JP2014010055A - Liquid level sensor and environment testing device - Google Patents
Liquid level sensor and environment testing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014010055A JP2014010055A JP2012146904A JP2012146904A JP2014010055A JP 2014010055 A JP2014010055 A JP 2014010055A JP 2012146904 A JP2012146904 A JP 2012146904A JP 2012146904 A JP2012146904 A JP 2012146904A JP 2014010055 A JP2014010055 A JP 2014010055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid level
- light
- level sensor
- members
- water
- 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
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、所定の空間内に貯留された液体の液位を検知する液位センサ、並びに、その液位センサを備えた環境試験装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid level sensor that detects a liquid level of a liquid stored in a predetermined space, and an environmental test apparatus including the liquid level sensor.
機器や部品等(試料体)の性能や耐久性を試験する装置として、環境試験装置が市場に提供されている。例えば、特許文献1には、主に気温や湿度の変化に対する耐久性をテストする恒温恒湿装置(環境試験装置の一種)と称される装置が開示されている。通常、恒温恒湿装置は、加熱ヒータと冷却装置と加湿装置とが備えられており、予め設定された庫内の目標温度や目標湿度に向けて、所望の環境を作り出すものである。 As a device for testing the performance and durability of equipment, parts and the like (sample body), an environmental test device is provided on the market. For example, Patent Document 1 discloses a device called a constant temperature and humidity device (a type of environmental test device) that mainly tests durability against changes in temperature and humidity. Usually, a constant temperature and humidity device is provided with a heater, a cooling device, and a humidification device, and creates a desired environment toward a preset target temperature and target humidity.
ところで、恒温恒湿装置では、庫内に形成した一定の試験環境を長期間に渡って維持する場合がある。特に、高湿の試験環境を形成する場合においては、加湿装置の加湿制御が長期に渡って継続される。すなわち、長期に渡って加湿制御が行われる場合では、加湿装置において多量の水が消費される。そのため、恒温恒湿装置には、加湿装置に給水する加湿給水機能が備えられている。そして、この加湿給水機能を果たすべく、恒温恒湿装置には貯水タンクが備えられている。すなわち、加湿装置は、貯水タンクから供給される水によって一定以上の水量が保たれており、好適な加湿制御の実施の維持が図られている。
例えば、特許文献1にそのような技術が開示されている。
By the way, in a constant temperature and humidity apparatus, the fixed test environment formed in the store | warehouse | chamber may be maintained over a long period of time. In particular, when a high-humidity test environment is formed, humidification control of the humidifier is continued for a long time. That is, when humidification control is performed over a long period of time, a large amount of water is consumed in the humidifier. Therefore, the constant temperature and humidity device is provided with a humidification water supply function for supplying water to the humidification device. And the constant temperature and humidity apparatus is equipped with the water storage tank in order to fulfill this humidification water supply function. In other words, the humidifier maintains a certain amount of water by the water supplied from the water storage tank, so that appropriate humidification control is maintained.
For example, Patent Literature 1 discloses such a technique.
ところが、環境試験の最中において、貯水タンク内の水量と、加湿装置内の水量の双方が不十分となり、所望の湿度環境が形成できない、あるいは、維持できない、という状態に陥ってしまうおそれがある。そのため、恒温恒湿装置では、貯水タンク内の水量も、常時、所定量以上に維持する必要がある。すなわち、この種の恒温恒湿装置には、貯水タンク内の水位を検知する水位検知手段(以下、単に水位センサという)が備えられている。このため、恒温恒湿装置では、水位検知手段によって貯水タンク内の水位を監視し、一定水位を下回った等の条件が揃った場合に、貯水タンクに水を補給している。 However, during the environmental test, both the amount of water in the water storage tank and the amount of water in the humidifier become insufficient, and there is a risk that the desired humidity environment cannot be formed or maintained. . Therefore, in the constant temperature and humidity device, the amount of water in the water storage tank must always be maintained at a predetermined amount or more. That is, this type of constant temperature and humidity device is provided with water level detecting means (hereinafter simply referred to as a water level sensor) for detecting the water level in the water storage tank. For this reason, in the constant temperature and humidity device, the water level in the water storage tank is monitored by the water level detection means, and water is replenished to the water storage tank when conditions such as a drop below a certain water level are met.
そして、従来より、恒温恒湿装置においては、比較的低価格等の理由により、光学式のものや、フロート式のものが多用されている。 Conventionally, in the thermo-hygrostat, an optical type or a float type is frequently used for reasons such as relatively low cost.
ところが、光学式の水位センサは、特定の位置を検知する目的、例えば「上限水位と下限水位の2点だけを検知すればよい」というような場合においては比較的安価なコストで導入できるが、「上限水位と下限水位だけでなく、それらの間の中間水位も検知したい」というような場合においては、逆にコストが嵩張ってしまう不満があった。すなわち、この光学式水位センサは、検知すべき水位の数の増加に追従して、センサの数も買い増ししなければならないため、複数段の位置で水位を検知するような場合においては、生産コストの増加が不可避であった。 However, the optical water level sensor can be introduced at a relatively low cost for the purpose of detecting a specific position, for example, in the case of “only two points of the upper limit water level and the lower limit water level need to be detected”. In the case of “I want to detect not only the upper limit water level and the lower limit water level but also the intermediate water level between them”, there is a complaint that the cost is increased. In other words, this optical water level sensor must increase the number of sensors that follow the increase in the number of water levels to be detected. The increase in cost was inevitable.
また、フロート式の水位センサに関しては、生産コストが増加してしまうという前記同様の問題を抱えている上、検知し得る水位幅が制限されてしまうという不満がある。すなわち、このフロート式水位センサは、水位の検知に寄与するフロートの大きさが影響して、検知できる水位間隔が無駄に大きくならざるを得ないため、検知できる水位が制限されてしまうという不満も同時に抱えていた。 In addition, the float type water level sensor has the same problem that the production cost increases, and there is a complaint that the water level width that can be detected is limited. In other words, this float type water level sensor is affected by the size of the float that contributes to the detection of the water level, and the water level interval that can be detected must be increased unnecessarily, so that the water level that can be detected is limited. I had it at the same time.
