JP2502196Y2 - Liquid amount detector - Google Patents

Liquid amount detector

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JP2502196Y2
JP2502196Y2 JP7722890U JP7722890U JP2502196Y2 JP 2502196 Y2 JP2502196 Y2 JP 2502196Y2 JP 7722890 U JP7722890 U JP 7722890U JP 7722890 U JP7722890 U JP 7722890U JP 2502196 Y2 JP2502196 Y2 JP 2502196Y2
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博昭 辻井
義典 高橋
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、特に電気ポットに適用される液量検出装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a liquid amount detecting device particularly applied to an electric pot.

(従来の技術) 従来、電気ポット等の容器の液量検出装置には、特開
昭59-162417号公報に示すように、容器と連通する非導
電性連通管の外面に上下に連続した静電電極を設け、内
溶液と接触する電極との間の液位に依存した静電容量の
連続的な変化に基づいて液量をアナログ的に検出するも
のである。
(Prior Art) Conventionally, in a liquid amount detection device for a container such as an electric pot, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-162417, a static conductive material that is vertically connected to the outer surface of a non-conductive communication pipe communicating with the container is used. An electric electrode is provided, and the liquid amount is detected in an analog manner based on the continuous change of the electrostatic capacitance depending on the liquid level between the inner solution and the electrode in contact.

(考案が解決しようとする課題) この種の静電容量式の液量検出装置における静電電極
と、他方の電極となる内容液との間の静電容量Cは、下
記の式で表わされる。
(Problems to be Solved by the Invention) An electrostatic capacity C between an electrostatic electrode and a content liquid to be the other electrode in the electrostatic capacity type liquid amount detecting device of this type is represented by the following formula. .

C=εS/d ここで、εは、連通管の誘導率、Sは静電電極と内溶
液との対向面積、dは連通管の肉厚である。従って、静
電容量は連通管の直径や肉厚、静電電極の位置精度、静
電電極を貼着する貼着剤の厚み等によってばらつきが生
じる。
C = εS / d Here, ε is the inductivity of the communication tube, S is the facing area between the electrostatic electrode and the inner solution, and d is the wall thickness of the communication tube. Therefore, the capacitance varies depending on the diameter and wall thickness of the communication tube, the positional accuracy of the electrostatic electrode, the thickness of the adhesive agent for sticking the electrostatic electrode, and the like.

このため、個々の製品の容器毎にこれらの要因がばら
ついておれば、同一液量であっても静電容量が異なり、
検出される液量にばらつきが生じて精度が低下するとい
う問題がある。
Therefore, if these factors vary for each product container, the capacitance will be different even for the same liquid amount,
There is a problem in that the amount of detected liquid varies and the accuracy decreases.

特に、最下位レベルでは静電容量は絶対量が小さくて
ほとんど空の状態と変わらない値を示すことから、前記
要因のばらつきが検出値に影響する度合が大きくなり、
精度がさらに悪化する。最下位レベルの検出は液量検出
の中でも空炊きを防止するという最も重要な意味を有す
るため、正確性,信頼性が要求される。そこで、正確な
最下位レベルが検出されるように、製品一台毎に静電容
量や発振回路の調整を行なう必要があったが、これに伴
うコストの上昇及び生産性の低下が問題となっていた。
In particular, at the lowest level, the capacitance has a small absolute value and shows a value that is almost the same as the empty state, so that the degree of variation in the above factors affecting the detection value becomes large,
The accuracy becomes worse. Since detection at the lowest level has the most important meaning of preventing empty cooking in liquid amount detection, accuracy and reliability are required. Therefore, it was necessary to adjust the capacitance and the oscillation circuit for each product so that the accurate lowest level could be detected, but the increase in cost and the decrease in productivity accompanying this were problems. Was there.

また、一般に静電電極が取り付けられる揚水管は容器
の底部に接続チューブを介して接続されるため(第1図
参照)、当該接続チューブを避けて静電電極を設けなけ
ればならない。従って、最下位レベルが構造上高い位置
になってしまい、信頼性が損われるという問題がある。
そこで、接続口を容器の底に設けて接続チューブの位置
を下げることも考えられるが、構造が複雑になり、無駄
なスペースが生じるので好ましくない。
Further, generally, the pumping pipe to which the electrostatic electrode is attached is connected to the bottom of the container via the connecting tube (see FIG. 1), and therefore the electrostatic electrode must be provided avoiding the connecting tube. Therefore, there is a problem that the lowest level is structurally high and reliability is deteriorated.
Therefore, it is conceivable to provide a connection port at the bottom of the container to lower the position of the connection tube, but this is not preferable because the structure becomes complicated and wasteful space is generated.

