JP3165484B2 - 液量センサ - Google Patents
液量センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液量センサ、特に、電
極間の静電容量の変化に基づいて液量を検知するための
液量センサに関する。
極間の静電容量の変化に基づいて液量を検知するための
液量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の液量センサは、たとえば液体の
貯蔵用タンクの内壁面に配置された、貯蔵タンクの深さ
方向に延びる１対の電極から構成されている。この液量
センサは、図３に一点鎖線で示すように、貯蔵タンク内
の液量が変化するにしたがって電極間の静電容量が直線
的に変化し得るので、静電容量の変化に基づいて貯蔵タ
ンク内の液量が検出できる。なお、１対の電極は、周知
の厚膜手法や薄膜手法により形成された、銅等の導電材
料製である。
貯蔵用タンクの内壁面に配置された、貯蔵タンクの深さ
方向に延びる１対の電極から構成されている。この液量
センサは、図３に一点鎖線で示すように、貯蔵タンク内
の液量が変化するにしたがって電極間の静電容量が直線
的に変化し得るので、静電容量の変化に基づいて貯蔵タ
ンク内の液量が検出できる。なお、１対の電極は、周知
の厚膜手法や薄膜手法により形成された、銅等の導電材
料製である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の液量センサ
では、静電容量の変化率が一定なため、特定の液量を正
確に検知するのが困難である。また、電極が銅等の導電
性材料からなるため、貯蔵タンク内の液体が酸やアルカ
リ等の腐食性液体の場合は、電極の腐食により測定誤差
が発生しやすい。
では、静電容量の変化率が一定なため、特定の液量を正
確に検知するのが困難である。また、電極が銅等の導電
性材料からなるため、貯蔵タンク内の液体が酸やアルカ
リ等の腐食性液体の場合は、電極の腐食により測定誤差
が発生しやすい。
【０００４】第１の発明の目的は、絶縁性基板と、絶縁
性基板に配置された１対の電極とを備えた液量センサに
ついて、特定の液量が正確に検知できるようにすること
にある。第２の発明の目的は、絶縁性基板と、絶縁性基
板に配置された１対の電極とを備えた液量センサについ
て、電極の腐食による測定誤差が生じにくくすることに
ある。
性基板に配置された１対の電極とを備えた液量センサに
ついて、特定の液量が正確に検知できるようにすること
にある。第２の発明の目的は、絶縁性基板と、絶縁性基
板に配置された１対の電極とを備えた液量センサについ
て、電極の腐食による測定誤差が生じにくくすることに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る液量セ
ンサは、絶縁性基板と、絶縁性基板に配置されかつ絶縁
性基板の一端から他端に向けて延びる１対の電極とを備
えたものである。この液量センサでは、前記１対の電極
を線対称に形成することにより、前記１対の電極間の静
電容量が前記１対の電極の一端側から他端側にかけて段
階的に変化し得る。
ンサは、絶縁性基板と、絶縁性基板に配置されかつ絶縁
性基板の一端から他端に向けて延びる１対の電極とを備
えたものである。この液量センサでは、前記１対の電極
を線対称に形成することにより、前記１対の電極間の静
電容量が前記１対の電極の一端側から他端側にかけて段
階的に変化し得る。
【０００６】第２の発明に係る液量センサは、絶縁性基
板と、絶縁性基板に配置されかつ絶縁性基板の一端から
他端に向けて延びる１対の電極とを備えたものであり、
前記１対の電極を線対称に形成することにより、前記１
対の電極間の静電容量が前記１対の電極の一端側から他
端側にかけて段階的に変化し得るものである。この液量
センサでは、絶縁性基板がセラミック製であり、１対の
電極がモリブデンシリサイド製である。
板と、絶縁性基板に配置されかつ絶縁性基板の一端から
他端に向けて延びる１対の電極とを備えたものであり、
前記１対の電極を線対称に形成することにより、前記１
対の電極間の静電容量が前記１対の電極の一端側から他
端側にかけて段階的に変化し得るものである。この液量
センサでは、絶縁性基板がセラミック製であり、１対の
電極がモリブデンシリサイド製である。
【０００７】
【作用】第１の発明に係る液量センサでは、液量にした
がって１対の電極間の静電容量が変化し、この変化量に
より液量が検知できる。ここでは、１対の電極間の静電
容量が上述のように段階的に変化し得るので、静電容量
が直線的に変化する場合に比べて特定の液量が正確に検
知できる。
がって１対の電極間の静電容量が変化し、この変化量に
より液量が検知できる。ここでは、１対の電極間の静電
容量が上述のように段階的に変化し得るので、静電容量
が直線的に変化する場合に比べて特定の液量が正確に検
知できる。
【０００８】第２の発明に係る液量センサでは、１対の
電極がモリブデンシリサイド製であるため、たとえば酸
やアルカリ等の腐食性液体に触れても腐食しにくい。こ