そこで、別の方式の水位センサを採用する方策が勘案される。例えば、複数段の位置での水位の検知を可能とした、静電容量式のセンサや、電気抵抗式のセンサ、あるいは圧力式のセンサがある。 Therefore, a method of adopting another type of water level sensor is considered. For example, there are a capacitance type sensor, an electric resistance type sensor, and a pressure type sensor that can detect the water level at a plurality of positions.
しかしながら、恒温恒湿装置において使用される加湿用の水には、塩類等がほぼ存在しない純水が使用されているため、静電容量式や電気抵抗式の水位センサは適さない。一方、圧力式の水位センサは、水位を連続的に検知できるため望ましいセンサと言えるが、そもそも非常に高価なものであるため、コストの観点からすれば、採用は困難である。 However, since the water for humidification used in the constant temperature and humidity device is pure water that does not substantially contain salts or the like, a capacitance type or electric resistance type water level sensor is not suitable. On the other hand, the pressure-type water level sensor can be said to be a desirable sensor because it can continuously detect the water level, but it is very expensive in the first place, and it is difficult to adopt from the viewpoint of cost.
そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、生産コストを抑えつつ、高さ方向に異なる複数段の位置で水位を検知できる液位センサ、並びに、環境試験装置を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the problems of the prior art, the present invention has an object to provide a liquid level sensor and an environmental test apparatus that can detect the water level at a plurality of different positions in the height direction while suppressing the production cost. To do.
上記課題を解決するべく提供される請求項1に記載の発明は、発光部材及び受光部材によって液体の液位を検出する液位センサであって、複数の発光部材及び受光部材と、少なくとも上部を除いた部分が防水構造とされた容器部と、少なくとも内外の媒質の屈折率に基づいて光の反射が可能な光学素子部を有し、容器部には複数の発光部材及び受光部材の内蔵が可能であると共に、当該容器部の内壁又は外壁に対して凸状を呈するように光学素子部が一体的あるいは脱着可能に配されており、複数の発光部材は高さ方向の異なる位置に配されると共に、複数の受光部材は高さ方向の異なる位置に配され、さらに高さ方向の位置が対応する発光部材と受光部材は、発光部材からの照射光が光学素子部で反射された場合に、受光部材で受光し得る位置関係にされていることを特徴とする液位センサである。 The invention according to claim 1, which is provided to solve the above-described problem, is a liquid level sensor that detects a liquid level by a light emitting member and a light receiving member, and includes at least an upper part of the plurality of light emitting members and the light receiving members. The removed portion has a waterproof structure and an optical element portion capable of reflecting light based on at least the refractive index of the inner and outer media, and the container portion includes a plurality of light emitting members and light receiving members. In addition, the optical element portion is arranged integrally or detachably so as to be convex with respect to the inner wall or the outer wall of the container portion, and the plurality of light emitting members are arranged at different positions in the height direction. In addition, the plurality of light receiving members are arranged at different positions in the height direction, and the light emitting member and the light receiving member corresponding to the positions in the height direction correspond to the case where the light emitted from the light emitting member is reflected by the optical element unit. The light receiving member can receive light A liquid level sensor, characterized in that it is a location relationship.
ここで、従来の光学式の液位センサについて簡単に説明しておく。
光学式の液位センサには、光が通過する媒質の屈折率の違いを利用したものがある。すなわち、プリズムを備えた液位センサである。プリズムは、光の入射角度や、置かれた環境の媒質等の条件によって、光を屈折あるいは反射させるものである。すなわち、この種の液位センサでは、プリズムに対して光を照射し、プリズムにおいて反射するか、屈折するかを見て液位の検出が行われている。そして、このような液位センサは、発光部材と受光部材とプリズムをそれぞれ1つずつ有し、それらが1つのユニットを形成した構成とされている。このため、この種の液位センサを採用して高さ方向に異なる複数段の位置で水位を検知しようとすれば、各高さ位置に、同様の構成を持ったセンサを1つずつ設ける必要がある。したがって、従来においては、検知したい水位の数が増えれば増えるほど、設置すべきセンサの数が増えるため、生産コストの増加は避けられなかった。
Here, a conventional optical liquid level sensor will be briefly described.
Some optical liquid level sensors utilize the difference in refractive index of a medium through which light passes. That is, it is a liquid level sensor provided with a prism. The prism refracts or reflects light depending on conditions such as the incident angle of light and the medium of the environment in which it is placed. That is, in this type of liquid level sensor, the liquid level is detected by irradiating the prism with light and checking whether the light is reflected or refracted by the prism. Such a liquid level sensor has one light emitting member, one light receiving member, and one prism, each of which forms one unit. For this reason, if this type of liquid level sensor is used to detect the water level at different levels in the height direction, one sensor having the same configuration must be provided at each height position. There is. Therefore, conventionally, as the number of water levels to be detected increases, the number of sensors to be installed increases, so an increase in production cost is inevitable.
