JP2003307447A - 静電容量型液面レベルセンサ - Google Patents
静電容量型液面レベルセンサInfo
- Publication number
- JP2003307447A JP2003307447A JP2002114746A JP2002114746A JP2003307447A JP 2003307447 A JP2003307447 A JP 2003307447A JP 2002114746 A JP2002114746 A JP 2002114746A JP 2002114746 A JP2002114746 A JP 2002114746A JP 2003307447 A JP2003307447 A JP 2003307447A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid level
- level sensor
- type liquid
- capacitance
- capacitance type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液面レベルを検出する際、液面レベルに従っ
て電極間の距離を変化せしめ、これによる電極間容量変
化に基づき、液面レベルを検出する静電容量型液面レベ
ルセンサを提供する。 【解決手段】 可撓性を備え、内部に空間部１ａを形成
し、この空間部１ａを密閉した電極支持部材１と、互い
に対向するように設けられ、電極支持部材１に形成した
一対の平面部４、４と、電極支持部材１に形成された空
間部１ａ内部であって、平面部４、４に固定された一対
の電極２、３とで構成したことを特徴とする。
て電極間の距離を変化せしめ、これによる電極間容量変
化に基づき、液面レベルを検出する静電容量型液面レベ
ルセンサを提供する。 【解決手段】 可撓性を備え、内部に空間部１ａを形成
し、この空間部１ａを密閉した電極支持部材１と、互い
に対向するように設けられ、電極支持部材１に形成した
一対の平面部４、４と、電極支持部材１に形成された空
間部１ａ内部であって、平面部４、４に固定された一対
の電極２、３とで構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量型液面レ
ベルセンサに関わり、特に、液面レベルを検出する際、
液面レベルに従って電極間の距離を変化せしめ、これに
よる電極間容量変化に基づき、液面レベルを検出する静
電容量型液面レベルセンサに関する。
ベルセンサに関わり、特に、液面レベルを検出する際、
液面レベルに従って電極間の距離を変化せしめ、これに
よる電極間容量変化に基づき、液面レベルを検出する静
電容量型液面レベルセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に、従来の液面センサーを示す。エ
アー供給ポート１５から供給されたエアーは、内部配管
１６、１７に分岐される。液面検出ノズル接続ポート１
８に接続された配管の先端が、液面から離れていると、
Ａ部とＢ部の圧力がほぼ同じとなり、マイクロスイッチ
１９は動作しない。
アー供給ポート１５から供給されたエアーは、内部配管
１６、１７に分岐される。液面検出ノズル接続ポート１
８に接続された配管の先端が、液面から離れていると、
Ａ部とＢ部の圧力がほぼ同じとなり、マイクロスイッチ
１９は動作しない。
【０００３】一方、液面検出ノズル接続ポート１８に接
続された配管の先端が液面に触れると、エアー供給ポー
ト１５から供給されたエアーは、排気されにくくなる。
この為、Ｂ部の圧力が高くなり、ダイヤフラム２０が押
し上げられる。そして、ダイヤフラム２０が押し上げら
れることにより、Ａ部の圧力が高くなり、ダイヤフラム
２１を押し上げ、ピン２２を介して、マイクロスイッチ
１９が動作し、液面を検出する。
続された配管の先端が液面に触れると、エアー供給ポー
ト１５から供給されたエアーは、排気されにくくなる。
この為、Ｂ部の圧力が高くなり、ダイヤフラム２０が押
し上げられる。そして、ダイヤフラム２０が押し上げら
れることにより、Ａ部の圧力が高くなり、ダイヤフラム
２１を押し上げ、ピン２２を介して、マイクロスイッチ
１９が動作し、液面を検出する。
【０００４】しかしながら、この方法では、以下のよう
な欠点があった。
な欠点があった。
【０００５】第一にセンサーの感度ずれや誤検知が多い
ことである。
ことである。
【０００６】これは、内部圧力の変化によるダイヤフラ
ムの変形を用いて、液面の検出を行っている為、ダイヤ
フラム２０、２１が劣化すると、感度ずれや誤検知が起
こりやすくなるからである。その他、感度ずれや誤検知
の要因として、液面検出ノズル接続ポート１８に接続さ
れた配管の先端に結晶等が付着することよる配管の閉塞
や、供給エアー圧力や大気圧の変動等も挙げられる。
ムの変形を用いて、液面の検出を行っている為、ダイヤ
フラム２０、２１が劣化すると、感度ずれや誤検知が起
