JP2018132366A - High liquid surface warning device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high liquid surface warning device which can reduce the frequency of wrong detection when a liquid surface is high.SOLUTION: The high liquid surface warning device includes liquid surface warning units 11 and 21 for determining the level of a liquid surface by a radio wave system, the liquid surface warning units having: reception units 113 and 213 for receiving, on a regular basis, current radio wave information on radio waves reflected to the liquid surface warning units; determination units 115 and 215 for performing a determination operation of determining whether the height of the liquid surface has reached a specific level on the basis of the current radio wave information; and selection units 114 and 214 for determining whether the determination units 115 and 215 are to perform a determination operation on the basis of the previously received radio wave information and the current radio wave information.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、高位液面警報装置に関する。   The present invention relates to a high level alarm device.

液体等を貯蔵するタンクの液面がタンク内の所定の高さに到達したことを検知して、警報を通知する高位液面警報装置が知られている。   There is known a high liquid level alarm device that detects that a liquid level of a tank that stores liquid or the like has reached a predetermined height in the tank and notifies an alarm.

電波式の高位液面警報装置は、1個又は複数の液面警報ユニットを備える。液面警報ユニットは、定期的に液面に向かって電波を発信し、液面で反射した反射波を受信することで警報を通知する。しかしながら、液面以外の構造物からの反射や、他の液面警報ユニットが送信した電波との干渉により、誤った検知を行うことがある。   The radio wave type high level alarm device includes one or more liquid level alarm units. The liquid level alarm unit periodically transmits a radio wave toward the liquid level and notifies a warning by receiving a reflected wave reflected by the liquid level. However, erroneous detection may occur due to reflection from structures other than the liquid level and interference with radio waves transmitted by other liquid level alarm units.

そこで、誤検知を低減する高位液面警報装置が必要とされている。   Therefore, there is a need for a high level alarm device that reduces false detections.

特許文献1には、センサをタンク内の所定の高さ位置に固定し本体に接続する垂直棒体を有し、センサが液面位を検知することによって警報を発する高位液面警報装置が開示されている。
また、特許文献2には、発信素子と受信素子を備える金属製の垂直棒体の下端に、アースされた連結棒を介して絶縁板を設けてなる高液位検出装置が開示されている。
特許文献3には、各チャネルの特徴によって相互に区別可能な波が、別のレーダ測定チャネルによって同じアンテナを介して送信される構成が開示されている。しかしながら、いずれの特許文献にも、誤検知を軽減する構成については開示されていない。
Patent Document 1 discloses a high level liquid level alarm device which has a vertical bar body which is fixed to a predetermined height position in a tank and connected to a main body, and issues a warning when the sensor detects a liquid level. Has been.
Further, Patent Document 2 discloses a high liquid level detection device in which an insulating plate is provided at the lower end of a metal vertical bar including a transmitting element and a receiving element via a grounded connecting bar.
Patent Document 3 discloses a configuration in which waves that can be distinguished from each other according to the characteristics of each channel are transmitted via the same antenna using different radar measurement channels. However, none of the patent documents discloses a configuration for reducing false detection.

特許第4818144号Japanese Patent No. 4818144 特開平8−159842号JP-A-8-159842 特表2003−503724号Special table 2003-503724

本発明は、誤検知を軽減する高位液面警報装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a high level alarm device that reduces false detection.

本発明にかかる高位液面警報装置は、電波方式により液面の高さを判定する液面警報ユニットを備え、液面警報ユニットは、液面警報ユニットに向かって反射された現在の電波情報を定期的に受信する受信部と、過去に受信した電波情報と現在の電波情報とに基づいて、判定部が判定動作を行うか否かを選別する選別部と、現在の電波情報に基づいて液面の高さが所定の高さに達したか否かの判定動作を行う判定部と、を有する。   The high level liquid level alarm device according to the present invention includes a liquid level alarm unit that determines the height of the liquid level by a radio wave method, and the liquid level alarm unit displays the current radio wave information reflected toward the liquid level alarm unit. A receiving unit that receives periodically, a selection unit that selects whether the determination unit performs a determination operation based on radio wave information received in the past and current radio wave information, and a liquid based on current radio wave information A determination unit that performs an operation of determining whether or not the height of the surface has reached a predetermined height.

本発明によれば、誤検知を低減する高位液面警報装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a high liquid level alarm device that reduces false detection.

本発明にかかる高位液面警報装置の実施の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an embodiment of a high level alarm device concerning the present invention. 前記高位液面警報装置が備える第1液面警報ユニットの縦の断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the 1st liquid level alarm unit with which the said high level liquid level alarm apparatus is provided. 上記高位液面警報装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the high level alarm device. 前記第1液面警報ユニットが備える選別処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the selection process with which the said 1st liquid level alarm unit is provided.

以下、本発明にかかる高位液面警報装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of a high liquid level alarm device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

●高位液面警報装置の概要
図1において、高位液面警報装置1は、タンク内に貯蔵された被測定物としての液体等の液面の高さを判定し、液面が所定の高さにある場合に警報を発する装置である。
● Outline of the High Level Liquid Level Alarm Device In FIG. 1, the high level liquid level alarm device 1 determines the height of the liquid level such as the liquid to be measured stored in the tank, and the liquid level is a predetermined height. It is a device that issues a warning when

●高位液面警報装置の構成
図1に示すように、高位液面警報装置1は、筐体10と、第1液面警報ユニット11と、第2液面警報ユニット21とを備える。
Configuration of High Level Liquid Level Alarm Device As shown in FIG. 1, the high level liquid level alarm device 1 includes a housing 10, a first liquid level alarm unit 11, and a second liquid level alarm unit 21.

筐体10は、第1液面警報ユニット11および第2液面警報ユニット21、ならびにそれぞれの動作回路等を保持している略円筒形の部材である。筐体10は、図示を省略されたタンクの上面に固定されている。筐体10および筐体10内部は、後述する第1液面警報ユニット11の導波管30を除いてタンク内の液体から遮蔽されている。筐体10の上部は、蓋13により密閉されている。   The housing 10 is a substantially cylindrical member that holds the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 and their operation circuits. The housing 10 is fixed to the upper surface of a tank (not shown). The housing 10 and the inside of the housing 10 are shielded from the liquid in the tank except for the waveguide 30 of the first liquid level alarm unit 11 described later. The upper part of the housing 10 is sealed with a lid 13.

