JP2002243441A - Tilt sensor - Google Patents

Tilt sensor

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JP2002243441A
JP2002243441A JP2001033859A JP2001033859A JP2002243441A JP 2002243441 A JP2002243441 A JP 2002243441A JP 2001033859 A JP2001033859 A JP 2001033859A JP 2001033859 A JP2001033859 A JP 2001033859A JP 2002243441 A JP2002243441 A JP 2002243441A
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Japan
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sensor
liquid level
light
axis
liquid
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JP2001033859A
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Japanese (ja)
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Takahiro Shoda
隆博 荘田
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、X軸及びY軸の2方向での傾
斜を精度良く検出できる傾斜センサを提供する。 【解決課題】 この傾斜センサは、液体11を入れたセ
ンサ容器12の上下面に平行な面内における直交2軸
(XY軸)の交点を外れたそれぞれの軸上の位置に、2
つの光学式液面レベルセンサ13,14を配置し、セン
サ容器12のX軸方向及びY軸方向からの傾きを検出す
るように構成される。2つの光学式液面レベルセンサ1
3,14は、それぞれ、センサ容器12に収納される液
体11とは異なる屈折率を有し、矩形状の横断面の大き
さが、液中に配置される一端側から空気中に配置される
他端側に向かって次第に小さくなるように形成される中
実棒状の導光体を、液面レベルを検出するセンシング部
とするものである。
(57) [Problem] To provide a tilt sensor capable of accurately detecting tilt in two directions of an X axis and a Y axis with a simple structure. A tilt sensor is provided at a position on each axis deviating from an intersection of two orthogonal axes (XY axes) in a plane parallel to the upper and lower surfaces of a sensor container 12 containing a liquid 11.
Two optical liquid level sensors 13 and 14 are arranged to detect the inclination of the sensor container 12 from the X-axis direction and the Y-axis direction. Two optical liquid level sensors 1
Each of the liquid crystals 3 and 14 has a refractive index different from that of the liquid 11 stored in the sensor container 12, and has a rectangular cross section whose size is arranged in the air from one end side arranged in the liquid. A solid rod-shaped light guide formed so as to become gradually smaller toward the other end is used as a sensing unit for detecting a liquid level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、容器に収容された
液体の液面レベルを光学的に検出することによって当該
容器の傾きを検出する傾斜センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tilt sensor for detecting a tilt of a container by optically detecting a liquid level of a liquid contained in the container.

【0002】[0002]

【従来の技術】測量機などの傾斜を検知する傾斜センサ
は、測量機などの検知対象に固定されたセンサ容器に液
体を入れて置き、この液体の液面のセンサ容器に対する
傾きを光学的に検出し、この検出値をセンサ容器自体の
傾きを示す値として出力するように構成される。
2. Description of the Related Art An inclination sensor for detecting an inclination of a surveying instrument or the like is provided by placing a liquid in a sensor container fixed to a detection target such as a surveying instrument and optically measuring the inclination of the liquid surface with respect to the sensor container. It is configured to detect and output the detected value as a value indicating the inclination of the sensor container itself.

【0003】この種の傾斜センサとしては、従来、例え
ば図8に示すものが知られている。これは、特開平9−
21638号公報に記載されたものであるが、この従来
の傾斜センサの概要を説明する。
As this kind of tilt sensor, for example, the one shown in FIG. 8 is conventionally known. This is disclosed in
Although described in Japanese Patent No. 21638, an outline of this conventional tilt sensor will be described.

【0004】図8において、制御回路81は、発光装置
82内の発光ダイオード83の位置をシフトさせるよう
に駆動回路84に対し指示を行う。
In FIG. 8, a control circuit 81 instructs a drive circuit 84 to shift the position of a light emitting diode 83 in a light emitting device 82.

【0005】制御回路81は、標準位置の発光ダイオー
ド83から出射される光とシフト後の発光ダイオード8
3から出射される光との間で形成される角度の半値を、
補正角θ1として記憶する。
The control circuit 81 controls the light emitted from the light emitting diode 83 at the standard position and the shifted light emitting diode 8.
The half value of the angle formed between the light emitted from 3 and
It is stored as the correction angle θ1.

【0006】シフト後の発光ダイオード83から出射さ
れ、液槽85内のシリコンオイル86の液面Lで反射さ
れた光は、fθレンズ87によってPSD88の受光面
上に収束される。
The light emitted from the shifted light emitting diode 83 and reflected by the liquid surface L of the silicon oil 86 in the liquid tank 85 is converged on the light receiving surface of the PSD 88 by the fθ lens 87.

