JPH03146825A - Interface detector - Google Patents

Interface detector

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JPH03146825A
JPH03146825A JP28593189A JP28593189A JPH03146825A JP H03146825 A JPH03146825 A JP H03146825A JP 28593189 A JP28593189 A JP 28593189A JP 28593189 A JP28593189 A JP 28593189A JP H03146825 A JPH03146825 A JP H03146825A
Authority
JP
Japan
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light
interface
modulated light
modulated
light receiving
Prior art date
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Pending
Application number
JP28593189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seikichi Fukuda
福田 清吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C L Keisoku Kogyo Kk
Original Assignee
C L Keisoku Kogyo Kk
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Filing date
Publication date
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To surely detect an interface even when few specific gravity or impedance between upper and lower layers exists by receiving modulated light projected from the inside of a guide pipe on one side to that of a guide pipe on the other side, and detecting the interface by observing the output level of a light receiving means with a modulation light reception circuit. CONSTITUTION:A pair of guide pipes 22, 24 are provided with translucent property, and are arranged keeping a prescribed gap. Also, a modulation light driving circuit drives a light emitting means by outputting a modulation signal. The light receiving means receives the modulated light projected from the inside of the pipe 22 on one side to the pipe 24 on the other side via the pipes 22, 24 and an object to be inspected. The modulation light reception circuit detects the interface 8 with the interface detector 10 by observing the output level of the light receiving means. Therefore, since there is no influence on the transmittancy of the upper layer 4 and the lower layer 6 even when the specific gravity or the impedance of the upper layer 4 and the lower layer 6 is changed, the interface 8 can be surely detected. Similarly, when small difference in the specific gravity or impedance between the upper layer 4 and the lower layer 6 exists, the interface 8 can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、検査対象となる液体、気体、粉体等の透光
度に差のある流状体の基準層と比較層との成す界面を検
出する界面検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to the interface between a reference layer and a comparison layer of a fluid to be inspected, such as a liquid, gas, or powder, which has a difference in light transmittance. The present invention relates to an interface detection device for detecting.

[従来の技術] 従来の第1の界面検出装置では、検出対象となる流状体
の基準層と比較層との成す界面を、各々の比重を測定し
ておき、その比重差によって検出するようにしている。
[Prior Art] In the first conventional interface detection device, the specific gravity of each interface formed between the reference layer and the comparison layer of the fluid to be detected is measured, and detection is performed based on the difference in specific gravity. I have to.

また、従来の第2の界面検出装置では、検出対象となる
流状体の基準層と比較層との成す界面を、各々のキャパ
シタンスや、− コンダクタンス等のインピーダンスの電気特性を測定し
ておき、そのインピーダンスの差によって検出するよう
にしている。
In addition, in the conventional second interface detection device, the electrical characteristics of the impedance such as capacitance and conductance of each interface formed between the reference layer and the comparison layer of the fluid to be detected are measured. Detection is performed based on the difference in impedance.

[発明が解決しようとする課題] しかし、従来の第1の技術では、基準層と比較層との比
重差が微少な場合、界面を検出するのが困難であった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the first conventional technique, it is difficult to detect the interface when the difference in specific gravity between the reference layer and the comparison layer is small.

従来の第2の技術では、基準層と比較層とのインピーダ
ンスの差が微小または同一の場合、界面を検出するのが
困難であった。また、基準層または比較層の成分の変化
、性質の変化等により、比重や、インピーダンスが変化
した場合には、界面を検出するのが困難であった。
In the second conventional technique, it is difficult to detect the interface when the difference in impedance between the reference layer and the comparison layer is minute or the same. Furthermore, if the specific gravity or impedance changes due to a change in the components or properties of the reference layer or comparison layer, it is difficult to detect the interface.

本発明は、上述の技術的課題を解決し、基準層または比
較層の比重や、インピーダンスが変化した場合、あるい
は、基準層と比較層との比重や、インピーダンスに差が
あまりない場合においても、界面を確実に検出すること
ができる界面検出装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned technical problem, and even when the specific gravity or impedance of the reference layer or the comparison layer changes, or when there is not much difference in the specific gravity or impedance between the reference layer and the comparison layer, An object of the present invention is to provide an interface detection device that can reliably detect an interface.

[課題を解決するための手段]  − 請求項(1)の界面検出装置は、検出対象となる透光度
に差のある流状体の基準層と比較層との二層の成す界面
を検出するものであって、透光性を有し、所定の間隔を
あけて配設される一対のガイドパイプと、 発光手段と、 変調信号を出力し、発光手段を変調駆動する変調光駆動
回路と、 両ガイドパイプおよび検査対象を介し、一方のガイドパ
イプ内方から他方のガイドパイプ内方に投光された変調
光を受光する受光手段と、受光手段の出力レベルをみて
界面を検出する変調光受光回路と、 を含むことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problem] - The interface detection device according to claim (1) detects an interface formed by two layers of a fluid body to be detected, a reference layer and a comparison layer, which have different light transmittances. A pair of light-transmitting guide pipes arranged at a predetermined interval, a light emitting means, and a modulated light drive circuit that outputs a modulation signal and modulates and drives the light emitting means. , a light receiving means for receiving modulated light projected from inside one guide pipe into the inside of the other guide pipe through both guide pipes and the inspection object; and a modulated light for detecting an interface by looking at the output level of the light receiving means. The device is characterized in that it includes a light receiving circuit;

請求項(2)の界面検出装置は、請求項(1)のものに
、前記一方のガイドパイプに発光手段を、かつ、前記他
方のガイドパイプに受光手段を光軸を一致させて予め定
められた固定位置に内挿し、ガイドパイプ外に変調光出
力回路および変調光受光回路を設け、 変調光出力回路の出力と発光手段との間ならびに変調光
受光回路の入力と受光手段との間を高周波ケーブルで電
気的に接続したことを特徴とするものである。
The interface detection device of claim (2) is the same as that of claim (1), wherein the one guide pipe is provided with a light emitting means, and the other guide pipe is provided with a light receiving means, the optical axes of which are set to coincide with each other. A modulated light output circuit and a modulated light receiving circuit are installed outside the guide pipe, and a high frequency It is characterized by being electrically connected by a cable.

