JP2017062117A - Liquid level detection device - Google Patents
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Abstract
【課題】表面波および内部伝搬波のばらつきを抑制し、部品点数の増加を抑え、組立作業性に優れた液面位置検出装置を提供すること。
【解決手段】液体に浸るように容器70に設けられ表面波W1を伝搬する伝搬体20と、伝搬体20に振動を与えるとともに反射した表面波W1を検出する圧電素子51が設けられた振動発生検出手段50と、表面波W1の反射時間から液面位置を算出する位置検出手段60とを備える液面位置検出装置10である。伝搬体20は圧電素子51を収納する素子収納部30を備える。圧電素子51に当接する弾性部材35と、弾性部材35の傾斜面36bに当接するスペーサー36と、スペーサー36を介して圧電素子51を素子収納部30に押圧する押圧部材37と、を備える。押圧部材37に設けた第一の係合部37aと素子収納部30に設けた第二の係合部30aが係合する。
【選択図】 図3
Disclosed is a liquid level position detection device that suppresses variations in surface waves and internal propagation waves, suppresses an increase in the number of parts, and is excellent in assembling workability.
Vibration generation is provided that is provided in a container 70 so as to be immersed in a liquid and propagates a surface wave W1, and a piezoelectric element 51 that applies vibration to the propagation body 20 and detects the reflected surface wave W1. The liquid level position detection device 10 includes a detection unit 50 and a position detection unit 60 that calculates a liquid level position from the reflection time of the surface wave W1. The propagating body 20 includes an element storage unit 30 that stores the piezoelectric element 51. An elastic member 35 that contacts the piezoelectric element 51, a spacer 36 that contacts the inclined surface 36 b of the elastic member 35, and a pressing member 37 that presses the piezoelectric element 51 against the element storage portion 30 via the spacer 36. The first engagement portion 37 a provided on the pressing member 37 and the second engagement portion 30 a provided on the element storage portion 30 are engaged.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、超音波を利用し、タンク内の液体の液面を検出する液面位置検出装置に関する。 The present invention relates to a liquid level position detection device that detects the liquid level of a liquid in a tank using ultrasonic waves.
液面位置検出装置には、タンク内の液面にフロートを浮かべて液面位置を検出する装置や、タンク内に超音波伝搬体を配置し、液体中の部分を伝搬する表面波の速度と、気体中の部分を伝搬する表面波の速度の差を利用して液面位置を検出する装置がある。このような超音波を利用した液面位置検出装置が各種提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The liquid level position detection device includes a device that detects the liquid level by floating the liquid level in the tank, and a surface wave velocity that propagates through the part in the liquid by placing an ultrasonic wave propagation body in the tank. There is an apparatus for detecting the position of a liquid surface by utilizing a difference in velocity of surface waves propagating through a portion in gas. Various liquid surface position detection devices using such ultrasonic waves have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の液面位置検出装置では、金属製の超音波伝搬体を長手方向が上下になるようにタンク内に配置し、超音波伝搬体の上端部に設けた超音波振動子を振動させる。液体接触部分を伝搬する表面波の速度が、液体から露出する露出部分を伝搬する表面波の速度よりも遅くなることを利用して液面位置が検出される。しかし、超音波伝搬体が金属製であるため、液体接触部分を伝搬する表面波の速度と露出部分を伝搬する表面波の速度が、略同じになり、液面位置の検出精度が悪くなる。