JP2012063329A - 液体センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
透光性チューブ内の液体を光学的に検出するための液体センサが提供される。本発明の実施形態に係る液体センサは、光源及び受光素子が実装された回路基板と、光源及び受光素子を覆って外光から遮蔽する遮光部材と、少なくとも一部が透光性を有し、回路基板が収容される内部空間を水密に覆う本体ケースとを備えた本体を有している。遮光部材において、光源の発光面及び受光素子の受光面と対向する位置には、光源が放射する光束を通過させるための第1の開口が形成されている。
【選択図】図2
Description
を有していてもよい。
モード1は、は、少なくとも一つの光学系がモニタ光を検出(すなわち液体を検出)した場合に、透光性チューブT内に液体が有ると判定し、全ての光学系がモニタ光を検出しない場合に、透光性チューブT内に液体が無い(液切れ)と判定する、言わばOR型の動作モードである。以下に説明するように、モード1は小さな気泡による誤検出を抑制するために有効な動作モードである。
モード2は、全ての光学系が液体を検出した場合に透光性チューブT内に液体が有ると判定し、一つでも液体を検出しない光学系がある場合に透光性チューブT内に液体が無いと判定する、言わばAND型の動作モードである。表1に示されるように、モード2では気泡に関する誤動作の頻度が高い傾向がある(例えばケース3、ケース4)。言い換えれば、モード2は、気泡に対する感度が高く、精密化学分野や医療分野等の気泡の排除が必要な用途においては、気泡センサとして使用することができる。また、モード2は液滴に関する判定精度が高いという特徴もある(例えばケース8、ケース9)。そのため、モード2は、チューブが空であることを正確に判定する必要がある用途にも適している。
<モード3>
モード3は、1系統の光学系の検出結果に基づいて液体の有無を判定する動作モードであり、光学系を1系統のみ備えた従来の液体センサをエミュレートするものである。なお、本実施形態のモード3では、光学系Aの検出結果に基づいて液体の有無が判定される。表1に示されるように、モード3の判定結果は、モード1とモード2の中間的なものとなっている。気泡に対しても液滴に対しても同程度の判定精度が望まれる用途に対して有効なモードである。また、光学系を1系統のみ備えた従来の液体センサを、動作条件を変更せずに新しいセンサに置き換える必要がある場合にも適している。
100 …本体
10 …筐体
18 …ケーブル引き出し口
20 …パッキン
22 …防水キャップ
24 …長ねじ
30 …回路ユニット
30a,30b …回路基板
30c …スペーサ
34 …光源(LED光源)
36 …受光素子(フォトダイオード)
38 …LEDインジケータ
40 …遮光ガイド
40h …丸孔
50 …カバー
51 …突出部
52 …凹部
53 …支持壁
53a …U字溝
54 …凹部5
55 …鍔部
56 …支持壁
57 …連結壁
58 …下側把持部
59 …レンズ部
60 …ケーブル
200 …アタッチメント
210 …カバー部
220 …側壁部
230 …突出部
240 …突出部
250 …凹部
252 …通し穴
300 …チューブアジャスタ
310 …チューブ保持部
320 …連結部
330 …脚部
B …結束バンド
T …透光性チューブT
Claims (16)
- 透光性チューブ内の液体を光学的に検出するための液体センサであって、
光源及び受光素子が実装された回路基板と、
前記光源及び前記受光素子をそれぞれ覆って外光から遮蔽する複数の遮光部材と、
少なくとも一部が透光性を有し、前記回路基板が収容される内部空間を水密に覆う本体ケースと
を備えた本体を有し、
前記遮光部材には、前記光源の発光面及び前記受光素子の受光面と対向する位置に、前記光源が放射する光束を通過させるための第1の開口が形成されている、
ことを特徴とする液体センサ。 - 前記透光性チューブの一部を覆って外光から遮蔽すると共に、前記本体に対して該透光性チューブの一部を位置決めして取り付けるアタッチメントを更に備える、
ことを特徴とする、請求項1に記載の液体センサ。 - 前記光束は前記透光性チューブの中心軸と垂直に該透光性チューブに側面から入射し、
前記光束が前記透光性チューブに入射した箇所において、
前記透光性チューブ内に液体が有るときは、前記光束は該透光性チューブを直進的に透過して、前記受光素子により検出され、
前記透光性チューブ内に液体が無いときは、前記光束は該透光性チューブの内壁で屈折又は反射して、前記受光素子により検出さない
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の液体センサ。 - 前記本体ケースは、
遮光性を有する筐体と、
透光性を有し、前記筐体を水密に塞ぐカバーと
