JP3237005B2 - Liquid detector and control device using the liquid detector - Google Patents

Liquid detector and control device using the liquid detector

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JP3237005B2
JP3237005B2 JP15288696A JP15288696A JP3237005B2 JP 3237005 B2 JP3237005 B2 JP 3237005B2 JP 15288696 A JP15288696 A JP 15288696A JP 15288696 A JP15288696 A JP 15288696A JP 3237005 B2 JP3237005 B2 JP 3237005B2
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貞次 長谷川
宏和 田中
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宏和 田中
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、水、灯油等の液
体の有無を光学的に検出する検出子に関し、例えば、石
油スト−ブ等の貯油槽に設置し、貯油槽内の灯油等の燃
料の有無の検出に用いられる検出子と、この検出子を用
いた制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detector for optically detecting the presence or absence of a liquid such as water or kerosene. The present invention relates to a detector used for detecting the presence or absence of fuel, and a control device using the detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の光学的液体検出子の一例
を示すもので、1、2、3はリ−ド端子であり、これら
リ−ド端子のうちリ−ド端子1の端面1aには、一方電
極を接続するようにして発光素子4が導電接着材によっ
て固着され、同様にリ−ド端子3の端面3aには、一方
電極を接続するようにして受光素子5が導電接着材によ
って固着されている。そして、発光素子4と受光素子5
はその他方の電極が導電線6、7によってリ−ド端子2
の端面2aに接続されている。これ等リ−ド端子1、
2、3の一部と、発光素子4と、受光素子5及び導電線
6、7の一部は、透明樹脂材によって形成された半球レ
ンズ8の内部に設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional optical liquid detector. Reference numerals 1, 2, and 3 denote lead terminals, and an end face of the lead terminal 1 among these lead terminals. 1a, the light emitting element 4 is fixed by a conductive adhesive so as to connect one electrode, and the light receiving element 5 is similarly connected to the end face 3a of the lead terminal 3 by connecting the one electrode. It is fixed by the material. Then, the light emitting element 4 and the light receiving element 5
The other electrode is connected to the lead terminal 2 by the conductive wires 6 and 7.
Is connected to the end face 2a. These lead terminals 1,
A part of the light emitting element 4, a part of the light receiving element 5, and a part of the conductive lines 6, 7 are provided inside a hemispherical lens 8 formed of a transparent resin material.

【0003】上記の液体検出子は、リ−ド端子1、2に
給電し発光素子4を発光させる。その発光光は発散する
が半球レンズ8が空気と接している状態では、この発光
光は、半球レンズ8の屈折率と空気の屈折率との比が比
較的大きいため、半球レンズ8と空気との境界面で反射
が生じ、半球レンズ8の天頂部10の位置の反射光が受
光素子5に入射する。また、半球レンズ8の屈折率と同
じ屈折率の液体中に、この半球レンズ8があるときは、
上記発光光は半球レンズ8と液体との境界面での反射が
なく受光素子5には入射しない。
The above-described liquid detector supplies power to the lead terminals 1 and 2 to cause the light emitting element 4 to emit light. The emitted light diverges, but when the hemispherical lens 8 is in contact with air, the ratio of the refractive index of the hemispherical lens 8 to the refractive index of air is relatively large. Is reflected at the boundary surface of the light receiving element 5, and the reflected light at the position of the zenith 10 of the hemispherical lens 8 enters the light receiving element 5. When the hemispheric lens 8 is in a liquid having the same refractive index as the hemispheric lens 8,
The emitted light is not reflected on the interface between the hemispherical lens 8 and the liquid and does not enter the light receiving element 5.

【0004】したがって、入射する光の有無に基づいて
受光素子5が出力する光電流を適宜処理することによ
り、半球レンズ8が液体に接しているか否かの検出信号
を得ることができる。
Accordingly, by appropriately processing the photocurrent output from the light receiving element 5 based on the presence or absence of incident light, a detection signal as to whether or not the hemispherical lens 8 is in contact with the liquid can be obtained.

【0005】図7は上記半球レンズ8に換えて他のプリ
ズム9を使用した従来例を示す。このプリズム9は先端
に向かって先細に形成してあり、屋根状の直角の面を持
つプリズムとなっている。この液体検出子は、図6に示
す液体検出子と同様に、発光素子4の発光光が発散する
が、その一部の光は、プリズム9が空気と接していると
き、プリズム9の第1の反射面11で反射し、続いて第
2の反射面12で反射して受光素子5に入射する。
FIG. 7 shows a conventional example using another prism 9 in place of the hemispherical lens 8. The prism 9 is tapered toward the tip, and is a prism having a roof-shaped right-angled surface. This liquid detector emits light emitted from the light-emitting element 4 in the same manner as the liquid detector shown in FIG. 6, but a part of the light emits when the prism 9 is in contact with air. Then, the light is reflected by the reflection surface 11 and then reflected by the second reflection surface 12 and enters the light receiving element 5.