そこで、本発明の液位センサは、複数の発光部材及び受光部材を、1つの容器部に内蔵して構成され、その1つのセンサで高さ方向に異なる複数段の位置における液位の検知を可能としている。すなわち、本発明の液位センサは、容器部内において、複数の発光部材及び受光部材を高さ方向に異なる位置に配している。さらに、この液位センサには、その容器部に内蔵された各発光部材から照射されるそれぞれの光を、反射あるいは屈折させるべく、当該容器部に光学素子部が配されている。したがって、本発明の液位センサは、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部とが、1つの容器部によって、一体的に形成された構成とされている。 Therefore, the liquid level sensor of the present invention is configured by incorporating a plurality of light emitting members and light receiving members in one container part, and the liquid level sensor at a plurality of positions different in the height direction can be detected by the one sensor. It is possible. That is, the liquid level sensor of the present invention has a plurality of light emitting members and light receiving members arranged at different positions in the height direction in the container portion. Furthermore, in this liquid level sensor, an optical element part is arranged in the container part in order to reflect or refract each light emitted from each light emitting member incorporated in the container part. Therefore, the liquid level sensor of the present invention has a configuration in which a plurality of light emitting members and light receiving members, and an optical element portion are integrally formed by one container portion.
このように、本発明によれば、1つの液位センサが、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部と、それらを「ひとまとまり」のものとする容器部とで形成されているため、従来のように、複数段の位置の液位を検知したい場合であっても、その段数と同数のセンサを設ける必要がない。その結果、本発明によれば、生産コストの大幅な増加を招くことなく、高さ方向に異なる複数段の位置における液位の検知が可能な液位センサの提供が可能となる。
さらに、本発明では、容器部と光学素子部とを一体的に成形することで、部材点数を削減できると共に部材管理に要する費用も削減することができるため、より効果的に生産コストを削減することができる。
As described above, according to the present invention, one liquid level sensor is formed of a plurality of light emitting members and light receiving members, an optical element portion, and a container portion that makes them “a group”. Even when it is desired to detect the liquid levels at a plurality of positions as in the prior art, it is not necessary to provide the same number of sensors as the number of stages. As a result, according to the present invention, it is possible to provide a liquid level sensor capable of detecting the liquid level at a plurality of positions different in the height direction without causing a significant increase in production cost.
Furthermore, in the present invention, since the container portion and the optical element portion are integrally formed, the number of members can be reduced and the cost required for the member management can be reduced, so the production cost can be reduced more effectively. be able to.
また、本発明では、防水構造の容器部内に、発光部材及び受光部材を内蔵しているため、液体内に直接、液位センサを配置することができる。すなわち、本発明によれば、液体を貯留するタンク等の内外に、液位センサを配置させるためのスペースを設ける必要がないため、汎用性が高く、使用感も良い。 In the present invention, since the light emitting member and the light receiving member are built in the waterproof container, the liquid level sensor can be arranged directly in the liquid. That is, according to the present invention, it is not necessary to provide a space for arranging the liquid level sensor inside and outside a tank or the like for storing liquid, so that the versatility is high and the usability is also good.
本発明の液位センサは、前記光学素子部は、前記容器部の外部において当該容器部の高さ方向に沿って隆起状に延びており、前記複数の発光部材及び受光部材のそれぞれは、当該光学素子部の延伸方向に沿って配されていることが望ましい。(請求項2) In the liquid level sensor of the present invention, the optical element portion extends in a protruding shape along the height direction of the container portion outside the container portion, and each of the plurality of light emitting members and light receiving members includes It is desirable that they are arranged along the extending direction of the optical element portion. (Claim 2)
請求項3に記載の発明は、前記複数の発光部材及び受光部材は、1つの制御基板上に設けられ、当該制御基板に搭載された制御部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液位センサである。
The invention according to
かかる構成によれば、複数の発光部材及び受光部材が、1つの制御基板に設けられ、その制御基板に搭載された制御部と電気的に接続されているため、外部の機器との接続が簡素化される。すなわち、制御基板に設けられた制御部に各発光部材や受光部材を接続し、その制御部と外部の機器とを接続すれば、各発光部材や受光部材と外部の機器とが接続された状態となるため、実質的に外部にはわす配線の数を大幅に省略することができる。 According to such a configuration, a plurality of light emitting members and light receiving members are provided on one control board, and are electrically connected to the control unit mounted on the control board, so that connection with an external device is simple. It becomes. That is, when each light emitting member or light receiving member is connected to the control unit provided on the control board and the control unit is connected to an external device, each light emitting member or light receiving member is connected to the external device. As a result, the number of wirings that are passed to the outside can be substantially omitted.
請求項4に記載の発明は、少なくとも加湿装置と貯水タンクを備え、当該貯水タンクの水を加湿装置に供給可能な環境試験装置において、請求項1〜3のいずれかに記載の液位センサを有し、当該液位センサによって、前記給水タンクにおける水位情報を取得可能であることを特徴とする環境試験装置である。 Invention of Claim 4 is equipped with at least a humidifier and a water storage tank, The environmental test apparatus which can supply the water of the said water storage tank to a humidification apparatus WHEREIN: The liquid level sensor in any one of Claims 1-3 is equipped. And an environmental test apparatus characterized in that the water level information in the water supply tank can be acquired by the liquid level sensor.
本発明の環境試験装置は、貯水タンクの水位を検知するべく、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部と、それらを「ひとまとまり」のものとする容器部とで形成された液位センサを備えているため、従来のように、複数段の位置における水位を検知したい場合であっても、その段数と同数のセンサを設ける必要がない。その結果、生産コストの大幅な増加を招くことなく、複数段の位置における液位が検知できる環境試験装置を提供することができる。 In order to detect the water level of the water storage tank, the environmental test apparatus of the present invention is a liquid level formed by a plurality of light emitting members and light receiving members, an optical element portion, and a container portion that makes them “a group”. Since the sensor is provided, it is not necessary to provide the same number of sensors as the number of stages even when it is desired to detect the water level at a plurality of stages as in the prior art. As a result, it is possible to provide an environmental test apparatus capable of detecting liquid levels at a plurality of positions without causing a significant increase in production cost.