【0007】この収束された光のスポット位置は、信号
処理回路89によって算出される。
[0007] The spot position of the converged light is calculated by a signal processing circuit 89.

【0008】信号処理回路89は、算出したスポット位
置に基づいて、fθレンズ87の光軸に対する光の傾き
を算出する。そして、その半値を、傾斜検出角θ2とし
て制御回路81に入力する。
The signal processing circuit 89 calculates the inclination of the light with respect to the optical axis of the fθ lens 87 based on the calculated spot position. Then, the half value is input to the control circuit 81 as the tilt detection angle θ2.

【0009】制御回路81は、この傾き検出角θ2を補
正角θ1によって補正し、液面Lの相対傾斜角を算出す
る。
The control circuit 81 corrects the inclination detection angle θ2 by the correction angle θ1 to calculate a relative inclination angle of the liquid level L.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の傾斜センサは、構造が複雑であり、その設計に際して
は、相当な精度が要求される。また、検出する傾斜方向
は、X軸方向からの傾斜またはY軸方向からの傾斜とい
うように、1方向への傾斜であり、2方向への検出がで
きない。
However, the above-mentioned conventional tilt sensor has a complicated structure, and requires considerable accuracy in designing. Further, the inclination direction to be detected is an inclination in one direction, such as an inclination from the X-axis direction or an inclination from the Y-axis direction, and cannot be detected in two directions.

【0011】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構造で、X軸及びY軸の2方向で
の傾斜を精度良く検出できる傾斜センサを提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a tilt sensor capable of accurately detecting tilt in two directions of X-axis and Y-axis with a simple structure. I do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の傾斜センサは、センサ容器に収納される液
体とは異なる屈折率を有し、矩形状の横断面の大きさ
が、液中に配置される一端側から空気中に配置される他
端側に向かって次第に小さくなるように形成される中実
棒状の導光体によって液面レベルを検出するセンシング
部を構成し、前記他端側に、前記一端側の端面に向けて
光を投射する投射部と前記センシング部内を前記一端側
から伝搬してきた光を検出する受光部とが配置される光
学式液面レベルセンサが、前記センサ容器の上下面に平
行な面内における直交2軸の交点を外れたそれぞれの軸
上の位置に配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the tilt sensor according to the present invention has a refractive index different from that of the liquid stored in the sensor container, and the size of the rectangular cross section is A sensing part for detecting a liquid level by a solid rod-shaped light guide formed so as to gradually decrease from one end side arranged in the liquid toward the other end side arranged in the air; On the other end side, an optical liquid level sensor in which a projection unit for projecting light toward the end surface on the one end side and a light receiving unit for detecting light propagating from the one end side in the sensing unit are arranged, The sensor container is arranged at a position on each axis deviating from the intersection of two orthogonal axes in a plane parallel to the upper and lower surfaces of the sensor container.

【0013】この構成によれば、光学式液面レベルセン
サは、X軸上及びY軸上において、センシング部を構成
する導光体での伝搬光の光量変化から液面レベルを検出
することができる。液面レベルの変化とそれに伴う光量
の変化は、ほぼ直線的な関係となるので、精度良く検出
できる。
According to this configuration, the optical liquid level sensor can detect the liquid level on the X-axis and the Y-axis based on a change in the amount of propagating light in the light guide constituting the sensing unit. it can. Since the change in the liquid level and the change in the amount of light associated therewith have a substantially linear relationship, it can be detected with high accuracy.

【0014】したがって、簡単な構造で、X軸及びY軸
の2方向での傾斜を精度良く検出できる傾斜センサを提
供することができる。
Therefore, it is possible to provide a tilt sensor which can accurately detect tilt in two directions of the X axis and the Y axis with a simple structure.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明の一実施の形態による傾斜
センサの外観図である。図1(a)は、斜視図であり、
図1(b)は、上面図である。
FIG. 1 is an external view of a tilt sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view,
FIG. 1B is a top view.