筐体10の下端には、平面視において略円形の取付フランジ12が溶接などの手段によって固着され、取付フランジ12は筐体10の底板となっている。取付フランジ12には孔が穿設され、後述する導波管30が上記孔を貫いて筐体10の外部へ突出している。   A substantially circular mounting flange 12 in a plan view is fixed to the lower end of the housing 10 by means such as welding, and the mounting flange 12 serves as a bottom plate of the housing 10. A hole is formed in the mounting flange 12, and a waveguide 30 described later protrudes outside the housing 10 through the hole.

なお、取付フランジ12は、筐体10と一体に成形されていてもよい。   Note that the mounting flange 12 may be formed integrally with the housing 10.

●第1液面警報ユニット11
図1および図2を参照して、第1液面警報ユニット11を説明する。
第1液面警報ユニット11は、電波方式により液面の高さを判定するものであり、導波管30と、電波送信部31と、誘電体37と、を備える。
● First liquid level alarm unit 11
The first liquid level alarm unit 11 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The first liquid level alarm unit 11 determines the height of the liquid level by a radio wave system, and includes a waveguide 30, a radio wave transmission unit 31, and a dielectric 37.

図1に示すように、導波管30は、筐体10の底面をなす取付フランジ12に垂直に、底面から所定の長さ下方に伸びた中空の筒であり、本実施の形態では円筒である。導波管30は、設置時において液面方向に伸びている。導波管30の下端は開放されていて、下端がタンク内の液体に浸漬し、管内部に液体が浸入可能になっている。管内部に浸入する液体の液位は、タンク内の液体の液位と同一である。導波管30は、後に詳述する電波送信部31から送信される電波を液面に向かって伝搬し、導波管30に浸入した液体の液面の高さを判定する。導波管30の材質は、例えば金属であり、本実施の形態ではステンレス鋼である。   As shown in FIG. 1, the waveguide 30 is a hollow tube extending vertically downward from the bottom surface by a predetermined length perpendicular to the mounting flange 12 that forms the bottom surface of the housing 10. In this embodiment, the waveguide 30 is a cylinder. is there. The waveguide 30 extends in the liquid surface direction when installed. The lower end of the waveguide 30 is open, the lower end is immersed in the liquid in the tank, and the liquid can enter the tube. The liquid level entering the tube is the same as the liquid level in the tank. The waveguide 30 propagates radio waves transmitted from the radio wave transmission unit 31 described in detail later toward the liquid level, and determines the height of the liquid level of the liquid that has entered the waveguide 30. The material of the waveguide 30 is a metal, for example, and is stainless steel in this Embodiment.

上述のように、導波管30は、下端が液体に浸漬しているときに測定可能である。導波管30の長さは、任意である。   As described above, the waveguide 30 can be measured when the lower end is immersed in the liquid. The length of the waveguide 30 is arbitrary.

第1液面警報ユニット11は、導波管30を通じて導波管30内部の液面に向かって電波を発信し、液面で反射した反射波を受信することで、タンク内の液面が所定の高さ、すなわち警報点に達しているかどうかを判定する。液面が警報点に達している場合、第1液面警報ユニット11は、図3に示すユーザインタフェース2(以下、「UI2」という。)に、その旨を表示する。使用者は、UI2を通じて、タンク内の液面の高さを把握することができる。   The first liquid level alarm unit 11 transmits a radio wave toward the liquid level inside the waveguide 30 through the waveguide 30 and receives a reflected wave reflected by the liquid level, so that the liquid level in the tank is predetermined. It is determined whether or not the alarm point has been reached. When the liquid level has reached the alarm point, the first liquid level alarm unit 11 displays the fact on the user interface 2 (hereinafter referred to as “UI2”) shown in FIG. The user can grasp the height of the liquid level in the tank through the UI 2.

導波管30は、導波管30の上端近くにおいて、導波管30の壁を貫通する抜き孔36を備える。液位が上がって導波管30内に液体が浸入すると、浸入した液体の体積に相当する導波管30内部の気体が抜き孔36を通って排出される。また、液位が下がると、抜き孔36から導波管30内にタンク内の気体が流入する。抜き孔36は、1個であっても、複数であってもよい。孔が老廃物などにより詰まると導波管30による液位判定ができなくなるおそれがあるため、抜き孔36は複数あった方が好ましい。   The waveguide 30 includes a hole 36 that penetrates the wall of the waveguide 30 near the upper end of the waveguide 30. When the liquid level rises and the liquid enters the waveguide 30, the gas inside the waveguide 30 corresponding to the volume of the liquid that has penetrated is discharged through the vent hole 36. Further, when the liquid level is lowered, the gas in the tank flows into the waveguide 30 from the hole 36. The number of the through holes 36 may be one or plural. If the hole is clogged with waste or the like, the liquid level cannot be determined by the waveguide 30. Therefore, it is preferable that there are a plurality of holes 36.

導波管30は電波を透過しない。したがって、導波管30の内側に電波を伝搬させることにより、電波が拡散せず、電波を少ない減衰で液面まで伝搬させることができる。   The waveguide 30 does not transmit radio waves. Therefore, by propagating the radio wave inside the waveguide 30, the radio wave is not diffused, and the radio wave can be propagated to the liquid surface with little attenuation.

また、導波管30は、ホーンアンテナに比べて水平方向に広がらない形状であるため、狭いスペースに配置することができる。   Further, since the waveguide 30 has a shape that does not expand in the horizontal direction as compared with the horn antenna, it can be disposed in a narrow space.

