JP2010008381A - 液検知用光センサ、およびそれによる液面センサと漏液センサ - Google Patents
液検知用光センサ、およびそれによる液面センサと漏液センサ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 円筒形状の透明な外筒2の内部に発光素子3と受光素子4とを上下に対向させて配置し、発光素子3からの光が直接に受光素子4で受光されないように、発光素子3と受光素子4との間に外筒2の外壁部7の内周面に接する円板状の遮光板5を配置した光センサ1であり、発光素子3から一定の立体角内に照射される光の周縁部の円環状の光を、外筒2の外側が例えば空気である場合の臨界角以上の入射角度で外壁部7内へ入射させ、外壁部7の外周面で反射した反射光を受光素子4で受光させる。このような光センサ1を使用して液面センサ、漏液センサを作製することができる。
【選択図】 図2
Description
上記の式(1)において、nAは媒質Aの真空に対する相対屈折率すなわち屈折率(絶対屈折率とも称する)であり、nBは媒質Bの屈折率である。そしてnA<nBであって、光は媒質Bから媒質Aへ向かう場合である。
発光素子から一定の立体角内に発光される光の中で周縁部の光が外壁部へ入射するが、その入射光は、外壁部の外周面に液が接触していない場合に、入射する外周面を反射面として全反射される臨界角以上の角度で入射され、その反射光を受光素子が受光するように構成されており、
反射面に液が接触していない場合には、外壁部へ入射する光は反射面で全反射して受光素子で受光され、反射面に液が接触している場合には、外壁部へ入射される光は液中へ進むものを生じて反射面で全反射されずに受光素子で受光され、反射面に液が接触していない場合に比して、受光素子の受光量が低下することにより、反射面に接触している液の有無を検知することを特徴とする液検知用光センサである。
このような液検知用センサは、設定した板厚の遮光板によって、反射面に接触する液の有無による受光素子の受光量の差が大であるから、液の有無を明確に検知する。
このような液検知用センサは、液検知用光センサ内への外来光の侵入を大幅に抑制し、受光素子による受光量が外来光によって影響され難いものとなる。
このような液面センサは、長い透明な外筒の内部に液検知用光センサをユニットとする複数のユニットが上下方向に配置されていることから、液面の高さが大幅に変動する場合にも、その変動の範囲をカバーして液面の高さを検知することが出来る。
このような液面センサは請求項1の液検知用光センサをユニットとする複数のユニットを長い外筒内へ配置することを容易ならしめる。
このような漏液センサは、使用している液検知用光センサが外筒の外壁部の外周面における反射面に接触する液の有無を検知するものであるから、受け容器の底面に漏出する液があると的確に検知することが出来る。
請求項2に係る液検知用光センサによれば、液の有無による受光素子の受光量の差が大であるように遮光板の板厚が設定されているので、液の有無を明確に検知し得る。
請求項3に係る液検知用光センサによれば、外来光が光センサの内部へ侵入することを防いでいるので、外来光の影響を受けることなく液の有無を検知することができる。
請求項5に係る液面センサによれば、複数のセンサユニットを外筒内に挿入し得る基板上に設置しているので、長い外筒内への複数のセンサユニットの配置が容易である。
請求項6に係る漏液センサによれば、使用している液検知用光センサが外周面における反射面に接触する液の有無を検知するので、受け容器に漏出した液が僅かであっても漏出を迅速かつ的確に検知することができる。
<遮光板の板厚と受光素子の受光量>
<外来光による影響の排除>
<本発明の液検知用光センサを使用した液面センサ>
<本発明の液検知用光センサを使用した漏液センサ>
3・・・発光素子、 4・・・受光素子、
5・・・遮光板、 7・・・外壁部、
11・・・従来の液検知用光センサ、 13・・・発光素子、
14・・・受光素子、 21・・・液面センサ
31・・・漏液センサ、
C・・・外筒の外周面における一定高さの外周、
P・・・外筒の外周面における外周面上の入射光の入射点、
R・・・外筒の外周面における入射光の反射面、
Claims (6)
- 円筒形状の透明な外筒内に発光素子と受光素子とが前記円筒の高さ方向に配置され、前記発光素子から発光される光が直接に前記受光素子で受光されないように、前記発光素子と前記受光素子の間に、前記外筒の外壁部の内周面に当接する円板状の遮光板が配置されている液検知用光センサであって、
前記発光素子から一定の立体角内に発光される光の中で周縁部の光が前記外壁部へ入射するが、その入射光は、前記外壁部の外周面に液が接触していない場合に、入射する前記外周面を反射面として全反射される臨界角以上の角度で入射され、その反射光を前記受光素子が受光するように構成されており、
前記反射面に液が接触していない場合には、前記外壁部へ入射する光は前記反射面で全反射して前記受光素子で受光され、前記反射面に液が接触している場合には、前記外壁部へ入射される光は液中へ進むものを生じて前記反射面で全反射されずに前記受光素子で受光され、前記反射面に液が接触していない場合に比して、前記受光素子の受光量が低下することにより、前記反射面に接触している液の有無を検知することを特徴とする液検知用光センサ。 - 請求項1の液検知用光センサにおいて、
前記反射面に液が接触していない場合の前記受光素子の受光量と、液が接触している場合の前記受光素子の受光量との差が大となるように、前記遮光板の板厚が設定されていることを特徴とする液検知用光センサ。 - 請求項1または請求項2の液検知用光センサにおいて、
前記外筒の外壁部において入射光と反射光との光路を確保した上で、前記外壁部の内周面に接して不透明なチューブが挿入されているか、または前記外壁部の外周面に遮光テープが巻回されていることを特徴とする液検知用光センサ。 - 上下方向に長い透明な円筒形状の外筒の内部に請求項1の液検知用光センサをユニットとする複数のユニットを配置したものであることを特徴とする液面センサ。
- 請求項4の液面センサにおいて、
前記複数のユニットが前記外筒内へ挿入し得る基板上に設置されて挿入されたものであるあることを特徴とする液面センサ。 - 請求項1の液検知用光センサを漏出液の受け容器の底面に横臥した姿勢で載置したものであることを特徴とする漏液センサ。
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2008
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