値とする距離の相対値を求め、液面の相対レベルとして表示する動作モードである。
【００３２】
＜本体部１０＞
図２は、図１の本体部１０の構成例を示した図であり、表示部１１及び操作部１２が示されている。この表示部１１は、メイン表示部１１１、単位表示灯１１２〜１１４、スタビリティ警報灯１１５及び判定表示灯１１６により構成される。
【００３３】
メイン表示部１１１は、液面レベルの測定結果や測定条件の設定値を数値で表示するための表示装置である。このメイン表示部１１１は、５桁の７セグメントＬＥＤ（発光ダイオード）により構成されている。
【００３４】
単位表示灯１１２〜１１４は、測定結果の表示単位を表示するためのＬＥＤインジケータである。単位表示灯１１２は、ｍｍ表示モードが選択されている場合に点灯する。単位表示灯１１３は、％表示モードが選択されている場合に点灯する。単位表示灯１１４は、スケーリング機能が選択されている場合に点灯する。
【００３５】
スケーリング機能は、プローブ２０上の２つの位置をユーザに任意に指定させ、これらの位置を示す入力値に対し、実際に表示させる出力値を任意に指定させる表示変換機能である。スケーリング機能が選択されている場合、液面の高さを示す表示値は、プローブ２０の下端から液面までの距離を示す測定値を、ユーザが指定した入力値及び出力値の２つの組合せにより定められる１次変換によって変換することにより、求められる。
【００３６】
スタビリティ警報灯１１５は、測定環境が適切であるか否かを表示するためのＬＥＤインジケータであり、測定環境が良くない場合に点灯する。例えば、後述する測定安定度が、所定の閾値以下の場合に測定環境が良くないと判断され、スタビリティ警報灯１１５が点灯されるようにしても良い。判定表示灯１１６は、判定結果を表示するためのＬＥＤインジケータであり、判定出力用の４つの出力端子ごとに設けられている。
【００３７】
操作部１２は、アップボタン１２１、ダウンボタン１２２及びモード切替ボタン１２３により構成される。アップボタン１２１及びダウンボタン１２２は、測定条件を入力するための操作キーである。アップボタン１２１は、入力値をインクリメントするのに用いられ、ダウンボタン１２２は、入力値をデクリメントするのに用いられる。
【００３８】
モード切替ボタン１２３は、動作モードを切り替えるための操作キーであり、測定モード、初期設定モード、基本設定モード及び詳細設定モードのいずれかに動作モードを切り替えるのに用いられる。測定モードでは、液面の高さを示す表示値がメイン表示部１１１に表示され、閾値判定の結果を示す出力信号が出力端子から出力される。
【００３９】
各設定モードは、プローブ長ＰＬ、表示単位、判定出力用の閾値、スケーリング用の入出力値、オフセット値といったパラメータの値を測定条件として設定するための動作モードである。
【００４０】
図３は、図１の液面レベル計１の使用態様の一例を示した断面図であり、液面レベル計１を貯留タンク２に取り付けた場合が示されている。この液面レベル計１は、貯留タンク２の上板に設けられた貫通穴に取り付けられている。
【００４１】
本体部１０は、プローブ２０が水平面と交差するように配置される。例えば、本体部１０は、プローブ２０が貯留タンク２内の液面３に対し垂直となるように配置される。液面レベルの計測は、プローブ２０の下端、すなわち、開放端２２が液面下にある場合、プローブ２０の上端、すなわち、入出力端２１と液面３との距離Ｌを求めることにより行われる。
【００４２】
本体部１０は、送信パルス４を所定のパルス繰返周期で生成し、プローブ２０の入出力端２１に入力する。送信パルス４は、入出力端２１から開放端２２へ光の速さＣで伝送される。開放端２２が液面３よりも下側にあれば、プローブ２０上の液面３の位置において、送信パルス４から反射パルス５が形成される。送信パルス４の一部は、液面３の位置における反射パルス５の形成後もそのまま液面下へ伝送され、開放端２２において反射パルスを形成する。
【００４３】
反射パルス５は、空気と液体との誘電率の差に応じた信号強度で形成され、入出力端２１へ光の速さＣで伝送される。本体部１０は、送信パルス４を入出力端２１に入力した時から、液面３による反射パルス５が入出力端２１から本体部１０に入力されるまでの時間間隔ＴＫに基づいて、距離Ｌを算出する。距離Ｌは、Ｌ＝ＴＫ×Ｃ×（１／２）により求めることができる。
【００４４】
液面レベルは、開放端２２から液面３までの距離ＥＬであり、開放端２２が基準値ゼロに相当する。この液面レベルは、プローブ長ＰＬを用いて、ＥＬ＝ＰＬ−Ｌにより求められる。
【００４５】
また、貯留タンク２の底面に対する開放端２２の高さＨＯをオフセット値として指定することにより、液面レベルの測定値をオフセット値だけオフセットさせて表示することができる。このオフセット処理では、貯留タンク２の底面に対する液面３の高さＥＨがＥＨ＝ＥＬ＋ＨＯにより求められる。
