JP2004045319A5

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Publication number: JP2004045319A5
Application number: JP2002205509A
Authority: JP
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2022-07-15

Claims

投光部と受光部とを組合せて円筒形管内の液体の有無を検出する管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法であって、
前記投光部及び受光部と、前記円筒形管との間に、内側の面が前記円筒形管の外周面に沿って接合／接触する光路変更手段をそれぞれ設け、
前記管の外部から当該管の中空内部に、ほぼ一定の検出角度で前記液体検知用透過光が屈折して入射するように前記投光部及び光路変更手段からなる光学経路を介して、前記透過光を投射せしめ、かつ、前記管の内部に液体が無い場合、前記屈折光が、直接、前記光路変更手段及び前記受光部により受光されるように前記受光部を配設し、
当該液体検出装置を取り付ける前記円筒形管の外径が最大の外径管の場合、その円筒中心より下方の当該液体検出装置を取り付ける側に、前記検知用透過光が透過するように前記投光部及び受光部の固定位置をそれぞれ幾何方程式及び光学方程式を連立させて演算する工程と、
当該液体検出装置を取り付ける前記円筒形管の外径が最小の外径管の場合、その円筒中心より下方の当該液体検出装置を取り付ける側を、前記検知用透過光が透過するように前記投光部及び受光部の固定位置をそれぞれ幾何方程式及び光学方程式を連立させて演算する工程と、
前記円筒形管の外径が最大の外径管の場合に演算した前記投光部及び受光部の固定位置と、前記円筒形管の外径が最小の外径管の場合に演算した前記投光部及び受光部の固定位置との誤差を演算し、かかる固定位置誤差が少なくなるように、前記円筒形管の外径が最大の場合の前記投光部及び受光部の固定位置、及び／又は、前記円筒形管の外径が最小の外径管の場合の前記投光部及び受光部の固定位置を変更する工程と、
前記固定位置変更工程を、前記最大外径管及び最小外径管の固定位置の間の誤差が、所定の誤差範囲内となるまで繰り返す工程と、を含むことを特徴とする管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記円筒形管の外径が大径管の場合と小径管の場合とで、２０％以上異なる場合であっても、前記光路変更手段により前記検知用透過光を略一定の透過角度で前記管の内部を屈折／透過するように、前記投光部を所定の位置に固定して配設すると共に、前記管の外径が２０％以上異なる場合であっても、前記光路変更手段により、前記管の内部を透過した前記検知用透過光を略一定の受光位置のままで、前記管内液体の有無を検出できるように、前記受光部を所定の位置に固定して配設できるようにした請求項１に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記円筒形管の外径が大径管の場合と小径管の場合とで、１５０％以上異なる場合、
前記液位検出装置と、前記円筒形管とを、当該円筒形管の外径が変動しても一定の空間位置関係に保持して固定可能な緊締具は、その下面に形成された円筒曲面の曲率半径を変化させたものを、複数種類用意するようにした請求項２に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記投光部及び受光部と、前記円筒形管との間に設けられた前記光路変更手段に対し、それぞれ、
前記投光部固定手段と前記光路変更手段とを一体に形成し、更に、
前記受光部固定手段と前記光路変更手段とを一体に形成するようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記光路変更手段の前記円筒形管の外周面に接合／接触する内側の面が、円筒面、又は、平面からなり、前記検知光投射位置及び透過光受光位置が平面形状からなるプリズム形状を含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記液体が、当該管内を管径の軸芯方向に変化する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記投光部と前記受光部との間に、前記円筒形管の内／外周面で反射された投射光が、前記受光手段で受光されることを遮る遮光部材を設けるようにした請求項１乃至６のいずれか１項に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記円筒形管が、透明部材、及び／又は、半透明部材からなる透光部材で構成され、かつ、
ガラス、セラミックス部材、又は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、メタクリル樹脂、石油樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアセタール、弗素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール、ポリシクロオレフィン等の熱可塑性樹脂、又は、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、則ち、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の合成樹脂部材、又は、プラスチック、又は、ポリアミノ酸、脂肪族ポリエステル、ポリーεーカプロラクトン、ポリビニルアルコール、キトサン、澱粉、セルロース等と汎用性ポリマーとの混合物等の生分解樹脂部材、又は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエチレン及びポリスチレンの共重合体をポリマーの主成分とする低硬度ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、スチレンーブタジエンゴム、エチレンープロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、弗素ゴム、多硫化ゴム、ポリエーテルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等の合成ゴム、又は、天然ゴム、又は、これらの組合せから成るグループから選択されたもの、