こりやすくなるからである。その他、感度ずれや誤検知
の要因として、液面検出ノズル接続ポート１８に接続さ
れた配管の先端に結晶等が付着することよる配管の閉塞
や、供給エアー圧力や大気圧の変動等も挙げられる。
【０００７】第二に取り付けに要とするスペースが大き
いことである。
いことである。
【０００８】これは、動作原理上、センサーの他に、エ
アー供給配管、マニホールド、減圧調整弁、エアーフィ
ルター等の空圧機器が必要となり、また、要求される出
力の数だけセンサーを設置する必要がある為である。
アー供給配管、マニホールド、減圧調整弁、エアーフィ
ルター等の空圧機器が必要となり、また、要求される出
力の数だけセンサーを設置する必要がある為である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、液面レベルを検出
する際、誤検出をなくすと共に、簡単な構成で、液面を
連続的に測定可能にした新規な静電容量型液面レベルセ
ンサを提供するものである。
した従来技術の欠点を改良し、特に、液面レベルを検出
する際、誤検出をなくすと共に、簡単な構成で、液面を
連続的に測定可能にした新規な静電容量型液面レベルセ
ンサを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。
【００１１】即ち、本発明に係わる静電容量型液面レベ
ルセンサの第１態様は、液面レベルを検出するための静
電容量型液面レベルセンサであって、可撓性を備え、内
部に空間部を形成し、この空間部を密閉した電極支持部
材と、互いに対向するように設けられ、前記電極支持部
材に形成した一対の平面部と、前記電極支持部材に形成
された前記空間部内部であって、前記平面部に固定され
た一対の電極とで構成したことを特徴とするものであ
り、叉、第２態様は、水圧に従って、前記電極間の距離
が変化することを特徴とするものであり、叉、第３態様
は、前記静電容量型液面レベルセンサには、前記電極間
の容量変化に基づき液面レベルを算出する液面レベル算
出部が設けられ、前記液面レベル算出部が、液面レベル
を算出する際、大気圧の気圧を計測し、この気圧データ
を用いることで、大気圧の気圧変化に伴う液面レベルの
測定誤差を補正するように構成したことを特徴とするも
のであり、叉、第４態様は、前記電極支持部材は、対薬
品性樹脂膜で形成したことを特徴とするものである。
ルセンサの第１態様は、液面レベルを検出するための静
電容量型液面レベルセンサであって、可撓性を備え、内
部に空間部を形成し、この空間部を密閉した電極支持部
材と、互いに対向するように設けられ、前記電極支持部
材に形成した一対の平面部と、前記電極支持部材に形成
された前記空間部内部であって、前記平面部に固定され
た一対の電極とで構成したことを特徴とするものであ
り、叉、第２態様は、水圧に従って、前記電極間の距離
が変化することを特徴とするものであり、叉、第３態様
は、前記静電容量型液面レベルセンサには、前記電極間
の容量変化に基づき液面レベルを算出する液面レベル算
出部が設けられ、前記液面レベル算出部が、液面レベル
を算出する際、大気圧の気圧を計測し、この気圧データ
を用いることで、大気圧の気圧変化に伴う液面レベルの
測定誤差を補正するように構成したことを特徴とするも
のであり、叉、第４態様は、前記電極支持部材は、対薬
品性樹脂膜で形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係わる静電容量
型液面レベルセンサの実施の形態を図１、２の断面図を
参照しながら説明する。
型液面レベルセンサの実施の形態を図１、２の断面図を
参照しながら説明する。
【００１３】図１は、静電容量型水圧検知式液面レベル
センサーの断面図である。
センサーの断面図である。
【００１４】耐薬品性樹脂膜１は、水中に於いては、水
圧の影響により図２の様に変形し、これにより、電極板
２、３間の静電容量を変化させる。この静電容量の変化
を検出することで、液面レベルを検出することが可能に
なる。
圧の影響により図２の様に変形し、これにより、電極板
２、３間の静電容量を変化させる。この静電容量の変化
を検出することで、液面レベルを検出することが可能に
なる。
【００１５】
【実施例】（第１の具体例）図３は、本発明の液面レベ
ルセンサの外形を示す図、図１は、Ａ−Ａ'線に沿った
断面図、図２は、計測中の液面レベルセンサを示す断面
図、図４は、液面レベルの検出用演算装置のブロック図
であり、これらの図には、液面レベルを検出するための
静電容量型液面レベルセンサであって、可撓性を備え、
内部に空間部１ａを形成し、この空間部１ａを密閉した
電極支持部材１と、互いに対向するように設けられ、前
記電極支持部材１に形成した一対の平面部４、４と、前
記電極支持部材１に形成された前記空間部１ａ内部であ
って、前記平面部４、４に固定された一対の電極２、３
とで構成したことを特徴とする静電容量型液面レベルセ
ンサが示されている。