さらに、従来の液量検出装置では、容器のサイズ,機
種によって異なる構成をとらざるを得ず、製品のシリー
ズ展開が困難であり、量産性に劣るという問題がある。
Furthermore, in the conventional liquid amount detection device, there is no choice but to take a different configuration depending on the size and model of the container, which makes it difficult to develop a series of products and is inferior in mass productivity.

本考案はかかる問題点に鑑みてなされたもので、検出
精度がよく、特に最下位レベルの正確かつ信頼性のある
検出が行なえるうえ、サイズや機種の異なる容器にも対
応できる液量検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has a high detection accuracy, and in particular, it can perform accurate and reliable detection at the lowest level, and it can also be used for containers of different sizes and models. The purpose is to provide.

(課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、第1考案は、導電性金属容
器と連通する非導電性連通管の外面に液高さ方向に外装
した複数の静電電極と、最下位の静電電極より下方に接
液可能に設けた接触電極と、該接触電極と前記各静電電
極との間の静電容量の変化に基づいて液量を判定する液
量判定手段と、前記接触電極と導電性金属容器との間の
電気的導通の有無に基づいて最下位レベルを検出する最
下位レベル検出手段とを備えたものである。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above-mentioned object, a first invention is to provide a plurality of electrostatic electrodes that are externally mounted in the liquid height direction on the outer surface of a non-conductive communication tube that communicates with a conductive metal container. A contact electrode provided below the lowest electrostatic electrode so that the liquid can come into contact with the liquid; and a liquid amount determining means for determining the liquid amount based on a change in electrostatic capacitance between the contact electrode and each of the electrostatic electrodes. A lowest level detecting means for detecting the lowest level based on the presence or absence of electrical conduction between the contact electrode and the conductive metal container.

また、第2考案は、導電性金属容器と連通する非導電
性連通管の外面に液高さ方向に外装した複数の静電電極
と、最下位の静電電極より下方に接液可能に設けた接触
電極と、前記各静電電極に対応して設けられ、当該各静
電電極と前記接触電極との間の静電容量の変化に応じた
周波数を発振する個別発振手段と、各個別発振手段を選
択的に休止又は動作させる選択手段と、前記各個別発振
手段からの周波数に基づいて当該静電電極の位置におけ
る液の有無を判定する判定手段とを備えたものである。
In the second invention, a plurality of electrostatic electrodes are provided on the outer surface of the non-conductive communication tube that communicates with the conductive metal container in the liquid height direction, and the electrostatic electrodes are provided below the lowest electrostatic electrode so that they can come into contact with the liquid. Contact electrodes, individual oscillating means provided corresponding to each of the electrostatic electrodes, and oscillating a frequency corresponding to a change in capacitance between the electrostatic electrodes and the contact electrodes, and each of the individual oscillating means. It is provided with selection means for selectively suspending or operating the means, and determination means for determining the presence or absence of liquid at the position of the electrostatic electrode based on the frequency from each of the individual oscillating means.

(作用) 第1考案に係る構成によれば、接触電極と電気的に導
通する内容液とその液位より上方の静電電極との間に
は、空気と連通管の壁が存在するため、実質的なコンデ
ンサは形成されない。従って、この場合の静電容量は、
静電電極やリード線とアース部との間に存在する浮遊容
量のみとなる。
(Operation) According to the configuration of the first aspect of the invention, the air and the wall of the communication pipe exist between the content liquid electrically conducting with the contact electrode and the electrostatic electrode above the liquid level. No substantial capacitor is formed. Therefore, the capacitance in this case is
There is only stray capacitance that exists between the electrostatic electrode or lead wire and the grounding part.

これに対し、接触電極と導通する内容液とその液位以
下の静電電極とは対向電極となり、連通管の壁自体を誘
電体とするコンデンサを形成する。このコンデンサに
は、前記浮遊容量に加えて、連通管の材質肉厚、内容液
と静電電極の対向面積によって決定される実質的な静電
容量が生じる。
On the other hand, the content liquid that conducts with the contact electrode and the electrostatic electrode below the liquid level serve as opposing electrodes, forming a capacitor having the wall of the communication tube as a dielectric. In addition to the stray capacitance, the capacitor has a substantial capacitance determined by the material thickness of the communication tube and the facing area between the content liquid and the electrostatic electrode.

従って、各静電電極の位置に液位が有るか無いかによ
って、各静電電極と接触電極とにより形成されるコンデ
ンサの静電容量が変化する。
Therefore, the capacitance of the capacitor formed by each electrostatic electrode and the contact electrode changes depending on whether or not there is a liquid level at the position of each electrostatic electrode.

