JP2989186B2 - プローブ - Google Patents
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- G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
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- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
- G01F23/265—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors for discrete levels
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プローブであっ
て、軸方向の円錐形の内室を有するほぼロッド状のプロ
ーブケーシングが設けられており、内室には、少なくと
も１つの面状つまりシート状の電極が配置されている形
式のものに関する。
て、軸方向の円錐形の内室を有するほぼロッド状のプロ
ーブケーシングが設けられており、内室には、少なくと
も１つの面状つまりシート状の電極が配置されている形
式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のプローブは、通常の場
合、測定装置に結合されて使用される。例えば、容量性
の充填レベル用リミットスイッチは一般的には、内部に
少なくとも１つの電極が配置されているプローブを有し
ている。測定装置は例えば、規定された充填レベルの高
さに配置されている。測定電極として役立つ電極は、測
定キャパシタの１つの構成素子を形成している。この構
成素子のキャパシタンスは、プローブが充填物によって
覆われているか否かに関連している。対向電極は、プロ
ーブの外部に配置された別個の電極によって、または、
プローブが配置されている容器の壁によって形成され
る。
合、測定装置に結合されて使用される。例えば、容量性
の充填レベル用リミットスイッチは一般的には、内部に
少なくとも１つの電極が配置されているプローブを有し
ている。測定装置は例えば、規定された充填レベルの高
さに配置されている。測定電極として役立つ電極は、測
定キャパシタの１つの構成素子を形成している。この構
成素子のキャパシタンスは、プローブが充填物によって
覆われているか否かに関連している。対向電極は、プロ
ーブの外部に配置された別個の電極によって、または、
プローブが配置されている容器の壁によって形成され
る。
【０００３】容量性の充填レベル用リミットスイッチ
は、しばしば第２の電極、つまりシールド電極を有して
いる。このシールド電極は常に、測定電極と同じ交流電
極ポテンシャルに維持される。これにより、例えば汚れ
または沈積物形成のような外乱因子が測定電極のキャパ
シタンスに、ひいては測定結果に影響を及ぼすことが阻
止される。
は、しばしば第２の電極、つまりシールド電極を有して
いる。このシールド電極は常に、測定電極と同じ交流電
極ポテンシャルに維持される。これにより、例えば汚れ
または沈積物形成のような外乱因子が測定電極のキャパ
シタンスに、ひいては測定結果に影響を及ぼすことが阻
止される。
【０００４】このような種類の容量性のスイッチは、例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３６１９８
号明細書に記載されている。
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５３６１９８
号明細書に記載されている。
【０００５】容量性の充填レベル用リミットスイッチ
は、付加的に第３の電極を有することができる。この第
３の電極はやはり対向電極として使用することができ、
有利にはアース電極として形成されている。この場合、
この第３の電極はアースポテンシャル、または、リミッ
トスイッチの回路の回路ゼロ点に接続されている。
は、付加的に第３の電極を有することができる。この第
３の電極はやはり対向電極として使用することができ、
有利にはアース電極として形成されている。この場合、
この第３の電極はアースポテンシャル、または、リミッ
トスイッチの回路の回路ゼロ点に接続されている。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許第２７４４８２０号
明細書には、ほぼロッド状のプローブケーシングが設け
られており、該プローブケーシングが軸方向の内室を有
しており、該内室に面状の電極が配置されているような
プローブが記載されている。
明細書には、ほぼロッド状のプローブケーシングが設け
られており、該プローブケーシングが軸方向の内室を有
しており、該内室に面状の電極が配置されているような
プローブが記載されている。
【０００７】上記明細書に記載されたプローブの製造
は、先ず、金属管が内側と外側とで、プラスチック層の
射出成形時にこのプラスチック層に取り囲まれて固定さ
れることによって行なわれる。プローブの電極が金属線
材に結合され、絶縁体に被せ嵌められる。次いで、この
絶縁体が、金属管のねじ山付き部分にねじ被せられ、こ
のような装置全体が、プラスチックの射出成形時にこの
プラスチックに取り囲まれて固定される。
は、先ず、金属管が内側と外側とで、プラスチック層の
射出成形時にこのプラスチック層に取り囲まれて固定さ
れることによって行なわれる。プローブの電極が金属線
材に結合され、絶縁体に被せ嵌められる。次いで、この
絶縁体が、金属管のねじ山付き部分にねじ被せられ、こ
のような装置全体が、プラスチックの射出成形時にこの
プラスチックに取り囲まれて固定される。
【０００８】このようなプローブの製造は多くの作業過
程を有し、特に射出成形動作が２度必要になることによ
り、大きな手間がかかり、コストも高くなる。
程を有し、特に射出成形動作が２度必要になることによ
り、大きな手間がかかり、コストも高くなる。
【０００９】同様に、ドイツ連邦共和国特許第３３２８
２１０号明細書に記載されたプローブは、ほぼロッド状
のプローブケーシングを有しており、該プローブケーシ
ングが軸方向の内室を有しており、該内室に面状の電極
が配置されている。
２１０号明細書に記載されたプローブは、ほぼロッド状
のプローブケーシングを有しており、該プローブケーシ