ルセンサの外形を示す図、図１は、Ａ−Ａ'線に沿った
断面図、図２は、計測中の液面レベルセンサを示す断面
図、図４は、液面レベルの検出用演算装置のブロック図
であり、これらの図には、液面レベルを検出するための
静電容量型液面レベルセンサであって、可撓性を備え、
内部に空間部１ａを形成し、この空間部１ａを密閉した
電極支持部材１と、互いに対向するように設けられ、前
記電極支持部材１に形成した一対の平面部４、４と、前
記電極支持部材１に形成された前記空間部１ａ内部であ
って、前記平面部４、４に固定された一対の電極２、３
とで構成したことを特徴とする静電容量型液面レベルセ
ンサが示されている。
【００１６】以下に、第１の具体例を更に詳細に説明す
る。
る。
【００１７】図に示すように、本発明の液面レベルセン
サは、２枚の電極板２、３と、これを覆う薄い耐薬品性
樹脂膜１によって構成される。この耐薬品性樹脂膜１
は、水中では水圧によって横方向に偏平状に変形する
が、元の形状に戻るという柔軟性と再現性を有してい
る。また、２枚の電極板２、３は、耐薬品性樹脂膜１の
平坦な受圧面４の内壁に固定されている。なお、５は、
電極２、３間の容量を計測するための電線である。
サは、２枚の電極板２、３と、これを覆う薄い耐薬品性
樹脂膜１によって構成される。この耐薬品性樹脂膜１
は、水中では水圧によって横方向に偏平状に変形する
が、元の形状に戻るという柔軟性と再現性を有してい
る。また、２枚の電極板２、３は、耐薬品性樹脂膜１の
平坦な受圧面４の内壁に固定されている。なお、５は、
電極２、３間の容量を計測するための電線である。
【００１８】次に、検出原理を図１及び図２を用いて説
明する。
明する。
【００１９】耐薬品性樹脂膜１は、空気中では図１の状
態を保つが、水中では図２の状態に変形する。ここで、
電極板２、３間の空隙ｄは、耐薬品性樹脂膜１の変形に
よって変化し、空隙ｄの値は、耐薬品性樹脂膜１の変形
の度合いに比例する。また、変形の度合いは受圧面４に
加えられる水圧に比例する。さらに、受圧面４に加えら
れる水圧は、液面からの距離に比例する。従って、電極
板２、３間の空隙ｄは、液面からの距離に比例すること
になる。電極板２、３間の静電容量は、空隙ｄに反比例
する為、電極板２、３間の静電容量の変化により液面レ
ベルを検出することが可能となる。
態を保つが、水中では図２の状態に変形する。ここで、
電極板２、３間の空隙ｄは、耐薬品性樹脂膜１の変形に
よって変化し、空隙ｄの値は、耐薬品性樹脂膜１の変形
の度合いに比例する。また、変形の度合いは受圧面４に
加えられる水圧に比例する。さらに、受圧面４に加えら
れる水圧は、液面からの距離に比例する。従って、電極
板２、３間の空隙ｄは、液面からの距離に比例すること
になる。電極板２、３間の静電容量は、空隙ｄに反比例
する為、電極板２、３間の静電容量の変化により液面レ
ベルを検出することが可能となる。
【００２０】また、本発明では、出力機器として、図４
のような多点出力付デジタル表示計６を用いている。こ
の多点出力付デジタル表示計６は、静電容量型水圧検知
式液面レベルセンサーからの入力７と任意に設定した幾
つかの基準データ８とを演算回路９で比較し、比較結果
に応じた出力１０を発生する。これにより、ＯＮ／ＯＦ
Ｆ１点のみの出力でなく、液面の変化を常にデジタル表
示計１１で表示しつつ複数の出力を得ることが出来る。
のような多点出力付デジタル表示計６を用いている。こ
の多点出力付デジタル表示計６は、静電容量型水圧検知
式液面レベルセンサーからの入力７と任意に設定した幾
つかの基準データ８とを演算回路９で比較し、比較結果
に応じた出力１０を発生する。これにより、ＯＮ／ＯＦ
Ｆ１点のみの出力でなく、液面の変化を常にデジタル表
示計１１で表示しつつ複数の出力を得ることが出来る。
【００２１】本発明では、従来品で使用しているダイヤ
フラムを用いていない為、ダイヤフラムの劣化による感
度ずれや誤検知は発生しない。また、液面検出ノズル先
端の結晶等による閉塞を原因とする感度ずれや誤検知も
発生しない。更に、従来品は、水圧と空気圧とのバラン
スにより液面を検出しているが、本発明では、被液面検
出液自体の水圧の作用によって液面を検出する為、液面
検出感度が向上する。しかも、本発明では、空圧機器を
必要とせず、取り付け面積の省スペース化を図ることが
できるという効果も得られる。
フラムを用いていない為、ダイヤフラムの劣化による感
度ずれや誤検知は発生しない。また、液面検出ノズル先
端の結晶等による閉塞を原因とする感度ずれや誤検知も
発生しない。更に、従来品は、水圧と空気圧とのバラン
スにより液面を検出しているが、本発明では、被液面検
出液自体の水圧の作用によって液面を検出する為、液面
検出感度が向上する。しかも、本発明では、空圧機器を
必要とせず、取り付け面積の省スペース化を図ることが
できるという効果も得られる。
【００２２】（第２の具体例）図５は、本発明の静電容
量型水圧検知式液面レベルセンサーの第２の具体例を示
