(57)【要約】【課題】タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる電波式レベル計を提供する。【解決手段】タンク８の内部の貯留物に向けて電磁波を送出すると共に流体Ｌから反射した電磁波をアンテナ７で受信する電波式レベル計１であって、タンク８の外側面に筒状部材９を設け、アンテナ７は、一側端の開口径が他側端の開口径よりも小さい円筒状に形成され、アンテナ７の内側に筒状部材９が配置され、筒状部材９と開口９ａとを覆っている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、
前記タンクの外側面のうち、電波の照射面を囲う筒状部材を設け、
前記アンテナが前記筒状部材の開口側から前記照射面に向けて配置されている電波式レベル計。
【請求項２】
前記アンテナが前記筒状部材を覆っている請求項１に記載の記載の電波式レベル計。
【請求項３】
前記アンテナが前記筒状部材の開口を覆っている請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項４】
前記アンテナは、一側端の開口径が他側端の開口径よりも小さい筒状に形成され、前記筒状部材が前記他側端から前記アンテナの内側に挿入されている請求項１または請求項２に記載の電波式レベル計。
【請求項５】
前記筒状部材の開口側端部に前記アンテナの内側面に沿うテーパ部が形成され、前記アンテナの内周面に前記テーパ部が嵌合されている請求項４に記載の電波式レベル計。
【請求項６】
前記筒状部材の開口側端部に弾性部材が設けられ、前記アンテナの内周面に前記弾性部材が密着している請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の電波式レベル計。
【請求項７】
前記アンテナが前記筒状部材の内側に配置され、前記アンテナと前記筒状部材との隙間を覆うカバーを備える請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項８】
前記アンテナが前記筒状部材の外側に配置され、前記アンテナと前記筒状部材との隙間を覆うカバーを備える請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項９】
タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、
前記アンテナの先端部に柔軟性を有するカバーを備える電波式レベル計。
【請求項１０】
前記アンテナが導波管を介してレベル計の本体に接続されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電波式レベル計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波式レベル計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンクに貯溜される液体等の貯留物の内容量を検出するための手段として、電波を利用した電波式レベル計が用いられている。電波式レベル計は、タンクの貯溜物である液体に電磁波を発信して、液面に反射した電磁波を受信する。電波式レベル計は、電磁波を発信してから反射した電波を受信するまでの時間に基づいて、電波式レベル計から液面までの距離を測定する。これにより、電波式レベル計は、液面のレベル、すなわち、タンク内における液面の高さを検出する。このように電波式レベル計を用いて液面の高さを検出するためには、タンクに電波式レベル計を設置する必要がある。しかし、タンクは曲面から構成されている部分が大半であるため、電波式レベル計を適切に設置することが難しい場合があった。そこで、タンクの内部確認用のぞき窓等に取り付ける電波式レベル計が知られている。例えば特許文献１の如くである。
【０００３】
特許文献１に記載の電波式レベル計は、円筒状のアンテナを備え、開口端にフランジが形成されている。電波式レベル計は、アンテナのフランジがのぞき窓等を固定している固定部に取り付けられている。このように構成することで、電波式レベル計は、曲面から形成されるタンクにアンテナを容易に固定することができる。このように構成される電波式レベル計は、タンクにおける電波の照射面をアンテナが覆っているので、照射面の汚れが抑制される。これにより、電波式レベル計は、照射面に反射されたり吸収されたりすることなく電波をタンク内部の液面に照射することができる。しかし、ＦＲＰ、ＰＶＣ等からなる樹脂製の大型タンクにおいて、電波式レベル計は、タンクの強度不足やタンクの大きさから、タンクののぞき窓への取付けが困難な場合がある。また、外部の支持部材に設置した電波式レベル計からタンク表面に電波を送出しても、タンク表面の汚れ等によって適切に検出できない点で不利であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１９５９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる電波式レベル計の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち、第一の発明は、タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、前記タンクの外側面のうち、電波の照射面を囲う筒状部材を設け、前記アンテナが前記筒状部材の開口側から前記照射面に向けて配置されているものである。
