(57)【要約】【課題】超音波式センサの取付状態の自己診断機能検出能力を向上させることにより、計測安定性を向上させた超音波センサ取付状態診断システムおよび方法を提供するとともに、これを活用した超音波式液面スイッチ及び超音波式液面計を提供する。【解決手段】超音波センサ取付状態の自己診断動作はＣＰＵにより受信波切替スイッチＳＷ−Ｒを動作させ、タンクに隣接してそれぞれ設けた超音波センサ２１を送信用センサ、超音波センサ２２を受信用センサとして動作させる。そして、超音波センサ２１を駆動開始後、超音波センサ２２によって所定時間域での残響エコーが検出できない場合は、両超音波センサのいずれかが外れていると判断し、残響エコーが検出できた場合は、両超音波センサの取付状態が良好であると判断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器に送信用の超音波センサを設けるとともに、該送信用の超音波センサに隣接配置して受信用の超音波センサを設け、前記送信用の超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信用の超音波センサで受信することにより、超音波の伝搬の有無を判別し、該超音波の伝搬の有無から、前記送信用の超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断することを特徴とする超音波センサ取付状態診断システム。
【請求項２】
タンク外の側面に送受信兼用の超音波センサを設置し、タンク対向壁面からの反射エコーの有無によりタンク内の液の有無を判別する超音波液面スイッチにおいて、前記送受信兼用の超音波センサに近接配置して受信用の超音波センサを設け、前記送受信兼用の超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信用の超音波センサで受信することにより、超音波の伝搬の有無を判別し、該超音波の伝搬の有無から、送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断することを特徴とする超音波式液面検出スイッチ。
【請求項３】
前記送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサが一体に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の超音波式液面計。
【請求項４】
タンク外の底部に送受信兼用の超音波センサを設置し、液面へ発信した超音波の液面エコーの受信タイミングをもとに液位を計測する超音波液面計において、前記送受信兼用の超音波センサに近接配置して受信用の超音波センサを設け、前記送受信兼用の超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信用の超音波センサで受信することにより、超音波の伝搬の有無を判別し、該超音波の伝搬の有無から、送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断することを特徴とする超音波式液面計。
【請求項５】
前記送受信兼用の超音波センサをタンク外の底部の最下部に設置するとともに、前記受信用の超音波センサをタンク外の底部の曲面状に隣接配置し、前記送受信兼用の超音波センサから発射した超音波の液面エコーを受信用の超音波センサで受信することにより、液位を検出することを特徴とする請求項４に記載の超音波式液面計。
【請求項６】
前記送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサが一体に構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の超音波式液面計。
【請求項７】
液体を収容する容器に設けた超音波センサから超音波を送出するステップ、前記超音波センサに隣接配置して設けた受信用の超音波センサによって、前記超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信するステップ、前記超音波の伝搬の有無を判別するステップ、該超音波の伝搬の有無から前記超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断するステップを有することを特徴とする超音波センサ取付状態診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク外側面などに設置した超音波センサの取付状態診断システムおよび方法、これを用いた超音波式液面スイッチおよび超音波式液面計に関し、詳細には、超音波センサの取付けに関する自己診断機能検出能力を向上させたシステムおよび方法、並びに、超音波センサの取付けに関する自己診断機能検出能力を向上させた超音波式液面スイッチ及び超音波式液面計に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場や施設園芸等の農業分野では熱源としてＡ重油を燃焼させ蒸気発生や加温用温風の発生等に広く利用されている。