この対策として、合成樹脂製の伝搬体を使用した技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In the liquid level position detection device of Patent Document 1, a metal ultrasonic wave propagating body is arranged in a tank so that its longitudinal direction is up and down, and an ultrasonic vibrator provided at the upper end of the ultrasonic wave propagating body is vibrated. . The liquid surface position is detected by utilizing the fact that the velocity of the surface wave propagating through the liquid contact portion is slower than the velocity of the surface wave propagating through the exposed portion exposed from the liquid. However, since the ultrasonic wave propagating body is made of metal, the velocity of the surface wave propagating through the liquid contact portion and the velocity of the surface wave propagating through the exposed portion are substantially the same, and the detection accuracy of the liquid surface position is deteriorated. As a countermeasure, a technique using a propagation body made of synthetic resin has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
特許文献2の液面位置検出装置では、合成樹脂製の伝搬体は、長手方向が上下になるようにタンク内に配置されている。伝搬体の上面に設けられた圧電素子を振動させ、伝搬体の表面に表面波を発生させる。伝搬体の下端で反射した表面波が、圧電素子に戻ってくるまでの時間を計測する。液体接触部分を伝搬する表面波の速度が、液体から露出する露出部分を伝搬する表面波の速度よりも遅くなることを利用して液面位置が検出される。圧電素子は、伝搬体の上面に固定部材により押しつけられるように配置されている。 In the liquid level position detection apparatus of Patent Document 2, the synthetic resin-made propagation body is arranged in the tank so that the longitudinal direction is up and down. A piezoelectric element provided on the upper surface of the propagating body is vibrated to generate a surface wave on the surface of the propagating body. The time until the surface wave reflected by the lower end of the propagating body returns to the piezoelectric element is measured. The liquid surface position is detected by utilizing the fact that the velocity of the surface wave propagating through the liquid contact portion is slower than the velocity of the surface wave propagating through the exposed portion exposed from the liquid. The piezoelectric element is disposed so as to be pressed against the upper surface of the propagation body by a fixing member.
しかしながら、前述の液面検出装置は、伝搬体に圧電素子を均一に押圧できていない場合、表面波および内部伝搬波の計測時間がばらつく虞があり、改善の余地があった。また、圧電素子を固定するためにビス締めされる蓋などを用いる構造が一般的であった。したがって部品点数の増加や製造工程の複雑化に伴い、製品および製造工程のコストが高くなるという問題があった。 However, in the above-described liquid level detection device, there is a possibility that the measurement time of the surface wave and the internal propagation wave may vary when the piezoelectric element cannot be uniformly pressed against the propagation body, and there is room for improvement. In addition, a structure using a lid that is screwed to fix the piezoelectric element is common. Accordingly, there has been a problem that the cost of the product and the manufacturing process is increased as the number of parts is increased and the manufacturing process is complicated.
本発明は、伝搬体の上端部に圧電素子を配置し、超音波を利用して液面を検出する液面位置検出装置において、表面波および内部伝搬波のばらつきを抑制し、部品点数の増加を抑え、組立作業性に優れた液面位置検出装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a liquid surface position detecting device that uses a ultrasonic wave to detect a liquid surface by arranging a piezoelectric element at the upper end of a propagating body, thereby suppressing variations in surface waves and internal propagation waves and increasing the number of components. An object of the present invention is to provide a liquid level position detection device that suppresses the above and has excellent assembly workability.