【0006】このとき反射面11と反射面12とに対す
る光の入射角は45°であり、空気の屈折率が1である
から、プリズム9の屈折率が約1.4以上であれば、発
光素子4の発光光が反射面11と反射面12で全反射す
る。また、プリズム9が液体中にあるときは図6に示す
液体検出子と同様に受光素子5に入射する光はなく、こ
の受光素子5からは光電流が出力されない。
At this time, the angle of incidence of light on the reflecting surfaces 11 and 12 is 45 °, and the refractive index of air is 1, so if the refractive index of the prism 9 is about 1.4 or more, the light is emitted. Light emitted from the element 4 is totally reflected by the reflecting surfaces 11 and 12. When the prism 9 is in the liquid, no light is incident on the light receiving element 5 like the liquid detector shown in FIG. 6, and no photocurrent is output from the light receiving element 5.

【0007】図8は、これら液体検出子の動作回路の一
例である。ここで、13は上記したところの発光素子
4、受光素子5、リ−ド端子1、2、3で構成される液
体検出子である。発光素子4の一方の電極はリ−ド端子
1、安定抵抗R1を介して電源+Vに接続される。発光
素子4の他方の電極は、共通端子となっているリ−ド端
子2を介して電源−Vに接続される。
FIG. 8 shows an example of an operation circuit of these liquid detectors. Here, reference numeral 13 denotes a liquid detector composed of the light emitting element 4, the light receiving element 5, and the lead terminals 1, 2, and 3 described above. One electrode of the light emitting element 4 is connected to a power supply + V via a lead terminal 1 and a stable resistor R1. The other electrode of the light emitting element 4 is connected to a power supply -V via a lead terminal 2 serving as a common terminal.

【0008】受光素子5の一方の電極はリ−ド端子3、
負荷抵抗R2を介して電源+Vに接続される。受光素子
5の他方の電極は、リ−ド端子2を介して電源−Vに接
続される。また、リ−ド端子3と負荷抵抗R2の接続点
より検出信号Voが出力される。
One of the electrodes of the light receiving element 5 is a lead terminal 3,
Connected to the power supply + V via the load resistor R2. The other electrode of the light receiving element 5 is connected to the power supply -V via the lead terminal 2. Further, a detection signal Vo is output from a connection point between the lead terminal 3 and the load resistor R2.

【0009】以上のように構成した回路の発光素子4の
発光光は、液体検出子13が空気中にあるとき受光素子
5に入射し光電流が流れる検出信号Voを低レベルLに
する。また、液体検出子13が液体中にあるときは発光
素子4の発光光が受光素子5に入射しないため、光電流
が流れず検出信号Voは高レベルHとなる。
The light emitted from the light-emitting element 4 of the circuit having the above-described configuration enters the light-receiving element 5 when the liquid detector 13 is in the air, and sets the detection signal Vo at which the photocurrent flows to a low level L. When the liquid detector 13 is in the liquid, the light emitted from the light emitting element 4 does not enter the light receiving element 5, so that no photocurrent flows and the detection signal Vo becomes high level H.

【0010】図9は、このような液体検出子13を使用
した制御装置例を示すもので、37は被検出体である液
体34を収容する容器である。38は容器37の上部に
設けた蓋である。この蓋38にはホルダ−39を用いて
液体検出子13がリ−ド端子を上向きにして取付けられ
ている。35は容器37内の液体34を移送するための
移送パイプである。36は液体を移送させるためのポン
プである。
FIG. 9 shows an example of a control device using such a liquid detector 13. Reference numeral 37 denotes a container for containing a liquid 34 as an object to be detected. Reference numeral 38 denotes a lid provided on the upper part of the container 37. The liquid detector 13 is attached to the lid 38 using a holder 39 with the lead terminal facing upward. Reference numeral 35 denotes a transfer pipe for transferring the liquid 34 in the container 37. 36 is a pump for transferring the liquid.

【0011】このポンプ36は、上記検出信号Voの高
レベルHによって駆動される。したがって、容器37内
に液体34が充填されており、液体検出子13が液中に
没しているときは検出信号Voが高レベルHとなり、ポ
ンプ36が駆動され、容器37内の液体34が移送パイ
プ35を通って容器37の外に送出される。上記の動作
が続き、容器37内の液体34の液面34aが液面34
bまで下ると、液体検出子13が空気にさらされ、検出
信号Voが低いレベルLとなり、ポンプ36の駆動が停
止される。
The pump 36 is driven by the high level H of the detection signal Vo. Therefore, when the liquid 34 is filled in the container 37 and the liquid detector 13 is submerged in the liquid, the detection signal Vo becomes high level H, the pump 36 is driven, and the liquid 34 in the container 37 is discharged. It is sent out of the container 37 through the transfer pipe 35. The above operation is continued, and the liquid level 34a of the liquid 34 in the container 37 is changed to the liquid level 34.
When the pressure drops to b, the liquid detector 13 is exposed to air, the detection signal Vo becomes a low level L, and the driving of the pump 36 is stopped.