第1液面警報ユニット11から送信された電波は導波管30の内部のみを伝播するので、電波がタンク内に設置されたはしごやポンプなどに到達して反射することがない。すなわち、導波管30を用いた第1液面警報ユニット11によれば、意図しない反射による誤計測のおそれが軽減される。   Since the radio wave transmitted from the first liquid level alarm unit 11 propagates only inside the waveguide 30, the radio wave does not reach the ladder or pump installed in the tank and is reflected. That is, according to the first liquid level alarm unit 11 using the waveguide 30, the risk of erroneous measurement due to unintended reflection is reduced.

図2に示すように、導波管30の上端は平面視において略円形であるフランジ33が形成され、筐体10の取付フランジ12の下面に対向している。フランジ33は、ネジなどの締結部材により取付フランジ12に締結されている。フランジ33と取付フランジ12の間に、フランジ33の形状に対応した円環状のパッキンが配置されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the upper end of the waveguide 30 is formed with a flange 33 that is substantially circular in plan view, and faces the lower surface of the mounting flange 12 of the housing 10. The flange 33 is fastened to the mounting flange 12 by a fastening member such as a screw. An annular packing corresponding to the shape of the flange 33 may be disposed between the flange 33 and the mounting flange 12.

導波管30の上方には電波送信部31が配置されている。電波送信部31は、本実施の形態においては導波管30と同等程度の径を有する装置であるが、形状は任意である。電波送信部31は、図示を省略された電気ケーブルを介して上位の制御機器に接続されている。電波送信部31は、電波が導波管30の内側を伝播するように、導波管30の軸線方向に電波を送信する。   A radio wave transmission unit 31 is disposed above the waveguide 30. The radio wave transmission unit 31 is a device having a diameter equivalent to that of the waveguide 30 in the present embodiment, but the shape is arbitrary. The radio wave transmission unit 31 is connected to a higher-level control device via an electric cable (not shown). The radio wave transmission unit 31 transmits a radio wave in the axial direction of the waveguide 30 so that the radio wave propagates inside the waveguide 30.

電波送信部31は、その外縁を保持する円環状の支持部32と固着されている。支持部32は、取付フランジ12の孔に嵌まっている。電波送信部31は、支持部32を介してネジなどの締結部材により導波管30のフランジ33に締結されている。   The radio wave transmission unit 31 is fixed to an annular support unit 32 that holds the outer edge thereof. The support portion 32 is fitted in the hole of the mounting flange 12. The radio wave transmitter 31 is fastened to the flange 33 of the waveguide 30 by a fastening member such as a screw through the support portion 32.

なお、電波送信部31と支持部32は、一体に構成されていてもよい。また、導波管30と電波送信部31とを結合する構成であれば、支持部32に相当する構成はなくてもよい。さらに、本実施の形態では、電波送信部31と導波管30のフランジ33が固定されているが、電波送信部31と筐体10の取付フランジ12が固定されていてもよい。この場合にも、導波管30と取付フランジ12は結合されていて、導波管30と電波送信部31が間接的に結合されている。   The radio wave transmission unit 31 and the support unit 32 may be configured integrally. Further, as long as the waveguide 30 and the radio wave transmission unit 31 are coupled to each other, the configuration corresponding to the support unit 32 may be omitted. Further, in the present embodiment, the radio wave transmission unit 31 and the flange 33 of the waveguide 30 are fixed, but the radio wave transmission unit 31 and the mounting flange 12 of the housing 10 may be fixed. Also in this case, the waveguide 30 and the mounting flange 12 are coupled, and the waveguide 30 and the radio wave transmission unit 31 are coupled indirectly.

導波管30の上端部、すなわち液面とは反対側の端部には、導波管30を封止する誘電体37が配置されている。誘電体37と電波送信部31は、説明図中では隙間を開けて対向しているが、配置の方法はこの限りでは無い。また、誘電体37は、説明図中では中実の略円錐形であるが、形状はこの限りでは無い。   A dielectric 37 that seals the waveguide 30 is disposed at the upper end of the waveguide 30, that is, the end opposite to the liquid surface. The dielectric 37 and the radio wave transmission unit 31 are opposed to each other with a gap in the illustration, but the arrangement method is not limited to this. Moreover, although the dielectric 37 is a solid substantially conical shape in the explanatory diagram, the shape is not limited to this.

また、誘電体37は、略円錐形の底面に鍔部38を備える。鍔部38は、支持部32とフランジ33によって挟まれて押圧されている。電波送信部31から送信された電波は、誘電体37を透過して導波管30の内側を伝播する。   The dielectric 37 includes a flange portion 38 on a substantially conical bottom surface. The flange 38 is sandwiched and pressed between the support 32 and the flange 33. The radio wave transmitted from the radio wave transmission unit 31 passes through the dielectric 37 and propagates inside the waveguide 30.

誘電体37は、電波を減衰させずに透過させる材質が好ましい。誘電体37の材質は、例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)である。   The dielectric 37 is preferably made of a material that transmits radio waves without being attenuated. The material of the dielectric 37 is, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene).

支持部32は、円環形の内側に周状の凸部321を有している。凸部321は、上側面322において電波送信部31と接している。さらに、凸部321の下側面323は誘電体37の鍔部38と接している。支持部32とフランジ33は、誘電体37の鍔部38を紙面上上下方向から挟み込んで押圧し、誘電体37を保持している。   The support part 32 has a circumferential convex part 321 inside the annular shape. The convex portion 321 is in contact with the radio wave transmission unit 31 on the upper side surface 322. Further, the lower side surface 323 of the convex portion 321 is in contact with the flange portion 38 of the dielectric 37. The support portion 32 and the flange 33 hold the dielectric 37 by sandwiching and pressing the flange portion 38 of the dielectric 37 from above and below in the drawing.

支持部32とフランジ33により誘電体37を押圧する構成により、タンク内部と筐体10内部とが封止され、電波送信部31がタンク内の液体に浸漬することがない。言い換えれば、誘電体37は、電波送信部31を含む筐体10内の装置をタンク内の液体から保護する。また、誘電体37により、電波送信部31を含む筐体10内の装置を、タンクに印加される圧力から保護することができる。   With the configuration in which the dielectric 37 is pressed by the support portion 32 and the flange 33, the inside of the tank and the inside of the housing 10 are sealed, and the radio wave transmission portion 31 is not immersed in the liquid in the tank. In other words, the dielectric 37 protects the device in the housing 10 including the radio wave transmission unit 31 from the liquid in the tank. In addition, the dielectric 37 can protect the device in the housing 10 including the radio wave transmission unit 31 from the pressure applied to the tank.