す図である。図５では、検出素子の耐薬品性樹脂膜１の
側面に溝加工１ｂを施したものである。また、受圧面４
を縁取るように、同様の加工１ｃも施されている。この
具体例によれば、耐薬品性樹脂膜１の上下方向への偏平
を抑制し、左右方向への偏平を促進する。且つ、受圧面
４の平面度、平行度も保持される。これにより、受圧面
４の受ける圧力が大きくても小さくても、より正確で安
定した液面検出をすることが出来る。
量型水圧検知式液面レベルセンサーの第２の具体例を示
す図である。図５では、検出素子の耐薬品性樹脂膜１の
側面に溝加工１ｂを施したものである。また、受圧面４
を縁取るように、同様の加工１ｃも施されている。この
具体例によれば、耐薬品性樹脂膜１の上下方向への偏平
を抑制し、左右方向への偏平を促進する。且つ、受圧面
４の平面度、平行度も保持される。これにより、受圧面
４の受ける圧力が大きくても小さくても、より正確で安
定した液面検出をすることが出来る。
【００２３】（第３の具体例）本発明においては、大気
圧の変動が検出精度に大きな影響を及ぼす。そこで、図
６に、第３の具体例を示す。
圧の変動が検出精度に大きな影響を及ぼす。そこで、図
６に、第３の具体例を示す。
【００２４】この具体例では、大気圧検出用素子１２及
び水圧検出用素子１３の二つの検出素子を設け、大気圧
と水圧とを同時に検出し、それぞれの結果を多点出力付
デジタル表示計６内の比較回路１４で比較し、その差を
演算回路９へ入力することで、大気圧の変動による影響
を防ぐようにすることが可能になる。
び水圧検出用素子１３の二つの検出素子を設け、大気圧
と水圧とを同時に検出し、それぞれの結果を多点出力付
デジタル表示計６内の比較回路１４で比較し、その差を
演算回路９へ入力することで、大気圧の変動による影響
を防ぐようにすることが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】本発明に係わる静電容量型液面レベルセ
ンサは、上述のように構成したので、誤検出をなくすと
共に、簡単な構成で、液面を連続的に測定することを可
能にした。
ンサは、上述のように構成したので、誤検出をなくすと
共に、簡単な構成で、液面を連続的に測定することを可
能にした。
【図１】本発明に係わる静電容量型液面レベルセンサの
断面図である。
断面図である。
【図２】計測中の液面レベルセンサを示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の液面レベルセンサの外形を示す図であ
る。
る。
【図４】液面レベルの検出用演算装置のブロック図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の具体例の構成を示すブロック図
である。
である。
【図６】本発明の第３の具体例の液面レベルの検出用演
算装置のブロック図である。
算装置のブロック図である。
【図７】従来の装置の構成を示す図である。
１ 耐薬品性樹脂膜
１ａ 空間部
２、３ 電極
４ 受圧面
６ 表示装置
７ レベルセンサからの信号
８ 基準データ
９ 演算回路
１０ 演算出力
Claims (4)
- 【請求項１】 液面レベルを検出するための静電容量型
液面レベルセンサであって、 可撓性を備え、内部に空間部を形成し、この空間部を密
閉した電極支持部材と、 互いに対向するように設けられ、前記電極支持部材に形
成した一対の平面部と、 前記電極支持部材に形成された前記空間部内部であっ
て、前記平面部に固定された一対の電極とで構成したこ
とを特徴とする静電容量型液面レベルセンサ。 - 【請求項２】 水圧に従って、前記電極間の距離が変化
することを特徴とする請求項１記載の静電容量型液面レ
ベルセンサ。 - 【請求項３】 前記静電容量型液面レベルセンサには、
前記電極間の容量変化に基づき液面レベルを算出する液
面レベル算出部が設けられ、前記液面レベル算出部が、
液面レベルを算出する際、大気圧の気圧を計測し、この
気圧データを用いることで、大気圧の気圧変化に伴う液
面レベルの測定誤差を補正するように構成したことを特
徴とする請求項１乃至２の何れかに記載の静電容量型液
面レベルセンサ。 - 【請求項４】 前記電極支持部材は、対薬品性樹脂膜で
形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記