【0012】例えば、上記のような制御装置を石油スト
−ブに用いた場合、液体34が灯油となり、移送パイプ
35の端末には図示されていないバ−ナ−が装着され灯
油が燃焼される。このような装置の多くは、ポンプ36
が駆動されるときにポンプ36の内部に必ず灯油が存在
しているような構成となっている。これは、液体を移送
するポンプの多くが移送する液体を機構部の潤滑材とし
て利用しているためである。
For example, when the above-described control device is used for an oil stove, the liquid 34 becomes kerosene, and a burner (not shown) is attached to a terminal of the transfer pipe 35 to burn the kerosene. . Many such devices use a pump 36
Is driven such that kerosene always exists inside the pump 36 when the pump is driven. This is because many of the pumps for transferring liquid use the transferred liquid as a lubricant for the mechanism.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記した液体検出子を
使用する液体移送制御装置は次のような問題がある。こ
の液体の移送制御装置は、液体検出子13の機能が正常
に働いているときは何等問題はないが、液体検出子13
が故障したときには液体34が無くなってもポンプ36
が駆動し続けることになる。このため潤滑材として機能
すべき液体のないままのポンプ36の駆動は、ポンプ3
6が破損する事故となる。
The liquid transfer control device using the above liquid detector has the following problems. This liquid transfer control device has no problem when the function of the liquid detector 13 is working normally.
When the pump fails, the pump 36 is
Will continue to drive. For this reason, the drive of the pump 36 without the liquid to function as a lubricant is performed by the pump 3
6 will be damaged.

【0014】すなわち、液体検出子13の故障は、発光
素子4の短絡と断線の2通りと、受光素子5の短絡と断
線の2通りとがある。図8の回路によるこれらの場合の
検出信号Voは、次のようになる。先ず、発光素子4の
短絡と断線の場合は、発光素子4が発光しないから液体
中、空気中にあるにかかわらず、受光素子5には光電流
が流れず、検出信号Voは電源電圧と同電位となる。即
ち検出信号Voは高レベルHとなる。
That is, there are two types of failures of the liquid detector 13, that is, a short circuit and a disconnection of the light emitting element 4, and two types of a short circuit and a disconnection of the light receiving element 5. The detection signal Vo in these cases by the circuit of FIG. 8 is as follows. First, when the light emitting element 4 is short-circuited or disconnected, no light current flows through the light receiving element 5 regardless of whether the light emitting element 4 is in liquid or air because the light emitting element 4 does not emit light, and the detection signal Vo is the same as the power supply voltage. Potential. That is, the detection signal Vo becomes high level H.

【0015】次に、受光素子5の断線では、上記の場合
と同様に光電流が流れず、検出信号Voは電源電圧、即
ち高レベルHとなる。さらに、受光素子5の短絡では、
液体検出子13が液体中にあるか空気中にあるかに係わ
り無く検出信号Voは零電圧、即ち低レベルLとなる。
Next, when the light receiving element 5 is disconnected, no photocurrent flows as in the above case, and the detection signal Vo becomes the power supply voltage, that is, the high level H. Further, when the light receiving element 5 is short-circuited,
Regardless of whether the liquid detector 13 is in the liquid or in the air, the detection signal Vo becomes zero voltage, that is, the low level L.

【0016】ここで、検出信号Voが高レベルHとなる
のは、本来液体検出子13が液体中にあるときのみでな
ければならないが、上記の通り、検出信号Voが高レベ
ルHとなる故障の場合では、液体検出子13が空気中に
あるときも検出信号Voが高レベルHとなり、容器37
内に液体34がなくても液体34を移送するためのポン
プ36は駆動し続けることになる。検出信号Voが低レ
ベルLとなる故障の場合は、液体34を移送するための
ポンプ36の駆動は停止する。
Here, the detection signal Vo must be at the high level H only when the liquid detector 13 is in the liquid. However, as described above, the detection signal Vo has the high level at the fault. In the case of, the detection signal Vo also becomes high level H when the liquid detector 13 is in the air,
Even if there is no liquid 34 inside, the pump 36 for transferring the liquid 34 will continue to be driven. In the case of a failure in which the detection signal Vo becomes the low level L, the driving of the pump 36 for transferring the liquid 34 is stopped.

【0017】上記のような容器37内の液体34を他の
機器へ移送して利用する装置の場合は、上記のような故
障が発生したときに、この装置や他の関連する機器の動
作を直ちに停止させて安全を守ることができない。
In the case of the above-described apparatus for transferring the liquid 34 in the container 37 to another apparatus for use, when the above-described failure occurs, the operation of this apparatus and other related apparatuses is performed. It cannot be stopped immediately to ensure safety.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、液体検出子と
この液体検出子を用いた制御装置の上記した問題点を解
決することを目的としたもので、第1の発明として、発
光素子と受光素子及びこれ等素子への通電のためのリ−
ド端子の一部を透明材により形成されるパッケ−ジの内
部に配置し、上記パッケ−ジの外形面が空気中にあると
き上記発光素子の発光光が上記パッケ−ジの外形面で一
回或いは複数回反射して上記受光素子に入射する形状と
した液体検出子において、上記パッケ−ジの外形面で反
射する光路とは別光路で上記発光素子の発光光を上記受
光素子に入射させる反射鏡が上記パッケ−ジの内部に配
置してあることを特徴とする液体検出子を提案する。こ
のように構成された液体検出子はこの液体検出子が液体
中にあるときでも液体検出子の機能が正常であるか否か
の判断を行なうことができる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of a liquid detector and a control device using the liquid detector. And light receiving element and a lead for energizing these elements
A part of the terminal is disposed inside a package formed of a transparent material, and when the outer surface of the package is in the air, the light emitted from the light emitting element is flush with the outer surface of the package. In the liquid detector having a shape which is reflected one or more times and is incident on the light receiving element, the light emitted from the light emitting element is incident on the light receiving element through a light path different from the light path reflected by the outer surface of the package. A liquid detector characterized in that a reflecting mirror is arranged inside the package is proposed. The liquid detector configured as described above can determine whether or not the function of the liquid detector is normal even when the liquid detector is in the liquid.