本発明の液面位置検出装置10は、液体80に浸るように容器70に設けられ表面波W1を伝搬する伝搬体20と、伝搬体20に振動を与えるとともに反射した表面波W1を検出する圧電素子51が設けられた振動発生検出手段50と、圧電素子51で検出された信号から表面波W1の反射時間を計測して液面81の位置を算出する位置検出手段60とを備える液面位置検出装置10であって、伝搬体20と一体的に形成され、一端側に圧電素子51を収納する素子収納部30と、圧電素子51が素子収納部30と当接する面の裏面に当接する弾性部材35と、弾性部材35が圧電素子51と当接する面の裏面と当接するスペーサー36と、スペーサー36と弾性部材35を介して圧電素子51を素子収納部30に押圧する押圧部材37と、を備え、スペーサー36は、一対の対向する突部36aの中間点36dに向かって傾斜するとともに押圧部材37と当接する傾斜面36bを設け、
押圧部材37に、素子収納部30と係合するための第一の係合部37aを備え、素子収納部30に、第一の係合部37aと係合するための第二の係合部30aを、備えたものである。
The liquid surface
The pressing
また、スペーサー36は、弾性部材35との接触面(当接する面)36cの裏面に窪み36eを備えたことを特徴とする。
Further, the
また、第一の係合部37aは腕部37bを備えた係止片であり、第二の係合部30aは溝部30bと連通する貫通孔であることを特徴とする。
The first
スペーサーに傾斜面を設けたことによって、対向する二つの傾斜面が押圧部材の位置決め部となり、押圧部材を取り付ける際に、圧電素子上方の適切な箇所にスペーサーの位置を調整する事ができる。これにより、押圧部材が圧電素子の適切な箇所を適切な強さで押圧する事ができるため、振動伝達強度を確保し、表面波および内部伝搬波の計測時間のばらつきを抑制する事ができる。押圧部材を固定する専用部材が不要となるため、部品点数が削減でき、ひいては製品コスト低減の点で優位性がある。 By providing the inclined surface on the spacer, the two inclined surfaces facing each other serve as a positioning portion for the pressing member, and when the pressing member is attached, the position of the spacer can be adjusted at an appropriate location above the piezoelectric element. Thereby, since the pressing member can press an appropriate portion of the piezoelectric element with an appropriate strength, it is possible to secure vibration transmission strength and suppress variations in measurement time of the surface wave and the internal propagation wave. Since a dedicated member for fixing the pressing member is not necessary, the number of parts can be reduced, and as a result, there is an advantage in terms of reducing product cost.
スペーサーの弾性部材と当接する面の裏面に窪みを備えることによって、スペーサー成形直後の収縮等によるスペーサー自体の歪みを抑制できるため、スペーサーの接触面を弾性部材に均一に押しつけることができる。したがって、振動伝達強度を確保し、表面波および内部伝搬波の計測時間のばらつきを抑制する事ができる。 By providing a recess on the back surface of the spacer that contacts the elastic member, distortion of the spacer itself due to shrinkage or the like immediately after forming the spacer can be suppressed, so that the contact surface of the spacer can be uniformly pressed against the elastic member. Therefore, it is possible to ensure the vibration transmission intensity and suppress variations in the measurement time of the surface wave and the internal propagation wave.
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、液面位置検出装置10は、容器70に貯留された液体80の液面81の位置を検出する装置である。容器70は、例えば燃料タンクであり、液体80は、例えばガソリンである。ガソリンの使用、給油に伴い、液面81の位置は上下に移動する。なお、容器70は燃料タンクに限定されず、液体80を貯留できれば一般的な容器であってもよい。また、液体80はガソリンに限定されず、アルコール等の燃料や水等でもよく、いずれの液体であっても差し支えない。
As shown in FIG. 1, the liquid level
液面位置検出装置10は、液体80に浸るように設けられ超音波を伝搬する伝搬体20と、この伝搬体20に設けられ伝搬体20に振動を与えるとともに反射した超音波を検出する圧電素子51が設けられた振動発生検出手段50と、圧電素子51で検出された信号から超音波の反射時間を計測して液面位置を算出する位置検出手段60とを備える。
The liquid surface
伝搬体20の上端部には、圧電素子51を収納する素子収納部30が設けられている。素子収納部30は、その外周部分に溝部30bと接続された貫通孔(第二の係合部)30aを備え(図3参照)、この素子収納部30の収納空間31と連通するように形成され回路基板41を収納する基板収納部40を備える。基板収納部40は鍔部42を一体的に備え、この鍔部42は締結部材43によって容器70に締結されている。
At the upper end of the propagating