載の静電容量型液面レベルセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114746A JP2003307447A (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 静電容量型液面レベルセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114746A JP2003307447A (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 静電容量型液面レベルセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003307447A true JP2003307447A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29396435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002114746A Pending JP2003307447A (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 静電容量型液面レベルセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003307447A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110895052A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 液位监测方法、液位监测结构、排水装置及换热设备 |
-
2002
- 2002-04-17 JP JP2002114746A patent/JP2003307447A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110895052A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 液位监测方法、液位监测结构、排水装置及换热设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7992443B2 (en) | Sensor element for capacitive differential-pressure sensing | |
| EP0934511B1 (en) | Fluid pressure sensing unit incorporating diaphragm deflection sensing array | |
| US9945884B2 (en) | System and method for a wind speed meter | |
| US11054331B2 (en) | Method and device for detecting malfunction of electrostatic-capacitance pressure sensor | |
| CN102356307A (zh) | 具有真空电介质的电容性表压传感器 | |
| US10352802B2 (en) | Pressure sensor chip | |
| CN107976272B (zh) | 具有实时健康监测和补偿的压力传感器 | |
| CN114323355B (zh) | 用于电容薄膜规的压力测量系统、方法及电容薄膜规 | |
| BR112021005947A2 (pt) | sistema para medir pressão, e, método para calibrar um sistema para medir pressão | |
| JP2003307447A (ja) | 静電容量型液面レベルセンサ | |
| JP3129613B2 (ja) | 差圧測定装置 | |
| US8220337B2 (en) | Micromechanical sensor element for capacitive pressure detection | |
| JP2020046177A (ja) | 圧力センサ素子およびそれを備えた圧力センサモジュール | |
| US20140260645A1 (en) | Differential Sensor Assembly With Both Pressures Applied From One Side | |
| JPH07306107A (ja) | 容量型差圧測定圧力センサとその製造方法 | |
| JPH046890B2 (ja) | ||
| EP4098988A1 (en) | Condition detection of pressure transmitter diaphragm | |
| JP2014098559A (ja) | 差圧／圧力複合センサの交換時期決定方法 | |
| JPH11248577A (ja) | 静電容量型センサ | |
| JP4400521B2 (ja) | 水素圧センサ | |
| JP2699743B2 (ja) | 圧力センサ | |
| JPH11237292A (ja) | 圧力検出素子及び圧力センサ | |
| CN108604148B (zh) | 一种压敏装置及制造方法 | |
| JP2001336961A (ja) | 渦流量計 | |
| JP2014041110A (ja) | 変位センサ |