本発明の液位センサ、並びに、環境試験装置は、複数の発光部材及び受光部材と、光学素子部と、それらを「ひとまとまり」のものとする容器部とで1つのセンサを形成しているため、1つのセンサで高さ方向に異なる複数段の位置における液位を検知することが可能であり、さらに従来の光学式の液位センサを用いる場合よりも、生産コストを大幅に抑えることが可能である。また、本発明では、防水構造の容器部の内部に発光部材及び受光部材を配する構造としたため、センサを液体内に直接配することができ、汎用性や使用感の向上を図ることができる。 In the liquid level sensor and the environmental test apparatus of the present invention, one sensor is formed by a plurality of light emitting members and light receiving members, an optical element portion, and a container portion that makes them “a group”. Therefore, it is possible to detect the liquid level at a plurality of positions different in the height direction with one sensor, and it is possible to significantly reduce the production cost compared to the case of using a conventional optical liquid level sensor. Is possible. In the present invention, since the light emitting member and the light receiving member are arranged inside the waterproof container, the sensor can be directly arranged in the liquid, and the versatility and the feeling of use can be improved. .
以下に、本発明の実施形態に係る液位センサ3について説明する。
本実施形態の液位センサ3は、光学式の液位センサであり、複数の異なる高さの位置における水位を検知可能としたものである。そして、本実施形態の液位センサ3は、図1に示すように、プリズム(光学素子部)16と、容器部17と、その容器部17に内蔵される光学センサ形成体18とを有し、光学センサ形成体18を、容器部17に対して抜き差し可能な構成とされている。
Below, the
The
本実施形態で採用されるプリズム16は、ポリエステル樹脂等の透明部材によって形成されており、当該プリズム16の媒質の屈折率が、空気の屈折率よりも大きく、給水タンク41に貯留される液体、つまり水の屈折率とほぼ同程度にされた光学部材である。また、プリズム16は、図2、3に示すように、三角形の断面形状を呈しており、当該三角形の断面に対して直交方向に延びた長尺部材である。より詳細には、本実施形態のプリズム16は、その長手方向長さが後述する容器部17の高さと同程度の長さに設定されており、後述する容器部17に一体的に形成されて光学容器体20を形成している。
The
容器部17は、プリズム16同様、ポリエステル樹脂等の樹脂製部材であり、図1、2に示すように、外観が直方体を呈するように形成されている。なお、容器部17は、その長手方向長さが高さ方向に沿うような姿勢で使用されるため、以下においては、容器部17の長手方向を高さ方向と表現する。そして、容器部17には、高さ方向上部が開放された有底空間26が設けられている。すなわち、容器部17は、4つの側面壁45と1つの底面壁46とを有し、それらが隙間なく繋がって囲繞空間たる有底空間26が形成されている。換言すれば、容器部17は、上部の開放部を除けば、有底空間26内に浸水し得ない防水構造とされている。また、有底空間26の開口形状はほぼ長方形状であり、その開口サイズは所定の大きさに設定されている。
The
また、4つの側面壁45a〜45dのうちの対向する一対の側面壁45a、45cであって、有底空間26側の面(内壁面)には、有底空間26に向けて互いに近接する方向に突出した係合突起33が設けられている。係合突起33は、容器部17の高さ方向に沿って延びた一対の突条壁47a、47bによって構成されている。すなわち、係合突起33は、2つの突条壁47a、47bが、一定の間隔を空けて互いに平行に並べられて形成されている。そして、その2つの突条壁47a、47b同士の間隔は、後述する光学センサ形成体18の制御基板32の厚みと同程度あるいはそれよりも若干大きく設定されている。
A pair of
光学センサ形成体18は、マイコン34を搭載した制御基板32上に、発光部材27と、受光部材28とが設けられた構成である。
発光部材27は、通電により発光する発光素子を備えたものであり、本実施形態では、赤外線を発光するLED(Light Emitting Diode)が採用されている。
受光部材28は、光信号や光エネルギーを電気信号や電気エネルギーに転換する受光素子を備えたもので、本実施形態では、フォトトランジスタが採用されている。
制御基板32は、容器部17の高さ方向長さと同程度の長さを有した長方形状の基板であり、所謂プリント配線板にマイコン34をはんだ付け等で固定して形成されたものである。そして、制御基板32には、複数(本実施形態では5つ)の発光部材27を固定する発光部材配置部37と、複数(発光部材配置部と同数が好ましい)の受光部材28を固定する受光部材配置部38と、外部の機器との電気的な接続を可能としたコネクタ39が設けられている。
The optical
The
The
The
そして、本実施形態の液位センサ3は、構成部材たる各部材が液位センサ3を成すべく、光学センサ形成体18の制御基板32が、容器部17の有底空間26内において、所定の姿勢となるように配置されている。具体的には、制御基板32は、有底空間26内において、その長手方向が、容器部17の高さ方向に沿うように配され、さらにその長手方向と直交する方向(幅方向)の端部が、容器部17に設けられた係合突起33に係合されている。より詳細には、制御基板32は、その幅方向の端部の位置において、係合突起33を形成する2つの突条壁47a、47bによって挟持されて位置固定されている。そして、このとき、制御基板32上に固定された複数(本実施形態では5つ)の発光部材27及び受光部材28は、プリズム16が存在する領域内に位置する配置とされている。より詳細には、各発光部材27は、光の照射方向にプリズム16が位置するように配され、各受光部材28は、前記いずれか1つの発光部材27によって照射され且つプリズム16の隣接する2つの面(傾斜面R、S)によって反射された光(反射光)を受光し得る位置に配されている。
In the
続いて、本実施形態の液位センサ3の機能について説明する。