【0019】第2の発明として、上記した液体検出子
が、平面状に順次配列された少なくとも3枚の短冊状の
リ−ド端子のうち少なくとも1枚のリ−ド端子を挾んだ
2枚のリ−ド端子の一端部に発光素子と受光素子とが平
面状に各々別々に装着されており、これ等発光素子と受
光素子とが装着された2枚のリ−ド端子に挾まれた1枚
のリ−ド端子の一端部が反射性を有し、且つ、このリ−
ド端子の反射性を有する一端部が発光素子の発光軸方向
と同じ方向に曲げ形成されて上記反射鏡が設けられた構
成となっていることを特徴とする液体検出子を提案す
る。このように構成することにより、特別な部材を用い
ることなくパッケ−ジの外形面と異なる反射鏡を設ける
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, the above-mentioned liquid detector has at least one of three strip-shaped lead terminals arranged in a plane in order and sandwiching at least one of the lead terminals. A light-emitting element and a light-receiving element are separately mounted on one end of the lead terminal in a plane, and are sandwiched between two lead terminals on which the light-emitting element and the light-receiving element are mounted. One end of one lead terminal has reflectivity, and this lead terminal
A liquid detector is characterized in that one end having reflectivity of the terminal is bent in the same direction as the direction of the light-emitting axis of the light-emitting element to provide the above-mentioned reflecting mirror. With this configuration, it is possible to provide a reflector different from the outer surface of the package without using a special member.

【0020】第3の発明として、上記液体検出子を用い
た制御装置において、上記液体検出子の検出信号Voに
よる制御は、上記液体検出子の検出信号Voを順列が
A、B、C、D、Eである5つの基準値と比較し、検出
信号VoがC、D間にあるとき、この信号を上記液体検
出子が空気中にあることに対応したものとし、上記検出
信号VoがB、C間にあるとき、この信号を上記液体検
出子が液体中にあることに対応したものとし、上記検出
信号VoがA、B間、或いはD、E間にあるとき、常態
動作を非常態動作に制御することを特徴とする液体検出
子を用いた制御装置を提案する。このようにして得られ
た信号で上記制御装置を制御することにより、この制御
装置を破損させることなく安全に動作させることができ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the control device using the liquid detector, the control based on the detection signal Vo of the liquid detector is such that the detection signals Vo of the liquid detector are arranged in the order of A, B, C, and D. , E, and when the detection signal Vo is between C and D, this signal corresponds to the fact that the liquid detector is in the air, and the detection signal Vo is B, When the signal is between C, this signal corresponds to the fact that the liquid detector is in the liquid. When the detection signal Vo is between A and B or between D and E, the normal operation is changed to the emergency operation. The present invention proposes a control device using a liquid detector, which is characterized in that the control is performed in a controlled manner. By controlling the control device with the signal thus obtained, the control device can be safely operated without being damaged.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面に沿って説明する。図1は本液体検出子の構成を示
す簡略正面図である。図2は同液体検出子の簡略底面図
である。これ等の図面において同一部材には同符号を付
してある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified front view showing the configuration of the present liquid detector. FIG. 2 is a simplified bottom view of the liquid detector. In these drawings, the same members are denoted by the same reference numerals.

【0022】これ等の図面に示すように、リ−ド端子2
0の一端側部には、一方電極を接続するようにして発光
素子23が導電接着材で固着してあり、また、リ−ド端
子22の一端側部には、一方電極を接続するようにして
受光素子24が導電接着材で固着してある。また、発光
素子23の他方電極と受光素子24の他方電極は、各々
導電線25、26によってリ−ド端子21の一端側部に
配線してある。
As shown in these drawings, as shown in FIG.
The light emitting element 23 is fixed to one end of the lead terminal 22 with a conductive adhesive so as to connect to one electrode, and one end of the lead terminal 22 is connected to one electrode. Thus, the light receiving element 24 is fixed with a conductive adhesive. The other electrode of the light emitting element 23 and the other electrode of the light receiving element 24 are wired to one end of the lead terminal 21 by conductive wires 25 and 26, respectively.

【0023】これら発光素子23、受光素子24、リ−
ド端子20、21、22、導電線25、26は、リ−ド
端子20、21、22の一部を残しエポキシ樹脂等の透
明材によるパッケ−ジ28に埋設してある。なお、この
パツケ−ジ28の形状は図2に示したように、正面側
(図1に示す面)が二つの面29、30の屋根状となっ
ており、この二つの面29、30が液体の検出部であ
る。
These light emitting element 23, light receiving element 24,
The lead terminals 20, 21, 22 and the conductive wires 25, 26 are buried in a package 28 made of a transparent material such as epoxy resin except for a part of the lead terminals 20, 21, 22. As shown in FIG. 2, the shape of the package 28 is such that the front side (the surface shown in FIG. 1) has a roof shape of two surfaces 29 and 30, and the two surfaces 29 and 30 are This is a liquid detection unit.