【0017】図1に示すように、この傾斜センサは、液
体11を入れたセンサ容器12の上下面に平行な面内に
おける直交2軸(XY軸)の交点を外れたそれぞれの軸
上の位置に、2つの光学式液面レベルセンサ13,14
を配置し、センサ容器12のX軸方向及びY軸方向から
の傾きを検出するように構成される。
As shown in FIG. 1, the tilt sensors are located on respective axes that deviate from the intersection of two orthogonal axes (XY axes) in a plane parallel to the upper and lower surfaces of a sensor container 12 containing a liquid 11. And two optical liquid level sensors 13 and 14
Are arranged to detect the inclination of the sensor container 12 from the X-axis direction and the Y-axis direction.

【0018】2つの光学式液面レベルセンサ13,14
は、それぞれ、センサ容器12に収納される液体11と
は異なる屈折率を有し、矩形状の横断面の大きさが、液
中に配置される一端側から空気中に配置される他端側に
向かって次第に小さくなるように形成される中実棒状の
導光体を、液面レベルを検出するセンシング部とするも
ので、例えば図2に示すように構成される。
Two optical liquid level sensors 13 and 14
Have a refractive index different from that of the liquid 11 stored in the sensor container 12, and have a rectangular cross-section having a size from one end arranged in the liquid to the other end arranged in the air. A solid rod-shaped light guide formed so as to become gradually smaller toward is used as a sensing unit for detecting a liquid level, and is configured as shown in FIG. 2, for example.

【0019】図2は、本発明の一実施の形態で用いる光
学式液面レベルセンサの構成図である。なお、図2
(a)は、外観構成図である。図2(b)は、図2中の
A−A線断面図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical liquid level sensor used in one embodiment of the present invention. Note that FIG.
(A) is an external view configuration diagram. FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【0020】図2(a)に示すように、この光学式液面
レベルセンサ20は、所定長さのセンシング部21と、
センシング部21の一端部(以下「基端部」という)2
2aの端面に対向して配置される投射部23及び受光部
24とで構成され、センシング部21の他端部(以下
「先端部」という)22bには鏡面反射部25が設けら
れている。
As shown in FIG. 2A, the optical liquid level sensor 20 includes a sensing unit 21 having a predetermined length,
One end (hereinafter referred to as “base end”) 2 of the sensing unit 21
The sensing unit 21 includes a projecting unit 23 and a light receiving unit 24 that are arranged opposite to the end surface of the sensing unit 2a.

【0021】センシング部21は、例えばアクリル樹脂
やガラスなど、測定する液体とは異なる屈折率の中実棒
状の導光体からなり、図2(b)に示すように、横断面
が矩形状になっている。そして、その矩形状の横断面の
大きさは、先端部22bから基端部22aに向かい少し
宛小さくなるように形成されている。つまり、このセン
シング部21の長さ方向に沿う縦断面は、斜辺の長い台
形状となっている。
The sensing section 21 is made of a solid rod-shaped light guide having a refractive index different from that of the liquid to be measured, such as acrylic resin or glass, and has a rectangular cross section as shown in FIG. Has become. The size of the rectangular cross section is formed to be slightly smaller from the distal end portion 22b toward the proximal end portion 22a. That is, the vertical section along the length direction of the sensing unit 21 has a trapezoidal shape with long oblique sides.

【0022】鏡面反射部25は、先端部22bの端面を
センシング部21の長手方向(光軸方向)に対して傾斜
させて形成し、その傾斜端面は、鏡面処理が施されてい
る。
The specular reflecting portion 25 is formed by inclining the end surface of the tip portion 22b with respect to the longitudinal direction (the optical axis direction) of the sensing portion 21, and the inclined end surface is subjected to mirror finishing.

【0023】これにより、基端部22aから先端部22
bに向かって伝搬してきた光は、鏡面反射部25にて境
界面に向けて全反射され、境界面間で反射を繰り返しな
がら基端部22a側に向かって伝搬することになる。
As a result, from the base end 22a to the front end 22
The light propagating toward b is totally reflected toward the boundary surface by the specular reflection unit 25, and propagates toward the base end 22a while repeating reflection between the boundary surfaces.

【0024】投射部23は、発光素子の発光を直接基端
部22aの端面に投射する構成でもよいが、光ファイバ
により導いてきて基端部22aの端面に投射することで
もよい。
The projection unit 23 may be configured to directly project the light emitted from the light emitting element onto the end face of the base end 22a, or may be guided by an optical fiber and project the light onto the end face of the base end 22a.