液量判別手段は、各個別の静電電極に電圧を印加し、
その静電電極と接触電極間に形成される前記コンデンサ
の充放電時の電圧を検知する。この時、静電容量の大き
さすなわち、当該静電電極の位置における液位の有無に
よって充放電時の時定数が異なるため、検出電圧の大き
さによって液の有無を判別することができる。この液の
有無の判別を各静電電極毎に行なうことにより、液量を
デジタル的に検出することができる。
The liquid amount determination means applies a voltage to each individual electrostatic electrode,
The voltage at the time of charging / discharging the capacitor formed between the electrostatic electrode and the contact electrode is detected. At this time, since the time constant during charging / discharging varies depending on the magnitude of the electrostatic capacitance, that is, the presence or absence of the liquid level at the position of the electrostatic electrode, the presence or absence of the liquid can be determined by the magnitude of the detected voltage. By determining the presence or absence of the liquid for each electrostatic electrode, the liquid amount can be digitally detected.

なお、各静電電極の下端に水位が達した時点から上端
に至る範囲では、静電容量はアナログ的に変化するが、
この中央値を敷居値として設定しておくことにより、少
々のばらつきは無視できる。
In addition, in the range from the time when the water level reaches the lower end of each electrostatic electrode to the upper end, the electrostatic capacitance changes in an analog manner,
By setting this median value as the threshold value, a slight variation can be ignored.

一方、最下位レベル検出手段は、接触電極と導電性金
属容器との間の電気的導通の有無を検出する。接触電極
の位置に液位があれば内容液を介して両極間が導通し、
液位がなければ非導通となるので、接触電極の位置すな
わち、最下位レベルを検出できる。
On the other hand, the lowest level detection means detects the presence or absence of electrical conduction between the contact electrode and the conductive metal container. If there is a liquid level at the position of the contact electrode, there will be conduction between both electrodes via the content liquid,
If there is no liquid level, it becomes non-conductive, so that the position of the contact electrode, that is, the lowest level can be detected.

この接触電極は、連通管と容器との間に上述のような
接続チューブがあったとしても、この接続チューブの成
形時に予め、接触電極取付用の穴を設けておくことがで
きるので、取付位置の誤差が生じることはない。このよ
うに接触電極を接続チューブに設けることにより、最下
位検出レベルをほとんど空の状態近くまで下げることが
できる。従って、最下位レベルを正確に、かつ、信頼性
をもって検出することができる。
Even if there is a connection tube as described above between the communication tube and the container, this contact electrode can be provided with a hole for mounting the contact electrode in advance when the connection tube is molded. Error does not occur. By providing the contact electrode on the connection tube in this manner, the lowest detection level can be lowered to almost an empty state. Therefore, the lowest level can be detected accurately and reliably.

また、容器のサイズ,機種が変わったとしても、連通
管の静電電極の位置を変えることにより、対応すること
ができ、大きなサイズから小さなサイズ、あるいは他機
種まで容易に展開することができる。
Further, even if the size or model of the container is changed, it can be dealt with by changing the position of the electrostatic electrode of the communication tube, and it is possible to easily expand from a large size to a small size or another model.

次に、第2考案に係る構成によれば、各静電電極と接
触電極とは第1考案と同様にコンデンサを形成する。
Next, according to the configuration of the second aspect, each electrostatic electrode and the contact electrode form a capacitor as in the first aspect.

そして、選択手段は、検出するレベルを順次選択す
る。選択手段によって選択された個別発振手段は、静電
電極と接触電極の間に形成されるコンデンサの静電容量
に応じた周波数を発振する。判別手段はこの周波数信号
の周波数に基づいて、静電容量の大小を判定し、当該静
電電極の位置に液が有るか無いかを判別する。この後、
選択手段は次に検出するレベルを選択するので、以下同
様の液の有無の判別が行なわれ、液量がデジタル的に検
出されるのである。
Then, the selecting means sequentially selects the levels to be detected. The individual oscillating means selected by the selecting means oscillates a frequency corresponding to the capacitance of the capacitor formed between the electrostatic electrode and the contact electrode. The determination means determines the magnitude of the electrostatic capacitance based on the frequency of this frequency signal, and determines whether or not liquid is present at the position of the electrostatic electrode. After this,
Since the selection means selects the level to be detected next, the same determination as to the presence or absence of the liquid is performed and the liquid amount is digitally detected.