請求項(3)の界面検出装置は、請求項(1)のものに
、前記ガイドパイプ外に発光手段、受光手段、変調光出
力回路および変調光受光回路を設けるとともに、 発光手段から出力された変調光を前記一方のガイドパイ
プ内の予め定められた固定位置まで伝送して投光すると
ともに、他方のガイドパイプ内の光軸の一致する予め定
められた固定位置で受光した変調光を受光手段まで伝送
する光ファイバーケーブルを設けたことを特徴とするも
のである。
The interface detection device according to claim (3) is the same as that according to claim (1), further comprising: a light emitting means, a light receiving means, a modulated light output circuit, and a modulated light receiving circuit outside the guide pipe, and a light emitting means output from the light emitting means. A light receiving means transmits and projects the modulated light to a predetermined fixed position in the one guide pipe, and receives the modulated light at a predetermined fixed position in the other guide pipe where the optical axis coincides with the light. It is characterized by the provision of an optical fiber cable that transmits data up to

請求項(4)の界面検出装置は、検出対象となる透光度
に差のある流状体の基準層と比較層との二層の成す界面
を検出するものであって、透光性を有し、界面を検出す
る範囲にわたって所定の間隔をあけて配設される一対の
ガイドパイプと、 発光手段と、 変調信号を出力し、発光手段を変調駆動する変調光駆動
回路と、 両ガイドパイプおよび検査対象を介し、一方のガイドパ
イプ内方から他方のガイドパイプ内方に投光された変調
光を受光する受光手段と、発光手段および受光手段の両
ガイドパイプ間における光軸を一体的に移動させる移動
手段と、受光手段の出力レベルと、界面に対応した予め
定められた基準出力レベルとの差を求め、求められた差
に応じて、差がなくなるように移動手段を駆動させる変
調光受光演算回路と、 を含み、 基準層における場合と、比較層における場合との受光手
段の出力レベルを予め測定しておき、受光手段の出力レ
ベルによって界面を検出することを特徴とするものであ
る。
The interface detection device according to claim (4) detects an interface between two layers of a fluid to be detected, a reference layer and a comparative layer, which have different light transmittances, and a pair of guide pipes arranged at a predetermined interval over an interface detection range; a light emitting means; a modulated light drive circuit that outputs a modulation signal and modulates and drives the light emitting means; both guide pipes. and a light receiving means for receiving the modulated light projected from inside one guide pipe to the inside of the other guide pipe through the inspection object, and an optical axis between both guide pipes of the light emitting means and the light receiving means. Modulated light that determines the difference between the output level of the moving means to be moved, the light receiving means, and a predetermined reference output level corresponding to the interface, and drives the moving means according to the determined difference so that the difference disappears. A light-receiving calculation circuit, and is characterized in that the output level of the light-receiving means in the reference layer and in the comparison layer is measured in advance, and the interface is detected based on the output level of the light-receiving means. .

請求項(5)の界面検出装置は、請求項(4)のものに
、前記界面の位置を指示する指示手段を含むことを特徴
とするものである。
The interface detection device of claim (5) is the same as that of claim (4), characterized in that it includes an indicating means for indicating the position of the interface.

9− 請求項(6)の界面検出装置は、請求項(4)または(
5)のものに、前記一方のガイドパイプに発光手段を、
かつ、前記他方のガイドパイプに受光手段を光軸を一致
させて移動自在に内挿し、ガイドパイプ外に変調光出力
回路および変調光受光演算回路を設け、 変調光出力回路の出力と発光手段との間ならびに変調光
受光演算回路の入力と受光手段との間を高周波ケーブル
で電気的に接続したことを特徴とするものである。
9- The interface detection device of claim (6) is defined by claim (4) or (
5), a light emitting means is provided on one of the guide pipes;
and a light receiving means is movably inserted into the other guide pipe with its optical axis aligned, and a modulated light output circuit and a modulated light reception calculation circuit are provided outside the guide pipe, and the output of the modulated light output circuit and the light emitting means are provided. The device is characterized in that a high-frequency cable is used to electrically connect the input of the modulated light receiving calculation circuit and the light receiving means.

請求項(7)の界面検出装置は、λ111求項(4)ま
たは(5)のものに、前記ガイドパイプ外に発光手段、
受光手段、変調光出力回路および変調光受光演算回路を
設けるととも多こ、 発光手段から出力された変調光を前記一方のガイドパイ
プ内に移動自在に伝送して投光するとともに、光軸を一
致して他方のガイドパイプ内で移動自在に受光した変調
光を受光手段まで伝送する光ファイバーケーブルを設け
たことを特徴とするものである。
The interface detection device according to claim (7) is the one according to claim (4) or (5) of λ111, and further includes a light emitting means outside the guide pipe.
In addition to providing a light receiving means, a modulated light output circuit, and a modulated light receiving calculation circuit, the modulated light outputted from the light emitting means is movably transmitted and projected into the one guide pipe, and the optical axis is The present invention is characterized in that an optical fiber cable is provided which transmits the modulated light received movably within the other guide pipe to the light receiving means.

