JPH0616088B2 - 液面高さ計測装置 - Google Patents

液面高さ計測装置

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JPH0616088B2
JPH0616088B2 JP188185A JP188185A JPH0616088B2 JP H0616088 B2 JPH0616088 B2 JP H0616088B2 JP 188185 A JP188185 A JP 188185A JP 188185 A JP188185 A JP 188185A JP H0616088 B2 JPH0616088 B2 JP H0616088B2
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義男 堀川
和昭 木村
博雄 菅井
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284Electromagnetic waves
    • G01F23/292Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G01F23/2921Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
    • G01F23/2928Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels using light reflected on the material surface

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、予め定められた変調信号で変調される測距光
を用いて被検液面の高さを計測する液面高さ計測装置に
関するものである。
従来の技術 従来、この種の液面高さ測定装置は、例えば、第4図に
示すような原油タンク1内の被検液面S(以下単に液面
Sと略称する)の高さを測定するのに用いられている。
この第4図において、液面高さ計測装置は、予め定めら
れた変調信号で変調される測距光を発生する光波測距部
2と、測距光出入射用の対物光学手段3と、光波測距部
2からの測距光を対物光学手段3に伝送させる光ファイ
バー4を備えている。そして、対物光学手段3は、原油
タンク1の上壁1a内にブラケット5を介して取り付けら
れている。
このような液面高さ計測装置においては、所定波長の測
距光を光波測距部2で発生させると、この測距光は、光
ファイバー4を介して対物光学手段3まで伝送されて此
れから液面Sに向けて照射される。この照射された測距
光が液面Sで反射して反射光となり、この反射光が対物
光学手段3および光ファイバー4を介して光波測距部2
に戻される。この光波測距部2は、測距光の変調信号に
対する前記反射光の時間遅れを演算して、液面Sの高さ
Hを表示する。
発明が解決しようとする問題点 ところで、上述した対物光学手段3は、此れの対物レン
ズ(図示せず)の光軸が液面Sに対して垂直になるよう
に原油タンク1の上壁1aに取り付けられるが、この取付
けは、原油タンク1内に原油が入っていない状態で行な
われる。この様な原油タンク1は内部に原油6が貯蔵さ
れると変形し、その変形量は原油6の貯蔵量によって変
化する。そして、この変形量は原油タンク1の大きさに
よっても異なる。すなわち、原油タンク1が小さい場合
には、原油6の貯蔵による原油タンク1の変形量が小さ
いので、この変形により対物光学手段3が傾くようなこ
とはない。
しかし、原油タンク1が大型化すると、原油タンク1の
測壁1bが内部に貯蔵される原油6によって第5図に示す
如く側方に大きく湾曲変形させられ、上壁1aが偏平化す
る方向に比較的大きく変形させられる。したがって、こ
の場合には、対物光学手段3が第5図に示す如く大きく
傾くこととなる。この結果、測距光を対物光学手段3か
ら液面Sに向けて照射しても、液面Sからの反射光は対
物光学手段3側に向かわないため、この反射光を対物光
学手段3の対物レンズで受光して、上述した液面Sの高
さHを計測することは不可能となり問題となっている。
また、対物光学手段3と光伝送手段である光ファイバー
4を接続し、これらを原油タンク1内に支持させる場
合、光ファイバー4の配設状態や外部振動等によって
は、対物光学手段3の重心が光ファイバー4自体の重さ
によりずれることが考えられる。そして、この重心のず
れが生じると、対物光学手段3の指向方向が液面Sに対
して垂直な(正常な)方向とならず、液面Sの高さHの
計測が不可能となる虞れもある。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の構成は、光波測距
部からの測距光を、対物光学手段から被検液面に照射
し、該被検液面からの反射光を再び前記対物光学手段で
受けると共に、前記光波測距部で前記測距光と前記反射
光の時間遅れから前記被検面の高さを計測する液面高さ
計測装置において、 前記対物光学手段を、前記測距光を前記被検液面に向け
て垂直に照射するための対物レンズの焦点に結像させる
リレーレンズを内蔵する対物光学ユニットと前記対物レ
ンズを内蔵する補助光学ユニットとから構成し、前記焦
点からの光が前記対物レンズによって前記被検液面に垂
直な平行光束とされて前記被検液面に向かうように、前
記補助光学ユニットを前記焦点を中心として相対回動変
位させる懸垂支持機構により前記対物光学ユニットに連
結したことを特徴とする。
作 用 上記構成とすることにより、例えば、原油タンクの上壁
が変形したとしても、該原油タンクの上壁に一体的に取
り付けられた対物光学手段は、対物光学ユニットと補助
光学ユニットとから構成され、しかも、補助光学ユニッ
トは対物光学ユニットに懸垂支持機構にて連結されてい
るので、原油タンクの上壁の変形に伴い、対物光学ユニ
ットが回動しても、補助光学ユニットは回動せず正常な
姿勢を保つこととなり、補助光学ユニットを経て液面に
照射した光は、該液面に対して垂直に反射して対物光学
手段に向かうので該液面の高さは正確にして確実に計測
されることとなる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。
第1図ないし第3図において、対物光学手段21は、対物
