JP2016173301A - 液位検出方法及び液位検出装置、並びにこの液位検出装置を備えた工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
一対の電極を有する静電容量形の検出センサであって、前記電極の周辺に存在する物質の誘電率に応じて出力値が変化する検出センサの複数個を、一列に配設して構成されるレベルセンサを、液体中に浸漬した後、
前記レベルセンサの各検出センサから出力される出力値、並びに前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位との相関を定義した相関パラメータに基づいて、前記レベルセンサに対する前記液体の液位を推定するようにした液位検出方法に係る。
一対の電極を有する静電容量形の検出センサであって、前記電極の周辺に存在する物質の誘電率に応じて出力値が変化する検出センサの複数個を、一列に配設して構成されるレベルセンサと、
前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と、前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位との相関を定義する相関パラメータを記憶したパラメータ記憶部と、
前記レベルセンサの各検出センサからの出力を受信し、受信した各検出センサの出力値と、前記パラメータ記憶部に記憶された相関パラメータとを基に、前記レベルセンサに対する前記液体の液位を推定する液位推定部とを備え液位検出装置に係る。
以下、この液位検出装置10を構成する各部の詳細について説明する。
前記レベルセンサ11は、図2及び図3に示すように、電極部12及び信号生成部13からなる。電極部12は、一対の電極を有する静電容量形の9個の検出センサS1〜S9を有し、これらを一対の電極の並設方向と直交する方向に一列且つ等間隔に配列して、適宜保持板に固定するとともに、全体を樹脂で被覆した構成を備えており、各検出センサS1〜S9を構成する各電極は、それぞれ信号線によって前記信号生成部13に接続されている。尚、本例では9個の検出センサS1〜S9を備えているが、検出センサを設ける個数は、液位検出する間隔に応じて適宜設定すれば良く、これより多くても少なくても良い。
i=2πf×C×Vc
Vo=iR=2πf×C×Vc×R
前記データ処理装置15は、図1に示すように、液位推定部16及びパラメータ記憶部17から構成される。
(数式1)
zj=f((Σhwi,j・xi)+vj)
また、出力層における出力Zは、以下の数式2によって算出される。
(数式2)
Z=f((Σkwj・zj)+kv)
尚、前記出力zj及びZは、以下の数式3によって表されるシグモイド関数によって変換される。
(数式3)
f(u)=1/(1+exp(−u))
Z×9=0.551210539×9≒5
となる。
この図15〜図23に示した例からも分かるように、液位推定部16によって推定される液位と、実際の液位とは、同じ値であり、本例の液位検出装置10によれば、正確に液位を推定することができる。
2 クーラント供給装置
3 運動機構部
10 液位検出装置
11 レベルセンサ
S1〜S9 検出センサ
15 データ処理装置
16 液位推定部
17 パラメータ記憶部
20 表示装置
25 タンク
26 供給管
27 供給ポンプ
28 回収管
C クーラント
Claims (7)
- 一対の電極を有する静電容量形の検出センサであって、前記電極の周辺に存在する物質の誘電率に応じて出力値が変化する検出センサの複数個を、一列に配設して構成されるレベルセンサと、
前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と、前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位との相関を定義する相関パラメータを記憶したパラメータ記憶部と、
前記レベルセンサの各検出センサからの出力を受信し、受信した各検出センサの出力値と、前記パラメータ記憶部に記憶された相関パラメータとを基に、前記レベルセンサに対する前記液体の液位を推定する液位推定部とを備えていることを特徴とする液位検出装置。 - 前記相関パラメータは、前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と、この出力値に応じた、前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位とを基に、機械学習によって予め取得され、前記パラメータ記憶部に格納されることを特徴とする請求項1記載の液位検出装置。
- 前記相関パラメータは、前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と、この出力値に応じた、前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位とを基に、データマイニングに適用されるニューラルネットワークを用いた、バックプロパゲーションによる教師有り機械学習によって予め取得され、前記パラメータ記憶部に格納されることを特徴とする請求項2記載の液位検出装置。
- 前記請求項1乃至3記載のいずれかの液位検出装置を備えたことを特徴とする工作機械。
- 一対の電極を有する静電容量形の検出センサであって、前記電極の周辺に存在する物質の誘電率に応じて出力値が変化する検出センサの複数個を、一列に配設して構成されるレベルセンサを、液体中に浸漬した後、
前記レベルセンサの各検出センサから出力される出力値、並びに前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位との相関を定義した相関パラメータに基づいて、前記レベルセンサに対する前記液体の液位を推定するようにしたことを特徴とする液位検出方法。 - 前記相関パラメータは、前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と、この出力値に応じた、前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位とを基に、機械学習によって予め取得されることを特徴とする請求項5記載の液位検出方法。
- 前記相関パラメータは、前記レベルセンサを前記液体中に浸漬させたときに、前記各検出センサから出力される出力値と、この出力値に応じた、前記レベルセンサに対する前記液体の実際の液位とを基に、データマイニングに適用されるニューラルネットワークを用いた、バックプロパゲーションによる教師有り機械学習によって予め取得されることを特徴とする請求項6記載の液位検出方法。
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