0 請求項(8)の界面検出装置は、検出対象となる透光度
に差のある流状体の二層の或す界面を検出するものであ
って、 所定の周波数で変調された変調光を出力し、投光されて
、検査対象を通過した変調光を受光し、 受光された光のレベル変化により界面を検出するように
したこと、 を特徴とするものである。
0 The interface detection device according to claim (8) detects an interface between two layers of a fluid to be detected that have different light transmittances, and uses modulated light modulated at a predetermined frequency. The present invention is characterized in that the modulated light that is projected and passed through the inspection object is received, and the interface is detected based on a change in the level of the received light.

[作用] 請求項(1)の界面検出装置においては、一対のガイド
パイプは、透光性を有し、所定の間隔をあけて配設され
る。変調光駆動回路は、変調信号を出力し、発光手段を
変調駆動する。受光手段は、両ガイドパイプおよび検査
対象を介し、一方のガイドパイプ内方から他方のガイド
パイプ内方に投光された変調光を受光する。変調光受光
回路は、受光手段の出力レベルをみて界面を検出する。
[Function] In the interface detection device according to claim (1), the pair of guide pipes have translucency and are arranged at a predetermined interval. The modulated light drive circuit outputs a modulation signal to modulate and drive the light emitting means. The light receiving means receives modulated light projected from inside one guide pipe to inside the other guide pipe via both guide pipes and the object to be inspected. The modulated light receiving circuit detects the interface by looking at the output level of the light receiving means.

したがって、基準層または比較層の比重や、インピーダ
ンスが変化した場合であっても、基準層および比較層の
透光度には影響がないので、界面を確実に検出すること
ができる。同様に、基準層と比較層との比重の差や、イ
ンピーダンスの差があまりない場合においても、界面を
確実に検出することができる。
Therefore, even if the specific gravity or impedance of the reference layer or comparison layer changes, the translucency of the reference layer and comparison layer is not affected, so the interface can be reliably detected. Similarly, even when there is not much difference in specific gravity or impedance between the reference layer and the comparison layer, the interface can be reliably detected.

しかも、発光手段が変調駆動されるので、発光手段から
投光される変調光の強度を強くすることができる。耐熱
性、耐腐食性、耐付着性、耐防塵性、等を考慮するとき
に、ガイドパイプに透光性があまり良くない材料、例え
ばFEPを使用しなければならない場合や、検査対象の
透光度があまり良くないもの同士の界面を検出する必要
がある場合であっても、強度の強い変調光は、これらの
ガイドパイプや、検査対象を透過することができる。し
たがって、これらの場合においても、界面を容易に検出
することができる。
Moreover, since the light emitting means is modulated and driven, the intensity of the modulated light projected from the light emitting means can be increased. When considering heat resistance, corrosion resistance, adhesion resistance, dust resistance, etc., it may be necessary to use a material with poor translucency for the guide pipe, such as FEP, or the translucency of the object to be inspected. Even when it is necessary to detect an interface between two objects with low intensity, the highly intense modulated light can pass through these guide pipes and the object to be inspected. Therefore, even in these cases, the interface can be easily detected.

また、変調光を用いているのでS/Nを高くすることが
でき、外乱光等のノイズに強くすることができる。
Furthermore, since modulated light is used, the S/N ratio can be increased, and the system can be made resistant to noise such as disturbance light.

請求項(4)の界面検出装置においては、移動手段は、
発光手段および受光手段の両ガイドパイプ間における光
軸を一体的に移動させる。変調光受光演算回路は、受光
手段の出力レベルと、界面に対応した予め定められた基
準出力レベルとの差を求め、求められた差に応じて、差
がなくなるように移動手段を駆動させる。
In the interface detection device according to claim (4), the moving means includes:
The optical axis between the guide pipes of the light emitting means and the light receiving means is integrally moved. The modulated light reception calculation circuit determines the difference between the output level of the light receiving means and a predetermined reference output level corresponding to the interface, and drives the moving means according to the determined difference so that the difference disappears.

したがって、基準層または比較層の比重や、インピーダ
ンスが変化した場合であっても、基準層および比較層の
透光度には影響がないので、界面を確実に検出すること
ができる。同様に、基準層と比較層との比重の差や、イ
ンピーダンスの差があまりない場合においても、界面を
確実に検出することができる。また、発光手段および受
光手段が界面に追随して移動し、界面を検出することが
できる。
Therefore, even if the specific gravity or impedance of the reference layer or comparison layer changes, the translucency of the reference layer and comparison layer is not affected, so the interface can be reliably detected. Similarly, even when there is not much difference in specific gravity or impedance between the reference layer and the comparison layer, the interface can be reliably detected. Further, the light emitting means and the light receiving means can move to follow the interface and detect the interface.

しかも、発光手段が変調駆動されるので、発光手段から
投光される変調光の強度を強くすることができる。耐熱
性、耐腐食性、耐付着性、耐防塵性、等を考慮するとき
に、ガイドパイプに透光性があまり良くない材料、例え
ばFEPを使用しな3 ければならない場合や、検査対象の透光度があまり良く
ないもの同士の界面を検出する必要がある場合であって
も、強度の強い変調光は、これらのガイドパイプや、検
査対象を透過することができる。したがって、これらの
場合においても、界面を容易に検出することができる。
Moreover, since the light emitting means is modulated and driven, the intensity of the modulated light projected from the light emitting means can be increased. When considering heat resistance, corrosion resistance, adhesion resistance, dust resistance, etc., there may be cases where the guide pipe must be made of a material with poor translucency, such as FEP3, or the material to be inspected. Even when it is necessary to detect an interface between objects that have poor light transmittance, strong modulated light can pass through these guide pipes and the object to be inspected. Therefore, even in these cases, the interface can be easily detected.

また、変調光を用いているのでS/Nを高くすることが
でき、外乱光等のノイズに強くすることができる。
Furthermore, since modulated light is used, the S/N ratio can be increased, and the system can be made resistant to noise such as disturbance light.