のため、１対の電極間の静電容量は電極の腐食により変
動しにくいので、測定誤差が生じにくい。
電極がモリブデンシリサイド製であるため、たとえば酸
やアルカリ等の腐食性液体に触れても腐食しにくい。こ
のため、１対の電極間の静電容量は電極の腐食により変
動しにくいので、測定誤差が生じにくい。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る液量センサの
斜視図である。図において、液量センサ１は、絶縁性基
板２と、その基板２の一主面に設けられた１対の電極３
ａ，３ｂとから主に構成されている。基板２は、たとえ
ばアルミナセラミックスからなる矩形の板状部材であ
る。
斜視図である。図において、液量センサ１は、絶縁性基
板２と、その基板２の一主面に設けられた１対の電極３
ａ，３ｂとから主に構成されている。基板２は、たとえ
ばアルミナセラミックスからなる矩形の板状部材であ
る。
【００１０】１対の電極３ａ，３ｂは、基板２の一方の
主面上に平行に配置されている。各電極３ａ，３ｂは、
基板２の長手方向一端部に設けられたターミナル部４
と、ターミナル部４から基板２の他端近傍に向けて延び
る検出部５とから構成されている。検出部５は、ターミ
ナル部４から直線状に延びる本体部６と、本体部６に等
間隔にかつ直交して設けられた複数の直交部７とを有し
ている。なお、電極３ａ，３ｂは、いずれもモリブデン
シリサイド製である。
主面上に平行に配置されている。各電極３ａ，３ｂは、
基板２の長手方向一端部に設けられたターミナル部４
と、ターミナル部４から基板２の他端近傍に向けて延び
る検出部５とから構成されている。検出部５は、ターミ
ナル部４から直線状に延びる本体部６と、本体部６に等
間隔にかつ直交して設けられた複数の直交部７とを有し
ている。なお、電極３ａ，３ｂは、いずれもモリブデン
シリサイド製である。
【００１１】次に、前記液量センサ１の製造方法につい
て説明する。まず、基板２を製造する。ここでは、アル
ミナ、シリカ、カルシア、マグネシア等のセラミック原
料粉末に適当なバインダー及び溶媒を添加してペースト
を作製する。そして、このペーストをドクターブレード
法やカレンダーロール法等の周知の方法によりシート状
に成形し、セラミックグリーンシートを作製する。この
セラミックグリーンシートを適当な寸法に切断し、たと
えば１６００℃程度の温度で焼成すると基板２が得られ
る。
て説明する。まず、基板２を製造する。ここでは、アル
ミナ、シリカ、カルシア、マグネシア等のセラミック原
料粉末に適当なバインダー及び溶媒を添加してペースト
を作製する。そして、このペーストをドクターブレード
法やカレンダーロール法等の周知の方法によりシート状
に成形し、セラミックグリーンシートを作製する。この
セラミックグリーンシートを適当な寸法に切断し、たと
えば１６００℃程度の温度で焼成すると基板２が得られ
る。
【００１２】次に、得られた基板２上に電極３ａ、３ｂ
を形成する。ここでは、まず、モリブデンシリサイド粉
末に適当なガラスフリット粉末、バインダー及び溶媒を
混合してペーストを作製する。そして、得られたペース
トを、基板２の主面にスクリーン印刷等の周知の厚膜手
法により所定形状に印刷する。次に、印刷したペースト
を約１０００℃で焼き付けすると、電極３a、３bが形成
される。
を形成する。ここでは、まず、モリブデンシリサイド粉
末に適当なガラスフリット粉末、バインダー及び溶媒を
混合してペーストを作製する。そして、得られたペース
トを、基板２の主面にスクリーン印刷等の周知の厚膜手
法により所定形状に印刷する。次に、印刷したペースト
を約１０００℃で焼き付けすると、電極３a、３bが形成
される。
【００１３】次に、前記液量センサ１の作用効果につい
て説明する。液量センサ１は、図２に示すように、水や
油等の液体１１を貯蔵するための貯蔵タンク１０に装着
される。ここで、液量センサ１は、電極３ａ，３ｂの本
体部６が貯蔵タンク１０の高さ方向に延びるよう装着さ
れる。装着された液量センサ１のターミナル部４，４に
は、図示しない制御装置からのリード電極１２，１２を
それぞれ固定する。なお、制御装置は、電極３ａ，３ｂ
間の静電容量の変化に基づいて、貯蔵タンク１０内の液
量を計算して表示するためのものである。
て説明する。液量センサ１は、図２に示すように、水や
油等の液体１１を貯蔵するための貯蔵タンク１０に装着
される。ここで、液量センサ１は、電極３ａ，３ｂの本
体部６が貯蔵タンク１０の高さ方向に延びるよう装着さ
れる。装着された液量センサ１のターミナル部４，４に
は、図示しない制御装置からのリード電極１２，１２を
それぞれ固定する。なお、制御装置は、電極３ａ，３ｂ
間の静電容量の変化に基づいて、貯蔵タンク１０内の液
量を計算して表示するためのものである。
【００１４】図３を参照して、電極３ａ，３ｂ間の静電
容量の変化を説明する。まず、空の貯蔵タンク１０内に
液体１１を注入し始めると、電極３ａ，３ｂ間の静電容
量が徐々に増加し始める。そして、貯蔵タンク１０内の