伝搬体20は、樹脂材料からなる。樹脂材料は、例えばポリフェニレンスルファイド(PPS)である。伝搬体20の材料をPPSとすることで、超音波(表面波W1、内部伝搬波W2)を良好に伝搬することができる。なお、樹脂材料はPPSに限定されず、超音波を伝搬できれば他の一般的な樹脂であっても差し支えない。
The propagating
また、伝搬体20は、上下に長い四角柱形状であり、その途中に切り欠いた溝21を備えている。この溝21は、内部伝搬波を反射する内部伝搬波反射部22を備えている。なお、実施例では伝搬体20の形状を四角柱としたが、これに限定されず、円柱、三角柱等、上下に長い柱形状であれば他の形状であっても差し支えない。
The propagating
振動発生検出手段50は、圧電素子51と、圧電素子51を駆動させる信号を送信する回路と、圧電素子で検出した信号を受信する回路とから構成され、これらの回路は回路基板41に実装されている。
The vibration generation detecting means 50 includes a
圧電素子51は、伝搬体20に表面波W1と内部伝搬波W2を発生させるとともに、表面波W1と内部伝搬波W2を検出するために、伝搬体20の端部まで溝21が設けられていない表面(表面そのものと表面から伝搬体20の厚さよりも短い所定の深さまでの領域とを含む)の主面23から圧電素子51の一部が迫り出すように配置されている。圧電素子51は、伝搬体20に振動を与え、伝搬体20の主面23に表面波W1を発生させるとともに、伝搬体20の内部に内部伝搬波W2を発生させる。さらに圧電素子51は、主面23の下端24で反射された表面波W1と、内部伝搬波反射部22で反射された内部伝搬波W2とを検出し電圧に変換する。なお、表面波W1としては、レイリー波、漏洩レイリー波及び横波型弾性表面波(SH−SAW)等があり、内部伝搬波W2としては、横波がある。
The
振動発生では、位置検出手段60が所定周期で出力する駆動信号によって、振動発生検出手段50の圧電素子51に電圧が加えられ、圧電素子51が駆動する。結果、上述した表面波W1及び内部伝搬波W2を発生する。
In vibration generation, a voltage is applied to the
振動検出では、反射した表面波W1及び反射した内部伝搬波W2によって、圧電素子51から出力信号が出力される。結果、出力信号が位置検出手段60に送られ、液面の位置が算出される。
In vibration detection, an output signal is output from the
なお、実施例では、位置検出手段60を回路基板41に実装された回路としたが、これに限定されず、位置検出手段60を基板収納部40の外部に配置された外部装置に設けても差し支えない。
In the embodiment, the position detection means 60 is a circuit mounted on the
次に、液面81の高さを算出する基本原理を説明する。概略を説明すると、液面81の高さは、表面波W1の伝搬時間T1と内部伝搬波W2の伝搬時間T2から求められる。以下、詳細に説明する。
Next, the basic principle for calculating the height of the
表面波W1の伝搬時間T1は、位置検出手段60が駆動信号を出力した時点t1から表面波W1が発生し、伝搬体20の下端24で反射した表面波W1を圧電素子51で検出して位置検出手段60が出力信号を受信した時点t2までの時間である。
The propagation time T1 of the surface wave W1 is the position where the surface wave W1 is generated from the time t1 when the position detection means 60 outputs the drive signal, and the surface wave W1 reflected by the
内部伝搬波W2の伝搬時間T2は、位置検出手段60が駆動信号を出力した時点t1から内部伝搬波W2が発生し、伝搬体20の内部伝搬波反射部22で反射した内部伝搬波W2を圧電素子51で検出して位置検出手段60が出力信号を受信した時点t3までの時間である。
The propagation time T2 of the internal propagation wave W2 is that the internal propagation wave W2 is generated from the time point t1 when the position detection means 60 outputs the drive signal, and the internal propagation wave W2 reflected by the internal propagation
表面波W1は、伝搬体20が液体80に浸かった部分では、伝搬体20(主面23)を進む速度が遅くなる。このため、容器70内の液面が高い位置にあるほど、T1が大きくなる。内部伝搬波W2は、伝搬体20の内部を進むため、伝搬体20が液体80に浸かっている部分に影響されずにT2の値が定まる。
In the surface wave W1, the speed of traveling through the propagating body 20 (main surface 23) is slow at the portion where the propagating
内部伝搬波W2の伝搬時間T2から、位置検出手段60のメモリ等に記憶した温度条件を参照し、伝搬体20の温度を求める。伝搬体20の温度に基づいて、表面波W1の伝搬時間T1の温度補正を行う。伝搬時間T1の温度補正を行った値から、位置検出手段60のメモリ等に記憶した情報を参照し、液面81の高さを算出する。
なお、実施例では温度補正の式については言及しないが、予め決められた補正係数等を考慮して位置検出手段60によって演算し、温度補正を行うものとする。
The temperature of the propagating
In the embodiment, the temperature correction formula is not mentioned, but it is assumed that the temperature correction is performed by the position detection means 60 in consideration of a predetermined correction coefficient.