請求項(5)の界面検出装置においては、請求項(4)
のものにさらに、前記界面の位置を指示する指示手段を
含む。
In the interface detection device of claim (5), claim (4)
The method further includes indicating means for indicating the position of the interface.

したがって、界面の位置を容易に知ることができる。Therefore, the position of the interface can be easily known.

請求項(2)または(6)の界面検出装置においては、
請求項(1)または(4)もしくは(5)のものにおい
て、変調光出力回路および変調光受光回路または変調光
出力回路および変調光受光演算回路は、ガイドパイプ外
に設けられる。
In the interface detection device according to claim (2) or (6),
In the device according to claim (1), (4), or (5), the modulated light output circuit and the modulated light receiving circuit or the modulated light output circuit and the modulated light receiving calculation circuit are provided outside the guide pipe.

したがって、検査対象が高温または低温であり 14− ても、検査対象の温度に影響されることなく変調光出力
回路および変調光受光回路または変調光出力回路および
変調光受光演算回路が確実に動作することができる。
Therefore, even if the test target is at a high or low temperature, the modulated light output circuit and the modulated light receiver circuit or the modulated light output circuit and the modulated light receiver calculation circuit operate reliably without being affected by the temperature of the test target. be able to.

請求項(3)または(7)の界面検出装置においては、
請求項(1)または(4)もしくは(5)のものにおい
て、発光手段、受光手段、変調光出力回路および変調光
受光回路または発光手段、受光手段、変調光出力回路お
よび変調光受光演算回路は、ガイドパイプ外に設けられ
る。
In the interface detection device according to claim (3) or (7),
In claim (1), (4) or (5), the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the modulated light receiving circuit, or the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the modulated light receiving calculation circuit are , installed outside the guide pipe.

したがって、検査対象が高温または低温であっても、検
査対象の温度に影響されることなく発光手段、受光手段
、変調光出力回路および変調光受光回路または発光手段
、受光手段、変調光出力回路および変調光受光演算回路
が確実に動作することができる。
Therefore, even if the test target is high or low temperature, the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the modulated light receiving circuit or the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the The modulated light reception calculation circuit can operate reliably.

請求項(8)の界面検出装置は、検出対象となる透光度
に差のある流状体の二層の成す界面を検出するものであ
る。この装置では、所定の周波数で変調された変調光が
出力される。投光されて、検査対象を通過した変調光は
、受光される。受光された光のレベル変化により界面が
検出される。
The interface detection device according to claim 8 detects an interface between two layers of fluid having different light transmittances to be detected. This device outputs modulated light modulated at a predetermined frequency. The modulated light that is projected and passes through the inspection target is received. The interface is detected by a change in the level of the received light.

したがって、二層の比重や、インピーダンスが変化した
場合であっても、二層の透光度には影響がないので、界
面を確実に検出することができる。
Therefore, even if the specific gravity or impedance of the two layers changes, the translucency of the two layers is not affected, so the interface can be reliably detected.

同様に、二層の比重の差や、インピーダンスの差があま
りない場合においても、界面を確実に検出することがで
きる。
Similarly, even if there is not much difference in specific gravity or impedance between the two layers, the interface can be reliably detected.

しかも、投光手段から変調光が発光されるので、投光手
段から投光される変調光の強度を強くすることができる
。検査対象の透光度があまり良くないもの同士の界面を
検出する必要がある場合であっても、強度の強い変調光
は、この検査対象を透過することができる。したがって
、これらの場合においても、界面を容易に検出すること
ができる。
Moreover, since modulated light is emitted from the light projecting means, the intensity of the modulated light projected from the light projecting means can be increased. Even when it is necessary to detect an interface between objects to be inspected whose light transmittance is not very good, the highly intense modulated light can be transmitted through the objects to be inspected. Therefore, even in these cases, the interface can be easily detected.

また、変調光を用いているのでS/Nを高くすることが
でき、外乱光等のノイズに強くすることができる。
Furthermore, since modulated light is used, the S/N ratio can be increased, and the system can be made resistant to noise such as disturbance light.

[実施例] 以下図面によって、本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の界面検出装置であり、第2
図はレベル検出プローブ部12の詳細を示す図であり、
第3図はレベル検出アンプ部14の回路図である。
FIG. 1 shows an interface detection device according to an embodiment of the present invention.
The figure is a diagram showing details of the level detection probe section 12,
FIG. 3 is a circuit diagram of the level detection amplifier section 14.

貯留槽2内には、検出対象となる基準層である上層4と
、比較層である下層6とが貯留されている。この上層4
と、下層6とのなす界面8が、界面検出装置110によ
って検出される。なお、この実施例では、上層4および
下層6両者とも透光性を有するが、上層4の方が下層6
より透光性がよく、上層4が液体で、下層6が沈澱物の
場合の界面8を検出するものとして説明する。
In the storage tank 2, an upper layer 4, which is a reference layer to be detected, and a lower layer 6, which is a comparison layer, are stored. This upper layer 4
The interface 8 formed between the upper layer and the lower layer 6 is detected by the interface detection device 110. In this embodiment, both the upper layer 4 and the lower layer 6 have translucency, but the upper layer 4 is more transparent than the lower layer 6.
The description will be made on the assumption that the interface 8 has better translucency, and the upper layer 4 is a liquid and the lower layer 6 is a precipitate.

界面検出装置10は、貯留槽2に設けられ貯留槽2内の
界面8を検出するレベル検出プローブ部12と、貯留槽
2外(例えば遠隔)に設けられるレベル検出アンプ部1
4とを備える。
The interface detection device 10 includes a level detection probe unit 12 provided in the storage tank 2 to detect an interface 8 within the storage tank 2, and a level detection amplifier unit 1 provided outside the storage tank 2 (for example, remotely).
4.