【０００７】
第二の発明は、前記アンテナが前記筒状部材を覆っているものである。
【０００８】
第三の発明は、前記アンテナが前記筒状部材の開口を覆っているものである。
【０００９】
第四の発明は、前記アンテナは、一側端の開口径が他側端の開口径よりも小さい筒状に形成され、前記筒状部材が前記他側端から前記アンテナの内側に挿入されているものである。
【００１０】
第五の発明は、前記筒状部材の開口側端部に前記アンテナの内側面に沿うテーパ部が形成され、前記アンテナの内周面に前記テーパ部が嵌合されているものである。
【００１１】
第六の発明は、前記筒状部材の開口側端部に弾性部材が設けられ、前記アンテナの内周面に前記弾性部材が密着しているものである。
【００１２】
第７の発明は、前記アンテナが前記筒状部材の内側に配置され、前記アンテナと前記筒状部材との隙間を覆うカバーを備えるものである。
【００１３】
第八の発明は、前記アンテナが前記筒状部材の外側に配置され、前記アンテナと前記筒状部材との隙間を覆うカバーを備えるものである。
【００１４】
第九の発明は、タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、前記アンテナの先端部に柔軟性を有するカバーを備えるものである。
【００１５】
第十の発明は、前記アンテナが導波管を介してレベル計の本体に接続されているものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
第一の発明においては、照射面が筒状部材で囲まれているので、タンクの表面から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００１８】
第二の発明と第三の発明においては、筒状部材の開口がアンテナで覆われているので、開口から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００１９】
第四の発明においては、筒状部材の外径よりも大きい範囲がアンテナで覆われているので、開口から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが効果的に抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００２０】
第五の発明と第六の発明においては、筒状部材の開口側端部がアンテナの内周面に密着されているので、開口から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが効果的に抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００２１】
第七の発明と第八の発明においては、アンテナと筒状部材とがカバーで覆われているので、アンテナと筒状部材との間から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが効果的に抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００２２】
第九の発明においては、タンクの形状に合わせて照射面をカバーが覆うので、照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが効果的に抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００２３】
第十の発明においては、アンテナが導波管によって支持されているので、電波の照射面から離れた位置に電波式レベル計が配置されても、開口から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電波式レベル計の第一実施形態の構成を示す概略図。
【図２】電波式レベル計が設けられたタンクの構成を示す斜視図。
【図３】電波式レベル計が設けられたタンクの断面図。
【図４】（ａ）電波式レベル計の第一実施形態におけるアンテナとタンクの位置関係を示す部分断面図、（ｂ）同じくアンテナをタンクに配置した状態を示す部分断面図。
【図５】（ａ）電波式レベル計の第二実施形態におけるアンテナとタンクの位置関係を示す部分断面図、（ｂ）同じくアンテナをタンクに配置した状態を示す部分断面図。