を有し、
前記カバーの外側には前記透光性チューブを収容する第1の溝が形成されており、
前記光束は、前記第1の溝の一方の側壁を介して、前記透光性チューブに入射し、
前記透光性チューブを直進的に透過した前記光束は、前記第1の溝の他方の側壁を介して前記受光素子に検出される
ことを特徴とする、請求項3に記載の液体センサ。 - 前記光源と前記受光素子は、前記発光面と前記受光面が対向するように配置され、
前記遮光部材は、前記光源を覆う第1の遮光部材と、前記受光素子を覆う第2の遮光部材を含み
前記カバーの内側には、前記第1の遮光部材を収容する第1の凹部と、前記第2の遮光部材を収容する第2の凹部が形成され、
前記第1の開口が、前記光源の発光面と前記受光素子の受光面の間に配置されている、ことを特徴とする請求項4に記載の液体センサ - 前記第1の遮光部材は前記光源を収容する第3の凹部を有し、
前記第2の遮光部材は前記受光素子を収容する第4の凹部を有し、
前記第1及び第2の遮光部材は、それぞれ前記光源及び受光素子を、前記第3及び第4の凹部における所定の位置に案内する第1のガイド構造を有している
ことを特徴とする、請求項5に記載の液体センサ。 - 前記カバー及び前記第1及び第2の遮光部材は、該第1及び第2の遮光部材を、それぞれ前記第1及び第2の凹部における所定の位置に案内する第2のガイド構造を有している
ことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の液体センサ。 - 前記第2のガイド構造は、
前記第1及び第2の遮光部材の外側面の構造と、
前記第1及び第2の遮光部材の外側面の構造にそれぞれ対応した前記第1及び第2の凹部の内側面の構造と
を含むことを特徴とする請求項7に記載の液体センサ。 - 前記第2のガイド構造は、前記第1及び第2の凹部における、
前記発光面又は前記受光面に面する第5の内側面と、
前記第5の内側面と対向し、該凹部の奥側ほど該第5の内側面に近接するように傾斜した第6の内側面と
を含むことを特徴とする、請求項8に記載の液体センサ。 - 前記アタッチメントは、
前記カバーとの間で前記透光性チューブを挟持する複数の第1の挟持部と、
前記カバーと係合する第1の係合部と
を有し、
前記カバーは、
前記アタッチメントとの間で前記透光性チューブを挟持する複数の第2の挟持部と、
前記アタッチメントと係合する第2の係合部と
を有することを特徴とする、請求項4から請求項9のいずれか一項に記載の液体センサ。 - 前記第1の係合部は、弾性変形可能な脚部と、該脚部の先端に設けられた係合突起を有し、
前記第2の係合部は、前記係合突起を受ける受け部を有する
ことを特徴とする請求項10に記載の液体センサ。 - 前記アタッチメントは、
前記第1の溝を上方から覆う天井部と、
前記透光性チューブの軸方向における前記天井部の両端に設けられた一対の第1の遮光壁
を有し、
前記第1の遮光壁は、前記第1の挟持部の一つと、該第1の挟持部の両側に配置された一対の前記第1の係合部を有する
ことを特徴とする請求項10又は11のいずれか一項に記載の液体センサ。 - 前記カバーは、
前記第1の溝によって隔てられた、前記透光性チューブの軸方向に延びる一対の突出部と、
前記透光性チューブの軸方向における前記カバーの両端に設けられ、該透光性チューブを収容する第2の溝を有する、一対の第2の遮光壁と、
前記第2の遮光壁の両端と前記一対の突出部の一端とをそれぞれ連結する一対の連結壁と
を有し、
前記複数の第2の挟持部の一つが、前記第1の溝の底部と前記第2の溝の底部とを連絡し、
前記アタッチメントを前記カバーに取り付けたときに、前記第1の遮光壁は、前記第2の遮光壁と、前記一対の突出部の一端と、前記一対の連結壁とで囲まれる空間に収容され、前記係合突起は前記連結壁と係合する
ことを特徴とする請求項12に記載の液体センサ。 - 前記第1及び第2の挟持部は前記透光性チューブを収容するチューブ収容溝を有し、該チューブ収容溝の底部は収容可能な前記透光性チューブの外周面と同じ曲率の円柱面状に形成されている
ことを特徴とする請求項10から13のいずれか一項に記載の液体センサ。 - 前記チューブ収容溝よりも細径のチューブを挟持するためのチューブアジャスタを更に備え、
前記チューブアジャスタは、
それぞれ隣接する前記チューブ収容溝に収容される、縦割り円筒形状を有する一対のチューブ保持部と、
前記一対のチューブ保持部を連結する連結部と、
前記一対のチューブ保持部の下部にそれぞれ配置された一対の脚部と
を有する
ことを特徴とする請求項14に記載の液体センサ。 - 前記アタッチメントは、結束バンド結束バンドのロック機構を収容する第5の凹部を有する
ことを特徴とする請求項2から請求項14のいずれか一項に記載の液体センサ。
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