第2図にレベル検出プローブ部12の詳細を示す。FIG. 2 shows details of the level detection probe section 12.

レベル検出プローブ部12のフランジ2oには、孔2゜
a、20bが設けられる。ガイドパイプ22.24は、
0リング26がはめられ、孔20a、20bを通って貯
 17 − 音種2内に一定間隔をあけて鉛直に挿入される。
The flange 2o of the level detection probe section 12 is provided with holes 2a and 20b. The guide pipes 22 and 24 are
The O-ring 26 is fitted and inserted vertically into the storage 17-note type 2 through the holes 20a, 20b at regular intervals.

ガイドパイプ22.24は、界面8を検出する範囲をカ
バーする長さのものが用いられる。ガイドパイプ22.
24は、略円筒状であり、その上端部は開口しており、
その下端部は密封される。ガイドパイプ22.24は、
例えばポリ テトラ フルオロエチレン(いわゆるテフ
ロン)系のPFAや、FEPが用いられ、透光性を有す
る。ただし、これらのPFAやFEPは、半透明であり
、あまり透光性の良いものではない。このガイドパイプ
22.24は、耐熱杜、耐腐食性、耐付着性等について
良好な特性を有する。
The guide pipes 22 and 24 are long enough to cover the range in which the interface 8 is to be detected. Guide pipe 22.
24 is approximately cylindrical, and its upper end is open;
Its lower end is sealed. The guide pipes 22 and 24 are
For example, polytetrafluoroethylene (so-called Teflon)-based PFA or FEP is used and has translucency. However, these PFA and FEP are semitransparent and do not have very good light transmittance. The guide pipes 22 and 24 have good properties in terms of heat resistance, corrosion resistance, adhesion resistance, and the like.

ガイドパイプ22.24内には、保持パイプ28.30
がそれぞれ嵌挿される。保持パイプ28.30は、例え
ば、5US304からなる。保持パイプ28.30は、
界面8を検出する範囲をカバーする長さのものが用いら
れる。保持パイプ28.30の先端には、保持器32.
34がそれぞれ固着される。保持器32゜34は、例え
ば、FRPからなる。保持器32.34の側面には、発
光手段としてのレーザー光を出力す8 − る発光ダイオード36および受光手段としてのフォトダ
イオード38がそれぞれ固着される。なお、発光ダイオ
ード36は、複数のスペクトル成分を出力する通常の発
光ダイオードであってもよい。保持パイプ28.30の
長さと、向きとは、発光ダイオード36およびフォトダ
イオード38の光軸が一致するように調整される。発光
ダイオード36およびフォトダイオード38の光軸が一
致すると、ガイドパイプ22.24および保持パイプ2
8.30は、締め付はネジ40.42でそれぞれ固定さ
れる。
Inside the guide pipe 22.24 is a holding pipe 28.30.
are inserted respectively. The holding pipe 28.30 consists of 5US304, for example. The holding pipe 28.30 is
A length that covers the range in which the interface 8 is detected is used. At the tip of the holding pipe 28.30, there is a retainer 32.
34 are fixed respectively. The cages 32 and 34 are made of, for example, FRP. A light emitting diode 36 that outputs a laser beam as a light emitting means and a photodiode 38 as a light receiving means are respectively fixed to the side surfaces of the holders 32 and 34. Note that the light emitting diode 36 may be a normal light emitting diode that outputs a plurality of spectral components. The length and orientation of the holding pipes 28, 30 are adjusted so that the optical axes of the light emitting diode 36 and the photodiode 38 coincide. When the optical axes of the light emitting diode 36 and the photodiode 38 coincide, the guide pipe 22, 24 and the holding pipe 2
8.30 are fastened with screws 40.42, respectively.

フランジ20には、ケースカバー44が設けられる。A case cover 44 is provided on the flange 20.

ケースカバー44には、端子板46が設けられる。発光
ダイオード36のリード端子36aは、高周波ケーブル
48の下端に接続される。高周波ケーブル48の上端は
、端子板46の入力ターミナル50に接続される。フォ
トダイオード38のリード端子38aは、高周波ケーブ
ル52の下端に接続される。高周波ケーブル52の上端
は、端子板46の出力ターミナル54に接続される。
A terminal plate 46 is provided on the case cover 44 . A lead terminal 36a of the light emitting diode 36 is connected to the lower end of a high frequency cable 48. The upper end of the high frequency cable 48 is connected to an input terminal 50 of the terminal board 46. A lead terminal 38a of the photodiode 38 is connected to the lower end of the high frequency cable 52. The upper end of the high frequency cable 52 is connected to an output terminal 54 of the terminal board 46.

貯留槽2の上部に設けられたフランジ56と、レベル検
出プローブ部12のフランジ20とは、ボルト締めによ
って固着される。発光ダイオード36およびフォトダイ
オード38の光軸は、界面8を検出すべき位置に固定的
に、しかも、界面8に平行に配置される。ガイドパイプ
22.24とフランジ20とは、0リング26で気密的
に接続される。
The flange 56 provided on the upper part of the storage tank 2 and the flange 20 of the level detection probe section 12 are fixed by bolting. The optical axes of the light emitting diode 36 and the photodiode 38 are fixedly arranged at a position where the interface 8 is to be detected, and are arranged parallel to the interface 8. The guide pipes 22, 24 and the flange 20 are airtightly connected by an O-ring 26.