●第2液面警報ユニット21
以下に、第2液面警報ユニット21の実施の1形態を説明する。
図1に示すように、第1液面警報ユニット11と第2液面警報ユニット21は、共通の導波管30に接続されている。液面が警報点に達している場合、第2液面警報ユニット21は、UI2に、その旨を表示する。使用者は、UI2を通じて、タンク内の液面の高さを把握することができる。
● Second liquid level alarm unit 21
Hereinafter, an embodiment of the second liquid level alarm unit 21 will be described.
As shown in FIG. 1, the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 are connected to a common waveguide 30. When the liquid level has reached the alarm point, the second liquid level alarm unit 21 displays that on the UI 2. The user can grasp the height of the liquid level in the tank through the UI 2.

第1液面警報ユニット11と第2液面警報ユニット21は、異なる液位を警報点として監視することが可能である。例えば、第1液面警報ユニット11は溢位液面警報ユニットとして、第2液面警報ユニット21は高位液面警報ユニットとして設定することができる。高位液面警報ユニットは、タンク内の液体が所定量を超えていることを予備的に警報するユニットである。溢位警報ユニットとは、高位液面警報ユニットの警報点を超えて、タンク内の液体の液面が溢れ出る限界にまで達していることを警報するユニットである。   The first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 can monitor different liquid levels as alarm points. For example, the first liquid level alarm unit 11 can be set as an overflow liquid level alarm unit, and the second liquid level alarm unit 21 can be set as a high liquid level alarm unit. The high liquid level alarm unit is a unit that preliminarily warns that the liquid in the tank exceeds a predetermined amount. The overflow alarm unit is a unit that warns that the liquid level of the liquid in the tank has reached the limit that overflows beyond the alarm point of the high liquid level alarm unit.

上述のように、高位液面警報装置1は、電波方式の第1液面警報ユニット11および第2液面警報ユニット21を用いて2点の警報点を監視することができる。   As described above, the high-level liquid level alarm device 1 can monitor two alarm points using the radio wave type first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21.

第2液面警報ユニット21は、故障時に備えて予備ユニットとして、通常使用時には非通電としてもよい。この場合、第2液面警報ユニット21は、第1液面警報ユニット11の故障を検知して動作を開始する。その際、第2液面警報ユニット21は、第1液面警報ユニット11が監視していた警報点の情報を共有して、当該警報点を監視することができる。第1液面警報ユニット11の故障は、例えば後述する校正機能により検知される。   The second liquid level alarm unit 21 may be a spare unit in case of failure, and may be de-energized during normal use. In this case, the second liquid level alarm unit 21 detects the failure of the first liquid level alarm unit 11 and starts operation. In that case, the 2nd liquid level alarm unit 21 can share the information of the alarm point which the 1st liquid level alarm unit 11 was monitoring, and can monitor the said alarm point. The failure of the first liquid level alarm unit 11 is detected by, for example, a calibration function described later.

なお、2個の液面警報ユニットが送受信する電波を区別できるような構成を備えていてもよい。例えば、2個の液面警報ユニットがそれぞれ異なる周波数の電波を送受信するように構成してもよい。また、2個の液面警報ユニットが電波を送受信するタイミングをあらかじめ定め、交互に送受信するようにしてもよい。さらに、2個の液面警報ユニットが他方の電波が送信されているか否かをそれぞれ判定し、他方のユニットが電波を送信していないときに自身の電波を送信するように構成してもよい。   In addition, you may provide the structure which can distinguish the electromagnetic wave which two liquid level alarm units transmit / receive. For example, two liquid level alarm units may be configured to transmit and receive radio waves having different frequencies. Alternatively, the timing at which the two liquid level alarm units transmit and receive radio waves may be determined in advance and transmitted and received alternately. Further, the two liquid level alarm units may each determine whether or not the other radio wave is transmitted, and may be configured to transmit its own radio wave when the other unit is not transmitting the radio wave. .

上述のような構成により、一方の液面警報ユニットの電波が他方の液面警報ユニットに干渉するのを防ぐことができる。   With the configuration as described above, it is possible to prevent radio waves from one liquid level alarm unit from interfering with the other liquid level alarm unit.

本実施の形態において、高位液面警報装置1が備える液面警報ユニットは2個であるが、液面警報ユニットが3個以上であってもよい。   In the present embodiment, the high liquid level alarm device 1 includes two liquid level alarm units, but the liquid level alarm units may be three or more.

また、本実施の形態においては、2個の液面警報ユニットが1個の導波管30に接続されている構成であったが、2個の液面警報ユニットがいずれも導波管を備える構成であってもよい。また、2個の液面警報ユニットが1個のホーンアンテナに接続されている構成であってもよい。   In the present embodiment, two liquid level alarm units are connected to one waveguide 30. However, each of the two liquid level alarm units includes a waveguide. It may be a configuration. Moreover, the structure by which two liquid level alarm units are connected to one horn antenna may be sufficient.

●液面警報ユニットの構成
図3に示すように、第1液面警報ユニット11は、発信部112と、受信部113と、判定部114と、選別部115と、を備える。また、第2液面警報ユニット21は、第1液面警報ユニットと同様に、発信部212と、受信部213と、判定部214と、選別部215と、を備える。すなわち、第1液面警報ユニット11と第2液面警報ユニット21の機能ブロックは、同一である。言い換えれば、第1液面警報ユニット11と第2液面警報ユニット21の回路構成は同一である。
Configuration of Liquid Level Alarm Unit As shown in FIG. 3, the first liquid level alarm unit 11 includes a transmission unit 112, a reception unit 113, a determination unit 114, and a selection unit 115. Moreover, the 2nd liquid level alarm unit 21 is provided with the transmission part 212, the receiving part 213, the determination part 214, and the selection part 215 similarly to the 1st liquid level alarm unit. That is, the functional blocks of the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 are the same. In other words, the circuit configurations of the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 are the same.