ングが軸方向の内室を有しており、該内室に面状の電極
が配置されている。
【００１０】上記明細書に記載されたプローブケーシン
グは、管状の主部分と、カップ状のキャップとから成っ
ている。このケーシングの内部には３つの電極が配置さ
れている。第１の電極は、キャップに密に当て付けられ
た偏平なポットの形状を有しており、測定電極として役
立つ。第２および第３の電極はそれぞれ管状に形成され
ており、シールド電極およびアース電極として役立つ。
これらの電極は、ケーシング内でスペーサによって互い
に所定の間隔を置いて設けられており、互いに電気的に
絶縁されている。両ケーシング部分、つまり主部分とキ
ャップとは、超音波溶接によって互いに固着されてい
る。
グは、管状の主部分と、カップ状のキャップとから成っ
ている。このケーシングの内部には３つの電極が配置さ
れている。第１の電極は、キャップに密に当て付けられ
た偏平なポットの形状を有しており、測定電極として役
立つ。第２および第３の電極はそれぞれ管状に形成され
ており、シールド電極およびアース電極として役立つ。
これらの電極は、ケーシング内でスペーサによって互い
に所定の間隔を置いて設けられており、互いに電気的に
絶縁されている。両ケーシング部分、つまり主部分とキ
ャップとは、超音波溶接によって互いに固着されてい
る。
【００１１】なるほど２つの部分から成るケーシングに
よって、電極をプラスチックの射出成形時にプラスチッ
クに固定することを省くことが可能にはなるものの、し
かし、その代わり、これらのケーシング部分は互いに密
に結合されなければならない。この結合は大きな手間が
かかるものであり、常に機械的な脆弱個所を形成してし
まう。
よって、電極をプラスチックの射出成形時にプラスチッ
クに固定することを省くことが可能にはなるものの、し
かし、その代わり、これらのケーシング部分は互いに密
に結合されなければならない。この結合は大きな手間が
かかるものであり、常に機械的な脆弱個所を形成してし
まう。
【００１２】上記の従来技術の両プローブの場合、電極
は、安定性を有する構成素子であり、これらの構成素子
はケーシングに少なくとも部分的にその機械的な強度を
付与する。
は、安定性を有する構成素子であり、これらの構成素子
はケーシングに少なくとも部分的にその機械的な強度を
付与する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特殊
な工具無しで簡単に組み付けることができ、しかも低廉
に製造可能な、頑丈なプローブを提供することである。
な工具無しで簡単に組み付けることができ、しかも低廉
に製造可能な、頑丈なプローブを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、プローブにおいて、軸方向の円錐
形の内室を有するほぼロッド状のプローブケーシング
と、半径方向に圧縮可能なクランプコーンとが設けられ
ており、該クランプコーンが、プローブケーシングの内
室に配置されており、クランプコーンに、少なくとも１
つの面状の電極が配置されており、該電極がクランプコ
ーンによって面状かつギャップ無しに、プローブケーシ
ングの壁に押し付けられているようにした。
に本発明の構成では、プローブにおいて、軸方向の円錐
形の内室を有するほぼロッド状のプローブケーシング
と、半径方向に圧縮可能なクランプコーンとが設けられ
ており、該クランプコーンが、プローブケーシングの内
室に配置されており、クランプコーンに、少なくとも１
つの面状の電極が配置されており、該電極がクランプコ
ーンによって面状かつギャップ無しに、プローブケーシ
ングの壁に押し付けられているようにした。
【００１５】
【発明の効果】１つの構成によれば、クランプコーンが
軸方向の円筒形の孔と、クランプコーンの長手方向に延
びてクランプコーンの壁を貫通する切欠きとを有してお
り、該切欠きによって、クランプコーンが半径方向で圧
縮可能である。
軸方向の円筒形の孔と、クランプコーンの長手方向に延
びてクランプコーンの壁を貫通する切欠きとを有してお
り、該切欠きによって、クランプコーンが半径方向で圧
縮可能である。
【００１６】別の構成によれば、クランプコーンの各端
面が、少なくとも１つの切欠きによって切り欠かれてい
る。
面が、少なくとも１つの切欠きによって切り欠かれてい
る。
【００１７】さらに別の構成によれば、電極が、特に真
鍮、青銅または他の銅合金から成る曲げられた薄板であ
り、該薄板が、既にそのばね力によってクランプコーン
に付着している。
鍮、青銅または他の銅合金から成る曲げられた薄板であ
り、該薄板が、既にそのばね力によってクランプコーン
に付着している。
【００１８】これらの電極は、クランプコーンの孔を貫
通案内された線路を介して電気的に接続可能であり、線
路の心線にクリンピングによって固定可能である区分を
有している。
通案内された線路を介して電気的に接続可能であり、線
路の心線にクリンピングによって固定可能である区分を
有している。
【００１９】さらに別の構成によれば、プローブケーシ
ングが、広い温度範囲で使用可能な、化学的に高い耐性
を有する材料、特にポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から
成っており、クランプコーンが、硬質のプラスチック、
特にポリエステル、例えばポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、または、ポリアミドから成っている。
ングが、広い温度範囲で使用可能な、化学的に高い耐性
を有する材料、特にポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から
成っており、クランプコーンが、硬質のプラスチック、
特にポリエステル、例えばポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、または、ポリアミドから成っている。
【００２０】さらに別の構成によれば、第１の電極が、
容量性の充填レベル用リミットスイッチの測定電極であ
り、第２の電極がシールド電極であり、別の電極がアー
ス電極である。
容量性の充填レベル用リミットスイッチの測定電極であ
り、第２の電極がシールド電極であり、別の電極がアー
ス電極である。
【００２１】さらに別の構成によれば、内側導体と外側