従って、第2考案は、選択手段と判別手段とをマイク
ロコンピュータで構成して制御することができる。この
場合、選択手段により個別発振手段の休止/動作が順次
行なわれるため、判別手段は各個別発振手段に対応して
設ける必要はなく単一構成で済む。
Therefore, according to the second aspect, the selecting means and the determining means can be configured and controlled by the microcomputer. In this case, since the selecting means sequentially suspends / operates the individual oscillating means, it is not necessary to provide the discriminating means corresponding to each individual oscillating means, and a single configuration is sufficient.

(実施例) 以下、本考案の一実施例を添付図面に従って説明す
る。この実施例は、第1考案と第2考案を共に含有する
ものである。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. This embodiment includes both the first device and the second device.

第1図は電気ポットの液量検出装置の回路図である。
図において、1は電気ポットの内容器で、導電性金属材
料からなり、底にヒータ2を備えている。3は揚水管で
あり、この揚水管3は合成樹脂からなり、内容器1の下
端側面に設けた接続口4に接続チューブ5を介して接続
され、立設されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a liquid amount detecting device for an electric pot.
In the figure, reference numeral 1 denotes an inner container of an electric pot, which is made of a conductive metal material and has a heater 2 at the bottom. Reference numeral 3 denotes a pumping pipe, which is made of a synthetic resin and is connected to a connection port 4 provided on the lower end side surface of the inner container 1 via a connecting tube 5 and is erected.

接続チューブ5には、接触電極6がその壁を貫通して
内部の水と接触するように取り付けられ、揚水管3の外
表面には水位方向に所定間隔をもって4つの環状の静電
電極7a〜7dが嵌入してある。前記接触電極6は、抵抗R
1,R2及びトランジスタQを介して電源ラインに接続され
るとともに、マイクロコンピュータ10の出力ポートS01
に接続され、各静電電極7a〜7dは抵抗R3,R4,R5を介し
て電源ラインに接続されている。また、内容器1の底に
はリード線8が接続されて、抵抗R6を介して接地され
ている。
A contact electrode 6 is attached to the connection tube 5 so as to penetrate the wall thereof and come into contact with water inside, and four annular electrostatic electrodes 7a to 7a are attached to the outer surface of the pumping pipe 3 at predetermined intervals in the water level direction. 7d is inserted. The contact electrode 6 has a resistance R
It is connected to the power supply line through 1 , R 2 and the transistor Q, and also the output port S 01 of the microcomputer 10.
It is connected to, each of the electrostatic electrode 7a~7d are connected to a power supply line via a resistor R 3, R 4, R 5 . A lead wire 8 is connected to the bottom of the inner container 1 and is grounded via a resistor R 6 .

液量検出回路は、大略マイクロコンピュータ10と、最
小レベル検出回路11と、個別発振回路12と、表示回路13
とから構成されている。
The liquid amount detection circuit is generally a microcomputer 10, a minimum level detection circuit 11, an individual oscillation circuit 12, and a display circuit 13.
It is composed of

マイクロコンピュータ10は、最下位レベル検出回路11
とともに第1考案に係る最下位レベル検出手段を構成す
る。このため、最下位レベル検出回路11との信号の交換
を行なう出力ポートS00と入力ポートI0とを備えてい
る。
The microcomputer 10 includes a lowest level detection circuit 11
Together with this, it constitutes the lowest level detecting means according to the first invention. Therefore, it has an output port S 00 and an input port I 0 for exchanging signals with the lowest level detection circuit 11.

また、マイクロコンピュータ10は、個別発振回路12と
ともに液量判別手段を構成して、そのうちの第2考案に
係る選択手段及び判別手段として機能する。このため、
接触電極6への出力ポートS01と、静電電極7a〜7dと対
応した数の出力ポートS1〜S4と、表示回路13への出力
ポートL1〜L5と、個別発振手段12からの信号入力を受
ける入力ポートI1とを備えている。
Further, the microcomputer 10 constitutes a liquid amount discriminating means together with the individual oscillating circuit 12, and functions as a selecting means and a discriminating means according to the second invention. For this reason,
From the output port S 01 to the contact electrode 6, the number of output ports S 1 to S 4 corresponding to the electrostatic electrodes 7a to 7d, the output ports L 1 to L 5 to the display circuit 13, and the individual oscillation means 12 And an input port I 1 for receiving the signal input of.