【図６】（ａ）電波式レベル計の第三実施形態におけるアンテナとタンクの位置関係を示す部分断面図、（ｂ）同じくアンテナをタンクに配置した状態を示す部分断面図。
【図７】（ａ）電波式レベル計の第四実施形態におけるアンテナとタンクの位置関係を示す部分断面図、（ｂ）同じくアンテナをタンクに配置した状態を示す部分断面図。
【図８】（ａ）電波式レベル計の第五実施形態におけるアンテナとタンクの位置関係を示す部分断面図、（ｂ）同じくアンテナをタンクに配置した状態を示す部分断面図。
【図９】（ａ）電波式レベル計の第六実施形態におけるアンテナとタンクの位置関係を示す部分断面図、（ｂ）同じくアンテナをタンクに配置した状態を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
初めに、図１を用いて、本発明に係る電波式レベル計１の第一実施形態である電波式レベル計１について説明する。
【００２６】
図１に示すように、電波式レベル計１は、タンク８に貯溜される流体Ｌ（液体、粉体、スラリー等）の流体面Ｌｓまでの距離Ｈ１を、タンク８の外側から検出するためのものである。電波式レベル計１は、本体２、導波管６、アンテナ７から構成されている。
【００２７】
本体２は、送信器３、受信器４、制御部５を具備する。送信器３は、電磁波であるマイクロ波パルス信号または周波数変調された連続波を生成し、流体Ｌの上面である流体面Ｌｓ（図３参照）に向けて送信するものである。受信器４は、流体面Ｌｓに反射したマイクロ波パルス信号または連続波を受信するものである。制御部５は、マイクロ波パルス信号の送信から受信までの時間差、または送信した連続波と受信した連続波との周波数差から流体面Ｌｓまでの距離Ｈ１（図３参照）を算出するものである。制御部５は、算出した距離Ｈ１と予め記憶されたアンテナ７からタンク１００の下面までの距離とから、タンクの底面８ｃから流体面Ｌｓまでの距離である流体ＬのレベルＨ（図３参照）を算出する。
【００２８】
導波管６は、送信器３が送信した電磁波をアンテナ７まで伝達し、アンテナ７が受信した電磁波を受信器４まで伝達するものである。導波管６は、内径Ｄ１からなる複数の金属製のパイプが組み合わされて任意の形状に構成されている。本実施形態において、導波管６は、直線部分６ａと半円状の湾曲部分６ｂとが組み合わされた略Ｊ字状に構成されている。導波管６は、直線部分６ａ側の端部に本体２が接続され、湾曲部分６ｂ側の端部にアンテナ７が接続されている。つまり、電波式レベル計１は、導波管６を介して本体２とアンテナ７とが接続されている。
【００２９】
アンテナ７（ホーンアンテナ）は、流体面Ｌｓ（図３参照）で反射した電磁波を受信するものである。アンテナ７は、一側端である基部７ａから他側端である先端部７ｂに向かって内径が徐々に大きくなる円筒状（略円錐状）に形成されている。つまり、アンテナ７は、先端部７ｂの開口径が基部７ａの開口径よりも大きいテーパ状に形成されている。アンテナ７からは、タンク１００の内部に収容される流体Ｌ（図３参照）に向けて電磁波が送出される。アンテナ７からの電磁波は、流体面Ｌｓで反射してアンテナ７に受信される。アンテナ７によって、電磁波を指向性良く送出させることが可能となると共に、集波性の高い電磁波を受信することが可能となる。アンテナ７の基部７ａには、導波管６が取り付けられる。
【００３０】
電波式レベル計１は、流体面Ｌｓまでの距離Ｈ１（図３参照）を制御部５より算出してパーソナルコンピュータ（不図示）等に出力する。これにより、パーソナルコンピュータの出力装置（ディスプレイ等）を介して流体面ＬｓのレベルＨ（図３参照）を確認することが可能となる。電波式レベル計１により流体面ＬｓのレベルＨが算出されることで、流体面ＬｓのレベルＨに基づいてタンク１００に収容されている流体Ｌ（図３参照）の収容量を検出することが可能となる。
【００３１】
次に、図２から図４を用いて、本発明の第一実施形態に係る電波式レベル計１のタンク８への設置状態について説明する。
【００３２】
図２と図３とに示すように、タンク８は、流体Ｌを貯留するものである。タンク８には、筒状部材９と梯子１０とが設けられている。タンク８は、ＦＲＰ、ＰＶＣ、ＰＥ等の樹脂から形成されている。タンク８は、脚８ｅによって設置面から持ち上げられた状態で固定されている。タンク８は、円筒状の側面８ａに上面８ｂおよび底面８ｃが設けられた円筒形状に形成されている。タンク８は、側面８ａ、上面８ｂおよび底面８ｃが成形、接着、溶接等によって一体的に形成されている。タンク８の上面８ｂと底面８ｃとは、中心を頂部とする湾曲面に構成されている。タンク８は、軸方向が上下方向になるように配置される縦置き方式のタンクとして構成されている。つまり、タンク８の底面８ｃは、中央が最も深くなるように配置されている。底面８ｃの略中央部には、排出管（または供給管）８ｄが接続されている。なお、タンク８は、その軸方向が左右方向（横方向）になるように配置される横置き方式のタンクでもよい。