導体とを備えた同軸線路が設けられており、該同軸線路
において、測定電極が内側導体に、シールド電極が外側
導体に結合されている。
導体とを備えた同軸線路が設けられており、該同軸線路
において、測定電極が内側導体に、シールド電極が外側
導体に結合されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に示した実施の
形態について説明する。同じエレメントは図面において
同じ符号で示している。
形態について説明する。同じエレメントは図面において
同じ符号で示している。
【００２３】図１に示した、本発明によるプローブ１の
実施例はほぼロッド状のプローブケーシング２を有して
いる。このプローブケーシングは、軸方向の円錐形の内
室を有している。このプローブケーシング２は閉じた第
１の端部３と開いた第２の端部４とを有している。この
開いた端部４を通して、内室がアクセス可能である。プ
ローブケーシング２の開いた端部４の近くには、雄ねじ
山５が配置されている。この雄ねじ山によって、プロー
ブ１が測定個所に固定可能である。勿論、例えばプロー
ブケーシング２に一体成形されたフランジを用いた、他
の固定形式も使用可能である。
実施例はほぼロッド状のプローブケーシング２を有して
いる。このプローブケーシングは、軸方向の円錐形の内
室を有している。このプローブケーシング２は閉じた第
１の端部３と開いた第２の端部４とを有している。この
開いた端部４を通して、内室がアクセス可能である。プ
ローブケーシング２の開いた端部４の近くには、雄ねじ
山５が配置されている。この雄ねじ山によって、プロー
ブ１が測定個所に固定可能である。勿論、例えばプロー
ブケーシング２に一体成形されたフランジを用いた、他
の固定形式も使用可能である。
【００２４】開いた端部４は別のケーシング６によって
閉鎖されている。このケーシングは、例えばプローブ電
子装置を収容するのに役立つ。図１に示したようにケー
シング６は、ねじ７によって固定されている。ねじ７は
ケーシング６の、プローブケーシングに向いた壁を貫通
してプローブケーシング２にねじ込まれている。プロー
ブケーシング２の、ケーシング６に向いた端面２には、
シール部材９を収容するための溝８が設けられている。
このシール部材によって、ケーシング６とプローブケー
シング２との間の間隙がシールされている。ケーシング
６は、プローブケーシング２とは離反した側で、カバー
１８によって閉鎖可能な開口を有している。この開口を
通って、ケーシング６の内室とねじ７とがアクセス可能
である。
閉鎖されている。このケーシングは、例えばプローブ電
子装置を収容するのに役立つ。図１に示したようにケー
シング６は、ねじ７によって固定されている。ねじ７は
ケーシング６の、プローブケーシングに向いた壁を貫通
してプローブケーシング２にねじ込まれている。プロー
ブケーシング２の、ケーシング６に向いた端面２には、
シール部材９を収容するための溝８が設けられている。
このシール部材によって、ケーシング６とプローブケー
シング２との間の間隙がシールされている。ケーシング
６は、プローブケーシング２とは離反した側で、カバー
１８によって閉鎖可能な開口を有している。この開口を
通って、ケーシング６の内室とねじ７とがアクセス可能
である。
【００２５】プローブケーシング２は、有利には化学的
に高い耐性を有する、広い温度範囲で使用可能な材料、
特に、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から成っていると有
利である。ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）は、極
めて高い耐熱性を有するという利点をもたらす。２００
℃以上の温度でも使用可能である。
に高い耐性を有する、広い温度範囲で使用可能な材料、
特に、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から成っていると有
利である。ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）は、極
めて高い耐熱性を有するという利点をもたらす。２００
℃以上の温度でも使用可能である。
【００２６】プローブケーシング２の内室内には、半径
方向で圧縮可能なクランプ円錐体つまりクランプコーン
１０が配置されている。内室とクランプコーン１０とは
組み付けられた状態で同形状であり、クランプコーン１
０の外形は、ケーシング６とは離反する方向に向かって
減じられている。
方向で圧縮可能なクランプ円錐体つまりクランプコーン
１０が配置されている。内室とクランプコーン１０とは
組み付けられた状態で同形状であり、クランプコーン１
０の外形は、ケーシング６とは離反する方向に向かって
減じられている。
【００２７】クランプコーン１０には、少なくとも１つ
の面状の、つまりシート状の電極が配置されている。図
示の実施例では、３つの面状の電極１１，１２，１３が
互いに上下に配置されている。これらの電極１１，１
２，１３は、クランプコーン１０によって面状にかつギ
ャップ無しに、プローブケーシング２の壁に押し付けら
れている。これらの電極１１，１２，１３は、特に真
鍮、青銅または他の銅合金から成る、湾曲された薄板で
ある。電極１１，１２，１３の製造は、１枚の薄板か
ら、四角形のベース面を備えた電極が打ち抜かれ、次い
でこれらが所望の形状を成すまで丸められることにより
行われる。１つの電極のベース面が図４に示されてい
る。図４に示したように方形のベース面を備えた電極が
使用された場合には、相互の組付状態において、クラン
プコーン１０上で互いに対向して位置する縁部が互いに
傾斜している。台形横断面を有する電極の場合には、こ
れらの縁部は相応に互いに平行に延びている。
の面状の、つまりシート状の電極が配置されている。図
示の実施例では、３つの面状の電極１１，１２，１３が
互いに上下に配置されている。これらの電極１１，１
２，１３は、クランプコーン１０によって面状にかつギ
ャップ無しに、プローブケーシング２の壁に押し付けら
れている。これらの電極１１，１２，１３は、特に真
鍮、青銅または他の銅合金から成る、湾曲された薄板で
ある。電極１１，１２，１３の製造は、１枚の薄板か
ら、四角形のベース面を備えた電極が打ち抜かれ、次い
でこれらが所望の形状を成すまで丸められることにより
行われる。１つの電極のベース面が図４に示されてい