【００４６】
この液面レベル計１では、％表示が表示単位として選択されている場合、プローブ２０の入出力端２１を上端値とし、開放端２２を基準値とする距離の相対値が液面３の相対レベルとしてメイン表示部１１１に表示される。
【００４７】
また、開放端２２の高さＨＯに相当する相対レベルの基準値を指定することにより、入出力端２１に満水時の液面３の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって、液面３の高さが表示される。つまり、ユーザが開放端２２に対応づける基準値を指定することにより、プローブ２０の上端に満水時の液面３の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって、液面３の高さが適切に表示され、貯留タンク２内に収容されている液体の実際の収容量を容易に認識することができる。
【００４８】
図４は、図１の液面レベル計１の構成例を示したブロック図である。この液面レベル計１は、表示部１１、操作部１２、タンク取付部１４、プローブ２０、基準発振器３１、送信パルス生成回路３２、入出力部３３、局部発振器３４、サンプリングパルス生成回路３５、サンプリングホールド回路３６、アンプ３７、ＡＤＣ３８、ＣＰＵ３９、ＤＡＣ４０及び信号出力部４１により構成される。
【００４９】
通常、送信パルス４は、数ＭＨｚ程度の周波数からなるクロック信号を用いて生成され、パルス繰返周期は、数百ｎｓ程度である。一方、送信パルス４と反射パルス５との時間間隔ＴＫは、極めて短く、プローブ２０の長さ１ｍｍ当たりの往復時間は、数ｐｓ程度である。このため、送信パルス４と反射パルス５とをそのまま時間軸上で比較して、時間間隔ＴＫや距離Ｌを求めることは難易度が高い。そこで、パルス繰返間隔が送信パルス４とは僅かに異なるサンプリングパルスＳＰを用いて、送信パルス４や反射パルス５を時間伸張させる処理が行われる。つまり、時間伸張された送信パルス４と反射パルス５との信号波形を比較することによって、液面レベルが計測される。
【００５０】
基準発振器３１は、送信パルス用の基準信号を生成し、送信パルス生成回路３２へ出力する高周波信号生成部である。例えば、周波数１９．２ＭＨｚのクロック信号が基準信号として生成される。送信パルス生成回路３２は、基準信号に基づいて、送信パルス４を生成し、入出力部３３へ出力する。送信パルス４は、パルス繰返周期ＰＴ１で繰り返し生成される。
【００５１】
具体的には、分周器（図示せず）を用いて基準信号が分周され、その分周信号を波形整形することにより、パルス幅の短い送信パルス４が得られる。上記分周信号の周波数は、２．４ＭＨｚであり、パルス繰返周期ＰＴ１は、４１６．７ｎｓである。
【００５２】
入出力部３３は、送信パルス生成回路３２から入力された送信パルス４をプローブ２０及びサンプリングホールド回路３６へ出力し、プローブ２０から反射パルス５が入力される信号結合部であり、例えば、分岐端子により構成される。この入出力部３３にプローブ２０から入力された反射パルス５は、サンプリングホールド回路３６へ出力される。
【００５３】
局部発振器３４は、サンプリングパルス用の参照信号を生成し、サンプリングパルス生成回路３５へ出力する高周波信号生成部である。例えば、周波数が基準信号とは僅かに異なるクロック信号が参照信号として生成される。局部発振器３４には、電圧レベルによって発振周波数を調整することができるＶＣＯ（電圧制御発振器）が用いられる。
【００５４】
サンプリングパルス生成回路３５は、参照信号に基づいて、サンプリングパルスＳＰを生成し、サンプリングホールド回路３６へ出力する。サンプリングパルスＳＰは、パルス繰返周期ＰＴ２で繰り返し生成される。
【００５５】
具体的には、分周器（図示せず）を用いて参照信号が分周され、その分周信号を波形整形することにより、パルス幅の短いサンプリングパルスＳＰが得られる。例えば、上記分周信号の周波数は、（２．４ＭＨｚ−１６Ｈｚ）であり、パルス繰返周期ＰＴ２は、（４１６．７ｎｓ＋２．８ｐｓ）である。
【００５６】
一般に、パルス信号は、比較的に短い期間に出力される信号であり、その波形は任意であり、矩形、三角形、その他の形状であっても良い。送信パルス４やサンプリングパルスＳＰは、電流又は電圧レベルといった信号レベルがゼロレベルから立ち上がり、短期間に立ち下がる信号である。
【００５７】
サンプリングホールド回路３６は、入出力信号を時間伸張した伸張信号を生成し、アンプ３７へ出力する伸張信号生成部である。伸張信号は、サンプリングパルスＳＰをトリガーとして、入出力部３３における入出力信号をサンプリングし、次のサンプリングパルスＳＰによって入出力信号を新たにサンプリングするまで、サンプリング値を保持することにより、生成される。