【００３３】
図３に示すように、タンク８の上面８ｂの外側面には、筒状部材９が設けられている。筒状部材９は、電波式レベル計１から送信された電磁波の照射面Ｐを保護するものである。筒状部材９は、一側端の開口が上面８ｂの外側面に接着または溶着され、他側端に上方に向かって開口９ａが形成されている。筒状部材９は、その軸方向が鉛直になるように上面８ｂの外側面に設けられている。筒状部材９は、上面８ｂの外側面の所定の範囲を照射面Ｐとして囲んでいる。つまり、タンク８には、筒状部材９の内側にある上面８ｂの外側面が電磁波の照射面Ｐとして構成されている。また、筒状部材９の内径Ｄ２は、導波管の内径Ｄ１以上の大きさに構成されている（図４（ａ）参照）。照射面Ｐは、筒状部材９で囲まれることで上面８ｂを伝う雨水や金属粉を含む粉塵等から保護される。タンク８の側面８ａには、梯子１０が設けられている。梯子１０は、タンク８のメンテナンス等のために、作業者がタンク８の設置面から上面８ｂに到達できるように構成されている。
【００３４】
タンクの梯子１０には、電波式レベル計１の導波管６が支持されている。導波管６は、湾曲部分６ｂをタンク８の上面８ｂ側に向けて直線部分６ａが梯子１０に固定されている。この際、導波管６は、湾曲部分６ｂ側の開口９ａがタンク８の筒状部材９に対向するように配置されている。直線部分６ａ側の端部には、電波式レベル計１の本体２が接続されている。湾曲部分６ｂ側の端部には、アンテナ７が接続されている。つまり、電波式レベル計１は、導波管６を介して梯子１０に支持されている。なお、電波式レベル計１の支持は、タンクの梯子１０に限らず、別途設けた支持フレームや隣接するタンク等に支持されていてもよい。
【００３５】
図４（ａ）と図４（ｂ）とに示すように、電波式レベル計１のアンテナ７は、筒状部材９の開口９ａ側であって、筒状部材９の軸とアンテナ７の軸とが一致するように配置されているアンテナ７は、筒状部材９とその開口９ａを覆うように配置されている。つまり、アンテナ７の内側には、筒状部材９が配置されている。この際、アンテナ７は、先端部７ｂが開口９ａよりもタンク８側に配置され、側面視で筒状部材９と重複している。このように配置されるアンテナ７は、筒状部材９の開口９ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等（図４（ｂ）における網掛部分）の入り込みを抑制し、筒状部材９に囲まれている照射面Ｐを保護している。また、アンテナ７は、筒状部材９の開口９ａを覆うだけでなく筒状部材９自体を覆っているので、アンテナ７と筒状部材９との隙間からの雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みを効果的に抑制している。
【００３６】
図３に示すように、電波式レベル計１の送信器３から送信された電磁波は、導波管６によってタンク８の上面８ｂまで伝達される。タンク８の上面８ｂに到達した電磁波は、アンテナ７からその内側に配置されている筒状部材９に向かって送出される。アンテナ７から送出された電磁波は、筒状部材９で囲まれた上面８ｂの照射面Ｐに照射される。電磁波は、上面８ｂを透過して流体Ｌの流体面Ｌｓで反射される。反射された電磁波は、照射面Ｐの内側面から上面８ｂと透過してアンテナ７に捕捉される。電磁波は、導波管６を伝達して受信器４に受信される。なお、筒状部材は、略円錐状に形成されているアンテナ７の傾斜角以上の傾斜角を有する略円錐状に形成されていてもよい。つまり、筒状部材９は、アンテナ７から送出される電磁波が上面８ｂを通過する範囲よりも大きい範囲を照射面Ｐとして囲うように構成してもよい。このように構成することで、アンテナ７から送出される電磁波が筒状部材９で反射したり吸収されたりしない。
【００３７】
このように構成することで、電波式レベル計１は、タンクの上面８ｂからの雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みを抑制する筒状部材９をアンテナ７で覆うことで、筒状部材９の開口９ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みを抑制している。さらに、電波式レベル計１は、筒状部材９の開口９ａの外径よりも大きい範囲をアンテナ７で覆うことで、開口９ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが効果的に抑制される。これにより、電波式レベル計１は、タンク８の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク８内に電磁波を送信し、流体ＬのレベルＨを適切算出することができる。また、電波式レベル計１は、アンテナ７が導波管６によって支持されているので、アンテナ７をタンク８に直接固定する必要がない。つまり、電波式レベル計１は、経年劣化等によって強度が低下している可能性がある樹脂製のタンクにおいても、タンクに外力を加えることなく適切な位置にアンテナ７を設置することができる。また、電波式レベル計１は、導波管６を介することで本体２から離れた位置にアンテナ７を配置することができる。