判定部114、214は、ユーザインタフェース2(以下、「UI2」という。)に接続されている。判定部114,214は、液面が警報点に達していることを、UI2を通じて使用者に通知する。   The determination units 114 and 214 are connected to the user interface 2 (hereinafter referred to as “UI2”). The determination units 114 and 214 notify the user through the UI 2 that the liquid level has reached the alarm point.

第1液面警報ユニット11と第2液面警報ユニット21の警報点は、ソフトウェア的に書き換え可能である。第1液面警報ユニット11および第2液面警報ユニット21は、それぞれの警報点を記憶した上位制御装置100に接続されている。上位制御装置100に記憶された警報点を書き換えることにより、物理的な設計変更を行うことなく各液面警報ユニット11、21の警報点を変更することができる。この構成により、警報を発する距離に応じて製品の大きさを決める必要がない。すなわち、装置の大量生産性が大幅に向上する。   The alarm points of the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 can be rewritten by software. The 1st liquid level alarm unit 11 and the 2nd liquid level alarm unit 21 are connected to the high-order control apparatus 100 which memorize | stored each alarm point. By rewriting the alarm points stored in the host controller 100, the alarm points of the liquid level alarm units 11 and 21 can be changed without changing the physical design. With this configuration, it is not necessary to determine the size of the product according to the distance at which an alarm is issued. That is, the mass productivity of the apparatus is greatly improved.

第1液面警報ユニット11と第2液面警報ユニット21の警報点は、上述のように上位制御装置100に記憶されていてもよいし、各液面警報ユニット11、21に記憶されていてもよい。   The alarm points of the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 may be stored in the host controller 100 as described above, or stored in each of the liquid level alarm units 11 and 21. Also good.

第1および第2液面警報ユニット11、21の警報点の変更は、手動で書き換えてもよいし、上位制御装置100により自動的に変更されるように構成してもよい。また、監視する警報点を周期的に変更してもよい。具体的には、1回目の判定においては液位A、2回目の判定においては液位Aとは異なる液位B、3回目の判定においては液位Aおよび液位Bとは異なる液位Cを警報点として液面判定を行い、4回目以降はこれを繰り返す。この場合、1つの液面警報ユニットで液位A、BおよびCの監視が可能である。この場合の警報点の周期的な変更は、上位制御装置100による自動的変更で容易に実現できる。   The change of the alarm points of the first and second liquid level alarm units 11 and 21 may be manually rewritten, or may be configured to be automatically changed by the host controller 100. Further, the alarm point to be monitored may be changed periodically. Specifically, the liquid level A in the first determination, the liquid level B different from the liquid level A in the second determination, and the liquid level C different from the liquid level A and the liquid level B in the third determination. The liquid level is determined using as a warning point, and this is repeated for the fourth and subsequent times. In this case, the liquid levels A, B and C can be monitored by one liquid level alarm unit. In this case, the periodic change of the alarm point can be easily realized by automatic change by the host control device 100.

このように、警報点が自動的に変更される構成により、1つの液面警報ユニットで複数の警報点を監視可能である。警報の種類は、高位液面警報および溢位警報に加えて、高位液面警報の警報点よりも液位の低い予告警報としてもよい。予告警報を発報可能とすることで、液位の監視をより確実に行うことができる。   In this way, a plurality of alarm points can be monitored by one liquid level alarm unit by the configuration in which the alarm points are automatically changed. The type of alarm may be a warning with a liquid level lower than the alarm point of the high liquid level alarm, in addition to the high liquid level alarm and overflow alarm. The liquid level can be monitored more reliably by enabling the advance warning to be issued.

また、警報点が自動的に変更される構成により、一方の第1液面警報ユニットが故障した場合にも、故障したユニットが監視すべき警報点を他方の液面警報ユニットにより監視することができる。例えば、第1液面警報ユニット11が故障したことを検知して、第2液面警報ユニット21は、第1液面警報ユニット11の警報点と第2液面警報ユニット21の警報点とを交互に判定する。第2液面警報ユニット21は、第1液面警報ユニット11の予備機として動作することができる。逆に、第1液面警報ユニット11は、第2液面警報ユニット21の予備機として動作することができる。   In addition, with the configuration in which the alarm point is automatically changed, even if one of the first liquid level alarm units fails, the alarm point to be monitored by the failed unit can be monitored by the other liquid level alarm unit. it can. For example, detecting that the first liquid level alarm unit 11 has failed, the second liquid level alarm unit 21 determines the alarm point of the first liquid level alarm unit 11 and the alarm point of the second liquid level alarm unit 21. Judge alternately. The second liquid level alarm unit 21 can operate as a spare machine for the first liquid level alarm unit 11. Conversely, the first liquid level alarm unit 11 can operate as a spare machine for the second liquid level alarm unit 21.

●第1および第2液面警報ユニットの動作
第1および第2液面警報ユニット11、21は、それぞれ一定の時間間隔で高位判定のための電波を発信する。各液面警報ユニットは、図示を省略された電波検知部により他の液面警報ユニットが電波を発信しているか否かを検知し、他の液面警報ユニットが電波を発信しているときには電波を発信しない。したがって、第1および第2液面警報ユニット11、21は、電波を交互に液面に向けて発信する。言い換えれば、第1および第2液面警報ユニット11、21は、時分割制御により1つのアンテナ(導波管も含む)で2点の警報点を監視している。
Operation of the first and second liquid level alarm units The first and second liquid level alarm units 11 and 21 respectively transmit radio waves for high level determination at regular time intervals. Each liquid level alarm unit detects whether another liquid level alarm unit is transmitting radio waves by a radio wave detection unit (not shown), and when other liquid level alarm units are transmitting radio waves, Do not send. Accordingly, the first and second liquid level alarm units 11 and 21 alternately transmit radio waves toward the liquid level. In other words, the first and second liquid level alarm units 11 and 21 monitor two alarm points with one antenna (including a waveguide) by time division control.

