JP3060690B2 - 光液面センサ - Google Patents
光液面センサInfo
- Publication number
- JP3060690B2 JP3060690B2 JP1798592A JP1798592A JP3060690B2 JP 3060690 B2 JP3060690 B2 JP 3060690B2 JP 1798592 A JP1798592 A JP 1798592A JP 1798592 A JP1798592 A JP 1798592A JP 3060690 B2 JP3060690 B2 JP 3060690B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- liquid level
- thin film
- optical
- optical fiber
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液面レベルを光学的に検
出するセンサ、特に小形で安価な液面検出手段を提供す
るものである。
出するセンサ、特に小形で安価な液面検出手段を提供す
るものである。
【０００２】工業用水，油脂，各種の液状薬品等をタン
ク内に貯蔵しているとき、その液面を計測しその貯蔵量
を、安全かつ効率的に管理する必要がある。
ク内に貯蔵しているとき、その液面を計測しその貯蔵量
を、安全かつ効率的に管理する必要がある。
【０００３】
【従来の技術】従来、液面位置を検出するセンサとして
は、リードスイッチを利用する電気型と、光の液面反射
を利用するものがある。
は、リードスイッチを利用する電気型と、光の液面反射
を利用するものがある。
【０００４】図６はリードスイッチを利用した従来の液
面センサの構成図であり、１は液体貯蔵タンク、２はリ
ードスイッチ、３はリードスイッチ２を収容した気密筐
体、４は合成樹脂等にてなるフロート、５はフロート４
に収容した永久磁石、６は検出対象の液面である。
面センサの構成図であり、１は液体貯蔵タンク、２はリ
ードスイッチ、３はリードスイッチ２を収容した気密筐
体、４は合成樹脂等にてなるフロート、５はフロート４
に収容した永久磁石、６は検出対象の液面である。
【０００５】予め決められた液面位置に液量が達したこ
とを検出するため、筐体３はタンク１内の所定位置に固
定し、液面７に浮かぶ環状フロート４は、筐体３の外側
を包囲する形で液面７の上下に応じて上下動する。
とを検出するため、筐体３はタンク１内の所定位置に固
定し、液面７に浮かぶ環状フロート４は、筐体３の外側
を包囲する形で液面７の上下に応じて上下動する。
【０００６】そして、液面７が所定位置に到達したとき
リードスイッチ２は、永久磁石５が発生する磁界によっ
て動作（スイッチオン）状態となり、リードスイッチ２
の動作によって液面が所定位置に到達したことを検知す
る。
リードスイッチ２は、永久磁石５が発生する磁界によっ
て動作（スイッチオン）状態となり、リードスイッチ２
の動作によって液面が所定位置に到達したことを検知す
る。
【０００７】図７は光ファイバを利用した従来の液面セ
ンサの構成図であり、光ファイバ８の先端から出射した
光は液面７で反射し、光ファイバ８の先端面からの距離
によって強弱が異なる反射光を、光源内蔵型の光検出部
９で検出する方式である。
ンサの構成図であり、光ファイバ８の先端から出射した
光は液面７で反射し、光ファイバ８の先端面からの距離
によって強弱が異なる反射光を、光源内蔵型の光検出部
９で検出する方式である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】電気型センサの代表例
としてリードスイッチを利用した従来の液面センサは、
引火性の液体に対し安全面で危険であり、液面反射を利
用した従来のセンサは、液面の反射率が液体の種類およ
び波立ちの有無によって異なると共に、液体の蒸気によ
って光ファイバの先端面が汚染されるため、検出精度と
信頼性が悪いという問題点があった。
としてリードスイッチを利用した従来の液面センサは、
引火性の液体に対し安全面で危険であり、液面反射を利
用した従来のセンサは、液面の反射率が液体の種類およ
び波立ちの有無によって異なると共に、液体の蒸気によ
って光ファイバの先端面が汚染されるため、検出精度と
信頼性が悪いという問題点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は本発明による光液
面センサの基本図であり、液面７のレベルを検出するセ
ンサ11は、コア12をクラッド13で被覆した光ファイバ14
と、コア12の先端面に対し適当な間隔で対向し液体10に
浸漬したときその液面７に対し凸に弾性変形する薄膜15
と、薄膜15の上面に液体10が侵入しないように薄膜15を
張設した薄膜張設部材16とを備え、光ファイバ14よりの
照射光を該光ファイバに向けて反射させる反射膜17を薄
膜15の上面に被着する。
面センサの基本図であり、液面７のレベルを検出するセ
ンサ11は、コア12をクラッド13で被覆した光ファイバ14
と、コア12の先端面に対し適当な間隔で対向し液体10に
浸漬したときその液面７に対し凸に弾性変形する薄膜15
と、薄膜15の上面に液体10が侵入しないように薄膜15を
張設した薄膜張設部材16とを備え、光ファイバ14よりの
照射光を該光ファイバに向けて反射させる反射膜17を薄
膜15の上面に被着する。
【００１０】そこで、光ファイバ14と部材16とを液体貯
蔵タンク内に固着し、該タンク内に液体10を注入し薄膜