【0025】また、受光部24は、基端部22aの端面
からの出射光を直接受光素子で受ける構成でもよいが、
光ファイバで受けて受光素子まで導くことでもよい。
The light receiving portion 24 may be configured to receive the light emitted from the end face of the base end portion 22a directly by the light receiving element.
The light may be received by an optical fiber and guided to a light receiving element.

【0026】次に、以上にように構成される光学式液面
レベルセンサを用いた傾斜センサの動作を図3を用いて
説明する。図3は、X軸上またはY軸上に配置される1
つの光学式液面レベルセンサの使用状態を示す図であ
る。
Next, the operation of the tilt sensor using the optical liquid level sensor configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an arrangement 1 on the X-axis or the Y-axis.
FIG. 5 is a diagram illustrating a use state of two optical liquid level sensors.

【0027】図3に示すように、光学式液面レベルセン
サ20は、センシング部21の基端部22aが空気31
中に位置し、先端部2bが液体11中に位置するように
配置される。
As shown in FIG. 3, the optical liquid level sensor 20 includes a sensing part 21 having a base end 22a formed of air 31.
It is arranged so that the tip 2 b is located in the liquid 11.

【0028】液面レベルSがセンシング部21の適宜位
置を横切っている。センシング部21の屈折率は、液体
11のそれとは異なるが、両者の屈折率は、共に空気3
1の屈折率よりも大きい。
The liquid level S crosses an appropriate position of the sensing section 21. Although the refractive index of the sensing unit 21 is different from that of the liquid 11, the refractive indexes of both are air 3
It is larger than the refractive index of 1.

【0029】投射部23から基端部22aの端面に向け
てほぼ垂直に光を投射する。センシング部21は、基端
部22aから先端部22bに向けて末広がり形状の光導
波路を形成している。
Light is projected substantially perpendicularly from the projection unit 23 toward the end face of the base end 22a. The sensing part 21 forms a divergent optical waveguide from the base end 22a toward the front end 22b.

【0030】この投射部23から投射された光はある程
度の指向幅を持っている。このため、センシング部21
へ入射する光は、真っ直ぐに入射され直進する光と、あ
る角度を持って入射され、センシング部21の境界面間
で反射を繰り返して先端部22bに向かう光とに分かれ
る。センシング部21はこれらの光の大部分に対して最
適な形状で設計されている。また、ある一定の幅を越え
て入射された光は臨界角を越えてしまうため、外部が空
気、液体に係わらず屈折してしまうため、無視できる。
The light projected from the projection section 23 has a certain directivity width. For this reason, the sensing unit 21
The light incident on the sensing portion 21 is divided into light that is incident straight and travels straight, and light that is incident at a certain angle and that is repeatedly reflected between the boundary surfaces of the sensing portion 21 and heads toward the tip portion 22b. The sensing unit 21 is designed in an optimal shape for most of these lights. In addition, light incident over a certain width exceeds the critical angle, and is refracted outside regardless of air or liquid.

【0031】このように、基端部22aに投射された入
射光は、センシング部21内をほぼ直進する光とセンシ
ング21の境界面で反射を繰り返して進む光に分かれ、
鏡面反射部25に到達する。
As described above, the incident light projected on the base end portion 22a is divided into light that travels substantially straight in the sensing portion 21 and light that travels by repeating reflection at the boundary surface of the sensing portion 21.
The light reaches the mirror reflection unit 25.

【0032】鏡面反射部25は、光軸に対し所定角度傾
斜しているので、入射光は、センシング部21の境界面
に向けて反射される。反射光は、センシング部21の境
界面に傾いて入射するので、センシング部21の境界面
間で反射が繰り返されることにより、反射光が基端部2
2aに向けて伝搬する。
Since the specular reflection portion 25 is inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis, the incident light is reflected toward the boundary surface of the sensing portion 21. Since the reflected light is incident on the boundary surface of the sensing unit 21 at an angle, reflection is repeated between the boundary surfaces of the sensing unit 21, and the reflected light is reflected by the base end 2.
Propagation toward 2a.

【0033】このとき、センシング部21は、先端部2
2bから基端部22aに向けて次第に狭くなる光導波路
を形成しているので、センシング部21の境界面への入
射角は、基端部22aに向かうほど大きくなっていく。
At this time, the sensing section 21 is
Since an optical waveguide that gradually narrows from 2b toward the base end 22a is formed, the angle of incidence on the boundary surface of the sensing unit 21 increases toward the base end 22a.