本実施形態の液位センサ3は、前記したように、複数の異なる高さ位置における液位を検知可能な機能(以下、複数液位検知機能という)を備えている。そして、その複数液位検知機能を果たすべく、1つの制御基板32上に複数の発光部材27及び受光部材28を備えた構成とされている。すなわち、本実施形態の液位センサ3では、異なる各高さ位置において、発光部材27が光を照射し、受光部材28によって、その光を受光できるか否かが確認される。
Then, the function of the
As described above, the
例えば、図4に示すように、水(液体)が所定の水位まで満たされたタンク55内に、液位センサ3を配した場合、水面よりも上方の位置においては、発光部材27から照射される光は、図5に示すように、プリズム16に入射すると、隣り合う2つの傾斜面R、Sによって反射され、受光部材28によって受光される。より詳細には、水面よりも上方の位置においては、プリズム16に入射した光(入射光u)は、まず傾斜面Rに到達するが、その傾斜面Rは外部の空気(プリズム16の媒質の屈折率>空気の媒質の屈折率)と界面を形成してるため、その入射光uは入射方向に対して反時計回りにほぼ90度回転した方向に反射(第1反射光v)される。そして、その第1反射光vは、傾斜面Rに隣接する傾斜面Sに向かって進行し、当該傾斜面Sで再び反射される。すなわち、傾斜面Sは、傾斜面Rと同様、外部の空気と界面を形成しているため、第1反射光vを、その進行方向に対して反時計回りにほぼ90度回転した方向に反射(第2反射光w)する。そして、その第2反射光wは、プリズム16から出射して、受光部材28に受光される。すると、上記したように、受光部材28では、光信号に基づいて、何らかの電気信号が生成される。したがって、受光部材28が、発光部材27の光を受光すれば電気信号が生成されるため、その電気信号を利用することで、その高さ位置における水の有無を判断させることができる。
For example, as shown in FIG. 4, when the
一方、水面よりも下方の位置においては、発光部材27から照射される光は、プリズム16に入射すると、前記した傾斜面R、Sによって反射されることはなく、受光部材28における受光もない。より詳細には、水面よりも下方の位置においては、図6に示すように、プリズム16に入射した光(入射光u)は、傾斜面Rに到達するが、その傾斜面Rと外部の水によって形成される界面は、前記したプリズム16の屈折率≒水の屈折率の関係により、その入射光uを前記界面で反射することなく、そのまま出射する。すなわち、受光部材28では、光信号が入力されないため、電気信号も生成されない。したがって、受光部材28が、発光部材27の光を受光することがなければ電気信号が生成されことはないため、その電気信号が生成されないということを利用することで、その高さにおける水の有無を判断させることができる。
On the other hand, at a position below the water surface, when the light emitted from the
そして、本実施形態では、制御基板32に搭載されたマイコン34に、それらの電気信号等を集約している。例えば、マイコン34には、水面よりも上方の位置からは、受光部材28で生成された何らかの電気信号が入力され、逆に、水面よりも下方の位置からは、いかなる信号も入力されない。そして、マイコン34においては、例えば、電気信号が入力された検知位置を信号aとし、電気信号が入力されなかった検知位置を信号bとして、外部の電気機器等に出力する。図4の場合であれば、マイコン34において「b・b・b・b・a」又は「a・b・b・b・b」というような信号が生成されて出力される。
このようにして、本実施形態の液位センサ3は、複数の高さ位置における水位の検知を可能としている。
In this embodiment, the electrical signals and the like are collected in the
In this way, the
また、本実施形態の液位センサ3では、複数の発光部材27及び受光部材28を制御基板32に設けており、その制御基板32が、プリズム16が一体的に設けられた光学容器体20に対して、容易に抜き差し可能な構成とされている。すなわち、本実施形態の液位センサ3では、制御基板32を取り替え可能とした基板取替可能機能が備えられているため、発光部材27及び受光部材28の数やその固定する位置等を変更した別の制御基板32に取り替えることによって、検知したい液位の数や液位の高さの変更を容易に行うことが可能である。
Further, in the
次に、本実施形態の液位センサ3を好適に用いることができる環境試験装置1について説明する。
環境試験装置1は、所謂恒温恒湿装置であり、図7に示すように、恒温恒湿槽5を有する。恒温恒湿槽5は、内部が仕切壁8によって試験室6と空調用通路7とに区分されており、その仕切壁8の上下のそれぞれに、試験室6と空調用通路7とを連通する開口9、19が設けられている。
Next, the environmental test apparatus 1 that can suitably use the
The environmental test device 1 is a so-called constant temperature and humidity device, and has a constant temperature and
試験室6は、環境試験を行う際に、試料となる機器や部品等を配置し、所望の試験環境が形成される空間で、当該空間の温度を検知する室内温度検知手段23と、当該空間の相対湿度を検知する室内湿度検知装置24が設けられている。
室内温度検知手段23は、従来公知の熱電対や測温抵抗体等の温度センサであり、所謂乾球温度を検知するものである。
室内湿度検知装置24は、従来公知の湿度検知センサ29とその湿度検知センサの検知部を覆うウィック25を有し、所謂湿球温度を検知するものである。
The test chamber 6 is a space in which a desired test environment is formed by arranging equipment and parts to be a sample when performing an environmental test, and an indoor temperature detecting means 23 for detecting the temperature of the space, and the space An indoor
The indoor temperature detection means 23 is a conventionally known temperature sensor such as a thermocouple or a resistance temperature detector, and detects a so-called dry bulb temperature.