これらの熱源に求められるのは低コスト、長期間安定して稼動することで、Ａ重油を屋外設置された１．９ｋＬ程度の小型タンクから２０ｋＬ等の大型タンク等まで、消費量により適宜選択設置されている。これらのタンクは消防法で定められた設置要件を満たすとともに、Ａ重油の残量を確認するための液面計としてＡ重油に浮き子とバランスウエイトをタンク上部の滑車を介してロープで繋いだ釣瓶落式の液面計が多用されている。
【０００３】
しかしながら、前述の液面計は機械式であり、稼動各部を常時グリスアップしておかないと、摩擦が増加し正確な液面を表示しなくなるという欠点がある。また、Ａ重油の配送効率を上げようとした場合、誰かが目視で残量確認するしかなく、テレメトリー監視等との適合性が低く、気象条件の急変や製品の急な増産等があると、一般的に行われている計画配送やエンドユーザによるオンコール配送ではＡ重油を切らしてしまい、経済的な損失が発生することがあった。
【０００４】
残量を確認する他の方法として、上面から空中超音波を用いた液面計や、圧力計により水頭圧を計測し、液残量を連続計測する残量計等色々試みられているが、Ａ重油タンク上面は、降雨がタンク内に進入しづらくする目的で、タンク中央部から周辺部に向け下り勾配が設けられていたり、また、タンク下部は結露等で発生する水滴がタンク底部に溜まったりするので、これを排出するドレイン配管が設けられており、ドレインを効率よく抜く為に小型タンクでは下部中央がロート状になっているものもある。これらのことから、上面からの空中超音波式ではタンクに追加工が必要となったり、圧力式では最下部のドレイン対策が必要となったりするなど、運用中のタンクでは追加施工しづらく、新規タンクでも加工コストが高くなるなどの問題がある。
【０００５】
また、Ａ重油の消費量は分単位での液面残量を確認することは皆無であり、通常は日単位の管理を行っており、最短でも時間単位の管理を行えばよいことから、機能面・コスト面・設置性のバランスを満たすものとしてタンク外側面に超音波センサを取付け、側面より超音波を発射し対向するタンク内壁面までの超音波の伝播時間を計測して、液の有無を検出する超音波式液面スイッチが考案されている(例えば、特許文献１を参照)。
【特許文献１】特開平０８−１３６３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超音波式液面スイッチには反射型と透過型があるが、設置性、コストの両面から反射式が優位である。反射型超音波式液面スイッチを安定動作させるには、タンク内の液有り時に対向するタンク壁面に直角に超音波を発射し、タンク対向壁面での反射エコーを確実に捕捉でき、尚且つ、誤判定を防止するために、タンク内の液無し時に残響波の継続時間が距離換算でタンク直径の半分以下となるようにマージンを取ることが望ましい。
【０００７】
また、反射型超音波式液面スイッチでは送受信型超音波センサをタンク壁側面に取付け、液有り時はタンク対向壁面による反射エコーを認識でき、尚且つ液無し時の駆動残響エコー長が液有り時の反射エコー検出レベル以下に減衰している必要がある。
【０００８】
ところで、反射型超音波式液面スイッチでは超音波センサがタンク壁面に取付けられているため、超音波センサがタンク壁面から脱落した場合は、当然、液面の検出ができないという問題があった。
そのため、超音波センサの取付状態の良否を判別する自己診断機能を持っていることが、液面検出器として安定稼動するうえで重要であり、その診断方法としては、タンク内の液の有無によらない判断方法である必要があり、超音波センサの残響エコーの継続時間長を監視し超音波センサの取付状態を判断することが考えられる。
送受信型超音波センサを用いた場合、残響エコーは超音波センサ脱落時＜超音波センサ取付部にタンク内液有＜超音波センサ取付部液無となるが、残響エコーはタンク鋼板厚みやタンク形状、超音波センサ駆動条件等で変化するため、超音波センサ脱落の検出を安定的かつ着実に行うことは難しかった。
【０００９】
また、例えば、施設園芸等の農業分野では熱源として利用されるのは外気温が低下した場合のみであり、作物にもよるが夏季前後の約半年間は燃料消費が無くタンクの液位変動がなくなる。タンク内燃料残量が液面検出器の取付け位置を下回った状態で非暖房期に入ると、約半年間液無し状態となり、反射エコーも補足できず残響エコー長も大きくなるため、センサ取付け状態の自己診断機能の安定性を確保するのが困難であった。
【００１０】