15が液体10に浸漬されるようになると、反射膜17は弾性
変形する薄膜15と共に、図中に破線で示す如く液面７に
対し凸に変形し、コア12と反射膜17との間隔および、反
射膜17が平面から球面になり反射特性が変化するように
なる。
蔵タンク内に固着し、該タンク内に液体10を注入し薄膜
15が液体10に浸漬されるようになると、反射膜17は弾性
変形する薄膜15と共に、図中に破線で示す如く液面７に
対し凸に変形し、コア12と反射膜17との間隔および、反
射膜17が平面から球面になり反射特性が変化するように
なる。
【００１１】
【作用】図２は前記手段による光液面センサの光ファイ
バで検出した反射光の特性を示す図であり、液面７が薄
膜15に到達するまでの検出値ηは一定値である。しか
し、液面７レベルがＡ点に達し薄膜15が液体10に浸漬さ
れると、薄膜15の変形によって一点鎖線で示す如く反射
膜17の反射効率が低下し、反射膜17が光ファイバ14に接
近することで二点鎖線で示す如く検出値ηが大きくと共
に、液体10の流動による薄膜15の揺らぎによって検出値
ηが揺らぐようになる。
バで検出した反射光の特性を示す図であり、液面７が薄
膜15に到達するまでの検出値ηは一定値である。しか
し、液面７レベルがＡ点に達し薄膜15が液体10に浸漬さ
れると、薄膜15の変形によって一点鎖線で示す如く反射
膜17の反射効率が低下し、反射膜17が光ファイバ14に接
近することで二点鎖線で示す如く検出値ηが大きくと共
に、液体10の流動による薄膜15の揺らぎによって検出値
ηが揺らぐようになる。
【００１２】その結果、液面７が薄膜15に到達した後に
おける実際の検出特性は、その一例を実線で示す如く揺
らぎながら低減するため、反射光検出特性から液面７が
所定レベルに到達したことを検知できる。
おける実際の検出特性は、その一例を実線で示す如く揺
らぎながら低減するため、反射光検出特性から液面７が
所定レベルに到達したことを検知できる。
【００１３】以上説明したように本発明による光液面セ
ンサ11は、その構成が従来のものに比較して簡易である
ため安価に提供できる、引火性液体に対する安全性, 光
反射率が異なる液体に対し無調整で共用化が可能, 従来
は液面検出の障害であった液体の波立ちを利用できる等
の利点がある。
ンサ11は、その構成が従来のものに比較して簡易である
ため安価に提供できる、引火性液体に対する安全性, 光
反射率が異なる液体に対し無調整で共用化が可能, 従来
は液面検出の障害であった液体の波立ちを利用できる等
の利点がある。
【００１４】
【実施例】図３は本発明の第１の実施例による光液面セ
ンサの説明図、図４は本発明の第２の実施例による光液
面センサの説明図、図５は本発明の第３の実施例による
光液面センサの説明図である。
ンサの説明図、図４は本発明の第２の実施例による光液
面センサの説明図、図５は本発明の第３の実施例による
光液面センサの説明図である。
【００１５】図３において、センサ21はコア12をクラッ
ド13で被覆した光ファイバ14の先端面を、研磨加工等に
よって凹球面に形成し、その球面を覆うように例えば厚
さ５μm 程度のポリイミドフィルム等をキャップ形状に
形成した内側底面に反射膜23を被着した弾性薄膜22を、
光ファイバ14の先端部に接着または焼付けによって気密
接合させる。
ド13で被覆した光ファイバ14の先端面を、研磨加工等に
よって凹球面に形成し、その球面を覆うように例えば厚
さ５μm 程度のポリイミドフィルム等をキャップ形状に
形成した内側底面に反射膜23を被着した弾性薄膜22を、
光ファイバ14の先端部に接着または焼付けによって気密
接合させる。
【００１６】図１に示す部材16をクラッド13で代用せし
めたセンサ21は、光ファイバ14の先端部が液体に浸漬さ
れるようになる、即ち液面が光ファイバ14の先端部に到
達すると、薄膜22は図１に於ける薄膜15と同様に、液面
に対して凸状球面に弾性変形すると共に、液体の流れが
あればそれによって揺らぐようになる。
めたセンサ21は、光ファイバ14の先端部が液体に浸漬さ
れるようになる、即ち液面が光ファイバ14の先端部に到
達すると、薄膜22は図１に於ける薄膜15と同様に、液面
に対して凸状球面に弾性変形すると共に、液体の流れが
あればそれによって揺らぐようになる。
【００１７】そこで、コア12の先端面より出射し反射膜
23で反射した反射光を光ファイバ14を介して検出すれ
ば、その反射光検出特性は図２に示すそれと同様とな
り、検出値の変動から液面が所定レベルに到達したこと
を知ることができる。
23で反射した反射光を光ファイバ14を介して検出すれ
ば、その反射光検出特性は図２に示すそれと同様とな
り、検出値の変動から液面が所定レベルに到達したこと
を知ることができる。
【００１８】図４において、センサ31の光ファイバ32
は、クラッド13に対しコア12を適量だけ引上げ、コア12
の先端面よりもクラッド13の先端面が突出せしめ、その
クラッド13の先端面には、例えば厚さ５μm 程度のポリ
イミドフィルム等にてなり上面に反射膜33を被着した弾
性薄膜34を、接着または焼付け等によって気密接合させ
る。
は、クラッド13に対しコア12を適量だけ引上げ、コア12
の先端面よりもクラッド13の先端面が突出せしめ、その
クラッド13の先端面には、例えば厚さ５μm 程度のポリ
イミドフィルム等にてなり上面に反射膜33を被着した弾
性薄膜34を、接着または焼付け等によって気密接合させ
る。
【００１９】図１に示す部材16をクラッド13で代用せし