【００５８】
この伸張信号は、パルス繰返周期ＰＴ１及びＰＴ２の差ΔＴに応じて、時間軸方向に伸張される。時間軸方向の伸張率は、パルス繰返周期ＰＴ１及びＰＴ２の差ΔＴと、パルス繰返周期ＰＴ１又はＰＴ２のいずれか一方との比により規定される。例えば、時間軸方向の伸張率ｒは、（送信パルスの周波数）／｛（送信パルスの周波数）−（サンプリングパルスの周波数）｝＝２．４ＭＨｚ／１６Ｈｚ＝１５０×１０３である。
【００５９】
アンプ３７は、サンプリングホールド回路３６からの伸張信号を増幅し、ＡＤＣ３８へ出力する増幅回路である。ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）３８は、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換素子であり、増幅後の伸張信号をデジタルデータ化してＣＰＵ３９へ出力する。
【００６０】
ＣＰＵ３９は、操作部１２からの入力信号に基づいて表示部１１及び信号出力部４１を制御し、また、伸張信号の波形を解析することにより、プローブ２０の入出力端２１から液面３までの距離Ｌを求め、測定値ＥＬや表示値を生成する。表示部１１には、表示値や、所定の判定結果、例えば、液面３の高さＥＨが所定の高さに到達したか否かの判定結果が表示される。信号出力部４１は、測定値ＥＬや判定結果を示す出力信号を生成し、外部機器へ出力するための出力回路である。
【００６１】
このＣＰＵ３９は、送信パルス４のパルス繰返周期ＰＴ１とサンプリングパルスＳＰのパルス繰返周期ＰＴ２との差ΔＴが一定に保持されるように、パルス繰返周期ＰＴ２を制御する。ＤＡＣ（デジタル−アナログコンバータ）４０は、デジタル信号をアナログ信号に変換する変換素子であり、ＣＰＵ３９からのＶＣＯ制御信号をアナログ信号に変換して局部発振器３４へ出力する。
【００６２】
液面レベル計１では、送信パルス４及びサンプリングパルスＳＰのパルス繰返周期の差ΔＴを利用して、入出力信号を時間伸張した伸張信号が生成される。プローブ２０の入出力端２１から液面３までの距離Ｌは、この様な伸張信号に基づいて、送信パルス４が液面３からの反射パルス５として戻るまでの伝播時間を求めることによって得られる。送信パルス４は、一定の周期で繰り返し生成される信号であり、また、液面３による反射パルス５も送信パルス４と同じ周期で繰り返し生成される信号である。
【００６３】
＜送信パルス４と反射パルス５，６＞
図５は、図４の伸張信号の波形の一例を示した図であり、信号レベルの時間変化が示されている。入出力部３３では、送信パルス４、液面３による反射パルス５、入出力端２１による反射パルス６が入出力される。送信パルス４は、入出力部３３に対し一定のパルス繰返周期ＰＴ１ごとに繰り返し入力され、プローブ２０及びサンプリングホールド回路３６へ出力される。
【００６４】
サンプリングホールド回路３６へ出力される送信パルス４は、プローブ２０へ出力される送信パルス４に比べればその信号強度が極めて小さい。一方、サンプリングホールド回路３６へ出力される送信パルス４は、反射パルス５，６に比べればその信号強度が十分に大きい。この例では、その様な送信パルス４が時刻ｔ１及びｔ４において観測されている。送信パルス４のピークレベルはａ１である。
【００６５】
ガイドプローブ２０のタンク取付部１４は、プローブハウジングと呼ばれる同軸構造により構成される。このため、タンク取付部１４の出口、すなわち、入出力端２１付近において反射パルス６が生成される。この入出力端２１による反射パルス６は、信号レベルが送信パルス４と同極性であり、送信パルス４に比べれば、その信号強度は小さい。この例では、その様な反射パルス６が時刻ｔ２において観測されている。
【００６６】
プローブ２０の途中に液面３が存在する場合、液面３の位置において反射パルス５が生成される。この反射パルス５は、信号レベルが送信パルス４とは逆極性であり、反射パルス６に比べれば、その信号強度は小さい。反射パルス５は、液面３の位置がダイナミカルに変化しなければ、入出力部３３において送信パルス４と同じ周期で繰り返し入出力される。この例では、時刻ｔ３において、ピークレベルがａ２の反射パルス５が観測されている。
【００６７】
伸張信号における送信パルス４や反射パルス５の識別は、伸張信号の波形からピーク点を検出し、ピーク点の信号レベルを閾値ｂ１，ｂ２と比較することにより行われる。すなわち、送信パルス４は、ピーク点の信号レベルを所定の閾値ｂ１と比較することによって検出される。また、反射パルス５は、ピーク点の信号レベルを閾値ｂ１よりも絶対値の小さい所定の閾値ｂ２と比較することによって検出される。