以上のことは、超音波式液面スイッチのみならず、タンク外底部に設置した超音波センサより、タンク内液部界面へ発信した超音波エコーの液部伝播遅延時間を計測し、液位を計測する超音波式液面計においても同様の問題があった。
【００１１】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、超音波式センサの取付状態の自己診断機能検出能力を向上させることにより、計測安定性を向上させた超音波センサ取付状態診断システムおよび方法を提供するとともに、本システムおよび方法を超音波式液面スイッチ及び超音波式液面計に適用することにより、超音波センサの計測安定性を向上させるとともに、超音波センサの取付状態の良否の明示によりメンテナンス性の向上を図った超音波式液面スイッチに超音波式液面計を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、液体を収容する容器に送信用の超音波センサを設けるとともに、該送信用の超音波センサに隣接配置して受信用の超音波センサを設け、前記送信用の超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信用の超音波センサで受信することにより、超音波の伝搬の有無を判別し、該超音波の伝搬の有無から、前記送信用の超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断することを特徴としたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、タンク外の側面に送受信兼用の超音波センサを設置し、タンク対向壁面からの反射エコーの有無によりタンク内の液の有無を判別する超音波液面スイッチにおいて、前記送受信兼用の超音波センサに近接配置して受信用の超音波センサを設け、前記送受信兼用の超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信用の超音波センサで受信することにより、超音波の伝搬の有無を判別し、該超音波の伝搬の有無から、送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断することを特徴としたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサが一体に構成されていることを特徴としたものである。
【００１５】
請求項４の発明は、タンク外の底部に送受信兼用の超音波センサを設置し、液面へ発信した超音波の液面エコーの受信タイミングをもとに液位を計測する超音波液面計において、前記送受信兼用の超音波センサに近接配置して受信用の超音波センサを設け、前記送受信兼用の超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信用の超音波センサで受信することにより、超音波の伝搬の有無を判別し、該超音波の伝搬の有無から、送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断することを特徴としたものである。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記送受信兼用の超音波センサをタンク外の底部の最下部に設置するとともに、前記受信用の超音波センサをタンク外の底部の曲面状に隣接配置し、前記送受信兼用の超音波センサから発射した超音波の液面エコーを受信用の超音波センサで受信することにより、液位を検出することを特徴としたものである。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項４または５の発明において、前記送受信兼用の超音波センサおよび受信用の超音波センサが一体に構成されていることを特徴としたものである。
【００１８】
請求項７の発明は、液体を収容する容器に設けた超音波センサから超音波を送出するステップ、前記超音波センサに隣接配置して設けた受信用の超音波センサによって、前記超音波センサから発射した超音波の伝搬を受信するステップ、前記超音波の伝搬の有無を判別するステップ、該超音波の伝搬の有無から前記超音波センサおよび受信用の超音波センサの取付状態を診断するステップを有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る超音波センサ取付診断システムおよび方法によれば、駆動超音波センサの超音波出力を受信超音波センサがモニタリングすることにより、超音波センサの取付状態を安定して判断できる。また、これを用いた本発明に係る超音波式液面スイッチによれば、駆動超音波センサの超音波出力を受信超音波センサがモニタリングすることにより、タンク内の液の有無にかかわらず超音波センサの取付状態を安定して判断できるので動作安定性の向上が計れる。特に長期間液無し情況が続いた場合に、従来では安定して良否判断できないことがあったが、これを解決することができる。