【0034】先端部22bから液面レベルSまでの区間
では、境界面で反射して内部に戻る反射光と境界面で屈
折して外部へ出で行く屈折光との割合は、センシング部
21と液体11の屈折率の大小関係とセンシング部21
の境界面への入射角に依存するが、一部が屈折光となっ
て液体11中へ放射され、その分、反射光(伝搬光)の
光量が減る。
In the section from the tip 22b to the liquid level S, the ratio of the reflected light reflected at the boundary surface and returning to the inside and the refracted light refracted at the boundary surface and going outside is determined by the sensing unit 21 Relationship between the refractive index of the liquid 11 and the sensing unit 21
Although it depends on the angle of incidence on the boundary surface, part of the light is emitted as refracted light into the liquid 11, and the amount of reflected light (propagating light) is reduced accordingly.

【0035】一方、液面レベルSから基端部22aまで
の区間では、外部は空気31であり、センシング部21
の境界面への入射角が臨海角の範囲内に入るので、入射
光は、ほぼ全てが反射される。
On the other hand, in the section from the liquid level S to the base end 22a, the outside is air 31 and the sensing section 21
Since the angle of incidence on the boundary surface of falls within the range of the critical angle, almost all the incident light is reflected.

【0036】つまり、受光部24に到達する伝搬光の光
量は、先端部22bから液面レベルSまでの区間長を反
映した値となるので、液面レベルSが検出できる。しか
もこの値は、先端部22bから液面レベルSまでの区間
長が長くなると小さくなるという線形的な対応関係にあ
る。
That is, the light level of the propagating light reaching the light receiving portion 24 reflects the section length from the tip 22b to the liquid level S, so that the liquid level S can be detected. In addition, this value has a linear correspondence relationship that the value decreases as the section length from the tip end portion 22b to the liquid level S increases.

【0037】したがって、このように構成される光学的
液面センサには、次のような利点がある。(1)センシ
ング部21が棒状の導光体で構成されるので、小型化が
可能になる。(2)導光体には、ガラスやアクリル樹脂
などを用いるので、耐薬品性が向上する。(3)機械的
な構造がなく、発熱を伴うことがないので、耐久性が向
上する。(4)液面レベルに対して線形出力が得られる
ので、精度良い測定が可能となる。
Therefore, the optical liquid level sensor configured as described above has the following advantages. (1) Since the sensing unit 21 is formed of a rod-shaped light guide, the size can be reduced. (2) Since glass, acrylic resin, or the like is used for the light guide, chemical resistance is improved. (3) Since there is no mechanical structure and no heat generation, the durability is improved. (4) Since a linear output is obtained for the liquid level, accurate measurement is possible.

【0038】そして、X軸上に配置される光学式液面レ
ベルセンサとY軸上に配置される光学式液面レベルセン
サは、それぞれ独立した検出回路に接続される。この検
出回路は、例えば図4に示すように構成することができ
る。
The optical liquid level sensor disposed on the X axis and the optical liquid level sensor disposed on the Y axis are connected to independent detection circuits. This detection circuit can be configured, for example, as shown in FIG.

【0039】図4は、X(Y)方向検出回路の構成図で
ある。
FIG. 4 is a configuration diagram of the X (Y) direction detection circuit.

【0040】図4において、定電流パルス発生回路41
は、発光素子42を発光させるための定電流パルスを発
生する。発光素子42の出射光は、投射部23に導かれ
る。
In FIG. 4, a constant current pulse generating circuit 41
Generates a constant current pulse for causing the light emitting element 42 to emit light. The light emitted from the light emitting element 42 is guided to the projection unit 23.

【0041】受光部24から射出される、光量が変化し
た伝搬光が受光素子43にて検出される。
Propagation light having a changed light amount and emitted from the light receiving section 24 is detected by the light receiving element 43.

【0042】受光素子43の出力(パルス信号)は、X
(Y)方向オフセット回路44にて、傾斜のない状態で
最適値に設定するためにシフト操作され、電圧増幅回路
45にて適宜レベルに増幅される。
The output (pulse signal) of the light receiving element 43 is X
In the (Y) direction offset circuit 44, a shift operation is performed to set an optimum value without a tilt, and the voltage is amplified to an appropriate level by a voltage amplifier circuit 45.