The indoor
空調用通路7は、所望の温度や湿度の空気を生成する部分であり、下部側(空気の流れ方向上流側)から順番に、加湿器10、蒸発器11、加熱ヒータ12、送風機13が配されている。
加湿器10は、所定の深さを有した蒸発皿(加湿用貯留部)30と、従来公知の電気ヒータ31を有し、電気ヒータ31によって蒸発皿30内に貯留された水を蒸発させるものである。
蒸発器11は、公知の冷却装置の一部であり、冷凍サイクルの一部を担うべく機能するものである。すなわち、蒸発器11は、内部に相変化する冷媒が流通し、冷却能力と表面温度を変化させることができるものである。
加熱ヒータ12は、従来公知の電気ヒータであり、空調用通路7を通過する空気を加熱するものである。
送風機13は、従来公知のファンであり、恒温恒湿槽5内に空気の循環流を形成するものである。
The
The
The
The
The
また、本実施形態の環境試験装置1は、試験室6内の湿度環境を好適に形成するべく、室内湿度検知装置24と加湿器10に給水する給水系統15が備えられている。
給水系統15は、所定水量の水を貯留可能な給水タンク41が設けられ、その給水タンク41を始点として、室内湿度検知装置24に繋がった検知用給水流路35と、加湿器10に繋がった加湿用給水流路36とで構成されている。そして、検知用給水流路35と加湿用給水流路36のそれぞれの流路の中途には、給水タンク41内の水を汲み上げるための給水ポンプ42、43が設けられている。
Moreover, the environmental test apparatus 1 of this embodiment is provided with a
The
そして、前記した液位センサ3が、給水系統15の一部を形成する給水タンク41に設けられている。より詳細には、本実施形態の液位センサ3は、給水タンク41内に貯留された水中に浸るように、そして光学容器体20の長手方向が高さ方向に沿うような姿勢となるように配されている。
The above-described
次に、環境試験装置1の基本動作について説明する。
本実施形態の環境試験装置1では、基本動作として、試験室6内の環境を形成する試験環境形成動作と、その試験環境形成動作を補助する補助的動作がある。
まず、試験環境形成動作について説明する。
試験環境形成動作では、試験室6内に所望の環境を形成するべく、送風機13を駆動し、恒温恒湿槽5内に空気の循環流を形成する。これにより、恒温恒湿槽5内の空気は、送風機13によって仕切壁8の下部側の開口19から空調用通路7側に吸入され、空調用通路7を鉛直上方に向けて通過して、仕切壁8の上部側の開口9から試験室6側に吐出される。
Next, the basic operation of the environmental test apparatus 1 will be described.
In the environmental test apparatus 1 of the present embodiment, as basic operations, there are a test environment forming operation for forming an environment in the test chamber 6 and an auxiliary operation for assisting the test environment forming operation.
First, the test environment forming operation will be described.
In the test environment forming operation, the
また、空調用通路7には、前記したように、空気の流れ方向に沿って順番に加湿器10、蒸発器11、加熱ヒータ12が配置されているため、恒温恒湿槽5内を循環する空気は、空調用通路7に導入されて、加湿器10で必要に応じて加湿され、蒸発器11を通過してから、加熱ヒータ12側に流れて、所望の温度や湿度に調整される。すなわち、送風機13の駆動に並行して、空調用通路7において、所望の温度や湿度の空気を生成するべく、加湿器10、蒸発器11、加熱ヒータ12が制御される。そして、そのようにして生成された空気によって、試験室6内が、所望の温度や湿度の雰囲気となるように調節される。
Moreover, since the
続いて、補助的動作について説明する。
補助的動作は、所定の条件が満たされた場合に実施される動作であり、主に、室内湿度検知装置24や加湿器10に対する給水動作と、給水タンク41に対する補給動作である。すなわち、補助的動作は、前記した試験環境形成動作と同時並行に実施され得る動作である。
Subsequently, an auxiliary operation will be described.
The auxiliary operation is an operation performed when a predetermined condition is satisfied, and is mainly a water supply operation for the
給水動作は、試験環境形成動作が実施されている最中に、室内湿度検知装置24において溜めおかれている水の給水要求(以下、検知給水要求という)があった場合や、加湿器10の蒸発皿30に溜めおかれている加湿用水の給水要求(以下、加湿給水要求という)があった場合に実施される。
The water supply operation is performed when there is a water supply request (hereinafter referred to as a detected water supply request) stored in the indoor
より詳細には、室内湿度検知装置24のウィック25において所定量の水が消費されて、検知給水要求が発生すれば、給水ポンプ42を駆動し、給水タンク41内の水が吸い出され、室内湿度検知装置24に給水される。また、加湿器10の蒸発皿30において所定量の水が消費されて、加湿給水要求が発生すれば、給水ポンプ43を駆動し、給水タンク41内の水が吸い出され、加湿器10に給水される。
More specifically, when a predetermined amount of water is consumed in the
また、これらの給水動作に伴い、給水タンク41内の貯留水量は減少するため、必要に応じて、給水タンク41への水の補給、つまり補給動作が実施される。すなわち、補給動作は、液位センサ3によって給水タンク41内の水位情報を取得し、その水位情報が所定の条件を満たした場合に実施される。そして、本実施形態では、液位センサ3で検知し得るいずれかの高さ位置における水位を基準水位に設定でき、その設定した基準水位に基づいて、補給動作を実施することができる。より詳細には、本実施形態の環境試験装置1では、図示しない制御装置において、液位センサ3から取得された水位情報が、設定された基準水位と比較され、その結果、液位センサ3によって検知された水位が前記基準水位を下回っていると判断されれば、補給動作が実施される。例えば、基準水位が、液位センサ3の最下部の発光部材27及び受光部材28の水位に設定されている場合であって、液位センサ3から出力される信号が「b・b・b・b・a」又は「a・b・b・b・b」となれば、補給動作が行われる。
Further, since the amount of stored water in the
以上のように、本実施形態では、プリズム16を一体的に設けた光学容器体20の有底空間26に、複数の発光部材27及び受光部材28を備えた光学センサ形成体18を配し、ユニット構造の液位センサ3を形成したため、複数の高さ位置における液位を検知する場合であっても、従来の光学式の液位センサを採用する場合に比べると、大幅にコストを削減することができる。
As described above, in this embodiment, the optical
また、本実施形態では、光学センサ形成体18を、光学容器体20に抜き差し可能にしているため、例えば検知位置を変えたい場合や、検知位置を増やしたい場合であっても、制御基板32に配する発光部材27や受光部材28の数や位置を変更することにより容易に達成できる。すなわち、用途や目的に応じた変更を容易にできるため、汎用性が高く、使用感も良い。
Further, in this embodiment, since the optical
また、本実施形態では、防水構造の容器部17内に、複数の発光部材27及び受光部材28を内蔵しているため、液体内に直接、液位センサ3を配置することができる。すなわち、本実施形態の液位センサ3によれば、液体を貯留するタンク等の内外に、液位センサを配置させるためのスペースを設ける必要がないため、取り付け機器等への汎用性が高く、使用感も良い。
In the present embodiment, since the plurality of light emitting