第1、第2の液面警報ユニット11、21は、他方の液面警報ユニットが電波を発信していないときに電波を発信するように、前記電波を発信するタイミングがあらかじめ定められていてもよい。このとき、各液面警報ユニットは、他方の液面警報ユニットが電波を発信しているか否かのステータスを共有する、ステータス共有機能を備える。このステータス共有機能は、複数実装された液面警報ユニット相互間における通信手段によって実現させる。具体的には、フォトカプラ等を用いた光学的結合方式、または絶縁トランスを用いた電磁的な結合方式により、他の液面警報ユニットが電波を発信しているかどうか判定する。   Even if the timing at which the first and second liquid level alarm units 11 and 21 transmit the radio wave is determined in advance so that the other liquid level alarm unit transmits the radio wave when the other liquid level alarm unit is not transmitting the radio wave. Good. At this time, each liquid level alarm unit has a status sharing function for sharing the status of whether or not the other liquid level alarm unit is transmitting radio waves. This status sharing function is realized by communication means between a plurality of installed liquid level alarm units. Specifically, it is determined whether another liquid level alarm unit is transmitting radio waves by an optical coupling method using a photocoupler or the like or an electromagnetic coupling method using an insulating transformer.

第1および第2液面警報ユニット11、21は、周波数分割制御により1つの導波管30で2点の警報点を監視してもよい。すなわち、第1液面警報ユニット11により導波管30に向かって発信された電波の周波数と、第2液面警報ユニット21により導波管30に向かって発信された電波の周波数が異なるように構成してもよい。この場合、第1および第2液面警報ユニット11、21により発信される電波は互いに干渉しないため、2つの液面警報ユニットは異なる警報点を同時に監視することができる。   The first and second liquid level alarm units 11 and 21 may monitor two alarm points with one waveguide 30 by frequency division control. That is, the frequency of the radio wave transmitted toward the waveguide 30 by the first liquid level alarm unit 11 and the frequency of the radio wave transmitted toward the waveguide 30 by the second liquid level alarm unit 21 are different. It may be configured. In this case, since the radio waves transmitted by the first and second liquid level alarm units 11 and 21 do not interfere with each other, the two liquid level alarm units can simultaneously monitor different alarm points.

●液面警報ユニットの選別処理
第1液面警報ユニット11および第2液面警報ユニット21は、受信した電波情報を液面判定に使用するかどうかを選別する選別部115を備える。選別部115による選別処理は、電波の送受信に伴って定期的に行われる。
Liquid Level Alarm Unit Selection Process The first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 include a selection unit 115 that selects whether or not the received radio wave information is used for liquid level determination. Sorting processing by the sorting unit 115 is periodically performed along with transmission / reception of radio waves.

図4に、第1液面警報ユニット11における選別処理のフローチャートを示す。なお、第2液面警報ユニット21のフローチャートは、第1液面警報ユニット11と同一のため省略した。   FIG. 4 shows a flowchart of the sorting process in the first liquid level alarm unit 11. The flowchart of the second liquid level alarm unit 21 is omitted because it is the same as that of the first liquid level alarm unit 11.

まず、第1液面警報ユニット11の発信部112は、液面に向かって電波を送出する(ステップS1)。次いで、受信部113は、反射した電波を受信する(ステップS2)。   First, the transmitter 112 of the first liquid level alarm unit 11 sends out radio waves toward the liquid level (step S1). Next, the receiving unit 113 receives the reflected radio wave (step S2).

第1液面警報ユニット11は、受信した電波に基づいて液位判定に用いる電波情報を算出する。電波情報とは、例えばFMCW方式におけるビート周波数である。また、電波情報は、パルス方式におけるパルス信号の時間情報であってもよい。ビート周波数とは、第1液面警報ユニット11から送信された電波の周波数と、液面から反射して返ってきた電波の周波数との差である。また、パルス信号の時間情報とは、第1液面警報ユニット11が液面に向かって定期的に発信するパルス状の電波が、液面で反射して第1液面警報ユニット11に返ってくるまでの時間である。   The first liquid level alarm unit 11 calculates radio wave information used for liquid level determination based on the received radio wave. The radio wave information is, for example, a beat frequency in the FMCW system. The radio wave information may be time information of a pulse signal in a pulse system. The beat frequency is the difference between the frequency of the radio wave transmitted from the first liquid level alarm unit 11 and the frequency of the radio wave reflected back from the liquid level. The time information of the pulse signal means that pulsed radio waves periodically transmitted from the first liquid level alarm unit 11 toward the liquid level are reflected on the liquid level and returned to the first liquid level alarm unit 11. It is time to come.

次いで、第1液面警報ユニット11は、上位制御装置100に保存されている過去の電波情報と、ステップS2で算出した現在の電波情報を比較する(ステップS3)。そして、比較結果が判定基準の範囲内かどうか判断する(ステップS4)。   Next, the first liquid level alarm unit 11 compares the past radio wave information stored in the host controller 100 with the current radio wave information calculated in step S2 (step S3). Then, it is determined whether or not the comparison result is within a determination criterion range (step S4).

ここで、過去に受信した電波情報は、受信した1回の電波に基づく電波情報を用いてもよいし、複数回の電波情報に基づいて算出した値を用いてもよい。   Here, the radio wave information received in the past may use radio wave information based on a single received radio wave, or may use a value calculated based on multiple times of radio wave information.

また、過去に受信した電波情報と現在の電波情報の比較の方法は、例えば差分であってもよいし、変化の割合であってもよい。   Further, the method of comparing the radio wave information received in the past and the current radio wave information may be, for example, a difference or a change rate.

判定基準は、過去に受信した電波情報に基づいて決定される範囲である。判定基準は、過去1回の電波情報に基づいて決定されてもよいし、複数回の電波情報に基づいて算出した値に基づいて決定されてもよい。例えば、判定基準は、過去複数回の判定情報の平均値に基づいて決定されてもよい。   The criterion is a range determined based on radio wave information received in the past. The determination criterion may be determined based on the past radio wave information or may be determined based on a value calculated based on a plurality of radio wave information. For example, the determination criterion may be determined based on an average value of determination information of a plurality of past times.