【0024】また、これらの図1、図2に示す符号27
は常時光を反射する反射鏡である。この反射鏡27が所
定位置にあるパッケ−ジ28は、エポキシ樹脂等の透明
材を反射鏡27の位置で分割し二度に分けて形成するこ
とにより得られる。上記のように構成した液体検出子3
1は、リ−ド端子20と21に給電し発光素子23を発
光させる。
Further, reference numeral 27 shown in FIGS.
Is a reflecting mirror that constantly reflects light. The package 28 in which the reflecting mirror 27 is located at a predetermined position can be obtained by dividing a transparent material such as epoxy resin at the position of the reflecting mirror 27 and forming it twice. Liquid detector 3 configured as above
1 supplies power to the lead terminals 20 and 21 to cause the light emitting element 23 to emit light.

【0025】この発光光の一部はパッケ−ジ28が空気
中にあるとき、一点鎖線32で示す光路で受光素子24
に入射する。また、パッケ−ジ28が液体中にあるとき
は、この液体の屈折率とパッケ−ジ28の屈折率とが同
等あるいは近似であるため、パッケ−ジ28の二つの面
29、30で光が反射せず受光素子24には光が入射し
ない。
When the package 28 is in the air, a part of the emitted light is transmitted along the optical path indicated by a dashed line 32 to the light receiving element 24.
Incident on. When the package 28 is in a liquid, since the refractive index of the liquid and the refractive index of the package 28 are equal or similar, light is emitted on the two surfaces 29 and 30 of the package 28. No light is incident on the light receiving element 24 without reflection.

【0026】反射鏡27は液体検出子31が上記空気
中、液体中にあるか否かにかかわらず、常に発光素子2
3の発光光を図2の点線33で示す光路により受光素子
24に光を入射させる。
The reflecting mirror 27 always controls the light emitting element 2 regardless of whether the liquid detector 31 is in the air or liquid.
The emitted light of No. 3 is incident on the light receiving element 24 through an optical path indicated by a dotted line 33 in FIG.

【0027】図3は本液体検出子を用いるときの検出回
路の一例を示すもので、二点鎖線内が液体検出子31で
あり、23はLED等の発光素子、24はフォトダイオ
−ド、フォトトランジスタ等の受光素子である。R1は
発光素子23に流れる電流を安定にするための抵抗であ
る。R2は受光素子24の負荷抵抗であり、受光素子2
4との接続点より検出信号Voが出力される。
FIG. 3 shows an example of a detection circuit when the present liquid detector is used. In the two-dot chain line, a liquid detector 31 is shown, 23 is a light emitting element such as an LED, 24 is a photodiode, and 24 is a photodiode. It is a light receiving element such as a phototransistor. R1 is a resistor for stabilizing the current flowing through the light emitting element 23. R2 is a load resistance of the light receiving element 24;
The detection signal Vo is output from the connection point with the reference numeral 4.

【0028】ここで、VaとVb間に電源を接続すると
発光素子23が発光する。この発光光は、上記したよう
に液体検出子31が空気中にあるとき図2、図3におい
て32、33で示す二つの光路による光が受光素子24
に入射する。このときの検出信号VoをVcbとする。
また、液体検出子31が液体中にあるときは図2、図3
に33で示す光路による光のみが受光素子24に入射す
る。このときの検出信号VoをVbcとする。
Here, when a power supply is connected between Va and Vb, the light emitting element 23 emits light. When the liquid detector 31 is in the air as described above, the light emitted from the two light paths indicated by 32 and 33 in FIGS.
Incident on. The detection signal Vo at this time is set to Vcb.
2 and 3 when the liquid detector 31 is in the liquid.
Only the light from the optical path indicated by 33 enters the light receiving element 24. The detection signal Vo at this time is set to Vbc.

【0029】次に、液体検出子31の電気的な破損は上
記したように発光素子23の断線、短絡と受光素子24
の断線、短絡とがある。先ず、発光素子23の断線、短
絡では、発光素子23は発光せず受光素子24に入射す
る光がない。そのため受光素子24の内部抵抗は高抵抗
になり、検出信号Voは電源電圧VaあるいはVaに極
めて近い値Vabとなる。
Next, the electric damage of the liquid detector 31 is caused by the disconnection and short circuit of the light emitting element 23 and the light receiving element 24 as described above.
Disconnection and short circuit. First, when the light emitting element 23 is disconnected or short-circuited, the light emitting element 23 does not emit light and there is no light incident on the light receiving element 24. Therefore, the internal resistance of the light receiving element 24 becomes high, and the detection signal Vo becomes the power supply voltage Va or a value Vab very close to Va.

【0030】受光素子24の断線の場合は、上記発光素
子23の断線、短絡と同様に受光素子24の内部抵抗は
無限大となり検出信号Voは電源電圧Vaとなる。ま
た、受光素子24が短絡した場合は、受光素子24の内
部抵抗は零あるいは、零に近い値となり、検出信号Vo
は電源電圧VeあるいはVeに極めて近い値Vdeとな
る。
In the case of disconnection of the light receiving element 24, the internal resistance of the light receiving element 24 becomes infinite and the detection signal Vo becomes the power supply voltage Va, similarly to the disconnection and short circuit of the light emitting element 23. When the light receiving element 24 is short-circuited, the internal resistance of the light receiving element 24 becomes zero or a value close to zero, and the detection signal Vo
Is the power supply voltage Ve or a value Vde very close to Ve.