更に、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリケトンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ四弗化エチレン、芳香族ポリエステル、ポリアミノビスマレイミド、トリアジン樹脂等のエンジニアリングプラスチック部材、ガラス又はセラミックス部材、及びこれらの組合せから成るグループから構成されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
前記投光部の発光手段に、半導体発光ダイオード、赤外レーザー発光素子、投光用光ファイバーの少なくとも１つを含む請求項１乃至８のいずれか１項に記載の管内液体検出装置における投光部と受光部との固定位置演算方法。
投光部と受光部とを組合せて円筒形管内の液体の有無を検出する管内液体検出装置であって、
前記投光部及び受光部と前記円筒形管との間に、内側の面が前記円筒形管の外周面に沿って接合／接触する光路変更手段をそれぞれ設け、
前記管の外部から当該管の中空内部に、ほぼ一定の検出角度で前記液体検知用透過光が屈折して入射するように、前記投光部及び光路変更手段を介して前記透過光を投射せしめ、かつ、前記管の内部に液体が無い場合には、前記屈折光が、直接、前記光路変更手段及び受光部により受光されるように前記投光部及び受光部を、それぞれ配設し、
前記管の内部に液体が有る場合には、前記屈折光が当該液体を透過し、直接、前記受光部に到達しないように前記投光部及び受光部を、それぞれ配設し、更に、前記受光部の出力を処理して管内液体の有無を検出する液体有無判定手段とを具え、
前記円筒形管の外径が大径管の場合と小径管の場合とで、２０％以上異なる場合であっても、前記光路変更手段により前記検知用透過光を略一定の透過角度で前記管の内部を屈折／透過するように、前記投光部を所定の位置に固定して配設すると共に、前記管の外径が２０％以上異なる場合であっても、前記光路変更手段により、前記管の内部を透過した前記検知用透過光を略一定の受光位置のままで、前記管内液体の有無を検出できるように、前記受光部を所定の位置に固定して配設し、かつ、
前記円筒形管の外径が変動しても、当該軸芯が、前記投光部及び受光部に対して、所定の位置関係となるように、前記円筒形管と前記投光部及び受光部との空間配置関係を固定する緊締具とを具えたことを特徴とする管内液体検出装置。
前記円筒形管の外径が大径管の場合と小径管の場合とで、１５０％以上異なる場合、
前記液位検出装置と前記円筒形管とを、一定の空間位置関係に保持して固定する前記緊締具は、その下面に形成された円筒曲面の曲率半径を変化させたものを、複数種類用意するようにした請求項１０に記載の管内液体検出装置。
前記投光部及び受光部と、前記円筒形管との間に設けられた前記光路変更手段に対し、それぞれ、
前記投光部固定手段と前記光路変更手段とを一体に形成し、更に、
前記受光部固定手段と前記光路変更手段とを一体に形成するようにした請求項１０又は１１に記載の管内液体検出装置。
前記光路変更手段の前記円筒形管の外周面に接合／接触する内側の面が、円筒面、又は、平面からなり、前記検知光投射位置及び透過光受光位置が平面形状からなるプリズム形状を含む請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の管内液体検出装置。
前記液体が、当該管内を管径の軸芯方向に変化する請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の管内液体検出装置。
前記投光部と前記受光部との間に、前記円筒形管の内／外周面で反射された投射光が、前記受光手段で受光されることを遮る遮光部材を設けるようにした請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の管内液体検出装置。
前記円筒形管が、透明部材、及び／又は、半透明部材からなる透光部材で構成され、かつ、
ガラス、セラミックス部材、又は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、メタクリル樹脂、石油樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアセタール、弗素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール、ポリシクロオレフィン等の熱可塑性樹脂、又は、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、則ち、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の合成樹脂部材、又は、プラスチック、又は、ポリアミノ酸、脂肪族ポリエステル、ポリーεーカプロラクトン、ポリビニルアルコール、キトサン、澱粉、セルロース等と汎用性ポリマーとの混合物等の生分解樹脂部材、又は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエチレン及びポリスチレンの共重合体をポリマーの主成分とする低硬度ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、スチレンーブタジエンゴム、エチレンープロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、弗素ゴム、多硫化ゴム、ポリエーテルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等の合成ゴム、又は、天然ゴム、又は、これらの組合せから成るグループから選択されたもの、