【００３８】
次に、図５を用いて、本発明に係る電波式レベル計の第二実施形態である電波式レベル計１について説明する。なお、以下の実施形態に係る電波式レベル計１は、図１から図４に示す電波式レベル計１において、電波式レベル計１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、タンク８の上面８ｂの外側面には、筒状部材１１が設けられている。筒状部材１１は、電波式レベル計１から送信された電磁波の照射面Ｐを保護するものである。筒状部材１１は、一側端が上面８ｂの外側面に接着または溶着され、他側端に上方に向かう開口１１ａが形成されている。開口１１ａ側の端部には、テーパ部１１ｂが形成されている。テーパ部１１ｂは、先端に向かうにつれて筒状部材１１の外径が小さくなるように形成されている。また、テーパ部１１ｂは、電波式レベル計１のアンテナ７の内側面７ｃのテーパ形状と略同一のテーパ形状になるように形成されている。つまり、テーパ部１１ｂは、アンテナ７の内側面７ｃに沿うように形成されている。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、電波式レベル計１のアンテナ７は、筒状部材１１の開口１１ａ側であって、筒状部材１１の軸とアンテナ７の軸とが一致するように配置されている。また、アンテナ７は、筒状部材１１とその開口１１ａを覆うように配置されている。つまり、アンテナ７の内側には、筒状部材１１が配置されている。この際、アンテナ７の内側面７ｃには、筒状部材１１のテーパ部１１ｂがテーパ嵌合される。これにより、アンテナ７の内側面７ｃは、テーパ部１１ｂに隙間なく接触している。このように配置されるアンテナ７は、筒状部材１１の開口１１ａを隙間なく覆い、開口１１ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等（図５（ｂ）における網掛部分）の入り込みを効果的に抑制し、タンク８の照射面Ｐを保護している。電波式レベル計１は、保護された照射面Ｐに電磁波を照射するので、送出された電波が照射面Ｐで反射したり吸収されたりしない。これにより、タンク８にアンテナ７を固定することなく流体ＬのレベルＨを適切に検出することができる。
【００４１】
次に、図６を用いて、本発明に係る電波式レベル計の第三実施形態である電波式レベル計１について説明する。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、タンク８の上面８ｂの外側面には、筒状部材１２が設けられている。筒状部材１２は、電波式レベル計１から送信された電磁波の照射面Ｐを保護するものである。筒状部材１２は、一側端が上面８ｂの外側面に接着または溶着され、他側端に上方に向かう開口１２ａが形成されている。開口１２ａ側の端部には、弾性部材であるゴムパッキン１２ｂが設けられている。ゴムパッキン１２ｂは、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムから構成されている。ゴムパッキン１２ｂは、開口１２ａ側の端部に筒状部材１２の径方向外側に突出する円環状に形成されている。
【００４３】
図６（ｂ）に示すように、電波式レベル計１のアンテナ７は、タンク８の筒状部材１２の開口１２ａ側であって、筒状部材１２の軸とアンテナ７の軸とが一致するように配置されている。また、アンテナ７は、筒状部材１２とその開口１２ａを覆うように配置されている。つまり、アンテナ７の内側には、筒状部材１２が配置されている。この際、アンテナ７の内側面７ｃには、筒状部材１２のゴムパッキン１２ｂが密着される。このように配置されるアンテナ７は、ゴムパッキン１２ｂによって筒状部材１２の開口１２ａを隙間なく覆い、開口１２ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等（図６（ｂ）における網掛部分）の入り込みを効果的に抑制し、タンク８の照射面Ｐを保護している。電波式レベル計１は、保護された照射面Ｐに電磁波を照射するので、送出された電波が照射面Ｐで反射したり吸収されたりしない。これにより、タンク８の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００４４】