【００２０】
また、本発明に係る超音波式液面計によれば、上記超音波式液面スイッチと同様の効果を奏するほか、受信超音波センサの残響エコーが少ないことから最低検出距離の短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る超音波センサシステムについて、まず、Ａ重油タンクの超音波式液面スイッチに適用した実施態様について説明するが、超音波式液面スイッチであれば液種、タンク形状に限ったものではない。なお、液界面へ発信した超音波の液面反射エコーの受信タイミングをもとに液位を検知する超音波式液面計については後述する。
【００２２】
本発明は、送受信兼用型超音波センサを用いた超音波式液面スイッチに切替回路と、同型の超音波センサを一個追加するとともに、ＣＰＵのソフトウェアの制御アルゴリズムを追加することで実現している。
【００２３】
図１は、小型Ａ重油タンクに、本発明の一実施形態に係る超音波液面式スイッチを設けた場合を示す図である。Ａ重油液２の液面３０に浮き子８が浮遊しており、上部滑車６、接続ワイヤ７、錘兼表示指針９からなる液面計が設けられている。液面３０の液上下動に応じて指針９も追従して上下動し、液残量目盛り１０のどの位置に指針９があるかで液残量が読み取れる。タンク構造は平鋼板をロール加工し上下のロート状鋼板を溶接した構造で溶接線５と下部鋼板の中央にドレインバルブ４が設けられている。また、上部鋼板には点検口３が設けられている。
【００２４】
ここで、超音波センサユニット２０は小型Ａ重油タンク１の側面鋼板に設けられており、この超音波センサユニット２０に接続されたコントロールユニット３１を操作することにより、超音波センサユニット２０からタンク内に超音波を発射し、タンク内壁で反射された超音波を受信することにより、超音波センサユニット２０の取付状態と超音波センサユニット２０を取付けた位置でのＡ重油液の存在を検出している。
【００２５】
図４は、本発明に係わる超音波式液面スイッチのセンサユニット２０の例を示す。
Ａ重油タンク１の側面鋼板に超音波センサ２１、２２が永久磁石２３により波スプリング２４を介して押し付けられている。鋼板と各超音波センサ２１、２２との間には音響結合、熱結合を図るためセンサシート２６を設けている。また、コントロールユニット３１との接続のためセンサケーブル２５を設けている。
なお、センサシート２６は無機微粉末をシリコーンゴムに分散したものである。センサユニット２０は、各超音波センサ２１、２２の取付け位置出しと設置作業性を確保する為、ベース板２７で一体化されている。ベース板２７はシリコーンゴムまたはＮＢＲゴムからなり適度な可撓性を持たせてある。
【００２６】
図５は本発明に係る超音波式液面スイッチの回路ブロック図を示す。なお、超音波式液面計でもＣＰＵのソフトウェア処理が違うだけで回路ブロック図は同一である。Ａ重油タンク１に超音波センサ２１、２２が取付けられ、センサケーブル２５でコントロールユニット３１に接続されている。
図５では超音波センサ２１、２２を便宜上上下に図示しているが、実際の取付方向は図１および図４で示すように、センサユニット２０の２つの超音波センサ２０、２１が水平に並ぶように取付ける。この事により対向壁面での超音波エコーを両センサにて受けやすくなる。
また、後述するように、一方の超音波センサ２１を送受信用センサとして、他方の超音波センサ２２を受信用センサとして用いている。
【００２７】
タンク１の液面３０の有無確認時は受信波切替スイッチＳＷ−Ｒが非動作状態にし、超音波センサ２１を送受兼用型センサとして動作させている。ＣＰＵのＴ端子からの信号により駆動回路ＤＲＶを有効にし、タンク鋼板通過帯の周波数で超音波センサ２１を駆動し、タンクの対向壁面で反射した超音波エコーが増幅回路ＡＭＰにて増幅・波形整形され、ＣＰＵのＲ端子に到着するまでの遅延時間を計測する。
また、超音波センサ２１の内蔵サーミスタＴＨＲの抵抗値が、温度変換回路を経てＣＰＵＡ／Ｄ端子に入力され温度値に変換される。遅延時間計測値および温度計測値とＣＰＵが予め持っている超音波伝播音速とを用いて対向壁面までの距離をＣＰＵで算出する。そして、この動作を複数回繰返し、平均化した距離値がタンク直径の例えば±２０％以内かどうかを判断し、判定範囲以内の距離であれば液有と判断する。
【００２８】
超音波センサ取付状態の自己診断動作はＣＰＵにより受信波切替スイッチＳＷ−Ｒを動作させ、超音波センサ２１を送信用センサ、超音波センサ２２を受信用センサとして動作させる。
図６は、種々の条件における、超音波センサの駆動波形と、反射エコーおよび残響エコーの受信波形を示す図である。図６では、エコー波形の比較をし易くするため、ＳＷ−Ｒの非動作時の超音波センサ２１の送受兼用動作時と、受信波切替スイッチＳＷ−Ｒ動作時の受信センサ２２の受信波形とを同一チャート上に示している。