る。図４に示したように方形のベース面を備えた電極が
使用された場合には、相互の組付状態において、クラン
プコーン１０上で互いに対向して位置する縁部が互いに
傾斜している。台形横断面を有する電極の場合には、こ
れらの縁部は相応に互いに平行に延びている。
【００２８】プローブが容量性の充填レベル用リミット
スイッチ(kapazitiver Fuellstands-Grenzschalter)に
おいて使用された場合、例えば第１の電極１１は測定電
極として使用される。第２の電極１２はシールド電極で
あってよく、第３の電極１３はアース電極として使用さ
れていてよい。
スイッチ(kapazitiver Fuellstands-Grenzschalter)に
おいて使用された場合、例えば第１の電極１１は測定電
極として使用される。第２の電極１２はシールド電極で
あってよく、第３の電極１３はアース電極として使用さ
れていてよい。
【００２９】シールド電極は常に、測定電極と同じ交流
電圧ポテンシャルに維持される。これにより、汚れまた
は沈積物形成のような外乱因子が、測定電極のキャパシ
タンス、ひいては測定結果に影響を及ぼすことが阻止さ
れる。
電圧ポテンシャルに維持される。これにより、汚れまた
は沈積物形成のような外乱因子が、測定電極のキャパシ
タンス、ひいては測定結果に影響を及ぼすことが阻止さ
れる。
【００３０】電極の大きさおよび数は、用途に応じて任
意に選択可能であり、クランプコーン１０の寸法によっ
てのみ制限されている。
意に選択可能であり、クランプコーン１０の寸法によっ
てのみ制限されている。
【００３１】図２はクランプコーン１０を示したもので
ある。このクランプコーン１０は、軸方向の円筒形の孔
１４と、コーン長手方向に延びる、クランプコーン１０
の壁を貫通する切欠き１５，１６とを有している。クラ
ンプコーン１０の各端面は、少なくとも１つの切欠き１
６によって切り欠かれている。孔１４と切欠き１５，１
６とによって、クランプコーン１０は半径方向に圧縮可
能である。
ある。このクランプコーン１０は、軸方向の円筒形の孔
１４と、コーン長手方向に延びる、クランプコーン１０
の壁を貫通する切欠き１５，１６とを有している。クラ
ンプコーン１０の各端面は、少なくとも１つの切欠き１
６によって切り欠かれている。孔１４と切欠き１５，１
６とによって、クランプコーン１０は半径方向に圧縮可
能である。
【００３２】このクランプコーン１０は、硬質の、しか
し脆弱ではないプラスチックから、特にポリエステル、
例えばポリブチレンテレフタレート、または、ポリアミ
ドから成っていると有利である。このような材料は、ク
ランプコーン１０の幾何学的形状（ジオメトリ）と相俟
って、ばね弾性的な特性を有している。
し脆弱ではないプラスチックから、特にポリエステル、
例えばポリブチレンテレフタレート、または、ポリアミ
ドから成っていると有利である。このような材料は、ク
ランプコーン１０の幾何学的形状（ジオメトリ）と相俟
って、ばね弾性的な特性を有している。
【００３３】切欠き１５，１６はクランプコーン１０に
対称的に配置されている。これらの切欠きはそれぞれス
ロットの形状を有している。端部側で互いに境を接する
切欠き１５，１６相互間には、ウェブ１７が延びてい
る。
対称的に配置されている。これらの切欠きはそれぞれス
ロットの形状を有している。端部側で互いに境を接する
切欠き１５，１６相互間には、ウェブ１７が延びてい
る。
【００３４】図示の実施例においては、切欠き１５，１
６はクランプコーン１０の周りに均一に分配された４つ
のグループを成して配置されている。各グループは、互
いに平行に、かつコーン長手方向軸線に対して平行に配
置された、２つの切欠き列（１５，１６）から成ってい
る。隣り合う列は互いにずらされて配置されて、各ウェ
ブ１７が、隣り合う列の、ウェブに対して平行に延びる
切欠き１５の真ん中の高さにそれぞれ位置するようにな
っている。両方の列の間でそれぞれ延びる、クランプコ
ーン１０の壁ストリップは小さな幅を有しており、従っ
てフレキシブルである。クランプコーン１０の外周面に
作用する力はこのクランプコーンを圧縮する。この場
合、壁ストリップは撓まされ、切欠き１５，１６の大き
さが小さくなる。
６はクランプコーン１０の周りに均一に分配された４つ
のグループを成して配置されている。各グループは、互
いに平行に、かつコーン長手方向軸線に対して平行に配
置された、２つの切欠き列（１５，１６）から成ってい
る。隣り合う列は互いにずらされて配置されて、各ウェ
ブ１７が、隣り合う列の、ウェブに対して平行に延びる
切欠き１５の真ん中の高さにそれぞれ位置するようにな
っている。両方の列の間でそれぞれ延びる、クランプコ
ーン１０の壁ストリップは小さな幅を有しており、従っ
てフレキシブルである。クランプコーン１０の外周面に
作用する力はこのクランプコーンを圧縮する。この場
合、壁ストリップは撓まされ、切欠き１５，１６の大き
さが小さくなる。
【００３５】これらの切欠き１５，１６により、クラン
プコーン１０がそれ自体は事実上弾性変形しない材料か
ら成っているにもかかわらず、クランプコーン１０は圧
縮可能である。これにより、硬質の材料の、安定性を有
するという利点と、弾性的な材料の利点、つまり変形可
能性が結びつく。
プコーン１０がそれ自体は事実上弾性変形しない材料か
ら成っているにもかかわらず、クランプコーン１０は圧
縮可能である。これにより、硬質の材料の、安定性を有
するという利点と、弾性的な材料の利点、つまり変形可
能性が結びつく。
【００３６】クランプコーン１０およびプローブケーシ
ング２のために、同一の、またはほぼ同一の熱膨張係数
を有する材料が使用されると有利である。これにより、
両構成部分が同一の熱膨張を受ける。
ング２のために、同一の、またはほぼ同一の熱膨張係数
を有する材料が使用されると有利である。これにより、
両構成部分が同一の熱膨張を受ける。
【００３７】クランプコーン１０の外寸は、負荷されて
いない状態で、つまりクランプコーンにいかなる力も作
用しない場合に、このクランプコーンはプローブケーシ
ング２の内室よりも僅かに大きいように寸法設定されて
いる。例えば１６０ｍｍの長さと、無負荷状態において
１３．３ｍｍの最小直径と、無負荷状態において１６．
３ｍｍの最大直径とを有するクランプコーン１０が、プ
ローブケーシング２内に配置されていてよい。このプロ