光学ユニット22と補助光学ユニット23とから成ってい
る。対物光学ユニット22は、プリズム40、対物レンズ24
を内蔵する上ケース25と、リレーレンズ26を内蔵する下
ケース27と、上ケース25と下ケース27とを一体的に連結
する連結環28等から構成されている。補助光学ユニット
23は、対物レンズ29と、該対物レンズ29を内蔵保持する
ケース30とから構成されている。そして、補助光学ユニ
ット23は、懸垂支持機構の一種である後述するジンバル
機構31にて対物光学ユニット22に一体的に連結されてお
り、リレーレンズ26の焦点32は、対物レンズ29の焦点と
一致している。このため、対物光学ユニット22と補助光
学ユニット23とが共に液面S(図示せず)に対して垂直
な方向に向くときは、第1図に示す如く、焦点32からの
光を受ける対物レンズ29はその光を液面Sに垂直に出射
させ、かつ、液面Sからの垂直な反射光を入射する如く
配設されている。
対物光学ユニット22の下端部近傍には、第2図に示す如
く、左右方向に2個の円錐状の突起33が焦点32の同一水
平面内に形成されており、該突起33は、中間リング34に
形成された2個の円錐状の凹部35に夫々係合している。
また、中間リング34の前後方向には2個の円錐状の突起
36が焦点32と同一水平面内に形成されており、該突起36
は、補助光学ユニット23の上端部近傍に形成された2個
の円錐状の凹部37に夫々係合している。これらの突起3
3,36、凹部35,37、中間リング34等でジンバル機構31が
構成されている。すなわち、左右方向に対物光学ユニッ
ト22が回動したときは、突起36と凹部37との係合部を支
点として対物光学ユニット22と中間リング34とが回動
し、補助光学ユニット23は回動せず正常の姿勢を保つこ
ととなる。また、前後方向に対物光学ユニット22が回動
したときは、突起33と凹部35との係合部を支点として対
物光学ユニット22が回動するのみで、補助光学ユニット
23は、中間リング34と共に回動せず、やはり、正常の姿
勢を保つこととなる。したがって、対物光学ユニット22
が焦点32を中心としてどのような方向に回動しても補助
光学ユニット23は回動せず、常に正常な姿勢を保つこと
となる。
なお、図において、38は光ファイバーであり、測距光を
発光させる発光ダイオード、反射光を受光する受光ダイ
オード、前記発光ダイオードに変調信号を出力し、且
つ、前記受光ダイオードからの出力信号を入力する演算
処理制御回路等を内蔵する光波測距部(図示せず)から
の測距光を対物光学手段21内に伝送し、39は、反射光を
対物光学手段21から光波測距部へ伝送するための光ファ
イバーである。
以上が本実施例の構成であるが、次に作用を説明する。
光波測距部から発光させられた測距光は、光ファイバー
38を経て対物光学ユニット22内に入り、プリズム40にて
反射され、対物レンズ24、リレーレンズ26を経て焦点32
にて結像する。焦点32を経た測距光は、補助光学ユニッ
ト23内の対物レンズ29を経て液面(図示せず)に垂直に
照射する。液面からの反射光は該液面から垂直に反射し
て対物レンズ29を経て焦点32を通り、リレーレンズ26、
対物レンズ24を通過してプリズム40にて反射し、光ファ
イバー39内を通って光波測距部へ戻る。此れにより液面
の高さを計測することとなる。
今、対物光学ユニット22が取付けられる原油タンク(図
示せず)等の上壁が変形して第3図に示す如く、対物光
学ユニット22が角度θだけ回動した場合、該回動は焦点
32を中心として行なわれ、かつ、補助光学ユニット23
は、ジンバル機構31の作用により不動であるので、対物
光学ユニット22内に入った測距光は、該対物光学ユニッ
ト22の回動前の状態時と同様に、対物レンズ24、リレー
レンズ26、焦点32を通り、対物レンズ29を経て液面を垂
直に照射する。そして、液面からの反射光は、該液面か
ら垂直に反射して対物レンズ29を経て焦点32を通ること
となり、対物光学ユニット22の回動にもかかわらず、該
対物光学ユニット22の回動前の状態時と同様に、光ファ
イバー39を通って光波測距部へ戻る。すなわち、対物光
学ユニット22が取り付けられる原油タンク等の上壁が変
形して該対物光学ユニット22が回動しても平常時と同様
に液面高さが測定できる。
発明の効果 以上述べた如く、本発明によれば、対物光学手段を支持
する原油タンクの内部上壁等が変形しても、被検液面の
高さを正確にして確実に計測することが可能となるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は、本発明の一実施例を示すもの
で、第1図は要部の断面正面図、第2図は第1図のII−
II線に沿う断面図、第3図は作用を説明するための要部
の断面正面図、第4図および第5図は従来例を示すもの
で、第4図は平常時の説明図、第5図は異常時の説明図
である。 2……光波測距部、3……対物光学手段、 21……対物光学手段、22……対物光学ユニット、 23……補助光学ユニット、26……リレーレンズ、 29……対物レンズ、31……ジンバル機構、 32……焦点、33,36……突起、 34……中間リング、35,37……凹部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光波測距部からの測距光を、対物光学手段
    から被検液面に照射し、該被検液面からの反射光を再び
    前記対物光学手段で受けると共に、前記光波測距部で前
    記測距光と前記反射光の時間遅れから前記被検面の高さ
    を計測する液面高さ計測装置において、 前記対物光学手段を、前記測距光を前記被検液面に向け
    て垂直に照射するための対物レンズの焦点に結像させる
    リレーレンズを内蔵する対物光学ユニットと前記対物レ
    ンズを内蔵する補助光学ユニットとから構成し、前記焦
    点からの光が前記対物レンズによって前記被検液面に垂
    直な平行光束とされて前記被検液面に向かうように、前
    記補助光学ユニットを前記焦点を中心として相対回動変
    位させる懸垂支持機構により前記対物光学ユニットに連
    結したことを特徴とする液面高さ計測装置。
JP188185A 1983-07-30 1985-01-09 液面高さ計測装置 Expired - Lifetime JPH0616088B2 (ja)