【００６８】
一方、反射パルス６は、ピーク強度、パルス幅、時間軸上の位置によって特定することができる。例えば、入出力部３３及び入出力端２１間の配線長から、送信パルス４に対する反射パルス６の時間軸上の位置を推定することによって、反射パルス６を特定することができる。
【００６９】
送信パルス４や反射パルス６に対する反射パルス５の時間軸上の位置は、測定対象の液体の種類が変わったとしても、一定である。
【００７０】
そこで、例えば、入出力端２１と液面３との距離Ｌは、反射パルス６と反射パルス５との時間間隔ＴＫ１から求められる。この時間間隔ＴＫ１は、送信パルス４が入出力端２１から液面３へ出力されたときから、反射パルス５が液面３から入出力端２１に入力されるまでの伝播時間に相当し、ピーク点間の時間間隔（ｔ３−ｔ２）により求められる。距離Ｌは、伸張率ｒを用いて、Ｌ＝ＴＫ１×（１／ｒ）×Ｃ×（１／２）により求めることができる。ここで、パルス繰返周期ＰＴ１をｒ倍したものは、時間間隔ＴＫ１に比べて十分に長いことから、次の送信パルス４が反射パルス５，６の検出に影響を与えることはない。
【００７１】
ただし、入出力端２１及び液面３間の距離Ｌは、送信パルス４と反射パルス５との時間間隔に基づいて求めても良い。この場合、距離Ｌは、送信パルス４及び反射パルス５の時間間隔と、入出力部３３及び入出力端２１間の往復時間に相当する時間長との差分から求められる。
【００７２】
＜オフセット処理＞
図６は、図４の液面レベル計１が液面レベルの測定値ｅｓから表示値ｈｊを求める際に使用する１次変換の一例を示した図である。図中の（ａ）には、％表示モードが選択されている場合のオフセット処理が示され、（ｂ）には、ｍｍ表示モードが選択されている場合のオフセット処理が示されている。
【００７３】
測定値ｅｓは、ｅｓ＝ＰＬ−Ｌにより求められ、上限値はＰＬ（ｍｍ）、下限値は０ｍｍである。％表示モードが選択されている場合、表示値ｈｊは、プローブ２０の上端を上端値とし、下端を基準値とする距離の相対値であり、上端値は１００％、基準値は０％である。ただし、ゼロでないユーザ指定値ＹＳ１がオフセット値として指定されていれば、表示値ｈｊは、測定値ｅｓの下限値がユーザ指定値ＹＳ１に変換されるように、測定値ｅｓを相対値に変換することによって求められる。
【００７４】
具体的には、プローブ長ＰＬを用いた１次変換式ｈｊ＝ＹＳ１＋（ｅｓ／ＰＬ）×（１００−ＹＳ１）により、測定値ｅｓから表示値ｈｊが求められる。ユーザ指定値ＹＳ１は、％表示モードにおけるオフセット値として、０％以上１００％以下の範囲内で任意の値を指定することができる。
【００７５】
ｍｍ表示モードが選択されている場合には、測定値ｅｓがそのまま表示値ｈｊとして表示される。つまり、この場合、表示値ｈｊの上限値はＰＬ（ｍｍ）、下限値は０ｍｍである。ただし、ゼロｍｍでないユーザ指定値ＹＳ１が指定されていれば、表示値ｈｊは、測定値ｅｓにユーザ指定値ＹＳ１を加算することによって求められる。すなわち、表示値ｈｊは、ｈｊ＝ｅｓ＋ＹＳ１により求められる。
【００７６】
＜スケーリング処理＞
図７は、図４の液面レベル計１が液面レベルの測定値ｅｓから表示値ｈｊを求める際に使用する１次変換の他の一例を示した図であり、ユーザが任意に指定した入力値及び出力値の２つの組合せに基づくスケーリング処理が示されている。
【００７７】
スケーリング処理では、プローブ２０上の位置を示す入力値ｘ１，ｘ２に対し、出力値ＹＳ１１，ＹＳ１２をそれぞれ対応づける１次変換式を用いて、測定値ｅｓが表示値ｈｊに変換される。入力値ｘ１，ｘ２は、プローブ２０の下端からの距離を示すパラメータとして任意に指定することができる。また、出力値ＹＳ１１，ＹＳ１２は、ユーザ指定値であり、任意の値を指定することができる。
【００７８】
図８は、図４の液面レベル計１の動作の一例を模式的に示した説明図であり、距離Ｌの測定によって得られた液面３の高さが％表示される様子が示されている。図中の（ａ）には、デフォルト状態における表示値が示され、（ｂ）には、オフセット処理が実行される場合が示され、（ｃ）には、ゼロシフト処理が実行される場合が示されている。
【００７９】
デフォルト状態では、オフセット値＝０であり、プローブ２０の上端を上端値１００％とし、下端を基準値０％とする距離の相対値が表示値ｈｊとして求められ、この表示値ｈｊによって液面３の高さが表示される。この例では、表示値ｈｊ＝１０％が表示されている。相対レベルの上端値１００％は、満水時の液面３の高さに相当する固定値である。
【００８０】
これに対し、ゼロでないオフセット値がユーザ指定値ＹＳとして指定されれば、オフセット処理が実行され、プローブ２０の上端を上端値１００％とし、下端を基準値ＹＳ（％）とする距離の相対値が表示値ｈｊとして求められる。この例では、ＹＳ＝２０％が指定され、表示値ｈｊ＝２８％が表示されている。
