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公開番号2025050539
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023159390
出願日2023-09-25
発明の名称レベル計
出願人株式会社キーエンス
代理人弁理士法人森本国際特許事務所
主分類G01F 23/284 20060101AFI20250328BHJP(測定;試験)
要約【課題】容器に収容される収容物のレベルについて、正しくレベルを測定することが可能なレベル計を提供する。
【解決手段】レベル計は、分布決定部と、抽出部と、候補決定部と、表示部とを有する。分布決定部は、測定信号が反射したことによる反射信号の受信強度に基づいて、レベル計からの距離に対する反射信号の受信強度分布を決定する。候補決定部は、抽出部によって受信強度分布からピーク位置とピーク強度との組み合わせを複数抽出して、複数のピーク候補として決定する。表示部は、複数のピーク候補のそれぞれに対応する測定値と、受信強度に関する受信強度目盛り890を含む候補確認画面822a、822b、822c、822d、822eを表示する。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
容器に収容される収容物のレベルを測定するレベル計において、
前記レベルを測定するための測定信号を送信する送信回路と、前記測定信号が反射したことによる反射信号を受信する受信回路と、を備える送受信部と、
前記受信回路が受信した前記反射信号の受信強度に基づいて、前記レベル計からの距離に対する前記反射信号の受信強度分布を決定する分布決定部と、
前記分布決定部により決定される前記受信強度分布からピーク位置およびピーク強度を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出される前記ピーク位置に基づいて、前記収容物の距離または前記レベルに関する測定値を決定する測定値決定部と、
前記分布決定部により決定される前記受信強度分布から、前記抽出部によって前記ピーク位置と前記ピーク強度との組み合わせを複数抽出して、複数のピーク候補として決定する候補決定部と、
前記候補決定部で決定された、複数の前記ピーク候補のそれぞれに対応する前記測定値および前記受信強度に関する情報を表示する表示部と、
を備えるレベル計。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記表示部に表示された複数の前記ピーク候補のいずれかが対象ピークとして選択されると、前記測定値決定部は、前記対象ピーク以外の前記ピーク候補を前記受信強度分布から除去して、前記対象ピークに基づいて前記収容物の距離または前記レベルを決定して前記収容物に関する前記測定値とする、
請求項１のレベル計。
【請求項３】
前記対象ピークが選択された後、前記表示部は前記ピーク候補として、前記対象ピークに対応する前記測定値および前記受信強度に関する情報を表示する、請求項２のレベル計。
【請求項４】
前記対象ピークが選択された後、前記対象ピークに関する情報を消去することが可能な、請求項２のレベル計。
【請求項５】
前記表示部は、複数の前記ピーク候補のそれぞれに対応する前記測定値および前記受信強度に関する情報を表示する際に、前記受信強度の安定性を表示する、請求項１のレベル計。
【請求項６】
前記対象ピークが選択された後、前記対象ピークと、前記受信強度分布に基づいて測定環境に関する診断が行われ、前記表示部は、前記診断の結果に応じて、前記レベルの測定環境に関するサジェストメッセージを表示する、請求項１のレベル計。
【請求項７】
前記対象ピークが選択された後、前記対象ピークと、前記受信強度分布に基づいて測定環境に関する診断が行われ、前記測定値決定部は、前記診断の結果に応じて、前記収容物の距離または前記レベルに関する測定値を決定するために必要な設定の最適化を実行する、請求項１のレベル計。
【請求項８】
前記測定値決定部は、前記診断の結果の分類に対応して予め定められた設定を適用することで、前記収容物の距離または前記レベルに関する測定値を決定するために必要な設定の最適化を実行する、請求項７のレベル計。
【請求項９】
前記表示部に、前記レベルの測定条件に関する質問が表示され、前記質問に対して入力された回答に基づいて、前記収容物の距離または前記レベルに関する測定値を決定するために必要な設定の最適化が実行される、請求項１のレベル計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容物のレベルを測定するレベル計に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
液体、粉体、粒体などの、流動性を持つ物質を貯留する容器において、物質の界面の高さ、すなわちレベル（液面レベル、粉体上面レベルなど）を測定するレベル計が用いられることがある。特許文献１に記載のレベル計は、パルス信号が入力されるプローブを備えており、プローブに入力されたパルスと、測定対象で反射したパルスとに基づいてレベルを測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－００２０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レベル計の種類によっては、容器に収容された収容物のレベルの測定のために、プローブを用いることなく、レベル計から収容物に向けて電波などの信号が送信されることがある。レベル計は、送信された信号と、収容物の界面で反射した信号とに基づいて、レベルを測定することができる。