上記実施形態では、容器部17の外壁面に対して外側に向かって凸状を呈するようにプリズム16を一体的に設けた光学容器体20を示したが、本発明はこれに限定されず、図8に示すように、容器部61の内壁面に対して内側に向かって凸状を呈するようにプリズム16を一体的に設けた光学容器体62であっても構わない。すなわち、光学容器体62は、プリズム16の傾斜面R、Sの一部が、容器部61の有底空間63内に侵入した構成である。そして、この光学容器体62を採用する場合、上記実施形態と同様の作用効果を得るべく、以下に示す構成を備えた光学センサ形成体65(図9)を採用することが望ましい。
In the above embodiment, the
すなわち、光学センサ形成体65は、図9に示すように、異なる3面からなる制御基板70上に、複数の発光部材27及び受光部材28を設けた構成とされている。より詳細には、制御基板70は、断面形状が「コ」の字の外側の両辺が互いに若干離反方向に変形した2つの離反壁71、72を有している。そして、2つの離反壁71、72のうち、互いに向き合った内側面に複数の発光部材27及び受光部材28が設けられている。すなわち、光学センサ形成体65は、複数の発光部材27が、一方の離反壁71側において異なる高さ方向にそれぞれ並べられ、複数の受光部材28は、他方の離反壁72側において前記発光部材27と同一の高さ方向にそれぞれ並べられて形成されている。
That is, as shown in FIG. 9, the optical
そして、その光学センサ形成体65を、前記光学容器体62の有底空間63内に配して、図10に示す液位センサ60が形成されている。なお、有底空間63に配された光学センサ形成体65は、一方の離反壁71がプリズム16の傾斜面Rと向き合った配置とされ、他方の離反壁72がプリズム16の傾斜面Sと向き合った配置とされている。
Then, the optical
また、上記実施形態では、容器部17にプリズム16を一体的に設けた光学容器体20を示したが、本発明はこれに限定されず、図11に示すように、容器部17に対して、プリズム16を脱着可能にした光学容器体66であっても構わない。例えば、光学容器体66は、容器部17の外側にプリズム16を保持する図示しない保持部を設け、その保持部を介して、プリズム16を容器部17に取り付け可能にしている。
Moreover, in the said embodiment, although the
上記実施形態では、高さ方向に5段階の水位が検知できるように、5つの発光部材27及び受光部材28を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、5つ未満の発光部材27及び受光部材28を設けた構成であっても、6つ以上の発光部材27及び受光部材28を設けた構成であっても構わない。
In the above-described embodiment, the configuration in which the five
上記実施形態では、マイコン34を搭載した制御基板32上に複数の発光部材27及び受光部材28を設け、マイコン34に各発光部材27及び各受光部材28をプリント配線により接続する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、複数の発光部材27及び受光部材28を、マイコンを備えない図示しない基板に設け、各発光部材27及び受光部材28に対して個々に配線を接続した構成としても構わない。
In the above embodiment, a configuration is shown in which a plurality of light emitting
上記実施形態では、液位センサ3を、所謂恒温恒湿装置としての環境試験装置に好適に配した構成を示したが、本発明はこれに限定されず、環境試験装置たる冷熱衝撃試験装置に、液位センサ3を配した構成であっても構わない。
In the above embodiment, the configuration in which the
上記実施形態の環境試験装置1では、発光部材27から照射された光が、受光部材28によって受光されなかった場合に、その高さ位置には水が有ると判断し、逆に受光部材28によって受光された場合に、その高さ位置には水が無いと判断する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、受光部材28によって受光されなかった場合に、その高さ位置に水が無いと判断し、逆に受光部材28によって受光された場合に、その高さ位置に水が有ると判断する構成であっても構わない。
In the environmental test apparatus 1 of the above embodiment, when the light emitted from the
上記実施形態では、液位センサ3によって、給水タンク41内に貯留された水位を検知する構成を示したが、本発明はこれに限定されず、燃料等の水以外の液位を検知する構成であっても構わない。
In the said embodiment, although the structure which detects the water level stored in the
上記実施形態では、容器部17の高さと同程度の長さを有した長尺状のプリズム16を1つ備えた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、上記実施形態のプリズム16よりも短い短尺状のプリズムを複数(発光部材や受光部材と同数あるいはそれよりも少数)用いた構成であっても構わない。
In the above-described embodiment, a configuration in which one
1 環境試験装置
3、60 液位センサ
6 試験室
10 加湿器(加湿装置)
16 プリズム
17、61 容器部
18、65 光学センサ形成体
20、62、66 光学容器体
26、63 有底空間
27 発光部材
28 受光部材
32、70 制御基板
34 マイコン(制御部)
1
16
Claims (4)
複数の発光部材及び受光部材と、少なくとも上部を除いた部分が防水構造とされた容器部と、少なくとも内外の媒質の屈折率に基づいて光の反射が可能な光学素子部を有し、
容器部には複数の発光部材及び受光部材の内蔵が可能であると共に、当該容器部の内壁又は外壁に対して凸状を呈するように光学素子部が一体的あるいは脱着可能に配されており、
複数の発光部材は高さ方向の異なる位置に配されると共に、複数の受光部材は高さ方向の異なる位置に配され、さらに高さ方向の位置が対応する発光部材と受光部材は、発光部材からの照射光が光学素子部で反射された場合に、受光部材で受光し得る位置関係にされていることを特徴とする液位センサ。 A liquid level sensor that detects a liquid level by a light emitting member and a light receiving member,
A plurality of light-emitting members and light-receiving members, a container portion in which at least a portion excluding the upper portion has a waterproof structure, and an optical element portion capable of reflecting light based on at least the refractive index of the inner and outer media,
A plurality of light emitting members and light receiving members can be built in the container part, and the optical element part is arranged integrally or detachably so as to exhibit a convex shape with respect to the inner wall or the outer wall of the container part,
The plurality of light emitting members are arranged at different positions in the height direction, the plurality of light receiving members are arranged at different positions in the height direction, and the light emitting members and the light receiving members corresponding to the positions in the height direction are the light emitting members. A liquid level sensor characterized by being in a positional relationship that can be received by a light receiving member when light emitted from the light is reflected by an optical element portion.