【００８１】
ユーザがプローブ２０の下端に対応づける基準値をユーザ指定値ＹＳとして指定することにより、プローブ２０の上端に満水時の液面３の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって、液面３の高さを表示することができる。このため、プローブ２０の下端が貯留タンク２の底面から離間している場合であっても、貯留タンク２内に収容されている液体の実際の収容量を容易に認識することができる。
【００８２】
さらに、所定の操作を行うことにより、表示値をゼロシフトさせるゼロシフト処理が実行されれば、プローブ２０の上端を上端値１００％とし、現在の液面３の高さを基準値ＹＳ（％）とする距離の相対値によって、液面３の高さが表示される。
【００８３】
ゼロシフト処理は、現在の液面３の高さがゼロ高さを示すように、表示値をシフトさせる処理である。このゼロシフト処理では、％表示モードが選択されている場合、プローブ２０の上端を上端値１００％とし、現在の液面３の高さを基準値０％とする距離の相対値によって、液面３の高さが表示される。
【００８４】
ただし、ゼロでないオフセット値が指定されていれば、プローブ２０の上端を上端値１００％とし、現在の液面３の高さを基準値ＹＳ（％）として、距離の相対値が求められる。この例では、表示値ｈｊ＝２０％が表示されている。
【００８５】
この様に、液面３が所望の高さに到達したタイミングでゼロシフト処理の実行を指示することにより、プローブ２０の上端に満水時の液面３の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって、液面３の高さを適切に表示することができる。
【００８６】
図９は、図４の液面レベル計１の動作の一例を示したブロック図であり、測定モード５０、初期設定モード５１、基本設定モード５２及び詳細設定モード５３間の遷移が示されている。測定モード５０は、距離Ｌを繰り返し測定して測定値ｅｓを求め、液面３の高さを示す表示値ｈｊに変換してメイン表示部１１１に表示し、或いは、閾値判定の結果を示す出力信号を出力端子から出力する動作モードである。
【００８７】
測定モード５０では、所定の操作を行うことにより、ゼロシフト処理を実行し、或いは、測定安定度をメイン表示部１１１に表示することができる。ゼロシフト処理では、％表示モードが選択されている場合、プローブ長ＰＬが１００％を示し、現在の測定値が０％を示すように、測定値ｅｓが表示値ｈｊに変換される。
【００８８】
また、ｍｍ表示モードが選択されている場合には、現在の測定値が０ｍｍを示すように、測定値ｅｓに一定値を加算して表示値ｈｊが求められる。この様なゼロシフト処理は、アップボタン１２１を長押しすることにより、実行することができる。また、アップボタン１２１及びダウンボタン１２２を両方同時に長押しすることにより、ゼロシフト処理の実行状態を解除し、ゼロシフト処理の実行前の状態へ復帰させることができる。
【００８９】
測定安定度は、プローブ２０の近傍に存在する障害物やプローブ２０に付着した異物が計測結果に与える影響を数値化したパラメータであり、液面３による反射パルス５と、障害物や付着物による反射パルスとの強度比に基づいて求められる。この様な測定安定度は、ダウンボタン１２２を長押しすることにより、表示させることができる。
【００９０】
初期設定モード５１、基本設定モード５２及び詳細設定モード５３は、測定条件を規定するパラメータの値を設定するための動作モードである。例えば、各設定モードでは、距離Ｌの測定は繰り返し行われが、閾値判定の結果を示す出力信号は出力されない。
【００９１】
初期設定モード５１では、プローブ長や表示単位を設定することができる。基本設定モード５２では、出力数や判定出力用の閾値を設定することができる。詳細設定モード５３では、出力方法の選択、スタビリティ警報の設定、スケーリング機能の選択、オフセット値の設定を行うことができる。
【００９２】
測定モード５０から初期設定モード５１へは、モード切替ボタン１２３を押下しながらダウンボタン１２２を所定回数押下することによって移行させることができる。また、測定モード５０から基本設定モード５２へは、モード切替ボタン１２３を長押しすることによって移行させることができる。
【００９３】
また、基本設定モード５２から測定モード５０や詳細設定モード５３へは、モード切替ボタン１２３を押下することによって移行させることができる。また、初期設定モード５１や詳細設定モード５３から測定モード５０へは、モード切替ボタン１２３を押下することによって移行させることができる。
【００９４】