次に、図７を用いて、本発明に係る電波式レベル計の第四実施形態である電波式レベル計１について説明する。電波式レベル計１は、更にカバー１３を備えている。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、アンテナ７には、カバー１３が設けられている。カバー１３は、円筒状に形成されている。カバー１３は、円筒面１３ａと、円筒面１３ａの一側端を塞ぐ上平面１３ｂとから構成されている。カバー１３の他側端には、開口１３ｃが形成されている。カバー１３は、その内側にアンテナ７が配置された状態で、上平面１３ｂがアンテナ７の基部７ａに固定されている。つまり、カバー１３は、アンテナ７の先端部７ｂ側が開口した状態でアンテナ７を覆うように配置されている。
【００４６】
タンク８の上面８ｂの外側面には、筒状部材１４が設けられている。筒状部材１４は、電波式レベル計１から送信された電磁波の照射面Ｐを保護するものである。筒状部材１４は、一側端が上面８ｂの外側面に接着または溶着され、他側端に上方に向かう開口１４ａが形成されている。筒状部材１４は、上面８ｂの外側面の所定の範囲を照射面Ｐとして囲んでいる。筒状部材１４の内径Ｄ２は、アンテナ７の先端部７ｂ側の開口径Ｄ３よりも大きい。また、筒状部材１４の外径Ｄ４は、カバー１３の内径Ｄ５よりも小さい。
【００４７】
図７（ｂ）に示すように、電波式レベル計１のアンテナ７は、タンク８の筒状部材１４の開口１４ａ側であって、筒状部材１４の軸とアンテナ７の軸とが一致するように配置されている。また、アンテナ７は、筒状部材１４の開口１４ａから筒状部材１４の内側に挿入され、照射面Ｐを覆うように配置されている。つまり、筒状部材１４は、アンテナ７を囲っている。同時に、筒状部材１４は、カバー１３の開口１３ａからカバー１３の内側に挿入され、カバー１３の開口１３ｃを塞ぐように配置されている。つまり、カバー１３は、アンテナ７と筒状部材１４とを覆っている。このように配置されるアンテナ７は、筒状部材１４によって囲まれるとともに、カバー１３によって筒状部材１４との隙間が覆われているので、開口１４ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等（図７（ｂ）における網掛部分）の入り込みを効果的に抑制し、タンク８の照射面Ｐを保護している。電波式レベル計１は、カバー１３と筒状部材１４とに保護された照射面Ｐに電磁波を照射するので、送出された電波が照射面Ｐで反射したり吸収されたりしない。これにより、タンク８の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００４８】
本実施形態において、筒状部材１４の内側であってアンテナ７とタンク８の上面８ｂとの間に柔軟性を有する絶縁物（例えば、発泡樹脂、合成ゴム等）からなる保護部材を設けてもよい。電波式レベル計１は、上面８ｂの照射面Ｐを保護部材で覆うとともに、アンテナ７の先端部７ｂを保護部材に密着させることで、カバー１３と筒状部材１４との隙間から金属粉を含む粉塵等が入り込んでも、保護部材によってアンテナ７から照射面Ｐまでの間が保護される。これにより、タンク８の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００４９】
次に、図８を用いて、本発明に係る電波式レベル計の第五実施形態である電波式レベル計１について説明する。電波式レベル計１は、更にカバー１５を備えている。
【００５０】
図８（ａ）に示すように、アンテナ７には、略円錐状のカバー１５が設けられている。カバー１５は、柔軟性を有する材料から形成されている。例えば、カバー１５は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴム、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ等のガラス（炭素を含む）繊維や合成繊維から構成されている。カバー１５は、任意の方向に変形容易な板状部材から構成されている。つまり、カバー１５は、軸方向および周方向に変形可能に構成されている。カバー１５の一側端１５ａは、アンテナ７の先端部７ｂの外縁に固定されている。カバー１５は、アンテナ７の先端部７ｂから軸方向に延びるスカートとして配置されている。なお、カバー１５の形状は、円錐状に限定されるものではない。
【００５１】
タンク８の上面８ｂの外側面には、筒状部材１６が設けられている。筒状部材１６は、電波式レベル計１から送信された電磁波の照射面Ｐを保護するものである。筒状部材１６は、一側端が上面８ｂの外側面に接着または溶着され、他側端に上方に向かう開口１６ａが形成されている。筒状部材１６は、上面８ｂの外側面の所定の範囲を照射面Ｐとして囲んでいる。筒状部材１６の内径Ｄ２は、アンテナ７から送出される電磁波が通過する上面８ｂの軸方向の投影範囲の直径Ｄ６よりも大きい。
【００５２】