【0043】増幅されたパルス信号は、パルス/電圧変
換回路46にて直流電圧に変換されて、X(Y)方向電
圧/傾斜量変換回路47に入力する。
The amplified pulse signal is converted into a DC voltage by a pulse / voltage conversion circuit 46 and input to an X (Y) direction voltage / inclination amount conversion circuit 47.

【0044】X(Y)方向電圧/傾斜量変換回路47
は、変換テーブルを備え、入力した直流電圧をX(Y)
方向における傾斜量(デジタル値またはアナログ値)に
変換する。この検出値(傾斜量)は、表示などに供され
る。
X / Y direction voltage / inclination amount conversion circuit 47
Has a conversion table and converts the input DC voltage to X (Y)
Is converted to a tilt amount (digital value or analog value) in the direction. This detected value (inclination amount) is provided for display or the like.

【0045】図5は、本実施の形態による傾斜センサの
検出特性の一例を示す。図5において、横軸は、X
(Y)方向傾斜量[°]であり、縦軸は液面レベルセン
サ相対出力である。
FIG. 5 shows an example of detection characteristics of the tilt sensor according to the present embodiment. In FIG. 5, the horizontal axis is X
The amount of inclination in the (Y) direction [°], and the vertical axis is the relative output of the liquid level sensor.

【0046】図5に示すように、傾斜量が0(ゼロ)か
らマイナス方向へ増加すると、センシング部21の空気
中区間の増加に伴い、受光部24には、投射部23の出
射光の大部分が入射するようになるので、出力値は線形
的に増加していく。
As shown in FIG. 5, when the amount of inclination increases from 0 (zero) in the negative direction, the light-receiving unit 24 receives a large amount of light emitted from the projection unit 23 with an increase in the section of the sensing unit 21 in the air. Since the part is incident, the output value increases linearly.

【0047】一方、傾斜量が0(ゼロ)からプラス方向
へ増加すると、センシング部21における液中区間の増
加に伴い、受光部24への入射光量は、線形的に減少し
ていくので、出力値も線形的に対応して小さくなってい
くことが示されている。
On the other hand, when the tilt amount increases from 0 (zero) in the plus direction, the amount of light incident on the light receiving unit 24 decreases linearly with the increase of the submerged section in the sensing unit 21, so that the output It is shown that the values also decrease linearly and correspondingly.

【0048】また、微小傾斜に対しても十分な変化が得
られることが示されているので、高精度は検出が行える
ことが解る。
Further, since it is shown that a sufficient change can be obtained even for a small inclination, it can be understood that detection can be performed with high accuracy.

【0049】次に、図6と図7を用いて液面レベルセン
サの具体的な取付構造を説明する。なお、図6は、光学
的液面レベルセンサの構造及びセンサ容器への取付構造
を示す図(例1)である。図7は、光学的液面レベルセ
ンサの構造及びセンサ容器への取付構造を示す図(例
2)である。
Next, a specific mounting structure of the liquid level sensor will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram (Example 1) showing the structure of the optical liquid level sensor and the structure for attaching the optical liquid level sensor to the sensor container. FIG. 7 is a diagram (Example 2) showing a structure of the optical liquid level sensor and a structure for attaching the optical liquid level sensor to the sensor container.

【0050】図6において、センサ容器11の上面61
と液面レベルセンサのセンサケース62とは、その間が
パッキン63により密閉され、センサ固定金具64によ
り固定されている。
In FIG. 6, the upper surface 61 of the sensor container 11
The space between the sensor case 62 of the liquid level sensor and the sensor case 62 is hermetically sealed by a packing 63 and fixed by a sensor fixing bracket 64.

【0051】密閉支柱栓65は、センサケース62のテ
ーパに合わせ、円錐の頂点をカットしたような形状で中
心に導光体66の貫通穴が設けられている。密閉支柱栓
65は、密閉支柱栓固定ネジ67により、センサケース
62のテーパ部に押し込まれることで、容器内外を分離
している。
The sealing post plug 65 has a shape in which the vertex of a cone is cut in accordance with the taper of the sensor case 62, and a through hole for the light guide 66 is provided at the center. The sealing column plug 65 is pushed into the tapered portion of the sensor case 62 by the sealing column plug fixing screw 67 to separate the inside and outside of the container.