図１０は、図４の液面レベル計１の動作の一例を示した図であり、各設定モードにおいて設定可能なパラメータごとに、メイン表示部１１１の表示態様が示されている。図中の（ａ）には、初期設定モードが選択されている場合が示され、（ｂ）には、基本設定モードが選択されている場合が示され、（ｃ）には、詳細設定モードが選択されている場合が示されている。
【００９５】
初期設定モード５１では、プローブ長及び表示単位が設定される。プローブ長の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、入力値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「プローブ長」と、入力値「１０００」が交互に表示されている。入力値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。
【００９６】
表示単位の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、選択値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「単位」と、選択値「ｍｍ」が交互に表示されている。選択値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。プローブ長の設定状態と表示単位の設定状態とは、モード切替ボタン１２３を押下することにより、切り替えることができる。
【００９７】
基本設定モード５２では、出力数及び判定値が設定される。出力数は、閾値判定の結果を出力するのに使用する出力端子の数であり、１以上４以下の整数値を任意に指定することができる。出力数の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、選択値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「出力数」と、選択値「２」が交互に表示されている。選択値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。
【００９８】
判定値は、出力判定用の閾値であり、２以上の出力数が指定されていれば、判定出力に指定された出力端子ごとに設定することができる。判定値の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、入力値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「判定値」と、入力値「０」が交互に表示されている。入力値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。出力数の設定状態と判定値の設定状態とは、モード切替ボタン１２３を押下することにより、切り替えることができる。
【００９９】
詳細設定モード５３では、出力方法、スタビリティ警報、スケーリング機能及びオフセット値が設定される。出力方法は、判定値を用いた出力判定の方法であり、ヒステリシスモードやウインドウモードを選択することができる。
【０１００】
ヒステリシスモードは、２つの判定値Ｈ１，Ｈ２を用いたヒステリシス動作により出力判定を行う測定モードである。ウインドウモードは、測定値が２つの判定値Ｗ１，Ｗ２の間にあるか否かによって出力判定を行う測定モードである。
【０１０１】
出力方法は、判定出力に指定された出力端子ごとに設定することができる。出力方法の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、選択値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「出力１」と、選択値「Ｈ」が交互に表示されている。選択値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。
【０１０２】
スタビリティ警報は、測定安定度が一定値以下になった場合に、エラー出力を行う機能であり、デフォルト状態では非選択である。スタビリティ警報の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、選択値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「スタビリティ警報」と、選択値「ＯＦＦ」が交互に表示されている。選択値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。
【０１０３】
スケーリング機能は、プローブ２０上の位置を示す２つの入力値と、入力値に対応させる表示値を示す２つの出力値とをユーザに任意に指定させて表示値を変換する機能であり、デフォルト状態では非選択である。