ガイドパイプ22.24とフランジ20とがOリング2
6で気密的に接続され、フランジ56とフランジ20と
がボルト締めによって固着されているので、貯留槽2内
と、貯留槽2の外部とは、通気的に遮断される。また、
ガイドパイプ22.24の先端が密封されているので、
ガイドパイプ22.24内には検出対象物は入ってこな
い。
Guide pipe 22, 24 and flange 20 are O-ring 2
6, and the flange 56 and the flange 20 are fixed by bolting, so that the inside of the storage tank 2 and the outside of the storage tank 2 are cut off from each other in terms of ventilation. Also,
Since the tips of the guide pipes 22 and 24 are sealed,
No object to be detected enters the guide pipes 22,24.

したがって、検査対象物が腐食性を有する場合や、検査
対象物から有害なガスが発生する場合においても、検査
対象物やガスがガイドパイプ22゜24内入り込んだり
、貯留槽2外に出ることはない。
Therefore, even if the object to be inspected is corrosive or harmful gas is generated from the object to be inspected, the object to be inspected or the gas will not enter the guide pipes 22 and 24 or come out of the storage tank 2. do not have.

第3図に、レベル検出アンプ部14の回路図を示す。レ
ベル検出アンプ部14は、ケーシング60内に設けられ
た変調光駆動回路62および変調光受光回路64、なら
びにケーシング60に設けられた端子板66を備える。
FIG. 3 shows a circuit diagram of the level detection amplifier section 14. The level detection amplifier unit 14 includes a modulated light driving circuit 62 and a modulated light receiving circuit 64 provided inside the casing 60 , and a terminal plate 66 provided in the casing 60 .

変調光駆動回路62は、パルス発生回路68と、増幅回
路70とを備える。パルス発生回路68は、例えば第4
図(1)に示すように、20kHzのパルス信号を出力
する。このパルス信号のデユーティ比は、発光ダイオー
ド36が点灯している時間が少なくなるように設定され
る。このパルス信号は、増幅回路70で増幅される。こ
の増幅率は、発光ダイオード36の発光時における定格
の範囲内で順電流が多くなるように設定される。増幅回
路70で増幅されたパルス信号は、端子板66の出力タ
ーミナル72に与えられる。
The modulated light drive circuit 62 includes a pulse generation circuit 68 and an amplifier circuit 70. The pulse generation circuit 68 is, for example, a fourth
As shown in Figure (1), a 20kHz pulse signal is output. The duty ratio of this pulse signal is set so that the time during which the light emitting diode 36 is lit is shortened. This pulse signal is amplified by an amplifier circuit 70. This amplification factor is set so that the forward current increases within the rated range when the light emitting diode 36 emits light. The pulse signal amplified by the amplifier circuit 70 is applied to the output terminal 72 of the terminal plate 66.

変調光受光回路64は、バンドパスフィルタ74と、増
幅回路76と、ダイオード78.80からなる整流回路
82と、リレードライバ用のトランジスタ84と、リレ
ー86とを備える。バンドパスフィルタ74は、端子板
66の入力ターミナル88に入力された信号の特定の周
波数成分、例えば20kHzのみの信号を通す。したが
って、バンドパスフィルタ74は、外乱1 − 光をフォトダイオード38が受光した場合にフォトダイ
オード38の出力するパルス信号に含まれるノイズを除
去する。増幅回路76は、バンドパスフィルタ74を通
った特定の周波数成分の信号を適当な増幅率で増幅する
。整流回路82は、バンドパスフィルタ74を通り、適
当に増幅された特定の周波数成分である交流信号を直流
に変換する。トランジスタ84のベースには、整流回路
82の出力が)えられる。トランジスタ84のエミッタ
は、接地される。
The modulated light receiving circuit 64 includes a bandpass filter 74, an amplifier circuit 76, a rectifier circuit 82 made up of diodes 78 and 80, a relay driver transistor 84, and a relay 86. The bandpass filter 74 passes only a specific frequency component of the signal input to the input terminal 88 of the terminal board 66, for example, a signal of 20 kHz. Therefore, the bandpass filter 74 removes noise included in the pulse signal output from the photodiode 38 when the photodiode 38 receives disturbance 1 - light. The amplification circuit 76 amplifies the signal of a specific frequency component that has passed through the bandpass filter 74 with an appropriate amplification factor. The rectifier circuit 82 converts the AC signal, which is a specific frequency component that has been appropriately amplified through the band-pass filter 74, into DC. The output of the rectifier circuit 82 is applied to the base of the transistor 84. The emitter of transistor 84 is grounded.

トランジスタ84のコレクタには、リレー86のリレー
コイル90を介して、直流電圧十Bが印加される。
A DC voltage of 1 B is applied to the collector of the transistor 84 via the relay coil 90 of the relay 86 .

リレー86のリレーコイル90が励磁されている場合に
は、リレー86のリレースイッチ92の共通接点92c
が個別接点92aに導通する。リレーコイル90が消磁
されている場合には、リレースイッチ92の共通接点9
2cが個別接点92bに導通する。個別接点92a、 
92bおよび共通接点92cは、端子板66の接続ター
ミナル94a、94b、94cにそれぞれ接続される。
When the relay coil 90 of the relay 86 is energized, the common contact 92c of the relay switch 92 of the relay 86
conducts to the individual contact 92a. When the relay coil 90 is demagnetized, the common contact 9 of the relay switch 92
2c is electrically connected to the individual contact 92b. Individual contact 92a,
92b and common contact 92c are connected to connection terminals 94a, 94b, and 94c of terminal board 66, respectively.

接続ターミナル94 a 、 94 b 、 94 c
には、リレースイッチ92のスイッチング態様に応答し
て2 動作する警報ランプ、警報ブザーや、モータ等のアクチ
ュエータ等の負荷(図示せず)が接続される。
Connection terminals 94a, 94b, 94c
A load (not shown) such as an alarm lamp, an alarm buzzer, an actuator such as a motor, etc., which operate in response to the switching mode of the relay switch 92, is connected to.