比較結果が判定基準の範囲内だった場合、第1液面警報ユニット11は、現在の電波情報を高位液面警報の判定データとして採用し(ステップS5)、判定データに基づいて高位液面判定処理を行う(ステップS6)。高位液面判定処理に使用した電波情報は、次に受信される電波情報の選別に使用するため、上位制御装置100に保存される。その後、ステップS1の処理に戻る。   If the comparison result is within the range of the determination criterion, the first liquid level alarm unit 11 adopts the current radio wave information as determination data for the high level liquid level alarm (step S5), and determines the high level level based on the determination data. Processing is performed (step S6). The radio wave information used for the high-level liquid level determination process is stored in the host controller 100 for use in sorting radio wave information received next. Thereafter, the process returns to step S1.

比較結果が判定基準の範囲外だった場合、第1液面警報ユニット11は、高位液面判定処理は行わずにステップS1の処理に戻る(ステップS7)。この電波情報は、上位制御装置100には保存されず、破棄される。   When the comparison result is outside the range of the determination criterion, the first liquid level alarm unit 11 returns to the process of step S1 without performing the high liquid level determination process (step S7). This radio wave information is not stored in the host controller 100 but is discarded.

なお、上述の説明においては過去の電波情報を上位制御装置100に保存した。しかし、各液面警報ユニット11、21が情報を保存可能な格納部を有し、過去の電波情報が格納部に保存されるように構成されていてもよい。   In the above description, past radio wave information is stored in the host control device 100. However, each liquid level alarm unit 11 and 21 may have a storage unit capable of storing information, and the past radio wave information may be stored in the storage unit.

このように、過去に受信した電波情報と著しく異なる特異値が受信された場合には、現在の電波情報を高位液面判定処理に用いないように選別する。この選別処理により、液面以外の構造物による反射や、他の液面警報ユニットからの電波との干渉による誤検知を低減することができる。   As described above, when a singular value significantly different from the radio wave information received in the past is received, the current radio wave information is selected so as not to be used for the high level liquid level determination process. This sorting process can reduce reflection by structures other than the liquid level and false detection due to interference with radio waves from other liquid level alarm units.

●高位液面警報装置1の校正機能
高位液面警報装置1は、電波により基準位置を判定可能な基準物を設置し、運用上常に基準位置と判定位置を比較校正する機能を有するように構成することができる。
この機能を実現するには、例えば、第1および第2液面警報ユニット11、21に対して予め位置を定められた基準物をタンク内空間に設置する。基準物としては、例えば、高位液面警報装置1の測定方向に直交する反射面を持つ平板状物体を用いることができる。平板状物体の形状は適宜である。
第1および第2液面警報ユニット11、21に対する基準物の位置、すなわち基準位置は、上位制御装置等に記憶させておく。
● Calibration function of high liquid level alarm device 1 The high liquid level alarm device 1 is configured to have a reference object that can determine the reference position by radio waves and to constantly calibrate the reference position and the reference position for operation. can do.
In order to realize this function, for example, a reference object whose position is previously determined with respect to the first and second liquid level alarm units 11 and 21 is installed in the tank internal space. As the reference object, for example, a flat object having a reflection surface orthogonal to the measurement direction of the high liquid level alarm device 1 can be used. The shape of the flat object is appropriate.
The position of the reference object with respect to the first and second liquid level alarm units 11 and 21, that is, the reference position is stored in the host controller or the like.

基準物は、タンク内の第1、第2液面警報ユニット11、21の検知範囲内に配置する。配置の形態としては、例えば導波管30に基準物を設置することもできる。基準物が導波管30に設置されていることにより、高位液面警報装置1を設置するだけで、基準物をタンク内に配置することができる。すなわち、基準物を高位液面警報装置1と独立して設置する場合と比較して、タンク内に基準物を設置する作業が不要になる。   The reference object is disposed within the detection range of the first and second liquid level alarm units 11 and 21 in the tank. As an arrangement form, for example, a reference object can be installed in the waveguide 30. Since the reference object is installed in the waveguide 30, the reference object can be disposed in the tank only by installing the high liquid level alarm device 1. That is, as compared with the case where the reference object is installed independently of the high liquid level alarm device 1, the work of installing the reference object in the tank becomes unnecessary.

また、導波管30そのものが基準物であってもよい。すなわち、第1液面警報ユニット11および第2液面警報ユニット21は、導波管30の下端を基準位置とし、導波管30の下端で反射する電波により判定してもよい。   The waveguide 30 itself may be a reference object. That is, the first liquid level alarm unit 11 and the second liquid level alarm unit 21 may make the determination based on the radio wave reflected from the lower end of the waveguide 30 with the lower end of the waveguide 30 as a reference position.

第1および第2液面警報ユニット11、21は、それぞれユニットの基準物に対する実際の位置を定期的に判定し、基準位置と比較する。判定位置と基準位置が異なる場合、高位液面警報装置1は、判定位置と基準位置に基づいて液面判定の結果を校正する。判定位置と基準位置が大きく異なる場合、高位液面警報装置1は、UI2を通じてアラームを発し、第1、第2液面警報ユニット11、21が正しく動作していない可能性があることを使用者に通知する。   The first and second liquid level alarm units 11 and 21 periodically determine the actual position of each unit relative to the reference object and compare it with the reference position. When the determination position and the reference position are different, the high level liquid level alarm device 1 calibrates the result of the liquid level determination based on the determination position and the reference position. If the determination position and the reference position are significantly different, the high level liquid level alarm device 1 issues an alarm through the UI 2 and indicates that the first and second liquid level alarm units 11 and 21 may not be operating correctly. Notify

1 高位液面警報装置
11 第1液面警報ユニット
21 第2液面警報ユニット
30 導波管
112 発信部
113 受信部
114 選別部
115 判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High liquid level alarm apparatus 11 1st liquid level alarm unit 21 2nd liquid level alarm unit 30 Waveguide 112 Transmitting part 113 Receiving part 114 Sorting part 115 Determination part