【０１０４】
スケーリング機能の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、選択値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「スケーリング」と、選択値「ＯＦＦ」が交互に表示されている。選択値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。
【０１０５】
オフセット値は、オフセット処理に用いるユーザ指定値ＹＳであり、デフォルト状態では、ゼロレベルが指定されている。オフセット値の設定時には、パラメータ名を示す文字列と、入力値が交互に表示される。この例では、パラメータ名「オフセット」と、入力値「０」が交互に表示されている。入力値は、アップボタン１２１又はダウンボタン１２２を押下することにより、変更することができる。出力方法の設定状態、スタビリティ警報の設定状態、スケーリング機能の設定状態及びオフセット値の設定状態は、モード切替ボタン１２３を押下することにより、切り替えることができる。
【０１０６】
＜ＣＰＵ３９＞
図１１は、図４のＣＰＵ３９内の機能構成の一例を示したブロック図である。このＣＰＵ３９は、ピーク点検出部１０１、距離測定部１０２、界面レベル算出部１０３、ユーザ指定部１０４、相対レベル算出部１０５、レベル表示部１０６、公差処理部１０７及び参照距離取込部１０８により構成される。
【０１０７】
ピーク点検出部１０１は、伸張信号の波形に基づいて、信号強度のピーク点を検出し、その検出結果を距離測定部１０２へ出力する。すなわち、ピーク強度が所定の判定閾値Ｋ１を越えるピーク点を検出することにより、ノイズの影響を除去することができる。このピーク点検出は、所定の時間間隔で繰り返し行われる。
【０１０８】
距離測定部１０２は、液面３による反射パルス５の伝播時間に基づいて、液面３までの距離Ｌを測定する。具体的には、ピーク点検出によって抽出されたピーク点の中から、ピーク強度に基づいて、送信パルス４及び液面３による反射パルス５を検出する。そして、伸張信号に含まれる送信パルス４と反射パルス５との時間間隔ＴＫ２、或いは、反射パルス６と反射パルス５との時間間隔ＴＫ１に基づいて、プローブ２０の入出力端２１から液面３までの距離Ｌを測定し、その測定結果を界面レベル算出部１０３及び相対レベル算出部１０５へ出力する。
【０１０９】
界面レベル算出部１０３は、プローブ２０の長さ、すなわち、プローブ長ＰＬと、距離Ｌの測定結果とに基づいて、プローブ２０の開放端２２から液面３までの距離ＥＬを液面レベルとして算出し、測定値ｅｓを生成する。
【０１１０】
ユーザ指定部１０４は、ユーザが任意の値を液面レベル又は相対レベルのオフセット値として指定するためのオフセット値入力手段であり、所定のユーザ操作に基づいて、ユーザ指定値ＹＳを生成する。相対レベル算出部１０５は、距離Ｌの測定結果に基づいて、プローブ２０上の所定位置を基準値とし、入出力端２１を上端値とする距離の相対値を液面３の相対レベルとして算出する。
【０１１１】
この相対レベル算出部１０５は、開放端２２にユーザ指定値ＹＳを対応づけ、ユーザ指定値ＹＳを基準値として相対レベルが算出される。つまり、％表示モード用のオフセット値は、相対レベルの基準値として指定される。
【０１１２】
レベル表示部１０６は、液面レベル及び相対レベルのいずれか一方を切替可能に表示するための表示データを生成し、メイン表示部１１１へ出力する。すなわち、％表示モードが選択されている場合、入出力端２１を上端値とし、開放端２２をユーザ指定値ＹＳとする液面３の相対レベルが表示値ｈｊとして表示される。また、ｍｍ表示モードが選択されている場合には、液面レベルの測定値ｅｓにユーザ指定値ＹＳを加算した値が表示値ｈｊとして表示される。公差処理部１０７は、表示値ｈｊを判定値と比較し、その比較結果に基づいて、オン状態又はオフ状態の２値からなる判定信号を生成する。
【０１１３】
参照距離取込部１０８は、ユーザによる取込指示に基づいて、距離測定部１０２により測定された距離Ｌを参照距離ＳＬとして取り込む。参照距離ＳＬは、アップボタン１２１の押下操作に基づいて取り込まれ、ゼロシフト処理が実行される。相対レベル算出部１０５は、参照距離ＳＬが取り込まれ、ゼロシフト処理が実行されれば、参照距離ＳＬに相当するプローブ２０上の位置をユーザ指定値ＹＳとし、入出力端２１を上端値とする距離の相対値を液面３の相対レベルとして算出する。
【０１１４】
レベル表示部１０６は、開放端２２を基準値とする液面３の第１相対レベルと、参照距離ＳＬを基準値とする液面３の第２相対レベルとのいずれか一方を切替可能に表示し、或いは、第１及び第２相対レベルの両方を同時に表示する。