次に、液面位置検出装置10の要部について説明する。
図1〜図4に示すように、液面位置検出装置10は、上下に長い伝搬体20と、圧電素子51が収納された素子収納部30と、回路基板41が収納された基板収納部40とを備える。
Next, the main part of the liquid level
As shown in FIGS. 1 to 4, the liquid level
伝搬体20は、上部に素子収納部30を一体的に備える。素子収納部30は、側面視で伝搬体20の主面23から一部が迫り出すように形成された底面部32と、この底面部32から垂直方向に延設された壁部33とを有する。圧電素子51は、側面視で主面23から一部が迫り出すとともに、底面部32の上面に密着し、底面部32を介して主面23の垂直方向に振動を与えるように配置されている。
The propagating
壁部33のうち、迫り出し側の壁部33aは、主面23よりも外側(図左側)に位置する。壁部33のうち、迫り出し側と反対側の壁部33bは、伝搬体20の主面23と反対側の裏面25よりも内側(図左側)に位置する。圧電素子51の迫り出し側の端部51aは、主面23よりも外側(図左側)に位置する。圧電素子51の迫り出し側と反対側の端部51bは、反対側の裏面25よりも内側(図左側)に位置する。圧電素子51の端部51bが裏面25から迫り出さないように配置することで、裏面25にノイズとなる表面波が発生することを防止し、表面波W1を主面23側にのみ良好に発生させることができる。なお、圧電素子51の端部51bが裏面25から迫り出さないように配置されれば、壁部33の迫り出し側と反対側の壁部33bが、伝搬体20の裏面25よりも外側(図右側)に位置してもよい。
Of the
底面部32及び圧電素子51は、主面23から一部が迫り出す領域S1を有する。このため、圧電素子51の中央部を主面23の延長線上に配置することができ、表面波W1を良好に発生させることができる。さらに、伝搬体20は樹脂材料からなるので、液体接触部分を伝搬する表面波W1の速度と露出部分を伝搬する表面波W1の速度の差を大きくし、液面81(図1参照)の検出精度を向上させることができる。
The
圧電素子51は、例えば、主面23と垂直に振動するすべり素子からなる。圧電素子51の振動は、底面部32を介して伝搬体20の主面23に付与され、主面23に表面波W1が発生する。また、伝搬体20の内部には、内部伝搬波W2が発生する。圧電素子51は、主面23の下端24(図1参照)で反射した表面波W1及び内部伝搬波反射部22(図1参照)で反射した内部伝搬波W2を検出する検出部としての機能も有する。
The
また、伝搬体20の上部に素子収納部30が一体的に設けられているので、圧電素子51を密閉された素子収納部30の収納空間31内に配置して圧電素子51への液体の接触を防止できる。
Further, since the
素子収納部30の収納空間31には、底面部32の上面にオイル、グリス、接着剤等からなり空気層を遮断するための干渉部材34が設けられ、この干渉部材34上に圧電素子51が設けられ、この圧電素子51を覆うようにゴム等の弾性部材35が設けられ、弾性部材35上に合成樹脂材のスペーサー36が設けられる。
In the
スペーサー36は、弾性部材35の上部に配置され、押圧部材37で圧電素子51側に付勢される。また、スペーサー36は、一対の突部36aを備えている。突部36aは一対の対向する突部の中間点36dに向かう傾斜面36bを備えている。押圧部材37組付時に、二つの傾斜面36bが適正な位置となるようにスペーサー36が圧電素子51の上方を移動する。さらに、スペーサー36は、接触面36cの裏面に窪み36eを複数備えている。この窪み36eを設けることで、スペーサー36の成形後の歪を抑制し、弾性部材35との接触面36cを平坦にできるため、弾性部材35を略均一な押圧力で抑えることができる。なお、収納空間31の幅を圧電素子51とスペーサー36に対応させ、スペーサー36の移動を制限し、二つの傾斜面36bを押圧部材37の位置決め部としても差し支えない。
The