めたセンサ31は、光ファイバ32の先端部が液体に浸漬さ
れると、薄膜34は液面に対し凸状球面に弾性変形すると
共に、液体の流れがあればそれによって揺らぐようにな
り、そのことによって液面レベルを知ることができる。
めたセンサ31は、光ファイバ32の先端部が液体に浸漬さ
れると、薄膜34は液面に対し凸状球面に弾性変形すると
共に、液体の流れがあればそれによって揺らぐようにな
り、そのことによって液面レベルを知ることができる。
【００２０】図５において、センサ41は光ファイバ14の
先端部に環状部材42を気密接合し、環状部材42の下端面
には、例えば厚さ５μm 程度のポリイミドフィルム等に
てなり上面に反射膜43を被着した弾性薄膜44を、接着ま
たは焼付け等によって気密接合してなる。
先端部に環状部材42を気密接合し、環状部材42の下端面
には、例えば厚さ５μm 程度のポリイミドフィルム等に
てなり上面に反射膜43を被着した弾性薄膜44を、接着ま
たは焼付け等によって気密接合してなる。
【００２１】かかるセンサ41は、薄膜44が液体に浸漬さ
れると、その薄膜44は液面に対し凸状球面に弾性変形す
ると共に、液体の流れがあればそれによって揺らぐよう
になり、そのことによって液面レベルを知ることができ
る。
れると、その薄膜44は液面に対し凸状球面に弾性変形す
ると共に、液体の流れがあればそれによって揺らぐよう
になり、そのことによって液面レベルを知ることができ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明による光液面
センサは、その構成が従来のものに比較して簡易である
ため小形であり安価に提供できる、引火性液体に対する
安全性, 光反射率が異なる液体に対し無調整で共用化が
可能, 従来は液面検出の障害であった液体の波立ちを利
用し高性能であるという効果がある。
センサは、その構成が従来のものに比較して簡易である
ため小形であり安価に提供できる、引火性液体に対する
安全性, 光反射率が異なる液体に対し無調整で共用化が
可能, 従来は液面検出の障害であった液体の波立ちを利
用し高性能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による光液面センサの基本図である。
【図２】 本発明の光液面センサにおける反射光検出特
性の説明図である。
性の説明図である。
【図３】 本発明の第１の実施例による光液面センサの
説明図である。
説明図である。
【図４】 本発明の第２の実施例による光液面センサの
説明図である。
説明図である。
【図５】 本発明の第３の実施例による光液面センサの
説明図である。
説明図である。
【図６】 リードスイッチを利用した従来の液面センサ
の構成図である。
の構成図である。
【図７】 光ファイバを利用した従来の液面センサの構
成図である。
成図である。
７は液面 10は液体 11,21,31,41 は液面センサ 12は光ファイバのコア 13は光ファイバのクラッド 14,32 は光ファイバ 15,22,34,44 は液体に浸漬したとき弾性変形する薄膜 16,42 は薄膜張設部材
Claims (4)
- 【請求項１】 液面を光学的に検出するセンサであっ
て、コア(12)をクラッド(13)で被覆した光ファイバ(14,
32) と、該コア(12)の先端面に対し適当な間隔で対向し
液体(10)に浸漬したときその液面(7) に対し凸に弾性変
形する薄膜(15,22,34,44) と、該薄膜(15,22,34,44) の
上面に該液体(10)が侵入しないように該薄膜(15,22,34,
44) を張設した薄膜張設部材(16,42) とを備え、該光フ
ァイバ(14,32) よりの照射光を該光ファイバに向けて反
射させる反射膜(17)を該薄膜(15)の上面に被着したこと
を特徴とする光液面センサ。 - 【請求項２】 前記光ファイバ(14)の先端面を凹の球状
面とし、その先端面を覆う前記薄膜(22)を該光ファイバ
のクラッド(13)に接合してなることを特徴とする請求項
１記載の光液面センサ。 - 【請求項３】 前記クラッド(13)に対して前記コア(12)
を適量だけ引上げ、そのクラッド(13)の先端面に前記薄
膜を張設したことを特徴とする請求項１記載の光液面セ
ンサ。 - 【請求項４】 前記光ファイバ(14)の先端部に先端面が
該光ファイバ(14)の先端面より突出する環状の薄膜張設
部材(42)を接合し、該薄膜張設部材(42)の先端面に前記
薄膜(44)を張設したことを特徴とする請求項１記載の光
液面センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1798592A JP3060690B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 光液面センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1798592A JP3060690B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 光液面センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215591A JPH05215591A (ja) | 1993-08-24 |