【００２９】
超音波センサ２１、２２ともタンク鋼板と上手く音響結合が取れており、超音波センサユニットを取付けた位置までタンク内に液がある場合の反射エコー波形と残響エコー波形を図６（Ａ）に示す。この場合、センサ２１、２２とも残響エコーも小さく反射エコーも大きく良好である。
先述したように、センサ２１の駆動から反射エコーが得られるまでの時間を温度計測値で補正することにより、タンク対抗壁面までの距離を算出し、この距離が判定範囲内であれば液ありと判断することができる。なお、この距離を反射エコーが得られるまでの時間で判別することも可能である。
【００３０】
次に、超音波センサ２１、２２ともタンク鋼板と上手く音響結合が取れており、超音波センサユニットを取付けた位置までタンク内に液が無い場合の反射エコー波形と残響エコー波形を図６（Ｂ）に示す。この場合、残響エコーが少し大きくなり、わずかではあるが反射エコーの時間域まで達している。
したがって、タンク対抗壁面まで超音波が往復する時間以内に、所定の大きさの反射エコーが得られない場合に、液無しと判断することができる。
【００３１】
次に、超音波センサ２２はタンク鋼板と上手く音響結合が取れているが、超音波センサ２１がタンクから外れた場合の反射エコー波形と残響エコー波形を図６（Ｃ）に示す。この場合、タンク内の液の有無にかかわらず、超音波センサ２１の受信波形は自己残響のみとなり、超音波センサ２２の受信波形には残響エコーも反射エコーも無くなる。したがって、超音波センサ２１のみを送受信兼用センサーとして用いた場合と比べ、超音波センサ２１の残響エコーの存在のみから液なしと誤った判断をすることを避けることができる。
【００３２】
さらに、超音波センサ２１はタンク鋼板と上手く音響結合が取れているが、超音波センサ２２がタンクから外れ、かつ、タンク内に液がある場合の反射エコー波形と残響エコー波形を図６（Ｄ）に示す。超音波センサ２１の受信波形は図６(Ａ)と同様に残響エコーが小さく反射エコーも大きく良好であるが、超音波センサ２２の受信波形は残響エコーも反射エコーも無くなる。
【００３３】
この場合、超音波センサ２１がタンク鋼板と音響結合がとれているため、タンク内の液の有無を検出することは一応可能ではあるが、超音波センサ２２が何らかの原因でタンクから外れているため、超音波センサ２１から反射エコーが検出できなくなった場合、液無しの状態であるのか、あるいは超音波センサ２１もタンクから外れたのか、その判断が難しくなる。したがって、センサユニット２０の取付状態を確認しておく必要がある。
【００３４】
以上のことから、センサ取付状態の自己診断動作はＣＰＵにより受信波切替スイッチＳＷ−Ｒを動作させ超音波センサ２１を送信用センサ、超音波センサ２２を受信用センサとして動作させ超音波センサ２１を駆動開始後、センサ残響時間域、具体的には５０〜１００μＳ後の超音波センサ２２の残響エコーの有無を確認することによりセンサの取付状態が確実に判断できる。具体的には、超音波センサ２２によって所定時間域での残響エコーが検出できない場合は、両超音波センサのいずれかが外れていると判断し、残響エコーが検出できた場合は、両超音波センサの取付状態が良好であると判断する。
【００３５】
このように、送信用超音波センサで発信した超音波を近傍の受信用超音波センサがモニタすることにより、タンク内の液の有無に係わらす安定して両超音波センサとタンク鋼板が音響結合されていることを確認できる。そして、回路切替えにより、送信用超音波センサを送受信兼用センサとして動作させ反射エコーの有無の確認により液の有無を確認している。
【００３６】
次に、本発明に係る超音波センサ取付状態診断システムを、液界面へ発信した超音波の液面反射エコーの受信タイミングをもとに液位を検知する、超音波式液面計に適用した場合について説明する。
図２、図３はＬＰ用バルク貯槽の一例で、内部圧力に耐えうる密閉高圧容器である。図２の横型と図３の竪型に大別され、内部はＬＰガスの液面１２があるが、超音波式液面計であれば液種、タンク形状に限ったものではない。
【００３７】
超音波式液面計においては図２の横型バルク貯槽１１の場合、センサユニット２０をバルク貯槽底部に取付ける。この時、液面計測をする送受兼用センサとして動作させる超音波センサ２１を横型バルク貯槽１１真下（６時方向の最下部）に、また受信用の超音波センサ２２をバルク貯槽円周方向に近接させて取付ける。
また、図３の竪型バルク貯槽１３においては、図２の横型バルク貯槽１１同様で超音波センサ２１を真下（６時方向の最下部）に取付けるが、超音波センサ２２の取付方向は超音波センサ２１の近くであれば自由である。