【0031】上記したこれ等検出電圧を電源電圧Vaに
近い順に整理して下記に列記する。 電源電圧 Va 発光素子の断線、短絡、受光素子の断線 Vab 液体中にあるとき(液体の検出) Vbc 空気中にあるとき(液体を非検出) Vcd 受光素子の短絡 Vde 電源 零 Ve
The above detection voltages are arranged in the order close to the power supply voltage Va and are listed below. Power supply voltage Va Light-emitting element disconnection, short-circuit, light-receiving element disconnection Vab In liquid (liquid detection) Vbc In air (liquid not detected) Vcd Light-receiving element short-circuit Vde Power supply zero Ve

【0032】上記のこれらの検出電圧は電源電圧、液体
の屈折率、周囲温度等環境条件によって変動する。その
ため、このような液体検出子31を実際に使用するとき
には、検出信号の判断に変動巾を考慮する必要がある。
The above-described detection voltages vary depending on environmental conditions such as a power supply voltage, a refractive index of a liquid, and an ambient temperature. Therefore, when such a liquid detector 31 is actually used, it is necessary to consider the fluctuation range in the determination of the detection signal.

【0033】上記検出信号からVabとVbcとの間に
第1の基準値Bを、VbcとVcdとの間に第2の基準
値Cを、VcdとVdeとの間に第3の基準値Dを各々
設定すると共に、電源電圧VaをA、電源電圧VeをE
として上記変動巾を下記に示すように設けることができ
る。
From the detection signals, a first reference value B is set between Vab and Vbc, a second reference value C is set between Vbc and Vcd, and a third reference value D is set between Vcd and Vde. Are set, the power supply voltage Va is set to A, and the power supply voltage Ve is set to E.
The above fluctuation range can be provided as shown below.

【0034】 発光素子の断線、短絡、受光素子の断線 A〜B 液体中にあるとき(液体の検出) B〜C 空気中にあるとき(液体を非検出) C〜D 受光素子の短絡 D〜EDisconnection of light emitting element, short circuit, disconnection of light receiving element AB When in liquid (detection of liquid) BC When in air (not detecting liquid) C to D Short circuit of light receiving element D to E

【0035】以上のように被検出体の状況に対応する検
出信号の値を定め、図9に示す液体移送制御装置に本液
体検出子31を従来例の液体検出子13に換えて装着し
たときの動作を説明する。また、図4はこの装置の信号
処理の回路例を示すもので、40は本液体検出子31を
含む図3に示す検出回路である。この回路から出力され
る検出信号Voは、設定された領域のとき信号を出力す
るウインドコンパレ−タ41、42、43、44に入力
される。
As described above, the value of the detection signal corresponding to the situation of the object to be detected is determined, and the present liquid detector 31 is mounted on the liquid transfer control device shown in FIG. 9 in place of the conventional liquid detector 13. Will be described. FIG. 4 shows an example of a signal processing circuit of this apparatus. Reference numeral 40 denotes a detection circuit shown in FIG. The detection signal Vo output from this circuit is input to the window comparators 41, 42, 43, and 44 that output signals in the set area.

【0036】ウインドコンパレ−タ41は検出信号Vo
の値が上記した基準値A〜B間にあるとき信号を出力す
る。この信号をJとする。以下同様にウインドコンパレ
−タ42は検出信号Voの値が基準値B〜C間にあると
き信号Kを出力する。ウインドコンパレ−タ43は検出
信号Voの値がC〜Dのとき信号Lを出力する。ウイン
ドコンパレ−タ44は検出信号Voの値がD〜E間のと
き信号Mを出力する。
The wind comparator 41 outputs a detection signal Vo.
Is output between the reference values A and B described above. This signal is designated as J. Similarly, the window comparator 42 outputs the signal K when the value of the detection signal Vo is between the reference values BC. The window comparator 43 outputs a signal L when the value of the detection signal Vo is C to D. The window comparator 44 outputs a signal M when the value of the detection signal Vo is between D and E.

【0037】ここで、上記信号Kは図9に示す容器37
に液体34があるときの信号であり、図4に示す表示装
置47で「燃料あり」を表示する。また、上記信号Lは
図9に示す容器37に液体34がないときの信号であ
り、図4に示す表示装置48で「燃料切れ」を表示す
る。
Here, the signal K is the signal of the container 37 shown in FIG.
Is present when the liquid 34 is present, and the display device 47 shown in FIG. The signal L is a signal when there is no liquid 34 in the container 37 shown in FIG. 9, and indicates "out of fuel" on the display device 48 shown in FIG.

【0038】次に、上記信号JとMは液体検出子31が
故障したときの信号であり、この二つの信号はOR回路
45による出力Nによって表示装置46で「故障」を表
示する。さらに、故障を示す信号Nと燃料切れを示す信
号LはOR回路49による出力Pによって、移送ポンプ
36のモ−タ51の電源を遮断する遮断回路50を動作
させ、電源を遮断し移送ポンプ36の動作を停止させ
る。
Next, the signals J and M are signals when the liquid detector 31 has failed. These two signals indicate "failure" on the display device 46 by the output N of the OR circuit 45. Further, the signal N indicating the failure and the signal L indicating the exhaustion of the fuel operate the shutoff circuit 50 for shutting off the power supply of the motor 51 of the transfer pump 36 by the output P of the OR circuit 49, and cut off the power supply to set the transfer pump 36 Stop the operation of.