| JP3060690B2 true JP3060690B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=11959021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1798592A Expired - Fee Related JP3060690B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 光液面センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060690B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8518069B2 (en) | 2005-09-07 | 2013-08-27 | Cabochon Aesthetics, Inc. | Dissection handpiece and method for reducing the appearance of cellulite |
| US8439940B2 (en) | 2010-12-22 | 2013-05-14 | Cabochon Aesthetics, Inc. | Dissection handpiece with aspiration means for reducing the appearance of cellulite |
| US9358064B2 (en) | 2009-08-07 | 2016-06-07 | Ulthera, Inc. | Handpiece and methods for performing subcutaneous surgery |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP1798592A patent/JP3060690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05215591A (ja) | 1993-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6668104B1 (en) | Optical sensor | |
| US5031987A (en) | Fiber optic thermal switch utilizing frustrated total internal reflection readout | |
| US4870292A (en) | Fibre optic sensor for liquid level and other parameters | |
| US5422495A (en) | Optical sensor having a floatation means for detecting fluids through refractive index measurement | |
| WO2017112991A1 (en) | Optical system and method for measuring fluid level | |
| CA1332205C (en) | Fibre optic sensors for the continuous measurement of liquid level and other parameters | |
| US5330073A (en) | Gasoline dispenser leak detectors and automatic shut-off systems | |
| JP3060690B2 (ja) | 光液面センサ | |
| KR970705017A (ko) | 상이한 매질의 굴절률을 결정하는 방법 및 장치 | |
| US6895130B1 (en) | True position sensor for diaphragm valves using reflected light property variation | |
| JPS5826226A (ja) | 液面検知装置 | |
| JPS62163949A (ja) | 光学式液体検出センサ | |
| EP0310615A1 (en) | Optical sensor | |
| JP3691209B2 (ja) | 臨界ミセル濃度の測定方法 | |
| JP2012093232A (ja) | フォトセンサ及びレベルセンサ | |
| JP2515965B2 (ja) | 液面レベル検知センサ | |
| JP2001183219A (ja) | 集光型ファイバ式マルチ液面レベルセンサ及びその液面レベルセンサ用高分子導波路部品の作製方法 | |
| JPS6349712Y2 (ja) | ||
| JP2658293B2 (ja) | 光液面センサ | |
| JPH03115832U (ja) | ||
| JPH0446178Y2 (ja) | ||
| JPS6168518A (ja) | 液面レベルセンサ | |
| JPH076729U (ja) | 液検出器 | |
| JP2000329609A (ja) | 液体検出装置 | |
| JPH09318419A (ja) | 液体検出子とこの液体検出子を用いた制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000328 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080428 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |