JPH0280923A - 流体間境界面検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１１り合ねない光の透過を許す２つの流体の
境界面を検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来から一般に用いられている流体間境界面検
出装置の断面図であり、その−使用例である液面計につ
いて説明する。図において、１６〕は容器、（３）は流
体Ａであり、液面計では一般に気体である。（４）は非
検出物としての流体Ｂ　、（５１は流体（３）と流＃（
４）の境界面、０υは容器（６）の外側に容器（６）の
底部と天井部を結んで挿入された透明なパイプからなる
検出器であり、この検出器α０内に生ずる境界面（５）
を目視することにより境界面（５）の位置を検出してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明の様な従来の容器内の流体間の境界面検出装置
において例えば流体Ａ（３）及び流体Ｂ（４）が同色又
は双方とも透明な場合は検出器０υでの境界面（５）が
見にくく位置検知が困難であるといった課題があった。

この発明は上記の様な課題を解決するためになされたも
ので、容器内の流体Ａ、流体Ｂの双方が透明または同色
であっても、その境界面位置を容易に検知できる流体間
境界面検出装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る光の透過を許す互いに混り合わない２つ
の流体の流体間境界面検出装置は、一方の流体に集束光
を入射する光源と、上記２つの流体間の境界面で屈折さ
れた上記収束光の到達位置を検出する受光素子を備えた
ものである。

〔作用〕

この発明においては、集束光の境界面で屈折後に到達す
る位置を受光素子が検出する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す流体間境界面検出装
置の要部構成図である。図において、（３）〜（６）は
上記従来例において説明したものと同様である。（１）
は容器（６）の天井部に設置され容器（６）内へ向って
境界面（５）で全反射が起きない角度（θｌ）で集束光
（７）を入射する光源である。この光源（ｔｌは境界面
（５）で集束光（７）が屈折する際に分散が少ない単一
波長光を発するもの（例えばガス放電灯、半導体発光素
子等）が望ましい。（２）は容器（６）の底部に配設さ
れた複数個の受光素子（８）からなる受光器であり、受
光素子（８）は境界面（５）において屈折後の集束光（
７ａ）の経路と直角に連続して並べて配設されている。

（５ａ）は境界面（５）が低下した場合の位置を示し、
（７ｂ）はこの時の集束光（７）の屈折後の経路を示す
。（９）は受光器（２）の中のどの受光素子（８）が受
光しているかを１′Ｉノ断し、これを境界面（５）の位
置を示す信号に変換する信号変換器、００１は信号変換
器（９）からの信号を読み取れるよう表示する表示器で
ある。

上記の様に構成された流体間境界面検出装置では、光ｔ
Ａｏ）から入射された集束光（７）は境界面（５）で屈
折され受光器（２）の成る受光素子（８ａ）で受光され
、受光素子（８ａ）からの出力は信号変換器（９）へ伝
えられ、表示器０ωへは受光素子（８ａ）に対応する位
置が表示される。容器（６）内の流体Ａ（３）と流体Ｂ
（４）の比率が変化し、境界面（５）が境界面（５ａ）
の位置に変動すると、集束光（７）は境界面（５ａ）で
屈折し集束光（７ｂ）となり受光２Ｓ　（２１の別の受
光素子（８ｂ）に受光され、この受光素子（８ｂ　）に
対応する位置が表示器０［ｌＩに表示される。ここで境
界面ｆ５１．　（５ａ）における集束光（７）の屈折角
度（θ２）は一定であり、屈折後の集束光（７ａ）と集
束光（７ｂ）は平行である。従って、うちの受光素子＝
二、ｚ間の距離（Ｄ）と境界面（５）と境界面（５ａ）
の高低差（Ａ）には比例関係が成立し、屈折後の集束光
（７）を受光する受光素子→の位置を検知することによ
り、境界面（５）の位置が検出できる。

そして、容器（６）内に収容される２つの流体（３）。

（４）の種類と組合せにより、境界面（５）における屈
折角度は異るが、これの補正装置を信号変換器（９）又
は表示器００）に持たせておけば万全である。

また、上記一実施例では、光＠　［１１及び受光器（２
）を容器（６）内に設置したものを説明したが、容器（
６）に透明な窓を設け、この窓から集束光（７）の入射
及び受光を行うようにしても同等の効果が得られる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、光のｉ３過を許す互い
に混り合わない２つの流体の一方の流体に集束光を入射
する光源と、上記２つの流体間の境界面で屈折された集
束光の到達位置を検出する受光素子を備えることにより
、双方の流体が透明または同色であっても、その境界面
を容易に検知できる流体間境界面検出装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す流体間境界面検出装
置の要部構成図、第２図は従来の容器内液面高さ検出装
置の断面図である。 図において、（１）は光源、（２）は受光器、（３）は
流体Ａ、（４）は流体Ｂ、（５）は境界面、（６）は容
器、（７）は集束光、（８）は受光素子、（９）は信号
変換器、００）は表示器である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 Ｑ・ｒ−」を回 ／Ｑ、礼者、器 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光の透過を許す互いに混り合わない２つの流体の境界面
   を検出する装置において、上記一方の流体に集束光を入
   射する光源と、上記境界面で屈折された上記集束光の到
   達位置を検出する受光素子を備えたことを特徴とする流
   体間境界面検出装置。