最下位レベル検出回路11は、トランジスタQとコンパ
レータCM0で構成されている。トランジスタQのエミッ
タは電源ラインに接続され、コレクタは電流制御用抵抗
1及び抵抗R2を介して接触電極6に接続され、ベース
は抵抗R7を介して電源ラインに接続されるとともに、
抵抗R8を介してマイクロコンピュータ10の出力ポート
00に接続されている。コンパレータCM0の−入力端子
は、トランジスタQのコレクタ端子より抵抗R9,R10
介して接地されたラインの抵抗R9,R10間に接続され、
+入力端子は電流制限用抵抗R1の接触電極6側に接続
されている。なお、D1,D2はノイズ防止用のダイオード
である。
The lowest level detection circuit 11 is composed of a transistor Q and a comparator CM 0 . The emitter of the transistor Q is connected to the power supply line, the collector is connected to the contact electrode 6 via the current control resistors R 1 and R 2 , and the base is connected to the power supply line via the resistor R 7 , and
It is connected to the output port S 00 of the microcomputer 10 via the resistor R 8 . Comparator CM 0 - input terminal is connected between the resistor R 9, R 10 lines are grounded via a resistor R 9, R 10 from the collector terminal of the transistor Q,
The + input terminal is connected to the contact electrode 6 side of the current limiting resistor R 1 . It should be noted that D 1 and D 2 are diodes for noise prevention.

個別発振回路12は、4つのコンパレータCM1〜CM4から
なり、各コンパレータCM1〜CM4の-入力端子は各静電電
極7a〜7dに接続され、+入力端子は電源ラインより抵抗
11,R12を介して接地されたラインの抵抗R11,R12間に
接続され、出力端子はマイクロコンピュータ10の各々共
通の入力端子I1に接続されている。静電電極7a〜7dへ
の各電圧供給ラインの抵抗R4,R5間の中点は、マイクロ
コンピュータ10の出力端子S1〜S4に接続されている。
なお、R13はコンパレータCM1からCM4の基準電圧に変え
るための抵抗である。
Individual oscillator circuit 12 has four consists comparator CM 1 ~CM 4, of the comparators CM 1 ~CM 4 - input terminal is connected to the electrostatic electrode 7a to 7d, + input terminal resistor from the power supply line R 11 , R 12 is connected between the resistors R 11 and R 12 of the grounded line, and the output terminal is connected to the common input terminal I 1 of the microcomputer 10. Midpoint between the resistors R 4, R 5 of each voltage supply line to the electrostatic electrode 7a~7d is connected to the output terminal S 1 to S 4 of the microcomputer 10.
R 13 is a resistor for changing the comparator CM 1 to the reference voltage of CM 4 .

表示回路13は、5個のLED14,15a〜15dからなり、これ
らの一側はマイクロコンピュータ10の出力端子L1〜L5
に接続され、+側は抵抗R14を介して電源ラインに接続
されている。
Display circuit 13 consists of five LED14,15a~15d, the output terminal L 1 ~L 5 of one side microcomputer 10
, And the + side is connected to the power supply line via the resistor R 14 .

ところで、前記マイクロコンピュータ10の出力端子S
00は、第1図に示すように、通常Z(ハイインピーダン
ス)に固定され、出力端子S1〜S4は通常L(ローレベ
ル)に固定され、出力端子L1〜L5は通常Zに固定され
ている。また、このマイクロコンピュータ10は内部にイ
ベントカウンタ16を備え、入力ポートI1に入力される
周波数信号をカウントするようになっている。
By the way, the output terminal S of the microcomputer 10
As shown in FIG. 1, 00 is normally fixed to Z (high impedance), output terminals S 1 to S 4 are normally fixed to L (low level), and output terminals L 1 to L 5 are normally Z. It is fixed. Further, the microcomputer 10 has an event counter 16 therein and counts the frequency signal input to the input port I 1 .

マイクロコンピュータ10のCPUは、第2図に示すよう
に、電源が投入されると、まずステップS101で最下位レ
ベル検出を行ない、ステップS102でt時間タイマ(通常
2〜3秒)をスタートさせ、ステップS103〜106で順次
液量検出を行なった後、ステップS107でタイムアップし
ていなければ液量検出を継続し、タイムアップしていれ
ばステップS101に戻って同様に最下位レベル検出及び液
量検出を行なう。
As shown in FIG. 2, when the power is turned on, the CPU of the microcomputer 10 first detects the lowest level in step S101, starts a t-time timer (normally 2 to 3 seconds) in step S102, After sequentially detecting the liquid amounts in steps S103 to 106, if the time is not up in step S107, the liquid amount detection is continued, and if the time is up, the process returns to step S101 to similarly detect the lowest level and the liquid amount. Perform detection.

i) 最下位レベル検出 マイクロコンピュータ10は約1msの間、出力ポートS
00よりLの信号を出力するとともに、出力ポートS01
Zに固定する。これによりトランジスタQがオンし、接
触電極6にはH(ハイレベル)の電圧が印加される。
i) Lowest level detection The microcomputer 10 outputs the output port S for about 1 ms.
The L signal is output from 00 and the output port S 01 is fixed to Z. As a result, the transistor Q is turned on, and H (high level) voltage is applied to the contact electrode 6.