【0052】導光体66は、導光体固定フレーム68に
より、導光体支持用スペーサ69を介して固定され、強
度を固定させている。導光体66の上端部には、受発光
素子70が設けられている。また、その上方には、検出
回路を搭載した基板71が設けられている。
The light guide 66 is fixed by a light guide fixing frame 68 via a light guide support spacer 69 to fix the strength. A light emitting / receiving element 70 is provided at the upper end of the light guide 66. Above it, a substrate 71 on which a detection circuit is mounted is provided.

【0053】図7は、センサケース75を金属製のネジ
構造にし、センサ容器11の上面76にネジ止め固定す
るようしたものであり、その他は、図6で示したのと同
じ構成である。
FIG. 7 shows a case in which the sensor case 75 has a metal screw structure and is screwed and fixed to the upper surface 76 of the sensor container 11, and the other structure is the same as that shown in FIG.

【0054】図7のネジ止め構造にすれば、汎用性を持
たせることができる。
With the screw structure shown in FIG. 7, versatility can be provided.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構造で、X軸及びY軸の2方向での傾斜を精度良
く検出できる傾斜センサを提供することができる。
As described above, according to the present invention,
With the simple structure, it is possible to provide an inclination sensor that can accurately detect inclination in two directions of the X axis and the Y axis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態による傾斜センサの外観
図である。(a)は、斜視図であり、(b)は、上面図
である。
FIG. 1 is an external view of a tilt sensor according to an embodiment of the present invention. (A) is a perspective view, (b) is a top view.

【図2】本発明の一実施の形態で用いる光学式液面レベ
ルセンサの構成図である。(a)は、外観構成図であ
る。(b)は、図2中のA−A線断面図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical liquid level sensor used in one embodiment of the present invention. (A) is an external view configuration diagram. FIG. 3B is a sectional view taken along line AA in FIG. 2.

【図3】X軸上またはY軸上に配置される1つの光学式
液面レベルセンサの使用状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a use state of one optical liquid level sensor disposed on an X axis or a Y axis.

【図4】X(Y)方向検出回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an X (Y) direction detection circuit.

【図5】本実施の形態による傾斜センサの検出特性の一
例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of detection characteristics of the tilt sensor according to the present embodiment.

【図6】光学的液面レベルセンサの構造及びセンサ容器
への取付構造を示す図(例1)である。
FIG. 6 is a diagram (Example 1) showing a structure of an optical liquid level sensor and a structure for attaching the optical liquid level sensor to a sensor container.

【図7】光学的液面レベルセンサの構造及びセンサ容器
への取付構造を示す図(例2)である。
FIG. 7 is a diagram (example 2) showing a structure of an optical liquid level sensor and a structure for attaching the optical liquid level sensor to a sensor container.

【図8】従来の傾斜センサの構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional tilt sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 液体 12 センサ容器 13,14 光学式液面レベルセンサ 20 光学式液面レベルセンサ 21 センシング部 23 投射部 24 受光部 25 鏡面反射部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Liquid 12 Sensor container 13, 14 Optical liquid level sensor 20 Optical liquid level sensor 21 Sensing part 23 Projection part 24 Light reception part 25 Mirror reflection part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサ容器に収納される液体とは異なる
屈折率を有し、矩形状の横断面の大きさが、液中に配置
される一端側から空気中に配置される他端側に向かって
次第に小さくなるように形成される中実棒状の導光体に
よって液面レベルを検出するセンシング部を構成し、前
記他端側に、前記一端側の端面に向けて光を投射する投
射部と前記センシング部内を前記一端側から伝搬してき
た光を検出する受光部とが配置される光学式液面レベル
センサが、前記センサ容器の上下面に平行な面内におけ
る直交2軸の交点を外れたそれぞれの軸上の位置に配置
されている、 ことを特徴とする傾斜センサ。
1. A sensor having a refractive index different from that of a liquid contained in a sensor container, and having a rectangular cross section having a size from one end arranged in the liquid to the other end arranged in the air. A solid bar-shaped light guide formed so as to become gradually smaller constitutes a sensing unit for detecting a liquid level, and a projection unit for projecting light toward the one end surface on the other end side. And an optical liquid level sensor in which a light-receiving unit for detecting light propagating from the one end side in the sensing unit is disposed, and the optical liquid level sensor deviates from the intersection of two orthogonal axes in a plane parallel to the upper and lower surfaces of the sensor container. A tilt sensor disposed at a position on each axis.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7870678B2 (en) 2006-09-06 2011-01-18 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Hybrid sensor module and sensing method using the same

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