液面が底面から高さａの位置、すなわち両電極３ａ，３
ｂのターミナル部４から最も離れた直交部７の位置まで
上昇すると、電極３ａ，３ｂ間の静電容量はＣ1 からＣ
2 へ急激に増加する。これにより、貯蔵タンク１０内の
液面が底面から高さａに到達したことが正確に検出され
る。
容量の変化を説明する。まず、空の貯蔵タンク１０内に
液体１１を注入し始めると、電極３ａ，３ｂ間の静電容
量が徐々に増加し始める。そして、貯蔵タンク１０内の
液面が底面から高さａの位置、すなわち両電極３ａ，３
ｂのターミナル部４から最も離れた直交部７の位置まで
上昇すると、電極３ａ，３ｂ間の静電容量はＣ1 からＣ
2 へ急激に増加する。これにより、貯蔵タンク１０内の
液面が底面から高さａに到達したことが正確に検出され
る。
【００１５】同様に貯蔵タンク１０内の液面がさらに上
昇し、底面からａ＋ｂの高さ、すなわち、ターミナル部
４から２番目に離れた直交部７，７まで液面が上昇する
と、静電容量はＣ3 からＣ4 へ急激に増加する。これに
より、貯蔵タンク１０内の液面が底面から高さａ＋ｂま
で到達したことが正確に検知される。また、本実施例の
液量センサ１では、各電極３ａ，３ｂが酸やアルカリ等
の腐食性液体に対して安定なモリブデンシリサイドから
なるため、液体１１に触れても腐食しにくい。したがっ
て、液量センサ１では、電極３ａ，３ｂの腐食による測
定誤差を起こしにくい。
昇し、底面からａ＋ｂの高さ、すなわち、ターミナル部
４から２番目に離れた直交部７，７まで液面が上昇する
と、静電容量はＣ3 からＣ4 へ急激に増加する。これに
より、貯蔵タンク１０内の液面が底面から高さａ＋ｂま
で到達したことが正確に検知される。また、本実施例の
液量センサ１では、各電極３ａ，３ｂが酸やアルカリ等
の腐食性液体に対して安定なモリブデンシリサイドから
なるため、液体１１に触れても腐食しにくい。したがっ
て、液量センサ１では、電極３ａ，３ｂの腐食による測
定誤差を起こしにくい。
【００１６】さらに、１対の電極３ａ，３ｂが絶縁性基
板２の一主面に形成されていることから、電極３ａ，３
ｂ間に形成される静電容量は絶縁性基板２が保有する誘
電率の影響を受けにくい。その結果、液面の検知がより
正確になる。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、基板２の一方の主面に１対の
電極３ａ，３ｂを配置したが、基板２の両主面に１つず
つ電極が配置されている場合も本発明を同様に実施でき
る。 （ｂ） 前記実施例では、電極３ａ，３ｂの検出部５を
本体部６とそれに直交する直交部７とから構成したが、
本発明はこれに限られない。たとえば、図４に示すよう
に、各電極１３ａ，１３ｂをターミナル部１４から基板
２の他端方向に延びる長さの異なる複数の検出部１５か
ら構成した場合も本発明を同様に実施できる。また、図
５に示すように、各電極２３ａ，２３ｂの幅が基板２の
先端に向けて段階的に狭くなるよう構成した場合も本発
明を同様に実施できる。 （ｃ） 前記実施例では、１対の電極の形状により電極
間の静電容量が段階的に変化し得るよう構成したが、本
発明はこれに限られない。その一例を図６に示す。この
液量センサ３０では、基板２上に配置された電極３３
ａ，３３ｂがターミナル部３４と、ターミナル部３４か
ら基板２の他端方向に向けて直線状に延びる検出部３５
とから構成されている。そして、両電極３３ａ，３３ｂ
の検出部３５は、基板２の先端から順に誘電率が異なる
部材、たとえばテフロン３６、シリコン３７及びポリイ
ミド３８により被覆されている（図７参照）。
板２の一主面に形成されていることから、電極３ａ，３
ｂ間に形成される静電容量は絶縁性基板２が保有する誘
電率の影響を受けにくい。その結果、液面の検知がより
正確になる。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、基板２の一方の主面に１対の
電極３ａ，３ｂを配置したが、基板２の両主面に１つず
つ電極が配置されている場合も本発明を同様に実施でき
る。 （ｂ） 前記実施例では、電極３ａ，３ｂの検出部５を
本体部６とそれに直交する直交部７とから構成したが、
本発明はこれに限られない。たとえば、図４に示すよう
に、各電極１３ａ，１３ｂをターミナル部１４から基板
２の他端方向に延びる長さの異なる複数の検出部１５か
ら構成した場合も本発明を同様に実施できる。また、図
５に示すように、各電極２３ａ，２３ｂの幅が基板２の
先端に向けて段階的に狭くなるよう構成した場合も本発
明を同様に実施できる。 （ｃ） 前記実施例では、１対の電極の形状により電極
間の静電容量が段階的に変化し得るよう構成したが、本
発明はこれに限られない。その一例を図６に示す。この
液量センサ３０では、基板２上に配置された電極３３
ａ，３３ｂがターミナル部３４と、ターミナル部３４か
ら基板２の他端方向に向けて直線状に延びる検出部３５
とから構成されている。そして、両電極３３ａ，３３ｂ
の検出部３５は、基板２の先端から順に誘電率が異なる
部材、たとえばテフロン３６、シリコン３７及びポリイ