【０００５】
しかしながら、容器の内部には、収容物の界面以外にも信号を反射する要素が存在することがある。例えば、容器内に、収容物を攪拌するための撹拌機が設けられている場合は、撹拌機が信号を反射することがある。容器が例えば大型のタンクである場合には、タンク内で作業者が作業を行うためのハシゴが設けられている場合がある。タンク内のハシゴも信号を反射することがある。また、収容物が信号を透過させやすい物質（油など）の場合は、信号が収容物を透過して、容器の底で信号が反射することもある。
【０００６】
収容物の界面以外にも信号を反射する要素が存在していると、レベル計は、収容物の界面で反射した信号と、それ以外の信号とを区別しなければ、正しく収容物のレベルを測定することができない。
【０００７】
上記の問題に鑑み、本発明は、容器に収容される収容物のレベルについて、正しくレベルを測定することが可能なレベル計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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る実施形態の一例としてのレベル計は、容器に収容される収容物のレベルを測定するレベル計において、レベルを測定するための測定信号を送信する送信回路と、測定信号が反射したことによる反射信号を受信する受信回路と、を備える送受信部と、受信回路が受信した反射信号の受信強度に基づいて、レベル計からの距離に対する反射信号の受信強度分布を決定する分布決定部と、分布決定部により決定される受信強度分布からピーク位置およびピーク強度を抽出する抽出部と、抽出部により抽出されるピーク位置に基づいて、収容物の距離またはレベルに関する測定値を決定する測定値決定部と、分布決定部により決定される受信強度分布から、抽出部によってピーク位置とピーク強度との組み合わせを複数抽出して、複数のピーク候補として決定する候補決定部と、候補決定部で決定された、複数のピーク候補のそれぞれに対応する測定値および受信強度に関する情報を表示する表示部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、反射信号の受信強度分布から抽出される、複数のピーク候補が表示部に表示される。これらのピーク候補には、収容物のレベルに対応するピークと、収容物以外の要素に対応するピークが含まれる。ピーク候補から、収容物のレベルに対応するピークが選択されることにより、レベル計は収容物の界面で反射した信号と、それ以外の信号とを区別して、正しくレベルを測定することが可能となる。またレベル計は、受信強度分布と、収容物のレベルに対応するピークとに基づいて、収容物のレベルに関する測定値を決定するために必要な、測定条件の設定を最適に設定することができる。測定条件の設定が最適に設定されることにより、レベル計は、レベルが正しく測定される状態を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
レベル計を示す斜視図。
レベル計の断面図。
収容物を収容する容器にレベル計が取り付けられた状態を示す図。
レベル計の構成要素間の関係の一例を概略的に示すブロック図。
レーダー制御部および送受信部の構成の一例を示す図。
測定信号と反射信号との関係を示す図。
複数のピークが発生した場合の受信強度分布を示すグラフ。
レベル計の状態遷移を示す図。
メニュー画面を示す図。
アジャスト機能におけるレベル計の状態遷移を示す図。
最適化モードにおける処理の流れを示すフロー図。
診断結果に応じた設定内容を例示する図。
限定モードにおける処理の流れを示すフロー図。
アジャストモード選択画面を示す図。
ウェイト画面を示す図。
候補選択メッセージを示す図。
候補確認画面を示す図。
周囲信号の影響が大きい場合のサジェストメッセージを示す図。
近距離測定限界の算出結果確認画面を示す図。
近距離測定限界の算出結果が好ましくない場合のサジェストメッセージを示す図。
最適化処理の開始確認画面を示す図。
最適化完了画面を示す図。
ラーニング実行結果有無の表示画面を示す図。
ラーニング実行結果の消去要否確認画面を示す図。
ラーニングの実行確認画面を示す図。
距離に関する数値入力画面を示す図。
ラーニング完了画面を示す図。
レベル計の別例を示す斜視図。
現在値表示画面の別例を示す図。
候補確認画面の別例を示す図。
最適化完了画面の別例を示す図。
レベル計のさらなる別例を示す斜視図。
アジャスト機能における遠隔制御器の表示部の画面遷移を示す図。
限定モードにおける遠隔制御器の表示部の画面遷移を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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