【0039】以上のように構成した液体移送制御装置で
は、偶発的に発生した液体検出子31の故障によって装
置を破損させることなく装置の安全を守ことができる。
なお、液体検出子31が故障したときの信号の利用は液
体34を移送するためのポンプ36の停止だけに限ら
ず、被検出体である液体を操作するための装置或いはそ
の関連装置の動作を変更する信号として用いることがで
きる。
In the liquid transfer control device configured as described above, the safety of the device can be maintained without damaging the device due to the accidental failure of the liquid detector 31.
The use of the signal when the liquid detector 31 has failed is not limited to the stop of the pump 36 for transferring the liquid 34, and the operation of the device for operating the liquid as the object to be detected or the operation of the related device is not limited to the stop. It can be used as a changing signal.

【0040】図5は図1、図2に示す液体検出子31の
リ−ド端子21及び反射鏡27の他の例を示すもので、
パッケ−ジ28を省略した斜視図である。図5に示す2
0、22はリ−ド端子、23は発光素子、24は受光素
子、25、26は導電線で図1、図2に示す部材と同一
のものであり、それらの説明は省略する。
FIG. 5 shows another example of the lead terminal 21 and the reflecting mirror 27 of the liquid detector 31 shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 3 is a perspective view in which a package 28 is omitted. 2 shown in FIG.
Reference numerals 0 and 22 are lead terminals, 23 is a light-emitting element, 24 is a light-receiving element, and 25 and 26 are conductive wires, which are the same as those shown in FIGS.

【0041】図5に示すリ−ド端子60には導電線2
5、26が配線されており、図1、図2に示すリ−ド端
子21と電気的な機能は同じである。リ−ド端子60の
一端部である60aは図面に対する裏面が光の反射機能
を持つ反射面となっており、図1、図2に示す反射鏡2
7と光学的な機能が同一な反射鏡である。
The lead terminal 60 shown in FIG.
5 and 26 are wired, and have the same electrical function as the lead terminal 21 shown in FIGS. The back surface 60a, which is one end of the lead terminal 60, has a reflecting surface having a light reflecting function with respect to the drawing, and the reflecting mirror 2 shown in FIGS.
7 is a reflecting mirror having the same optical function.

【0042】上記反射鏡である一端部60aはリ−ド端
子60を所定位置で曲げることによって形成される。点
線61は発光素子24の発光光が上記一端部60aの反
射鏡で反射して受光素子24に入射する光路を示すもの
で、図2に示す点線33と同様の光路である。
The one end 60a as the above-mentioned reflecting mirror is formed by bending the lead terminal 60 at a predetermined position. A dotted line 61 indicates an optical path where the light emitted from the light emitting element 24 is reflected by the reflecting mirror at the one end 60a and enters the light receiving element 24, and is the same optical path as the dotted line 33 shown in FIG.

【0043】上記構成によれば、図1、図2に示す反射
鏡27を別部材で設ける必要がなく、また、パッケ−ジ
28を分割して2度に分けて形成するなどの煩雑な工程
を行なう必要がなく、コストを低減させ量産効率を上げ
ることができる。
According to the above construction, it is not necessary to provide the reflecting mirror 27 shown in FIGS. 1 and 2 as a separate member, and complicated steps such as dividing the package 28 and forming it twice. It is not necessary to perform the process, and the cost can be reduced and the mass production efficiency can be increased.

【0044】なお、図2に示す二つの面29、30は図
示した形状に限ることなく、例えば、平成8年特許願第
89030号により本発明者によって提案されているよ
うに、一つの平面或いは集光機能を持った一つ或いは二
つの曲面等、被検出体である液体の屈折率、濃度等に応
じて種々の面形状を設定することができる。
The two surfaces 29 and 30 shown in FIG. 2 are not limited to the shapes shown in the figure, but may be, for example, one flat surface or one as proposed by the present inventor in Japanese Patent Application No. 89030/1996. Various surface shapes can be set according to the refractive index, concentration, and the like of the liquid to be detected, such as one or two curved surfaces having a light condensing function.

【0045】また、本発明の液体検出子を実施するに当
り、発光素子23として赤外発光素子、紫外発光素子等
を用いるときは、その発光波長に対しての透明な材料で
パッケ−ジ28を形成する。さらに、上記文章中空気と
あるのは現実の空気に限ることなく、窒素等の気体でも
よく、また、被検出体である液体の屈折率より小さい屈
折率の媒体であってもよい。
In implementing the liquid detector of the present invention, when an infrared light emitting element, an ultraviolet light emitting element or the like is used as the light emitting element 23, the package 28 is made of a transparent material for the emission wavelength. To form Further, the term “air” in the above text is not limited to actual air, but may be a gas such as nitrogen, or may be a medium having a refractive index smaller than the refractive index of the liquid to be detected.

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

【図1】本発明の液体検出子の簡略正面図である。FIG. 1 is a simplified front view of a liquid detector of the present invention.

【図2】同液体検出子の簡略底面図である。FIG. 2 is a simplified bottom view of the liquid detector.