ミド３８により被覆されている（図７参照）。
【００１７】この種の液量センサ３０では、貯蔵タンク
中の液面がテフロン３６とシリコン３７との境界Ｘ又は
シリコン３７とポリイミド３８との境界Ｙにそれぞれ到
達すると、電極３３ａ，３３ｂ間の静電容量が急激に変
化するので、貯蔵タンク内の液面がＸまたはＹに到達し
たことが正確に検知できる。 （ｄ） 前記実施例では、１対の電極をモリブデンシリ
サイドにより構成したが、モリブデンシリサイドに代え
て他の導電性材料（たとえばタングステン，モリブデン
等の高融点金属や導電性樹脂）が用いられてもよい。た
だし、この場合は、液量センサを腐食性の液体用に用い
ると、電極が腐食されて測定誤差を生じるおそれがあ
る。 （ｅ） 前記実施例では、１対の電極を厚膜手法により
形成したが、１対の電極は真空蒸着やスパッタリング等
の薄膜手法やその他の手法により形成されてもよい。
中の液面がテフロン３６とシリコン３７との境界Ｘ又は
シリコン３７とポリイミド３８との境界Ｙにそれぞれ到
達すると、電極３３ａ，３３ｂ間の静電容量が急激に変
化するので、貯蔵タンク内の液面がＸまたはＹに到達し
たことが正確に検知できる。 （ｄ） 前記実施例では、１対の電極をモリブデンシリ
サイドにより構成したが、モリブデンシリサイドに代え
て他の導電性材料（たとえばタングステン，モリブデン
等の高融点金属や導電性樹脂）が用いられてもよい。た
だし、この場合は、液量センサを腐食性の液体用に用い
ると、電極が腐食されて測定誤差を生じるおそれがあ
る。 （ｅ） 前記実施例では、１対の電極を厚膜手法により
形成したが、１対の電極は真空蒸着やスパッタリング等
の薄膜手法やその他の手法により形成されてもよい。
【００１８】
【発明の効果】第１の発明に係る液量センサでは、１対
の電極を線対称に形成することにより、前記１対の電極
間の静電容量が段階的に変化し得るよう構成したので、
特定の液量が正確に検知できる。第２の発明に係る液量
センサでは、１対の電極を線対称に形成することにより
静電容量が段階的に変化し得る前記１対の電極をモリブ
デンシリサイドにより構成したので、電極の腐食による
測定誤差が生じにくい。
の電極を線対称に形成することにより、前記１対の電極
間の静電容量が段階的に変化し得るよう構成したので、
特定の液量が正確に検知できる。第２の発明に係る液量
センサでは、１対の電極を線対称に形成することにより
静電容量が段階的に変化し得る前記１対の電極をモリブ
デンシリサイドにより構成したので、電極の腐食による
測定誤差が生じにくい。
【図１】本発明の一実施例の斜視図。
【図２】前記実施例の使用状態を示す図。
【図３】前記実施例についての液量と静電容量との関係
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図４】他の実施例の平面図。
【図５】さらに他の実施例の平面図。
【図６】さらに他の実施例の平面図。
【図７】図６のVII −VII 断面図。
１，３０ 液量センサ ２ 基板 ３ａ，３ｂ、１３ａ，１３ｂ、２３ａ，２３ｂ、３３
ａ，３３ｂ 電極
ａ，３３ｂ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−169719（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−75622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−108751（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 23/26
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁性基板と、前記絶縁性基板に配置され
かつ前記絶縁性基板の一端から他端に向けて延びる１対
の電極とを備えた液量センサにおいて、前記１対の電極を線対称に形成することにより、 前記１
対の電極間の静電容量が、前記１対の電極の一端側から
他端側にかけて段階的に変化し得ることを特徴とする液
量センサ。 - 【請求項２】請求項１記載の液量センサにおいて、 前記絶縁性基板がセラミック製であり、前記１対の電極
がモリブデンシリサイド製であることを特徴とする液量
センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28271891A JP3165484B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 液量センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28271891A JP3165484B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 液量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118894A