請求項1〜3のいずれかに記載の液位センサを有し、当該液位センサによって、前記給水タンクにおける水位情報を取得可能であることを特徴とする環境試験装置。 In an environmental test apparatus that includes at least a humidifier and a water storage tank and can supply water from the water storage tank to the humidifier,
An environmental test apparatus comprising the liquid level sensor according to claim 1, wherein water level information in the water supply tank can be acquired by the liquid level sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012146904A JP2014010055A (en) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Liquid level sensor and environment testing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012146904A JP2014010055A (en) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Liquid level sensor and environment testing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014010055A true JP2014010055A (en) | 2014-01-20 |
Family
ID=50106882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012146904A Pending JP2014010055A (en) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Liquid level sensor and environment testing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014010055A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019100869A (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-24 | 日本光電工業株式会社 | Specimen inspection device and liquid level detection sensor |
KR20220049918A (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-22 | 주식회사 비앤티 | Sensor device for detecting liquid level and manufacturing method thereof |
KR102635185B1 (en) * | 2023-09-19 | 2024-02-08 | 주식회사 이도 | Earth surface water level measuring device |
WO2024036541A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 云鲸智能创新(深圳)有限公司 | Cleaning apparatus |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5679821U (en) * | 1979-11-24 | 1981-06-29 | ||
JPH0244214A (en) * | 1988-08-04 | 1990-02-14 | Ckd Controls Ltd | Liquid surface sensor |
JPH0285329U (en) * | 1988-12-21 | 1990-07-04 | ||
JPH10148563A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Opt Techno:Kk | Liquid level detecting element and liquid level detecting apparatus |
JPH10267730A (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Nissei Denki Kk | Liquid level sensor |
JP2003106985A (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-09 | Espec Corp | Water circuit for environmental test device |
-
2012
- 2012-06-29 JP JP2012146904A patent/JP2014010055A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5679821U (en) * | 1979-11-24 | 1981-06-29 | ||
JPH0244214A (en) * | 1988-08-04 | 1990-02-14 | Ckd Controls Ltd | Liquid surface sensor |
JPH0285329U (en) * | 1988-12-21 | 1990-07-04 | ||
JPH10148563A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Opt Techno:Kk | Liquid level detecting element and liquid level detecting apparatus |
JPH10267730A (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Nissei Denki Kk | Liquid level sensor |
JP2003106985A (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-09 | Espec Corp | Water circuit for environmental test device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019100869A (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-24 | 日本光電工業株式会社 | Specimen inspection device and liquid level detection sensor |
KR20220049918A (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-22 | 주식회사 비앤티 | Sensor device for detecting liquid level and manufacturing method thereof |
KR102409282B1 (en) * | 2020-10-15 | 2022-06-15 | 주식회사 비앤티 | Sensor device for detecting liquid level and manufacturing method thereof |
WO2024036541A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 云鲸智能创新(深圳)有限公司 | Cleaning apparatus |
KR102635185B1 (en) * | 2023-09-19 | 2024-02-08 | 주식회사 이도 | Earth surface water level measuring device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10933263B2 (en) | Energy storage system and fire control method of the energy storage system | |
JP2014010055A (en) | Liquid level sensor and environment testing device | |
ES2689529T3 (en) | Combined sterilization indicator, incubator and reader system | |
US8857731B2 (en) | Volatile substance evaporator with substance end-of-life detector | |
KR101068021B1 (en) | Display Case including the Function of Air-Conditioning | |
TWI429883B (en) | Assembly for measuring the specific gravity and level of a liquid | |
CN106456814A (en) | Sterilization container with battery-powered sensor module for monitoring the environment within the container | |
WO2017112991A1 (en) | Optical system and method for measuring fluid level | |
JP2016033503A (en) | Liquid detection sensor | |
JP2014071936A (en) | Temperature regulator | |
JP5801238B2 (en) | Fuel supply device | |
JP2017170820A (en) | Liquid residual quantity detection device, recording device and liquid residual quantity detection method | |
JP5604319B2 (en) | humidifier | |
JP2007285855A (en) | Liquid level detector and refrigerator | |
KR20110111867A (en) | Testing device maintaining constant temperature | |
KR20170058100A (en) | Air conditioning device | |
JP2010266092A (en) | Humidifier | |
CN112534190B (en) | Humidifier | |
KR20110001156U (en) | Dehumidifier | |
JP6158257B2 (en) | Fuel supply device | |
KR101335110B1 (en) | Humidifier | |
JP2008006667A (en) | Ink cartridge and inkjet recorder | |
JP5175137B2 (en) | Humidifier and environmental test apparatus including the same | |
CN101430219A (en) | Optical water gauge | |
JP5634718B2 (en) | Inkjet printer and liquid detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140217 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141002 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150212 |