レベル検出プローブ部12の端子板46の入力ターミナ
ル50と、レベル検出アンプ部14の端子板66の出力
ターミナル72との間には、高周波ケーブル96が配線
される。また、レベル検出プローブ部12の端子板46
の出力ターミナル54と、レベル検出アンプ部14の端
子板66の入力ターミナル88との間には、高周波ケー
ブル98が配線される。
A high frequency cable 96 is wired between the input terminal 50 of the terminal board 46 of the level detection probe section 12 and the output terminal 72 of the terminal board 66 of the level detection amplifier section 14. In addition, the terminal plate 46 of the level detection probe section 12
A high frequency cable 98 is wired between the output terminal 54 of and the input terminal 88 of the terminal board 66 of the level detection amplifier section 14.

このように構成された界面検出装置10においては、発
光ダイオード36は、高周波ケーブル48.96を介し
て変調光駆動回路62の出力によって変調駆動され、所
定の強さの変調されたレーザ光を出力する。ここで、第
5図に一般的な発光ダイオードの光出力−順電流特性を
示す。第5図から理解されるように、発光ダイオードを
パルス駆動すると(第5図のライン党、)、発光ダイオ
ードを直流駆動した場合(第5図のライン2□)に比べ
て順電流を十分に流すことができる(約10倍以上)。
In the interface detection device 10 configured in this way, the light emitting diode 36 is modulated and driven by the output of the modulated light drive circuit 62 via the high frequency cable 48.96, and outputs a modulated laser beam of a predetermined intensity. do. Here, FIG. 5 shows the optical output-forward current characteristics of a general light emitting diode. As can be understood from Fig. 5, when the light-emitting diode is driven in pulses (line 2 in Fig. 5), the forward current is sufficiently increased compared to when the light-emitting diode is driven with direct current (line 2□ in Fig. 5). can be washed away (approximately 10 times more).

したがって、発光ダイオード36から出力されたレーザ
光の強度は、強い。したがって、ガイドパイプ22.2
4の透光度が低くても、発光ダイオード36から出力さ
れたレーザー光は、減衰されるがガイドパイプ22.2
4を通る。また、検査対象物の透明度が低くても、発光
ダイオード36から出力されたレーザー光は、減衰され
るがこの検査対象物を通る。しかも、パルス発生回路6
8から出力されるパルス信号のデユーティ比が小さく設
定されている。
Therefore, the intensity of the laser light output from the light emitting diode 36 is strong. Therefore, the guide pipe 22.2
Even if the light transmittance of the guide pipe 22.2 is low, the laser light output from the light emitting diode 36 is attenuated.
Pass through 4. Furthermore, even if the object to be inspected has low transparency, the laser light output from the light emitting diode 36 passes through the object, although it is attenuated. Moreover, the pulse generation circuit 6
The duty ratio of the pulse signal output from 8 is set small.

したがって、さらに発光ダイオード36に類16流を十
分に流すことができ、発光ダイオード36からの出力を
大きくすることができる。また、変調光を用いているの
でS/Nを高くすることができ、外乱光等のノイズに強
くすることができる。この発光ダイオード36から出力
されたレーザ光は、ガイドパイプ22、検出対象となる
液体およびガイドパイプ24を介して、フォトダイオー
ド38に与えられる。
Therefore, a sufficient amount of the 16th current can be passed through the light emitting diode 36, and the output from the light emitting diode 36 can be increased. Furthermore, since modulated light is used, the S/N ratio can be increased, and the system can be made resistant to noise such as disturbance light. The laser light output from the light emitting diode 36 is given to the photodiode 38 via the guide pipe 22, the liquid to be detected, and the guide pipe 24.

フォトダイオード38は、変調されたレーザ光の受光量
に応じた電圧を高周波ケーブル52.98を介して変調
光受光回路64のバンドパスフィルタ74に出力する。
The photodiode 38 outputs a voltage corresponding to the amount of received modulated laser light to the bandpass filter 74 of the modulated light receiving circuit 64 via the high frequency cable 52.98.

なお、フォトダイオード38には、受光量と出力電圧に
直線性のあるものを用いることが好ましい。直線性がな
い場合には、補正回路等により補正して直線性を得るよ
うにすればよい。
Note that it is preferable to use a photodiode 38 that has linearity between the amount of received light and the output voltage. If there is no linearity, it may be corrected using a correction circuit or the like to obtain linearity.

一定の距離、−定の投光量の下では、検出対象物の透明
度によって、第6図に示すように、フォトダイオード3
8の受光量が増減、すなわち、フォトダイオード38の
出力電圧が増減する。したがって、検出対象物の界面8
が透明度の変化点に存在するので、フォトダイオード3
8の受光量の変化点、すなわち、フォトダイオード38
の出力電圧の変化点を検出することによって、界面8を
検出することができる。
At a certain distance and under a certain amount of light, depending on the transparency of the object to be detected, the photodiode 3
The amount of light received by photodiode 8 increases or decreases, that is, the output voltage of photodiode 38 increases or decreases. Therefore, the interface 8 of the detection target
exists at the point where the transparency changes, so the photodiode 3
8, the change point of the amount of received light, that is, the photodiode 38
The interface 8 can be detected by detecting the point of change in the output voltage.

ここで、上層4が下層6より透明度が高く、発光ダイオ
ード36およびフォトダイオード38の光軸が上層4に
ある場合の発光ダイオード36の点灯時のフォトダイオ
ード38の受光量をLa、このときのフォトダイオード
38の出力電圧をVaとする。
Here, when the upper layer 4 has higher transparency than the lower layer 6 and the optical axes of the light emitting diode 36 and photodiode 38 are on the upper layer 4, the amount of light received by the photodiode 38 when the light emitting diode 36 is turned on is La, and the amount of light received by the photodiode 38 at this time is La. Let the output voltage of the diode 38 be Va.