超音波センサ２１、２２は図４に示すようなセンサユニット２０として一体にしたものを用いてもよい。なお、３１はコントロールユニットである。
【００３８】
超音波式液面計においては、図６で示した超音波センサの駆動波形と、反射エコーおよび残響エコーの受信波形のうち、タンク対向壁面での反射エコーが液面での反射エコーに代わるだけで、超音波式液面スイッチの場合とほぼ同様の反射エコーおよび残響エコーの受信波形が得られる。
【００３９】
そして、図６（Ａ）に示す状態が通常の運用状態とり、超音波式液面スイッチと同様に、超音波センサ２２の残響エコーを確認することによりセンサの取付状態が確認できる。
すなわち、超音波センサ２２はタンク鋼板と上手く音響結合が取れているが、超音波センサ２１がタンクから外れた場合の反射エコー波形と残響エコー波形を図６（Ｃ）に示すものと同様であり、超音波センサ２１はタンク鋼板と上手く音響結合が取れているが、超音波センサ２２がタンクから外れた場合の反射エコー波形と残響エコー波形を図６（Ｄ）に示すものと同様になる。
【００４０】
超音波式液面計による液面までの距離の測定方法については、既知の方法が利用できるため詳述しないが、センサの取付状態が確認できれば、受信波切替スイッチＳＷ−Ｒを切り替えて、超音波センサ２１を送受信センサとして動作させることにより、液面までの距離を測定することが可能である。
【００４１】
なお、本実施形態では、超音波センサ２２が受信センサとして動作しうるので、送受兼用型動作をしている超音波センサ２１より超音波センサ２２の残響エコーが小さいことから、一定の液面高を下回ったら、受信波切替スイッチＳＷ−Ｒを動作させる事により最小検出距離を小さくすることが出来る。
これは、超音波センサ２１、２２の配置が曲面上に配置される事により、送信用の超音波センサ２１からの超音波が液面３０で反射し受信用の超音波センサ２２に到達する幾何学的な配置となるので、反射エコーの感度が確保され、かつ、残響エコーが小さくなる事が両立することによる。
【００４２】
また、送受信兼用の超音波センサ２１と受信用の超音波センサ２２とは、同一仕様のものが利用可能であるが、受信用の超音波センサ２２は送受信兼用の超音波センサ２１で発信した超音波をモニタできるものであればよく、小型化等の面を考慮して、両超音波センサ２１、２２を別仕様にすることも可能である。
さらに、ＡＭＰ回路ブロックを受信波切替スイッチＳＷ−Ｒより低コストで実現できれば、超音波センサ２２をＡＭＰ回路経由でＣＰＵの別ポートに接続し、超音波センサ２１と２２からの受信信号をソフト的に切替える構成とすることも可能である。
【００４３】
以上のように、本発明の超音波式液面計では、送受信型超音波センサで発信した超音波を近傍の受信用超音波センサがモニタすることにより、両超音波センサとタンク鋼板が音響結合されていることが確認でき、さらに、回路切替えにより液界面までの距離を精度よく計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】小型Ａ重油タンクに、本発明の一実施形態に係る超音波式液面スイッチを設けた場合を示す図である。
【図２】ＬＰガス横型バルク貯槽に、本発明の一実施形態に係る超音波式液面計を設けた場合を示す図である。
【図３】ＬＰガス竪型バルク貯槽に、本発明の一実施形態に係る超音波式液面計を設けた場合を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る超音波式液面スイッチおよび超音波式液面系のセンサユニットを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る超音波式液面スイッチおよび超音波式液面計の回路ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る超音波センサシステムを超音波式液面スイッチないし超音波液面計に適用した場合の残響・反射エコーの事例を示す波形である。
【符号の説明】
【００４５】
１…小型Ａ重油タンク、２…Ａ重油液、３…点検口、４…ドレインバルブ、５…溶接線、６…滑車、７…ワイヤ、８…浮き子、９…錘兼表示指針、１０…液残量目盛り、１１…横型バルク貯槽、１２…ＬＰガス液面、１３…竪型バルク貯槽、２０…センサユニット、２１、２２…超音波センサ、２３…永久磁石、２４…波スプリング、２５…センサケーブル、２６…センサシート、２７…ベース板、３０…液面、３１…コントロールユニット。
【図１】
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【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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