ーブケーシングの内室の直径は全長にわたって、無負荷
状態において、クランプコーン１０の対応する外径より
も０．３ｍｍ小さい。
いない状態で、つまりクランプコーンにいかなる力も作
用しない場合に、このクランプコーンはプローブケーシ
ング２の内室よりも僅かに大きいように寸法設定されて
いる。例えば１６０ｍｍの長さと、無負荷状態において
１３．３ｍｍの最小直径と、無負荷状態において１６．
３ｍｍの最大直径とを有するクランプコーン１０が、プ
ローブケーシング２内に配置されていてよい。このプロ
ーブケーシングの内室の直径は全長にわたって、無負荷
状態において、クランプコーン１０の対応する外径より
も０．３ｍｍ小さい。
【００３８】クランプコーン１０の圧縮可能性に基づ
き、製造に起因した誤差は、電極をケーシング内に正確
に嵌合するように導入しなければならないようなプロー
ブの場合ほどはクリティカルではない。誤差に起因する
ギャップはそもそも生じることは全くなく、圧縮可能な
クランプコーン１０によって直接的に補償される。
き、製造に起因した誤差は、電極をケーシング内に正確
に嵌合するように導入しなければならないようなプロー
ブの場合ほどはクリティカルではない。誤差に起因する
ギャップはそもそも生じることは全くなく、圧縮可能な
クランプコーン１０によって直接的に補償される。
【００３９】プローブ１の機械的な安定性はプローブケ
ーシング２とクランプコーン１０とによって保証されて
いるので、電極１１，１２，１３は例えば０．２５ｍｍ
の厚さを有する極めて薄い薄板から成っていてよい。こ
れにより、プローブケーシング２の内室の形状に、電極
１１，１２，１３の形状が最適に適合される。
ーシング２とクランプコーン１０とによって保証されて
いるので、電極１１，１２，１３は例えば０．２５ｍｍ
の厚さを有する極めて薄い薄板から成っていてよい。こ
れにより、プローブケーシング２の内室の形状に、電極
１１，１２，１３の形状が最適に適合される。
【００４０】クランプコーン１０の外半径(Aussenradiu
s)は、組み付けられた状態において電極１１，１２，１
３によって覆われた領域で、電極１１，１２，１３の厚
さ分だけ減じられる。これにより、電極１１，１２，１
３の位置が一義的に規定されている。
s)は、組み付けられた状態において電極１１，１２，１
３によって覆われた領域で、電極１１，１２，１３の厚
さ分だけ減じられる。これにより、電極１１，１２，１
３の位置が一義的に規定されている。
【００４１】クランプコーン１０はプローブケーシング
２内でセルフロックするように配置されていると有利で
ある。このことは、クランプコーン１０のテーパ角つま
りスロープ角αが７°以下であることにより達成され
る。テーパ角αのタンジェントは、クランプコーン１０
の長さＬに対する、クランプコーン１０の最大半径ｒＭ
ＡＸと最小半径ｒＭＩＮとの差の比に等しい。すなわ
ち、 ｔａｎ α＝（ｒＭＡＸ − ｒＭＩＮ ）／ Ｌ である。
２内でセルフロックするように配置されていると有利で
ある。このことは、クランプコーン１０のテーパ角つま
りスロープ角αが７°以下であることにより達成され
る。テーパ角αのタンジェントは、クランプコーン１０
の長さＬに対する、クランプコーン１０の最大半径ｒＭ
ＡＸと最小半径ｒＭＩＮとの差の比に等しい。すなわ
ち、 ｔａｎ α＝（ｒＭＡＸ − ｒＭＩＮ ）／ Ｌ である。
【００４２】上記の数値例においては、このような角度
は０．６°に過ぎない。これにより、このようなクラン
プコーン１０はプローブケーシング２内に固定的に装着
されており、例えば測定個所に位置するポンプまたは撹
拌装置、または類似の要因によって引き起こされるよう
な振動に対して安定性を有している。クランプコーン１
０の付加的な位置固定は必ずしも必要ではない。
は０．６°に過ぎない。これにより、このようなクラン
プコーン１０はプローブケーシング２内に固定的に装着
されており、例えば測定個所に位置するポンプまたは撹
拌装置、または類似の要因によって引き起こされるよう
な振動に対して安定性を有している。クランプコーン１
０の付加的な位置固定は必ずしも必要ではない。
【００４３】組付時には、先ず電子装置１１，１２，１
３がクランプコーン１０に被せ嵌められる。図３に示し
た分解図から明らかなように、最大直径を有する電極１
３で被せ嵌めが始められる。続いて、この電極１３より
も小さな内径を有する、まだ残っている電極１２，１１
を内径の大きな方から順次被せ嵌めることができる。電
極１１，１２，１３の内径は、それぞれの電極１１，１
２，１３がクランプコーン１０における電極の規定の位
置に被せ嵌められたときに僅かに拡開されるように、そ
れぞれ寸法設定されている。これにより、電極１１，１
２，１３は既にそのばね力によって、クランプコーン１
０に付着する。
３がクランプコーン１０に被せ嵌められる。図３に示し
た分解図から明らかなように、最大直径を有する電極１
３で被せ嵌めが始められる。続いて、この電極１３より
も小さな内径を有する、まだ残っている電極１２，１１
を内径の大きな方から順次被せ嵌めることができる。電
極１１，１２，１３の内径は、それぞれの電極１１，１
２，１３がクランプコーン１０における電極の規定の位
置に被せ嵌められたときに僅かに拡開されるように、そ
れぞれ寸法設定されている。これにより、電極１１，１
２，１３は既にそのばね力によって、クランプコーン１
０に付着する。
【００４４】電極１１，１２，１３はそれぞれ、クラン
プコーンの孔１４を貫通案内された線路を介して電気的
に接続可能である。
プコーンの孔１４を貫通案内された線路を介して電気的
に接続可能である。
【００４５】このために、図４に示したように、電極１
１，１２，１３は、打抜によりそれぞれ電極１１，１
２，１３の端面に露出されたＴ字形区分を有している。
「Ｔ」の基部は電極１１，１２，１３に結合されたまま
であり、「Ｔ」の横方向のバーは運動可能である。Ｔ字
形区分が電極１１，１２，１３の平面から曲げ出され、
横方向のバーが線路の心線を取り囲むように曲げられ
て、その場所でクリンピングつまり圧着によって固定さ
れることにより、電気的な接続が行われる。次いでこの
線路が、クランプコーンに設けられた隣接する１つの切
欠き１５，１６と、孔１４とを貫通して、プローブケー
シング２から外方へ案内され、図示していない電気的な
回路に接続される。クリンピングは、電極１１，１２，