Priority Applications (4)

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JP188185A JPH0616088B2 (ja) 1985-01-09 1985-01-09 液面高さ計測装置
US06/816,581 US4692023A (en) 1983-07-30 1986-01-06 Optical adapter for a light-wave rangefinder
EP19860400030 EP0191658B1 (en) 1985-01-09 1986-01-08 Liquid level height-measuring apparatus
DE8686400030T DE3662729D1 (en) 1985-01-09 1986-01-08 Liquid level height-measuring apparatus

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JPS61161479A JPS61161479A (ja) 1986-07-22
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716151A (en) * 1995-01-11 1998-02-10 Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha Coating tool

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5257090A (en) * 1991-11-27 1993-10-26 United Technologies Corporation Laser diode liquid-level/distance measurement
US6040897A (en) * 1998-04-29 2000-03-21 Laser Technology, Inc. Remote sensor head for laser level measurement devices
JP2011145157A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Yamatake Corp 振動センサ
CN107443643B (zh) * 2017-08-31 2023-12-19 杭州奥普特光学有限公司 一种镜片单体的自动浇注装置和浇注方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305036B2 (de) * 1973-02-02 1975-02-13 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg Anordnung zum Messen der Füllstandshöhe bei Tankerschiffen
WO1983003135A1 (en) * 1982-03-04 1983-09-15 Jackson, David, Alfred Fluid level sensing apparatus
JPS6031072A (ja) * 1983-07-30 1985-02-16 Tokyo Optical Co Ltd 光波距離計用光学アダプタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716151A (en) * 1995-01-11 1998-02-10 Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha Coating tool

Also Published As

Publication number Publication date
EP0191658B1 (en) 1989-04-05
DE3662729D1 (en) 1989-05-11
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EP0191658A1 (en) 1986-08-20

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