押圧部材37は、金属材からなる板ばね部材であり、素子収納部30の上部38に配置されている。図8に示すように、押圧部材37は、腕部37bから連なる係止片(第一の係合部)37aを備えており、素子収納部30に設けた溝部30bの上部から腕部37bを差込み、係止片37aが、溝部30bと連通して接続され素子収納部30の側面を貫通する貫通孔(第二の係合部)30aの圧電素子51側に係止することによって嵌合固定される。
The pressing
圧電素子51は、伝搬体20の上面(素子収納部30の底面部32)に振動面が接触している。押圧部材37を取り付ける際に、対向する二つの傾斜面36bと押圧部材37の位置関係を元にスペーサー36の位置を調整することで、圧電素子51上方の適切な箇所にスペーサー36を配置することができる。したがって、押圧部材37を取り付ける時点でスペーサー36の位置が僅かにずれていた場合であっても、傾斜面36bによってスペーサー36の位置が適切な箇所へ移動し調節される。また、取り付け後は押圧部材37によってスペーサー36の位置ずれが防止される。さらに、押圧部材37で弾性部材35を直接押さないため、平坦面を有するスペーサー36を介して弾性部材35が圧電素子51を均一に押圧することができる。
The vibration surface of the
また、圧電素子51は、伝搬体20と対向する面の裏面(図3の上側の面)51cに第一の通電部51eと第一の非通電部51fと、伝搬体20と対向する面(図3の下側の面)51dに第二の通電部51gと第二の非通電部51hとを備えている(図6,図7参照)。第一の通電部51e,第二の通電部51gは例えばニッケルメッキによってメッキ処理されている。なお、第一の非通電部51fと第二の非通電部51hとは、メッキ処理が施されていない。
In addition, the
スペーサー36が押圧部材37で付勢されることで、圧電素子51が底面部32に押圧されるので、周囲環境の温度変化によって生じる圧電素子51の取付部の精度誤差を吸収し、圧電素子51を底面部32に隙間なく押しつけることができる。このため、周囲環境の温度が変化した場合でも、伝搬体20からの表面波W1を圧電素子51で検出し、液面位置の検出精度を向上させることができる。
When the
振動発生検出手段50は、圧電素子51と、図示せぬ送信回路及び受信回路を実装した回路基板41とを備え、圧電素子51に接続された第一,第二のリード端子52,53が回路基板41に接続されている。弾性部材35には、第一,第二のリード端子52,53を回避する切り欠き35aが形成され、第一,第二のリード端子52,53はスペーサー36の外側(例えば、図3右側の突部36aの両脇)に配置されている。
The vibration
また、第一,第二のリード端子52,53は同形状であり、圧電素子51を保持する例えばコの字状の保持部52a,53aを備えている。保持部52aはメッキ処理が施された第一の通電部51eと接触する接触部52a1と、第二の非通電部51hと接触する接触部52a2を備えている。保持部53aは、図7に示すように、メッキ処理が施された第二の通電部51gと接触する接触部53a2と、第一の非通電部51fと接触する接触部53a1を備えている。第二の非通電部51h及び第一の非通電部51fは、メッキ処理が施されていないため、第一のリード端子52と第二の通電部51g、第二のリード端子53と第一の通電部51eとの間に電気的な絶縁作用を介在させることができる。これにより、第一のリード端子52は51c面のみに通電し、第二のリード端子53は51d面にのみ通電させることができるため51c、51d間に電位差を設けることができる。
したがって、メッキ処理の有無箇所によって、第一,第二のリード端子52,53が同じ形状であっても、圧電素子51に電流を流すことができる。
The first and
Therefore, even if the first and
また、第一,第二のリード端子52,53は圧電素子51と回路基板41の中間部分に屈曲部52b,53bを備えており、製造時や使用環境下における振動や熱膨張による第一,第二のリード端子52,53の変形が生じた場合であっても、圧電素子51の保持部52a,53aや回路基板41に加わる応力を緩和することができる。
The first and