本発明にかかる高位液面警報装置は、電波方式により液面の高さを判定する液面警報ユニットを備え、液面警報ユニットは、液面警報ユニットに向かって反射された現在の電波情報を定期的に受信する受信部と、電波から算出された現在の電波情報に基づいて液面の高さが所定の高さに達したか否かの判定動作を行う判定部と、前記現在の電波情報と、過去に受信した電波から算出された過去の電波情報と、を比較して判定部が判定動作を行うか否かを決定する選別部とを有し、現在の電波情報は、次の電波情報が受信されるときに、判定動作が行われるか否かを決定するのに使用されるThe high level liquid level alarm device according to the present invention includes a liquid level alarm unit that determines the height of the liquid level by a radio wave method, and the liquid level alarm unit displays the current radio wave information reflected toward the liquid level alarm unit. A receiving unit for periodically receiving , a determining unit for determining whether or not the liquid level has reached a predetermined height based on current radio wave information calculated from radio waves, and the current radio wave information and, by comparing the radio wave information of past calculated from the radio wave received in the past, the determination unit is closed and a sorting unit that determines whether or not to perform the determination operation, a current radio wave information, It is used to determine whether or not a determination operation is performed when the next radio wave information is received .

本発明にかかる高位液面警報装置は、電波方式により液面の高さを判定する液面警報ユニットを備え、液面警報ユニットは、液面警報ユニットに向かって反射された現在の電波情報を定期的に受信する受信部と、電波から算出された現在の電波情報に基づいて液面の高さが所定の高さに達したか否かの判定動作を行う判定部と、前記現在の電波情報と、過去に受信した電波から算出された過去の電波情報と、を比較して、判定部が判定動作を行うか否かを決定する選別部と、を有し、現在の電波情報は、次の電波情報が受信されるときに、判定動作が行われるか否かを決定するのに使用され、選別部は過去に受信した電波に基づいて判定基準を決定し、判定部は、比較の結果が判定基準の範囲内であるときは判定動作を行い、比較の結果が判定基準の範囲外であるときは判定動作を行わないThe high level liquid level alarm device according to the present invention includes a liquid level alarm unit that determines the height of the liquid level by a radio wave method, and the liquid level alarm unit displays the current radio wave information reflected toward the liquid level alarm unit. A receiving unit for periodically receiving, a determining unit for determining whether or not the liquid level has reached a predetermined height based on current radio wave information calculated from radio waves, and the current radio wave Information and past radio wave information calculated from radio waves received in the past, and a determination unit that determines whether or not the determination unit performs the determination operation. It is used to determine whether or not a determination operation is performed when the next radio wave information is received , the selection unit determines a determination criterion based on the previously received radio wave, and the determination unit When the result is within the criteria range, the judgment operation is performed and the comparison result is judged. It does not perform determination operation when the reference is outside the scope of.

Claims (9)

電波方式により液面の高さを判定する液面警報ユニットを備え、
前記液面警報ユニットは、
前記液面警報ユニットに向かって反射された電波を定期的に受信する受信部と、
前記電波から算出された現在の電波情報に基づいて前記液面の高さが所定の高さに達したか否かの判定動作を行う判定部と、
前記現在の電波情報と、過去に受信した電波から算出された過去の電波情報と、を比較して、前記判定部が前記判定動作を行うか否かを決定する選別部と、
を有する、高位液面警報装置。
Equipped with a liquid level alarm unit that determines the height of the liquid level by radio wave method,
The liquid level alarm unit is
A receiver that periodically receives radio waves reflected toward the liquid level alarm unit;
A determination unit that performs an operation of determining whether the height of the liquid level has reached a predetermined height based on current radio wave information calculated from the radio wave;
A selection unit that compares the current radio wave information with past radio wave information calculated from radio waves received in the past and determines whether the determination unit performs the determination operation;
A high level alarm device.
前記選別部は過去に受信した電波に基づいて判定基準を決定し、前記判定部は、前記比較の結果が前記判定基準の範囲内であるときは前記判定動作を行い、前記比較の結果が前記判定基準の範囲外であるときは前記判定動作を行わない、請求項1記載の高位液面警報装置。   The selection unit determines a determination criterion based on radio waves received in the past, and the determination unit performs the determination operation when the comparison result is within the range of the determination criterion, and the comparison result is The high level alarm device according to claim 1, wherein the determination operation is not performed when it is out of a determination criterion range. 前記選別部は、前記過去の電波情報の平均値に基づいて判定基準を定める、請求項2記載の高位液面警報装置。   The high-level liquid level alarm device according to claim 2, wherein the selection unit determines a determination criterion based on an average value of the past radio wave information. 前記電波情報は、ビート周波数である、請求項1乃至3のいずれかに記載の高位液面警報装置。   The high level alarm device according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio wave information is a beat frequency. 前記電波情報は、パルス方式におけるパルス信号の時間情報である、請求項1乃至3のいずれかに記載の高位液面警報装置。   The high level liquid level alarm device according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio wave information is time information of a pulse signal in a pulse system. 前記液面警報ユニットが発信する電波を前記液面に向かって伝搬する導波管を有する、請求項1乃至5のいずれかに記載の高位液面警報装置。   The high level liquid level alarm device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a waveguide that propagates radio waves transmitted from the liquid level alarm unit toward the liquid level. 前記液面警報ユニットが発信する電波を前記液面に向かって伝搬するホーンアンテナを有する、請求項1乃至5のいずれかに記載の高位液面警報装置。   The high level liquid level alarm device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a horn antenna that propagates radio waves transmitted from the liquid level alarm unit toward the liquid level. 前記液面警報ユニットを複数備える、請求項1乃至7のいずれかに記載の高位液面警報装置。   The high liquid level alarm device according to any one of claims 1 to 7, comprising a plurality of the liquid level alarm units. 1個の前記液面警報ユニットが正しく動作していないとき、別の前記液面警報ユニットは、前記1個の液面警報ユニットが警報を発する液面の高さにおいて警報を発する、請求項8記載の高位液面警報装置。   9. When one said liquid level alarm unit is not operating correctly, another said liquid level alarm unit issues an alarm at the level of the liquid level at which said one liquid level alarm unit issues an alarm. The high level alarm device described.
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