図８（ｂ）に示すように、電波式レベル計１のアンテナ７は、タンク８の筒状部材１６の開口１６ａ側に配置されている。また、アンテナ７と筒状部材１６との間は、カバー１５によって覆われている。また、カバー１５の他側端１５ｂは、筒状部材１６の開口１６ａに固定されている。つまり、アンテナ７とカバー１５とは、筒状部材１６の開口１６ａを覆っている。このように配置されるアンテナ７は、カバー１５によって筒状部材１６との隙間を覆っているので、開口１６ａからの雨水や金属粉を含む粉塵等（図８（ｂ）における濃い網掛部分）の入り込みを効果的に抑制し、タンク８の照射面Ｐを保護している。また、筒状部材１６は、電磁波Ｗ（薄い網掛部分）が通過する上面８ｂの範囲よりも大きい範囲（平面視で筒状部材１６の直径Ｄ２の環状の範囲）を照射面Ｐとして囲っているので、電磁波が筒状部材１６で反射したり吸収されたりしない。これにより、タンク８の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００５３】
次に、図９を用いて、本発明に係る電波式レベル計の第六実施形態である電波式レベル計１について説明する。電波式レベル計１は、更にカバー１７を備えている。本実施形態において、タンク８には、筒状部材が設けられていない。
【００５４】
図９（ａ）に示すように、アンテナ７には、略筒状のカバー１７が設けられている。カバー１７は、柔軟性を有する材料から形成されている。例えば、カバー１７は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴム、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ等のガラス（炭素を含む）繊維や合成繊維から構成されている。カバー１７は、軸方向に伸縮容易な蛇腹状に形成されている。カバー１７は、アンテナ７の先端部７ｂの外縁に固定され、軸方向に延びるように配置されている。カバー１７の先端部には、密着面１７ａが形成されている。なお、カバー１７の形状は、蛇腹状に限定されるものではなく、アンテナ７とタンク８との位置関係やタンク８の形状に応じて変形し、アンテナ７とタンク８の上面８ｂとの隙間を塞ぐものであればよい。
【００５５】
図９（ｂ）に示すように、電波式レベル計１のアンテナ７は、タンク８の上面８ｂに対向するように配置されている。また、アンテナ７は、カバー１７の密着面１７ａが上面８ｂに接触するように配置されている。この際、カバー１７は、密着面１７ａが上面８ｂの外側面の形状に沿って変形しながら密着している。つまり、カバー１７は、アンテナ７と上面８ｂとの間を隙間なく覆っている。これにより、アンテナ７は、軸方向視で上面８ｂと重複する部分である電波の照射面Ｐをカバー１７によって囲うように構成されている。このように配置されるアンテナ７は、カバー１７が照射面Ｐの周囲を隙間なく囲うことで、雨水や金属粉を含む粉塵等（図９（ｂ）における網掛部分）から照射面Ｐを保護している。電波式レベル計１は、保護された照射面Ｐに電磁波を照射するので、送出された電波が照射面Ｐで反射したり吸収されたりしない。これにより、タンク８の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【００５６】
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００５７】
２    電波式レベル計
２ａ  アンテナ
８    タンク
９    タンク本体
１０    筒状部材
１１    梯子
【図１】
2019138813.tif 000003
【図２】
2019138813.tif 000004
【図３】
2019138813.tif 000005
【図４】
2019138813.tif 000006
【図５】
2019138813.tif 000007
【図６】
2019138813.tif 000008
【図７】
2019138813.tif 000009
【図８】
2019138813.tif 000010
【図９】
2019138813.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月3日(2018.8.3)
【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】
タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、
タンク本体の外側面における電磁波の照射面を囲う筒状部材を設け、
前記アンテナが前記筒状部材の開口側から前記照射面に向けて配置されている電波式レベル計。
【請求項２】
前記アンテナが前記筒状部材を覆っている請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項３】
前記アンテナが前記筒状部材の開口を覆っている請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項４】
前記アンテナは、一側端の開口径が他側端の開口径よりも小さい筒状に形成され、前記筒状部材が前記他側端から前記アンテナの内側に挿入されている請求項１または請求項２に記載の電波式レベル計。