基板収納部40は、樹脂材料からなる。樹脂材料は、例えばポリアセタール(POM)である。基板収納部40及び鍔部42を構成する材料をポリアセタール(POM)とすることで、基板収納部40及び鍔部42の材料を素子収納部30の材料よりも安価で靭性が高い材料とすることができる。結果、装置全体を安価にし、且つ容器70への取付強度を向上させることができる。
The
基板収納部40は、素子収納部30の収納空間31と連通し、回路基板41を収納するための収納空間44を備える。基板収納部40の開口部は、図示せぬシール部材を介してカバー部材45によって覆われている。このため、素子収納部30の開口部もカバー部材45で密閉される状態となる。カバー部材45は、締結部材45aによって基板収納部40に締結されている。なお、カバー部材45を基板収納部40に接着しても差し支えない。
The
容器70の上面と基板収納部40との間は、シール部材46によってシールされている。シール部材46は、Oリングであるが、シールできれば他の部材であってもよい。また、素子収納部30の上部38には、係止片39が設けられている。
A
図2、図5に示すように、基板収納部40には、組み付け用切り欠き部47が形成されている。素子収納部30は、素子収納部30の係止片39を組み付け用切り欠き部47に通して回転することで、基板収納部40へ組み付けられる。素子収納部30の下部にはフランジ部39aが形成されており、フランジ部39aと基板収納部40との間のシール部材48によってシールされる。シール部材48は、Oリングである。基板収納部40は、係止片39とOリング48によって挟持して固定された状態となる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
伝搬体20には、圧電素子51を配置するための素子収納部30が一体的に成形され、素子収納部30には、シール部材48を介して回路基板41を収納する基板収納部40が備えられ、基板収納部40の開口部がカバー部材45で覆われる。このため、圧電素子51が密閉された素子収納部30の収納空間31に配置されることになり、気密性を確保し、圧電素子51及び回路基板41への液体の接触を防止することができる。
The propagating
なお、本発明は上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことはもちろんである。例えば、実施例では素子収納部30に設けた溝部30bの上部から腕部37bを差込み、係止片(第一の係合部)37aによって貫通孔(第二の係合部)30aと嵌合固定したが、素子収納部30の外周部に押圧部材37の腕部37bを沿え、素子収納部30の外側から係止片37aを貫通孔30aに嵌合固定しても差し支えない。また、素子収納部30の外周部に突部(第一の係合部)を設け、押圧部材37の腕部37bに貫通孔(第二の係合部)を設け、突部と貫通孔によって嵌合固定しても差し支えない。
Although the present invention has been described by way of example in the configuration of the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and various other configurations can be used without departing from the spirit of the present invention. Of course, it is possible to improve the design and change the design. For example, in the embodiment, the
本発明は、容器に貯留された液体の液面位置を計測する液面位置検出装置に好適である。 The present invention is suitable for a liquid surface position detection device that measures the liquid surface position of a liquid stored in a container.
