特許ウォッチ

公開番号2024132245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023042953
出願日2023-03-17
発明の名称波検出装置
出願人日本精機株式会社
代理人弁理士法人坂本国際特許商標事務所
主分類G01F 23/2962 20220101AFI20240920BHJP(測定;試験)
要約【課題】検出精度が良好な波検出装置を提供する。
【解決手段】本開示は、液体に接触する伝搬体10と、伝搬体10を振動させる圧電素子20と、圧電素子20を制御し伝搬体10を伝搬する波を検出して波の伝搬時間を計測する制御部30と、を備えた波検出装置であって、制御部30は、圧電素子20に伝搬時間の起点となる起点振動を発生させる送信回路31と、起点振動が伝搬体10を伝搬し圧電素子20に返ってくる反射波の信号を圧電素子20の電圧変動により検出する受信回路32と、受信回路32が検出した信号に基づいて伝搬時間を計測する演算回路34と、を備え、受信回路32は、入力信号を増幅する増幅回路と、増幅回路が出力した信号から特定の周波数成分を取り出すフィルタ回路と、を備え、増幅回路は、入力信号のうちの正電圧側及び負電圧側の一方側の信号を主として出力するために、出力信号を正電圧側又は負電圧側へオフセットする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
液体に接触する伝搬体と、前記伝搬体を振動させる圧電素子と、前記圧電素子を制御し前記伝搬体を伝搬する波を検出して前記波の伝搬時間を計測する制御部と、を備えた波検出装置であって、
前記制御部は、前記圧電素子に前記伝搬時間の起点となる起点振動を発生させる送信回路と、前記起点振動が前記伝搬体を伝搬し前記圧電素子に返ってくる反射波の信号を前記圧電素子の電圧変動により検出する受信回路と、前記受信回路が検出した信号に基づいて前記伝搬時間を計測する演算回路と、を備え、
前記受信回路は、入力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路が出力した信号から特定の周波数成分を取り出すフィルタ回路と、を備え、
前記増幅回路は、入力信号のうちの正電圧側及び負電圧側の一方側の信号を主として出力するために、出力信号を正電圧側又は負電圧側へオフセットする
ことを特徴とする波検出装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記増幅回路は、非反転入力端子に入力された入力信号のうちの負電圧側の信号を主として出力するために、出力信号を正電圧側へオフセットし、
前記フィルタ回路は、反転入力端子に入力された入力信号を、波形の基線の位置が出力電圧範囲内で下限値に近づくようにオフセットして出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の波検出装置。
【請求項３】
前記受信回路は、前記フィルタ回路が出力した信号を二値化して前記演算回路へ出力する二値化回路を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の波検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記演算回路が計測する前記伝搬時間に基づいて、前記液体の液面位置、前記液体の種類、前記液体の溶液濃度、及び前記伝搬体に付着した前記液体の液滴のいずれかを検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の波検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、波検出装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、伝搬体を伝搬する波の伝搬時間を計時して伝搬体が接触する液体の状態（液面の位置、液種、溶液濃度、液滴）を検出する波検出装置が開示されている。そして、波検出装置の回路構成は、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－６８８４０号公報
特開２０１６－１３８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの波検出装置は、波を検出する検出精度において改善の余地があった。
【０００５】
そこで、本開示は、検出精度が良好な波検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、液体に接触する伝搬体と、前記伝搬体を振動させる圧電素子と、前記圧電素子を制御し前記伝搬体を伝搬する波を検出して前記波の伝搬時間を計測する制御部と、を備えた波検出装置であって、前記制御部は、前記圧電素子に前記伝搬時間の起点となる起点振動を発生させる送信回路と、前記起点振動が前記伝搬体を伝搬し前記圧電素子に返ってくる反射波の信号を前記圧電素子の電圧変動により検出する受信回路と、前記受信回路が検出した信号に基づいて前記伝搬時間を計測する演算回路と、を備え、前記受信回路は、入力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路が出力した信号から特定の周波数成分を取り出すフィルタ回路と、を備え、前記増幅回路は、入力信号のうちの正電圧側及び負電圧側の一方側の信号を主として出力するために、出力信号を正電圧側又は負電圧側へオフセットする。
【０００７】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様の波検出装置であって、前記増幅回路は、非反転入力端子に入力された入力信号のうちの負電圧側の信号を主として出力するために、出力信号を正電圧側へオフセットし、前記フィルタ回路は、反転入力端子に入力された入力信号を、波形の基線の位置が出力電圧範囲内で下限値に近づくようにオフセットして出力する。
【０００８】
本発明の第３の態様は、上記第２の態様の波検出装置であって、前記受信回路は、前記フィルタ回路が出力した信号を二値化して前記演算回路へ出力する二値化回路を備える。
【０００９】
本発明の第４の態様は、上記第１の態様から上記第３の態様のいずれかの波検出装置であって、前記制御部は、前記演算回路が計測する前記伝搬時間に基づいて、前記液体の液面位置、前記液体の種類、前記液体の溶液濃度、及び前記伝搬体に付着した前記液体の液滴のいずれかを検出する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、検出精度が良好な波検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許