【請求項５】
前記筒状部材の開口側端部に前記アンテナの内側面に沿うテーパ部が形成され、前記アンテナの内周面に前記テーパ部が嵌合されている請求項４に記載の電波式レベル計。
【請求項６】
前記筒状部材の開口側端部に弾性部材が設けられ、前記アンテナの内周面に前記弾性部材が密着している請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の電波式レベル計。
【請求項７】
前記アンテナが前記筒状部材の内側に配置され、前記アンテナと前記筒状部材との隙間を覆うカバーを備える請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項８】
前記アンテナが前記筒状部材の外側に配置され、前記アンテナと前記筒状部材との隙間を覆うカバーを備える請求項１に記載の電波式レベル計。
【請求項９】
タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、
前記アンテナの先端部に柔軟性を有するカバーを備え、
タンク本体の外側面における電磁波の照射面の周囲を前記カバーで隙間なく囲う電波式レベル計。
【請求項１０】
前記アンテナが導波管を介して電波式レベル計の本体に接続されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電波式レベル計。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
即ち、第一の発明は、タンクの内部の貯留物に向けてタンクの外部から電磁波を送出すると共に貯留物で反射した電磁波をアンテナで受信する電波式レベル計であって、タンク本体の外側面における電磁波の照射面を囲う筒状部材を設け、前記アンテナが前記筒状部材の開口側から前記照射面に向けて配置されているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第十の発明においては、アンテナが導波管によって支持されているので、電磁波の照射面から離れた位置に電波式レベル計が配置されても、開口から照射面への雨水や金属粉を含む粉塵等の入り込みが抑制される。これにより、タンク本体の汚れによって電磁波が反射されたり吸収されたりすることなくタンク内に電磁波を送信することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本体２は、送信器３、受信器４、制御部５を具備する。送信器３は、電磁波であるマイクロ波パルス信号または周波数変調された連続波を生成し、流体Ｌの上面である流体面Ｌｓ（図３参照）に向けて送信するものである。受信器４は、流体面Ｌｓに反射したマイクロ波パルス信号または連続波を受信するものである。制御部５は、マイクロ波パルス信号の送信から受信までの時間差、または送信した連続波と受信した連続波との周波数差から流体面Ｌｓまでの距離Ｈ１（図３参照）を算出するものである。制御部５は、算出した距離Ｈ１と予め記憶されたアンテナ７からタンク８の下面までの距離とから、タンクの底面８ｃから流体面Ｌｓまでの距離である流体ＬのレベルＨ（図３参照）を算出する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
アンテナ７（ホーンアンテナ）は、流体面Ｌｓ（図３参照）で反射した電磁波を受信するものである。アンテナ７は、一側端である基部７ａから他側端である先端部７ｂに向かって内径が徐々に大きくなる円筒状（略円錐状）に形成されている。つまり、アンテナ７は、先端部７ｂの開口径が基部７ａの開口径よりも大きいテーパ状に形成されている。アンテナ７からは、タンク８の内部に収容される流体Ｌ（図３参照）に向けて電磁波が送出される。アンテナ７からの電磁波は、流体面Ｌｓで反射してアンテナ７に受信される。アンテナ７によって、電磁波を指向性良く送出させることが可能となると共に、集波性の高い電磁波を受信することが可能となる。アンテナ７の基部７ａには、導波管６が取り付けられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
電波式レベル計１は、流体面Ｌｓまでの距離Ｈ１（図３参照）を制御部５より算出してパーソナルコンピュータ（不図示）等に出力する。これにより、パーソナルコンピュータの出力装置（ディスプレイ等）を介して流体面ＬｓのレベルＨ（図３参照）を確認することが可能となる。電波式レベル計１により流体面ＬｓのレベルＨが算出されることで、流体面ＬｓのレベルＨに基づいてタンク８に収容されている流体Ｌ（図３参照）の収容量を検出することが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
２    電波式レベル計
２ａ  アンテナ
８    タンク
９    筒状部材
１０    梯子