【図3】上記液体検出子を用いた検出回路図である。FIG. 3 is a detection circuit diagram using the liquid detector.

【図4】上記液体検出子を用いた装置の検出信号を処理
する回路例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a circuit for processing a detection signal of an apparatus using the liquid detector.

【図5】液体検出子のリ−ド端子の他の構成例を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing another configuration example of a lead terminal of the liquid detector.

【図6】従来の液体検出子の簡略正面図である。FIG. 6 is a simplified front view of a conventional liquid detector.

【図7】従来の液体検出子の他の例を示す簡略正面図で
ある。
FIG. 7 is a simplified front view showing another example of a conventional liquid detector.

【図8】従来の液体検出子を用いた検出回路図である。FIG. 8 is a detection circuit diagram using a conventional liquid detector.

【図9】液体検出子を用いた液体移送制御装置を示す構
成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a liquid transfer control device using a liquid detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20、21、22 リ−ド端子 23 発光素子 24 受光素子 25、26 導電線 27 反射鏡 28 パッケ−ジ 29、30 パッケ−ジに備えられた反射面 31 液体検出子 32、33 光路 60 リ−ド端子 61 光路 20, 21, 22 lead terminal 23 light emitting element 24 light receiving element 25, 26 conductive wire 27 reflecting mirror 28 package 29, 30 reflecting surface provided in package 31 liquid detector 32, 33 optical path 60 lead Terminal 61 Optical path

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−196737(JP,A) 特開 昭56−157819(JP,A) 特開 昭63−238452(JP,A) 実開 昭59−64535(JP,U) 実公 平5−24013(JP,Y2) 特許3134218(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 23/28 Continuation of the front page (56) References JP-A-9-196737 (JP, A) JP-A-56-157819 (JP, A) JP-A-63-238452 (JP, A) JP-A-59-64535 (JP, A) , U) Jingo 5-24013 (JP, Y2) Patent 3134218 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01F 23/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発光素子と受光素子及びこれ等素子への
通電のためのリ−ド端子の一部を透明材により形成され
るパッケ−ジの内部に配置し、上記パッケ−ジの外形面
が空気中にあるとき上記発光素子の発光光が上記パッケ
−ジの外形面で一回或いは複数回反射して上記受光素子
に入射する形状とした液体検出子において、上記パッケ
−ジの外形面で反射する光路とは別光路で上記発光素子
の発光光を上記受光素子に入射させる反射鏡が上記パッ
ケ−ジの内部に配置してあることを特徴とする液体検出
子。
1. A light emitting element, a light receiving element, and a part of a lead terminal for energizing these elements are arranged inside a package formed of a transparent material, and an outer surface of the package is provided. A liquid detector in which light emitted from the light emitting element is reflected once or a plurality of times by the outer surface of the package and is incident on the light receiving element when is in the air; A liquid detector characterized in that a reflecting mirror for making the light emitted from the light emitting element incident on the light receiving element in an optical path different from the optical path reflected by the light receiving element is disposed inside the package.
【請求項2】 平面状に順次配列された少なくとも3枚
の短冊状のリ−ド端子のうち少なくとも1枚のリ−ド端
子を挾んだ2枚のリ−ド端子の一端部に発光素子と受光
素子とが平面状に各々別々に装着されており、これ等発
光素子と受光素子とが装着された2枚のリ−ド端子に挾
まれた1枚のリ−ド端子の一端部が反射性を有し、且
つ、このリ−ド端子の反射性を有する一端部が発光素子
の発光軸方向と同じ方向に曲げ形成されて上記反射鏡が
設けられた構成の請求項(1)記載の液体検出子。
2. A light emitting element is provided at one end of at least one of the at least one strip-shaped lead terminal among at least three strip-shaped lead terminals arranged sequentially in a plane. And a light receiving element are separately mounted in a plane, and one end of one lead terminal sandwiched between two lead terminals on which the light emitting element and the light receiving element are mounted is provided. 2. A structure according to claim 1, wherein said reflecting mirror is provided by forming a reflective end of said lead terminal, said reflective end being bent in the same direction as the light emitting axis direction of said light emitting element. Liquid detector.
【請求項3】 請求項(1)記載の液体検出子を用いた
制御装置において、上記液体検出子の検出信号Voによ
る制御は、上記液体検出子の検出信号Voを順列がA、
B、C、D、Eである5つの基準値と比較し、検出信号
VoがC、D間にあるとき、この信号を上記液体検出子
が空気中にあることに対応したものとし、上記検出信号
VoがB、C間にあるとき、この信号を上記液体検出子
が液体中にあることに対応したものとし、上記検出信号
VoがA、B間、或いはD、E間にあるとき、常態動作
を非常態動作に制御することを特徴とする液体検出子を
用いた制御装置。
3. The control device using a liquid detector according to claim 1, wherein the control based on the detection signal Vo of the liquid detector is such that the permutation of the detection signal Vo of the liquid detector is A,
B, C, D, and E are compared with the five reference values, and when the detection signal Vo is between C and D, this signal is assumed to correspond to that the liquid detector is in the air, and the detection is performed. When the signal Vo is between B and C, this signal corresponds to the fact that the liquid detector is in the liquid. When the detection signal Vo is between A and B or between D and E, A control device using a liquid detector, wherein the operation is controlled to an emergency operation.
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