10 液面位置検出装置
20 伝搬体
21 溝
22 内部伝搬波反射部
23 主面
30 素子収納部
30a 貫通孔(第二の係合部)
30b 溝部
32 底面部
33 壁部
35 弾性部材
36 スペーサー
36a 突部
36b 傾斜面
36c 接触面
36d 一対の対向する突部の中間点
36e 窪み
37 押圧部材
37a 係止片(第一の係合部)
37b 腕部
37c 押圧片
39 係止片
39a フランジ部
40 基板収納部
41 回路基板
42 鍔部
43 締結部材
47 切り欠き部
48 シール部材
50 振動発生検出手段
51 圧電素子
51a 端部
51b 端部
51c 面(伝搬体と対向する面の裏面)
51d 面(伝搬体と対向する面)
51e 第一の通電部
51f 第一の非通電部
51g 第二の通電部
51h 第二の非通電部
52 第一のリード端子
52a 保持部
52a1 接触部
52a2 接触部
52b 屈曲部
53 第二のリード端子
53a 保持部
53a1 接触部
53a2 接触部
53b 屈曲部
60 位置検出手段
70 容器
80 液体
81 液面
DESCRIPTION OF
51d surface (surface facing the propagator)
51e
Claims (3)
前記伝搬体に振動を与えるとともに反射した表面波を検出する圧電素子が設けられた振動発生検出手段と、
前記圧電素子で検出された信号から表面波の反射時間を計測して液面位置を算出する位置検出手段とを備える液面位置検出装置において、
前記伝搬体と一体的に形成され、一端側に前記圧電素子を収納する素子収納部と、
前記圧電素子が前記素子収納部と当接する面の裏面に当接する弾性部材と、
前記弾性部材が前記圧電素子を当接する面の裏面と当接するスペーサーと、
前記スペーサーと前記弾性部材を介して前記圧電素子を前記素子収納部に押圧する押圧部材と、を備え、
前記スペーサーは、一対の対向する突部の中間点に向かって傾斜するとともに前記押圧部材と当接する傾斜面を設け、
前記押圧部材に、前記素子収納部と係合するための第一の係合部を備え、
前記素子収納部に、前記第一の係合部と係合するための第二の係合部を、
備えることを特徴とする液面位置検出装置。 A propagating body that is provided in a container so as to be immersed in a liquid and propagates a surface wave;
Vibration generation detecting means provided with a piezoelectric element that applies vibration to the propagating body and detects reflected surface waves;
In a liquid level position detection device comprising position detection means for calculating a liquid level position by measuring a reflection time of a surface wave from a signal detected by the piezoelectric element,
An element storage unit that is formed integrally with the propagation body and stores the piezoelectric element at one end;
An elastic member that contacts the back surface of the surface where the piezoelectric element contacts the element housing;
A spacer that contacts the back surface of the surface on which the elastic member contacts the piezoelectric element;
A pressing member that presses the piezoelectric element against the element housing portion via the spacer and the elastic member;
The spacer is provided with an inclined surface that inclines toward an intermediate point between a pair of opposed protrusions and contacts the pressing member;
The pressing member includes a first engaging portion for engaging with the element storage portion,
A second engagement portion for engaging with the first engagement portion in the element storage portion,
A liquid level position detecting device comprising:
The said 1st engaging part is a latching piece provided with the arm part, and said 2nd engaging part is a through-hole connected with a groove part, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Liquid level position detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015186155A JP2017062117A (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Liquid level detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2015186155A JP2017062117A (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Liquid level detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017062117A true JP2017062117A (en) | 2017-03-30 |
Family
ID=58430056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015186155A Pending JP2017062117A (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Liquid level detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017062117A (en) |
-
2015
- 2015-09-22 JP JP2015186155A patent/JP2017062117A/en active Pending
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