このとき、内容器1の水位がL0未満すなわち空の状
態にあると、印加された電圧は電流の経路を断たれ、電
圧降下を生じないので、コンパレータCM0の+入力端子
にはHの信号が入力される。一方、コンパレータCM0
−入力端子には抵抗R9,R10による分圧1/2Vccが印加さ
れるので、+入力端子の方が電位が高くなり、コンパレ
ータCM0はHの信号をマイクロコンピュータ10の入力ポ
ートI0に出力する。
At this time, when the water level in the inner container 1 is less than L 0, that is, in an empty state, the applied voltage cuts off the current path and no voltage drop occurs. Therefore, the + input terminal of the comparator CM 0 is set to H level. A signal is input. On the other hand, the comparator CM 0 - since the input terminal partial pressure 1 / 2Vcc by the resistors R 9, R 10 are applied, + who input terminal becomes high potential, the comparator CM 0 microcomputer signal of an H Output to 10 input ports I 0 .

この結果、マイクロコンピュータ10は、出力ポートL
1よりパルス信号を出力してLED14を点滅させるととも
に、図示しない出力ポートよりヒータ2への電流の遮断
信号を出力する。これにより、内容器1内に水が無く、
空炊き状態であることが警告表示されるとともに、ヒー
タ2への通電が停止される。なお、必要に応じてブザー
等による警報を行なうこともできる。
As a result, the microcomputer 10 outputs the output port L
A pulse signal is output from 1 to blink the LED 14, and a current cutoff signal to the heater 2 is output from an output port (not shown). As a result, there is no water in the inner container 1,
A warning is displayed to indicate that the heater 2 is in an empty state, and the heater 2 is de-energized. Note that a buzzer or the like can give an alarm if necessary.

また、内容器1内の水位がL1以上の場合は、接触電
極6は水に接触しているので、印加された電圧は水を通
って回路のグランドに流れる。これにより、電流制限用
抵抗R1に電圧降下が生じ、コンパレータCM0の+入力端
子にはLの信号が入力される結果、コンパレータCM0
L信号を出力する。この場合、マイクロコンピュータ10
は、出力ポートL1よりL信号を出力してLED14を点灯さ
せる。これにより、水位がL1レベル以上であることが
表示される。
Further, when the water level in the inner container 1 is L 1 or more, the contact electrode 6 is in contact with water, so that the applied voltage flows through the water to the ground of the circuit. Thus, a voltage drop occurs in the current limiting resistor R 1, to the positive input terminal of the comparator CM 0 results signal L is input, the comparator CM 0 outputs an L signal. In this case, the microcomputer 10
Outputs an L signal from the output port L 1 to light the LED 14. As a result, it is displayed that the water level is above the L 1 level.

以上の検出を終えると、出力ポートS00,S01はそれぞ
れ、Z,Lに固定される。
After the above detection, the output ports S 00 and S 01 are fixed to Z and L, respectively.

ii) 液量検出 マイクロコンピュータ10は、まず水位がL1かL2かの
第1レベル検出表示を行なうために、出力ポートS1
みを選択してこの出力ポートS1よりZの信号を出力す
る。
ii) liquid amount detection microcomputer 10 first to the water level to perform a first level detection display Kano L 1 or L 2, select only the output port S 1 output Z signal from the output port S 1 To do.

これにより電源ラインより抵抗R4,R5を介して静電電
極7aに電圧が印加される。一方、接触電極6は出力ポー
トS01を介してLに落ちているため、この接触電極6と
静電電極7aとの間にコンデンサCs1が形成される。
Thus the voltage to the electrostatic electrode 7a via a resistor R 4, R 5 from the power supply line is applied. On the other hand, since the contact electrode 6 is dropped to L via the output port S 01 , the capacitor Cs 1 is formed between the contact electrode 6 and the electrostatic electrode 7a.