【０１１５】
ゼロシフト処理の実行状態は、ユーザによる所定の解除操作に基づいて解除され、開放端２２をユーザ指定値ＹＳに対応づける動作モード、すなわち、ゼロシフト処理の実行前の動作モードへ復帰する。
【０１１６】
本実施の形態によれば、ユーザがプローブ２０の下端に対応づける基準値を指定することにより、プローブ２０の上端に満水時の液面３の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって液面３の高さを表示することができる。
【０１１７】
この様にプローブ２０の上端に満水時の液面３の高さを対応づけた距離の相対値によって液面３の高さを表示することにより、プローブ２０の下端が貯留タンク２の底面から離間している場合であっても、液体の実際の収容量を容易に識別することができる。
【０１１８】
また、液面３が所望の高さに到達したタイミングで距離Ｌの取り込みを指示し、液面３の実際の高さに対応づける基準値をユーザが指定することにより、プローブ２０の上端に満水時の液面３の高さに相当する上端値を対応づけた距離の相対値によって液面３の高さを適切に表示することができる。さらに、所定の解除操作を行うことにより、取込指示によって取り込んだ参照距離ＳＬを基準値に対応づける動作モードを解除して、取込指示の前の動作モードへ復帰させることができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、液面３の高さを示す表示値ｈｊが％表示され、或いは、ｍｍ表示される場合の例について説明したが、本発明は液面レベルの表示態様をこれに限定するものではない。例えば、貯留タンク２内に収容されている液体の体積を表示値ｈｊとして表示するような構成であっても良い。特に、％表示モード時に、貯留タンク２の容積に対する液体の体積の相対値を表示値ｈｊとして表示するものにも本発明は適用することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態では、液面レベル又は相対レベルのいずれか一方が切替可能に表示される場合の例について説明したが、本発明は、液面レベルや相対レベルの表示態様をこれに限定するものではない。例えば、液面レベル及び相対レベルの両方を同時に表示するような構成であっても良い。
【０１２１】
また、本実施の形態では、プローブ２０の開放端２２にユーザ指定値ＹＳを対応づけて液面３の相対レベルが算出される場合の例について説明したが、本発明は相対レベルの基準値を対応づけるプローブ２０上の位置をこれに限定するものではない。例えば、開放端２２から所定距離だけ離間したプローブ２０上の位置にユーザ指定値ＹＳを対応づけて液面３の相対レベルを算出するような構成であっても良い。
【０１２２】
また、本実施の形態では、プローブ２０の上端から液面３までの距離Ｌを下端からの距離を示す測定値ｅｓに変換し、さらに、測定値ｅｓを表示値ｈｊに変換して表示する場合の例について説明したが、本発明は、表示値ｈｊを求める方法をこれに限定するものではない。例えば、プローブ長ＰＬと距離Ｌとから直接に表示値ｈｊを求めるような構成であっても良い。
【０１２３】
また、本実施の形態では、液面レベルを計測する液面レベル計１について説明したが、本発明は、液面や粉体面等の界面レベルを計測するレベル計全般に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１  液面レベル計
１０  本体部
１１  表示部
１２  操作部
１３  ケーブル接続部
１４  タンク取付部
２０  プローブ
２１  入出力端
２２  開放端
３１  基準発振器
３２  送信パルス生成回路
３３  入出力部
３４  局部発振器
３５  サンプリングパルス生成回路
３６  サンプリングホールド回路
３７  アンプ
３８  ＡＤＣ
３９  ＣＰＵ
４０  ＤＡＣ
４１  信号出力部
１０１  ピーク点検出部
１０２  距離測定部
１０３  界面レベル算出部
１０４  ユーザ指定部
１０５  相対レベル算出部
１０６  レベル表示部
１０７  公差処理部
１０８  参照距離取込部
２  貯留タンク
３  液面
４  送信パルス
５，６  反射パルス
【図１】
2014002091.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014002091.tif 000009
【図８】
2014002091.tif 000010
【図９】
2014002091.tif 000011
【図１０】
2014002091.tif 000012
【図１１】
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