JPH05118894A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3165484B2 true JP3165484B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=17656141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28271891A Expired - Fee Related JP3165484B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 液量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165484B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201700082457A1 (it) * | 2017-07-20 | 2019-01-20 | Eltek Spa | Dispositivo per la rilevazione del livello di un mezzo |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11108735A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Nitta Ind Corp | 水位センサ |
| DE19944331B4 (de) * | 1999-09-15 | 2006-03-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Mikrosensoranordnung zur Positionsmessung von Flüssigkeiten in Kapillaren |
| DE10052819B4 (de) * | 2000-10-24 | 2004-02-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Pipettensystem und Pipettenarray sowie Verfahren zum Befüllen eines Pipettensystems |
| US7316772B2 (en) | 2002-03-05 | 2008-01-08 | Enthone Inc. | Defect reduction in electrodeposited copper for semiconductor applications |
| US8002962B2 (en) | 2002-03-05 | 2011-08-23 | Enthone Inc. | Copper electrodeposition in microelectronics |
| KR101148630B1 (ko) * | 2010-04-30 | 2012-05-24 | 안동대학교 산학협력단 | 수위센서의 구조 |
| JP6542054B2 (ja) | 2015-07-16 | 2019-07-10 | 株式会社ディスコ | 液量検出ユニット |
| JP2020008343A (ja) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 信越ポリマー株式会社 | 液位センサ |
| JP7214403B2 (ja) * | 2018-08-31 | 2023-01-30 | 理想科学工業株式会社 | 静電容量センサ、及び、印刷装置 |
| KR102057192B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2020-01-22 | 한국건설기술연구원 | 정전용량 방식을 이용하여 수위를 측정하기 위한 장치 및 그 방법 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP28271891A patent/JP3165484B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201700082457A1 (it) * | 2017-07-20 | 2019-01-20 | Eltek Spa | Dispositivo per la rilevazione del livello di un mezzo |
| WO2019016657A1 (en) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | Eltek S.P.A. | DEVICE FOR DETECTING THE LEVEL OF A MEDIUM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05118894A (ja) | 1993-05-14 |
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