コンパレータCM1の+入力端子には抵抗R11,R12によ
る分圧1/2Vccが入力され、−入力端子には前記コンピュ
ータCs1の充,放電電圧が入力される。従って、このコ
ンデンサCs1の充,放電時の電圧の所定の敷居値を境に
して、コンデンサCM1はH,Lの信号を交互に出力して発振
動作を行なう。
The + input terminal of the comparator CM 1 partial pressure 1 / 2Vcc by the resistor R 11, R 12 are inputted, - charging of the computer Cs 1 to the input terminal, the discharge voltage is input. Therefore, the capacitor CM 1 alternately outputs the H and L signals with the predetermined threshold value of the voltage at the time of charging and discharging the capacitor Cs 1 as the boundary to perform the oscillating operation.

このとき、水位がL1レベルにあって、静電電極7aの
位置に水がない場合には、前述のように静電容量が小さ
くて充,放電時の時定数が小さいため、コンパレータCM
1は比較的高い周波数(50〜55kHz)の発振を行なう。
At this time, when the water level is at the L 1 level and there is no water at the position of the electrostatic electrode 7a, the capacitance is small and the time constant during charging and discharging is small as described above.
1 oscillates at a relatively high frequency (50 to 55 kHz).

また、水位がL2レベルにあて静電電極7aの位置に水
が有る場合には、静電容量が大きくて充,放電時の時定
数が大きくなるため、コンパレータCM1は比較的低い周
波数(25kHz)の発振を行なう。
Further, when the water level is at the L 2 level and water is present at the position of the electrostatic electrode 7a, the capacitance is large and the time constant at the time of charging and discharging is large, so the comparator CM 1 has a relatively low frequency ( 25kHz) oscillation.

従って、マイクロコンピュータ10は、コンパレータCM
1より入力ポートI1に入力される信号の周波数をイベン
トカウンタ16によって計数することにより、当該静電電
極7aの位置での水位の有無を判別することができる。す
なわち、マイクロコンピュータ10は、高周波数を検出し
たときには出力ポートL1をZに維持してLED15aを消灯
させ、低周波数を検出したときには出力ポートL2より
L信号を出力してLED15aを点灯させる。これにより、当
該静電電極7aの位置での水位の有無が検出される。
Therefore, the microcomputer 10 uses the comparator CM
By counting the frequency of the signal input to the input port I 1 from 1 by the event counter 16 can determine the presence or absence of water at the position of the electrostatic electrode 7a. That is, the microcomputer 10 keeps the output port L 1 at Z when the high frequency is detected to turn off the LED 15a, and outputs the L signal from the output port L 2 to turn on the LED 15a when the low frequency is detected. As a result, the presence or absence of the water level at the position of the electrostatic electrode 7a is detected.

なお、この第1レベル検出中には、他の出力ポートS
2〜S4はLに固定され、各々に対応する静電電極7b〜7d
には電圧が供給されないため、コンデンサが形成され
ず、コンパレータCM2〜CM4は発振動作を行なわない。
During the detection of the first level, another output port S
2 to S 4 are fixed to L, and electrostatic electrodes 7b to 7d corresponding to each are
Since no voltage is supplied to the capacitor, a capacitor is not formed and the comparators CM 2 to CM 4 do not oscillate.

次に、マイクロコンピュータ10は水位がL2かL3かの
第2レベル検出を行なうため、出力ポートS2のみを選
択して、この出力ポートS2よりZ信号を出力し、以下
同様の水位判別を行ない、この動作を順次継続して行な
う。従って、LED15a〜15dが当該静電電極7a〜7dの位置
における水位の有無を表示する結果、全体として内容器
1内の液量が表示されることになる。
Next, in order to perform the microcomputer 10 water level L 2 or L 3 Kano second level detection, by selecting only the output port S 2, and outputs a Z signal from the output port S 2, following a similar level A determination is made and this operation is continuously performed. Therefore, as a result of the LEDs 15a to 15d displaying the presence or absence of the water level at the positions of the electrostatic electrodes 7a to 7d, the liquid amount in the inner container 1 is displayed as a whole.

(考案の効果) 以上の説明から明らかなように、第1考案によれば、
各静電電極の位置における液位の有無を静電容量のデジ
タル的な変化により検出するため、電極の取付位置等に
多少のばらつきがあったとしても、一定の精度で検出さ
れる。従って、製品ごとの調整が不要となり、製造工数
及びコストの低減が図られる。
(Effect of Device) As is apparent from the above description, according to the first device,
Since the presence or absence of the liquid level at the position of each electrostatic electrode is detected by a digital change in the electrostatic capacitance, even if there is some variation in the electrode mounting position, it can be detected with a certain accuracy. Therefore, it is not necessary to adjust each product, and the number of manufacturing steps and the cost can be reduced.