１３のクランプコーン１０への組付前または組付後に行
われてよい。
１，１２，１３は、打抜によりそれぞれ電極１１，１
２，１３の端面に露出されたＴ字形区分を有している。
「Ｔ」の基部は電極１１，１２，１３に結合されたまま
であり、「Ｔ」の横方向のバーは運動可能である。Ｔ字
形区分が電極１１，１２，１３の平面から曲げ出され、
横方向のバーが線路の心線を取り囲むように曲げられ
て、その場所でクリンピングつまり圧着によって固定さ
れることにより、電気的な接続が行われる。次いでこの
線路が、クランプコーンに設けられた隣接する１つの切
欠き１５，１６と、孔１４とを貫通して、プローブケー
シング２から外方へ案内され、図示していない電気的な
回路に接続される。クリンピングは、電極１１，１２，
１３のクランプコーン１０への組付前または組付後に行
われてよい。
【００４６】容量性の充填レベル用リミットスイッチの
場合、内側導体とこの内側導体を同軸的に取り囲む外側
導体とを有する同軸線路が設けられていると有利であ
る。測定電極は、この内側線路に結合されているのが有
利であり、シールド電極は外側線路に結合されているの
が有利である。このことは、シールド作用が、測定電極
に結合された線路にも広がるという利点をもたらす。
場合、内側導体とこの内側導体を同軸的に取り囲む外側
導体とを有する同軸線路が設けられていると有利であ
る。測定電極は、この内側線路に結合されているのが有
利であり、シールド電極は外側線路に結合されているの
が有利である。このことは、シールド作用が、測定電極
に結合された線路にも広がるという利点をもたらす。
【００４７】次の工程においては、クランプコーン１０
が、これに固定された電極１１，１２，１３と一緒にプ
ローブケーシング２内に導入される。クランプコーン１
０は、その大きめの半径を有する端部に、半径方向外側
に延びる段付きリング２０を有している。この段付きリ
ングは、完全に組み付けられた状態において、プローブ
ケーシング２内に相応の高さで配置された段付き面２１
に当て付けられている。
が、これに固定された電極１１，１２，１３と一緒にプ
ローブケーシング２内に導入される。クランプコーン１
０は、その大きめの半径を有する端部に、半径方向外側
に延びる段付きリング２０を有している。この段付きリ
ングは、完全に組み付けられた状態において、プローブ
ケーシング２内に相応の高さで配置された段付き面２１
に当て付けられている。
【００４８】クランプコーン１０は導入時には、半径方
向に圧縮される。この圧縮により、クランプコーン１０
とプローブケーシング２との間に存在する電極１１，１
２，１３が面状に、ギャップ無しでプローブケーシング
２の壁に押し付けられる。
向に圧縮される。この圧縮により、クランプコーン１０
とプローブケーシング２との間に存在する電極１１，１
２，１３が面状に、ギャップ無しでプローブケーシング
２の壁に押し付けられる。
【００４９】ギャップがないことは、例えば測定電極１
１とプローブケーシング２との間のギャップが測定結果
に対して、測定キャパシタンスに対して直列に接続され
た別のキャパシタンスのように作用する限りは重要であ
る。
１とプローブケーシング２との間のギャップが測定結果
に対して、測定キャパシタンスに対して直列に接続され
た別のキャパシタンスのように作用する限りは重要であ
る。
【００５０】クランプコーン１０は、半径方向外側に向
いた力をプローブケーシング２に加える。これにより、
プローブケーシング２は付加的な安定性と強度とを得
る。さらに、プローブケーシング２は一体的に形成され
ており、ひいては、前記機械的な耐性の他に、材料に応
じて高い化学的な耐性を有している。この化学的な耐性
は、２つのケーシング部分の間の結合個所のような弱い
個所によって減じられてしまう。
いた力をプローブケーシング２に加える。これにより、
プローブケーシング２は付加的な安定性と強度とを得
る。さらに、プローブケーシング２は一体的に形成され
ており、ひいては、前記機械的な耐性の他に、材料に応
じて高い化学的な耐性を有している。この化学的な耐性
は、２つのケーシング部分の間の結合個所のような弱い
個所によって減じられてしまう。
【００５１】プローブケーシング２は内側も外側もほぼ
平滑である。このことは利点をもたらす。それというの
は、このように成形された部分が例えば射出成形部分と
して一層簡単に製造可能であり、かつ段部および/また
はアンダカットのない平滑な形状が一層高い機械的な安
定性を有するからである。
平滑である。このことは利点をもたらす。それというの
は、このように成形された部分が例えば射出成形部分と
して一層簡単に製造可能であり、かつ段部および/また
はアンダカットのない平滑な形状が一層高い機械的な安
定性を有するからである。
【００５２】例えば安全性の理由から必要とされる場合
には、電極１１，１２，１３を備えたクランプコーン１
０の組付後に残された、プローブケーシング２内部の中
空室、または、導入されたロック装置によって制限され
た部分空間が、封止用コンパウンドで充填される。
には、電極１１，１２，１３を備えたクランプコーン１
０の組付後に残された、プローブケーシング２内部の中
空室、または、導入されたロック装置によって制限され
た部分空間が、封止用コンパウンドで充填される。
【図１】プローブを部分的に破断して示した図である。
【図２】図１のクランプコーンを示す斜視図である。
【図３】図１のプローブケーシング、クランプコーン、
および電極を示す分解図である。
および電極を示す分解図である。
【図４】１つの電極のベース面を示す図である。
１ プローブ、 ２ プローブケーシング、 ３，４
端部、 ５ 雄ねじ山、 ６ ケーシング、 ７ ね
じ、 ８ 溝、 ９ シール部材、 １０ クランプコ
ーン、 １１，１２，１３ 電極、 １４ 孔、 １
５，１６ 切欠き、１７ ウェブ、 １８ カバー、
２０ 段付きリング
端部、 ５ 雄ねじ山、 ６ ケーシング、 ７ ね
じ、 ８ 溝、 ９ シール部材、 １０ クランプコ
ーン、 １１，１２，１３ 電極、 １４ 孔、 １
５，１６ 切欠き、１７ ウェブ、 １８ カバー、
２０ 段付きリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01F 23/26
Claims (12)
- 【請求項１】 プローブ（１）において、 軸方向の円錐形の内室を有するほぼロッド状のプローブ