更に、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリケトンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ四弗化エチレン、芳香族ポリエステル、ポリアミノビスマレイミド、トリアジン樹脂等のエンジニアリングプラスチック部材、ガラス又はセラミックス部材、及びこれらの組合せから成るグループから構成されている請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の管内液体検出装置。
前記投光部の発光手段に、半導体発光ダイオード、赤外レーザー発光素子、投光用光ファイバーの少なくとも１つを含む請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の管内液体検出装置。
投光部と受光部とを組合せて円筒形管内の液体の液位を検出する液位検出装置であって、
前記投光部及び受光部と前記円筒形管との間に、内側の面が前記円筒形管の外周面に沿って接合／接触する光路変更手段をそれぞれ設け、
前記管の外部から当該管の中空内部に、ほぼ一定の検出角度で前記液位検知用透過光を屈折させて入射するように、前記投光部及び光路変更手段を介して、前記透過光を屈折／投射させ、かつ、前記管の内部に液体が無い場合には、前記屈折光が、直接、前記光路変更手段及び受光部により受光されるように、前記投光部及び受光部を、それぞれ配設し、
前記管の内部で、前記投光部及び受光部を取り付けた位置に液体が有る場合には、前記屈折光が当該液体を透過し、直接、前記受光部に到達しないように前記投光部及び受光部を、それぞれ配設し、更に、前記受光部の出力を処理して管内液体の有無を検出する液体有無判定手段を具え、
前記円筒形管の外径が大径管の場合と小径管の場合とで、２０％以上異なる場合であっても、前記光路変更手段により前記液位検知用透過光を略一定の角度で前記管の内部を屈折／透過するように前記投光部を所定の位置に固定して配設すると共に、前記管の外径が２０％以上異なる場合であっても、前記光路変更手段により、前記管の内部を透過した前記検知用透過光を略一定の受光位置のままで、前記管内液体の液位を検出できるように、前記受光部を所定の位置に固定して配設し、かつ、
前記円筒形管の外径が変動しても、当該軸芯が前記投光部及び受光部に対して、所定の位置関係となるように、前記円筒形管と前記投光部及び受光部との空間配置関係を固定する緊締具とを具えたことを特徴とする液位検出装置。
前記円筒形管の外径が大径管の場合と小径管の場合とで、１５０％以上異なる場合、
前記液位検出装置と前記円筒形管とを、一定の空間位置関係に保持して固定する前記緊締具は、その下面に形成された円筒曲面の曲率半径を変化させたものを、複数種類用意するようにした請求項１８に記載の液位検出装置。
前記投光部及び受光部と、前記円筒形管との間に設けられた前記光路変更手段に対し、それぞれ、
前記投光部固定手段と前記光路変更手段とを一体に形成し、更に、
前記受光部固定手段と前記光路変更手段とを一体に形成するようにした請求項１８又は１９に記載の液位検出装置。
前記光路変更手段の前記円筒形管の外周面に接合／接触する内側の面が、円筒面、又は、平面からなり、前記検知光投射位置及び透過光受光位置が平面形状からなるプリズム形状を含む請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の液位検出装置。
前記液体が、当該管内を管径の軸芯方向に変化する請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の液位検出装置。
前記投光部と前記受光部との間に、前記円筒形管の内／外周面で反射された投射光が、前記受光手段で受光されることを遮る遮光部材を設けるようにした請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載の液位検出装置。
前記円筒形管が、透明部材、及び／又は、半透明部材からなる透光部材で構成され、かつ、
ガラス、セラミックス部材、又は、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、メタクリル樹脂、石油樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアセタール、弗素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダゾール、ポリシクロオレフィン等の熱可塑性樹脂、又は、フェノール樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、則ち、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の合成樹脂部材、又は、プラスチック、又は、ポリアミノ酸、脂肪族ポリエステル、ポリーεーカプロラクトン、ポリビニルアルコール、キトサン、澱粉、セルロース等と汎用性ポリマーとの混合物等の生分解樹脂部材、又は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエチレン及びポリスチレンの共重合体をポリマーの主成分とする低硬度ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、スチレンーブタジエンゴム、エチレンープロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、弗素ゴム、多硫化ゴム、ポリエーテルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等の合成ゴム、又は、天然ゴム、又は、これらの組合せから成るグループから選択されたもの、
更に、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリケトンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ四弗化エチレン、芳香族ポリエステル、ポリアミノビスマレイミド、トリアジン樹脂等のエンジニアリングプラスチック部材、ガラス又はセラミックス部材、及びこれらの組合せから成るグループから構成されている請求項１８乃至２３のいずれか１項に記載の液位検出装置。
前記投光部の発光手段に、半導体発光ダイオード、赤外レーザー発光素子、投光用光ファイバーの少なくとも１つを含む請求項１８乃至２４のいずれか１項に記載の液位検出装置。