また、最下位レベル検出を静電電極より下方に設けた
接触電極と容器との電気的導通の有無をもって行なうた
め、接触電極を連通管と容器を接続する接続チューブ等
に取り付けて底に近付けることができ、殆ど空に近い最
下位レベルの検出が行なえ、正確性,信頼性が向上す
る。
Also, since the lowest level is detected depending on the presence or absence of electrical conduction between the contact electrode provided below the electrostatic electrode and the container, the contact electrode should be attached to the connection tube that connects the communication tube and the container and should be close to the bottom. It is possible to detect the lowest level that is almost empty, and the accuracy and reliability are improved.

さらに、複数の静電電極により、各静電電極の位置に
おける液位の有無を検出するため、サイズや機種が変わ
っても同一装置で対応することができ、広汎なシリーズ
展開が可能となる。
Furthermore, since the presence or absence of the liquid level at each electrostatic electrode position is detected by the plurality of electrostatic electrodes, the same device can be used even if the size or model changes, and a wide range of series development is possible.

一方、第2考案によれば、第1考案と同様、精度の向
上、サイズ,機種のシリーズ展開が可能となる他、各静
電電極の位置における液位の有無の判定を単一の判別手
段で行なえるため、回路構成が簡単となり、コストの低
減を図ることができる。
On the other hand, according to the second aspect, as in the first aspect, it is possible to improve accuracy, develop a series of sizes and models, and use a single determination means for determining the presence or absence of the liquid level at each electrostatic electrode position. Therefore, the circuit configuration is simplified and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図,第2図は本考案に係る液量検出装置のそれぞれ
回路図、フローチャートである。 1……内容器、3……揚水管(連通管)、6……接触電
極、7a〜7d……静電電極、10……マイクロコンピュータ
(液量判定手段、選択手段、判定手段)、11……最小レ
ベル検出回路、12……個別発振回路。
1 and 2 are a circuit diagram and a flow chart, respectively, of the liquid amount detecting device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner container, 3 ... Pumping pipe (communication pipe), 6 ... Contact electrodes, 7a-7d ... Electrostatic electrodes, 10 ... Microcomputer (liquid amount determination means, selection means, determination means), 11 ...... Minimum level detection circuit, 12 …… Individual oscillator circuit.

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】導電性金属容器と連通する非導電性連通管
の外面に液高さ方向に外装した複数の静電電極と、最下
位の静電電極より下方に接液可能に設けた接触電極と、
該接触電極と前記各静電電極との間の静電容量の変化に
基づいて液量を判定する液量判定手段と、前記接触電極
と導電性金属容器との間の電気的導通の有無に基づいて
最下位レベルを検出する最下位レベル検出手段とを備え
たことを特徴とする液量検出装置。
1. A plurality of electrostatic electrodes, which are mounted on the outer surface of a non-conductive communication tube communicating with a conductive metal container in the liquid height direction, and a contact provided below the lowest electrostatic electrode so as to be in contact with the liquid. Electrodes,
A liquid amount determination means for determining a liquid amount based on a change in electrostatic capacitance between the contact electrode and each of the electrostatic electrodes, and presence or absence of electrical conduction between the contact electrode and the conductive metal container. And a lowest level detection means for detecting the lowest level based on the liquid level detection apparatus.
【請求項2】導電性金属容器と連通する非導電性連通管
の外面に液高さ方向に外装した複数の静電電極と、最下
位の静電電極より下方に接液可能に設けた接触電極と、
前記各静電電極に対応して設けられ、当該各静電電極と
前記接触電極との間の静電容量の変化に応じた周波数を
発振する個別発振手段と、各個別発振手段を選択的に休
止又は動作させる選択手段と、前記各個別発振手段から
の周波数に基づいて当該静電電極の位置における液の有
無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする液量
検出装置。
2. A plurality of electrostatic electrodes externally mounted in the liquid height direction on the outer surface of a non-conductive communication tube communicating with a conductive metal container, and a contact provided below the lowest electrostatic electrode so as to be in contact with the liquid. Electrodes,
Individual oscillating means provided corresponding to each of the electrostatic electrodes and selectively oscillating each individual oscillating means for oscillating a frequency corresponding to a change in capacitance between the electrostatic electrodes and the contact electrode. A liquid amount detecting device comprising: a selection unit that is paused or operated, and a determination unit that determines the presence or absence of liquid at the position of the electrostatic electrode based on the frequency from each of the individual oscillation units.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012073259A (en) * 2004-02-13 2012-04-12 Be Intellectual Property Inc Device for detecting surface level of liquid in container

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012073259A (en) * 2004-02-13 2012-04-12 Be Intellectual Property Inc Device for detecting surface level of liquid in container

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