ケーシング（２）と、半径方向に圧縮可能なクランプコ
ーン（１０）とが設けられており、該クランプコーン
が、プローブケーシングの内室に配置されており、クラ
ンプコーンに、少なくとも１つの面状の電極（１１，１
２，１３）が配置されており、該電極がクランプコーン
（１０）によって面状かつギャップ無しに、プローブケ
ーシング（２）の壁に押し付けられていることを特徴と
する、プローブ。 - 【請求項２】 クランプコーン（１０）が軸方向の円筒
形の孔（１４）と、クランプコーンの長手方向に延びて
クランプコーン（１０）の壁を貫通する切欠き（１５，
１６）とを有しており、該切欠きによって、クランプコ
ーンが半径方向で圧縮可能である、請求項１記載のプロ
ーブ。 - 【請求項３】 クランプコーン（１０）の各端面が、少
なくとも１つの切欠き（１６）によって切り欠かれてい
る、請求項２記載のプローブ。 - 【請求項４】 電極（１１，１２，１３）が曲げられた
薄板であり、該薄板が、既にそのばね力によってクラン
プコーン（１０）に付着している、請求項１記載のプロ
ーブ。 - 【請求項５】 電極（１１，１２，１３）が、クランプ
コーン（１０）の孔（１４）を貫通案内された線路を介
して電気的に接続可能である、請求項１記載のプロー
ブ。 - 【請求項６】 電極（１１，１２，１３）が、線路の心
線にクリンピングによって固定可能である区分を有して
いる、請求項５記載のプローブ。 - 【請求項７】 プローブケーシング（２）が、広い温度
範囲で使用可能な、化学的に高い耐性を有する材料から
成っている、請求項１記載のプローブ。 - 【請求項８】 クランプコーン（１０）が、硬質のプラ
スチックから成っている、請求項１記載のプローブ。 - 【請求項９】 第１の電極（１１）が、容量性の充填レ
ベル用リミットスイッチの測定電極である、請求項１記
載のプローブ。 - 【請求項１０】 第２の電極（１２）が設けられてお
り、該第２の電極が、容量性の充填レベル用リミットス
イッチのシールド電極である、請求項９記載のプロー
ブ。 - 【請求項１１】 内側導体と外側導体とを備えた同軸線
路が設けられており、該同軸線路において、測定電極が
内側導体に、シールド電極が外側導体に結合されてい
る、請求項１０記載のプローブ。 - 【請求項１２】 別の電極（１３）が設けられており、
該別の電極が、容量性の充填レベル用リミットスイッチ
のアース電極である、請求項９から１１までのいずれか
１項記載のプローブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97122872A EP0926474B1 (de) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Probe |
| DE97122872.1 | 1997-12-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264755A JPH11264755A (ja) | 1999-09-28 |
| JP2989186B2 true JP2989186B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=8227881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10367705A Expired - Fee Related JP2989186B2 (ja) | 1997-12-24 | 1998-12-24 | プローブ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6147504A (ja) |
| EP (1) | EP0926474B1 (ja) |
| JP (1) | JP2989186B2 (ja) |
| CA (1) | CA2255879C (ja) |
| DE (1) | DE59713051D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2795817B1 (fr) | 1999-07-02 | 2001-08-10 | Inst Francais Du Petrole | Sonde capacitive de mesure du niveau d'un liquide conducteur de l'electricite dans un recipient et procede de fabrication d'une telle sonde |
| DE10008093B4 (de) * | 2000-02-22 | 2007-07-05 | Ifm Electronic Gmbh | Kapazitives Füllstandsmessgerät |
| DE10205445B4 (de) * | 2002-02-08 | 2007-03-01 | Ifm Electronic Gmbh | Kapazitives Füllstandmeßgerät |
| CN100420924C (zh) * | 2004-05-18 | 2008-09-24 | 日本特殊陶业株式会社 | 静电容量式液状态检测传感器 |
| EP1825233A4 (en) * | 2004-10-14 | 2012-01-11 | Bunn O Matic Corp | LIQUID LEVEL DETECTION DEVICE FOR BEVERAGE DISPENSER |
| US7170302B2 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-30 | Fu Ching Lee | Capacitive soil moisture sensor |
| DE102008035635B4 (de) * | 2008-07-31 | 2020-11-05 | Gerd Reime | Vorrichtung zur kapazitiven Messung eines Füllstands oder eines Pegels eines Mediums |
| JP6059454B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2017-01-11 | 株式会社キーエンス | 液面レベル計測装置 |
| US20150040661A1 (en) * | 2013-08-11 | 2015-02-12 | Michael A. Olson | Extensometer Probe and System for Monitoring Displacement, Water Level and Evaporation |
| DE102013207052A1 (de) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Eugen Woerner Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum Ermitteln eines Füllstandes in einem Behälter |
| DE102014118547A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Sondeneinheit |
| JP6969929B2 (ja) * | 2017-08-24 | 2021-11-24 | 株式会社日本マイクロニクス | プローブ及びその製造方法 |
| DE102018101206A1 (de) | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Sondeneinheit |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2744820C3 (de) * | 1977-10-05 | 1980-08-07 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Kapazitiver Meßwertumformer |
| US4377912A (en) * | 1980-10-20 | 1983-03-29 | Hakhverdian Armik A | Apparatus for sensing and/or measuring changes in inclinations |
| US4412270A (en) * | 1981-06-25 | 1983-10-25 | Simmonds Precision Products, Inc. | Electrode assembly for a capacitance type probe |
| US4555941A (en) * | 1982-08-25 | 1985-12-03 | Berwind Corporation | Capacitance-type material level indicator |
| DE3328210C2 (de) * | 1983-08-04 | 1986-01-09 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Kapazitiver Sensor |
| US4757252A (en) * | 1985-10-25 | 1988-07-12 | Drexelbrook Controls, Inc. | Probe system for measuring the condition of materials |
| JPH0660246B2 (ja) * | 1988-10-07 | 1994-08-10 | 住友電装株式会社 | 樹脂成型方法ならびに成型体 |
| DE4118715C2 (de) * | 1991-06-07 | 1995-02-23 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur elektrisch isolierten und druckdichten Befestigung einer Sondenelektrode in der Öffnung eines Gehäuses |
| DE69415564T2 (de) * | 1993-02-01 | 1999-06-17 | Lee Maatuk Engineering Inc | Hessonde für verschiedene Flüssigkeiten und geneigte Flüssigkeitsspiegel |
| GB9519006D0 (en) * | 1995-09-16 | 1995-11-15 | Rolls Royce & Ass | Capacitance probe |
| DE19536198B4 (de) * | 1995-09-28 | 2006-03-30 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Kapazitiver Schalter |
-
1997
- 1997-12-24 EP EP97122872A patent/EP0926474B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-24 DE DE59713051T patent/DE59713051D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-12-03 US US09/204,880 patent/US6147504A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-07 CA CA002255879A patent/CA2255879C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-24 JP JP10367705A patent/JP2989186B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6147504A (en) | 2000-11-14 |
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| CA2255879C (en) | 2001-12-11 |
| JPH11264755A (ja) | 1999-09-28 |
| EP0926474A1 (de) | 1999-06-30 |
| CA2255879A1 (en) | 1999-06-24 |
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