また、光軸が下層6にある場合の発光ダイオード5 36の点灯時のフォトダイオード38の受光量をLb。In addition, when the optical axis is in the lower layer 6, the light emitting diode 5 The amount of light received by the photodiode 38 when 36 is turned on is Lb.

このときのフォトダイオード38からの出力電圧をvb
とする。
The output voltage from the photodiode 38 at this time is vb
shall be.

沈澱物が溜って、界面8が、第7図の■〜■に示すよう
に、発光ダイオード36およびフォトダイオード38の
光軸の下方から上方に上昇した場合には、フォトダイオ
ード38の受光ff1L、出力電圧Vは、第8図に示す
ように、上層4における受光量La(出力電圧Va)か
ら下層6における受光量Lb(出力電圧vb)に傾斜を
持って変化する。
When the precipitate accumulates and the interface 8 rises from below to above the optical axes of the light emitting diode 36 and the photodiode 38, as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the output voltage V changes with a slope from the amount of light received La in the upper layer 4 (output voltage Va) to the amount of light received Lb in the lower layer 6 (output voltage vb).

したがって、フォトダイオード38の上層4における出
力電圧Vaと、下層6における出力電圧vbの中間の電
圧Eは、界面8を表わす。
Therefore, a voltage E intermediate between the output voltage Va at the upper layer 4 and the output voltage vb at the lower layer 6 of the photodiode 38 represents the interface 8.

ここで、電圧Eは、 である。この電圧Eによって、界面8を検出することが
できる。
Here, the voltage E is as follows. This voltage E allows the interface 8 to be detected.

界面8が発光ダイオード36とフォトダイオード38と
のなす光軸の下方にある場合(第7図の■)6 には、上層4の透明度が高い。この場合のフォトダイオ
ード38の受光量は、発光ダイオード36の点灯時には
L aである。したがって、フォトダイオード38から
は、第4図(2)のm、〜m3に示すように、受光時に
おけるレベルの高い出力電圧Vaのパルス信号が出力さ
れる。フォトダイオード38に入光された外乱光による
ノイズ成分は、バンドパスフィルタ74によって除去さ
れる(第4図(3))。
When the interface 8 is located below the optical axis formed by the light emitting diode 36 and the photodiode 38 (■ in FIG. 7), the upper layer 4 has high transparency. In this case, the amount of light received by the photodiode 38 is La when the light emitting diode 36 is turned on. Therefore, the photodiode 38 outputs a pulse signal having a high output voltage Va when receiving light, as shown at m and m3 in FIG. 4(2). Noise components due to the disturbance light incident on the photodiode 38 are removed by the bandpass filter 74 (FIG. 4(3)).

整流回路82は、第4図(4)のOlに示すように、レ
ベルの高い直流信号を出力する。この直流信号は、トラ
ンジスタ84のベース−エミッタ間電圧■。より高い。
The rectifier circuit 82 outputs a high-level DC signal, as shown by Ol in FIG. 4 (4). This DC signal is the base-emitter voltage of the transistor 84. taller than.

したがって、トランジスタ84が導通する。Therefore, transistor 84 becomes conductive.

これによって、リレー86のリレーコイル90が励磁さ
れる。したがって、リレースイッチ92の共通接点92
cが個別接点92aに導通する。
As a result, the relay coil 90 of the relay 86 is energized. Therefore, the common contact 92 of the relay switch 92
c is electrically connected to the individual contact 92a.

界面8が上昇して、界面8が発光ダイオード36とフォ
トダイオード38とのなす光軸に一致した場合(第7図
の■)には、上層4と下層6との中間に透明度が低下す
る。この場合のフォトダイオード38の受光量は、低下
し、発光ダイオード36の点灯時には(La+Lb)/
2である。したがって、フォトダイオード38からは、
第4図(2)のp、〜I)sに示すように、レベルの低
下した電圧Eのパルス信号が出力される。これによって
、整流回路82の出力は、低下し、第4図(4)の02
に示すように、トランジスタ84のベース−エミッタ間
電圧VIL!より低いレベルになる。整流回路82の出
力電圧がトランジスタ84のベース−エミッタ間電圧V
BEより低いレベルになると、トランジスタ84が遮断
する。
When the interface 8 rises and coincides with the optical axis formed by the light emitting diode 36 and the photodiode 38 (■ in FIG. 7), the transparency decreases to an intermediate level between the upper layer 4 and the lower layer 6. In this case, the amount of light received by the photodiode 38 decreases, and when the light emitting diode 36 is turned on, it becomes (La+Lb)/
It is 2. Therefore, from the photodiode 38,
As shown at p, to I)s in FIG. 4(2), a pulse signal of voltage E whose level has been reduced is output. As a result, the output of the rectifier circuit 82 decreases, and the output of the rectifier circuit 82 decreases to 02 in FIG.
As shown in , the base-emitter voltage VIL! of transistor 84 is VIL! be at a lower level. The output voltage of the rectifier circuit 82 is the base-emitter voltage V of the transistor 84.
At a level below BE, transistor 84 turns off.

これによって、リレー86のリレーコイル90が消磁さ
れる。したがって、リレースイッチ92のスイッチング
態様が変わり、共通接点92cが個別接点92aから離
反して個別接点92bに導通する。
This demagnetizes the relay coil 90 of the relay 86. Therefore, the switching mode of the relay switch 92 changes, and the common contact 92c separates from the individual contact 92a and becomes conductive to the individual contact 92b.

界面8がさらに−1−昇して、界面8が発光ダイオード
36とフォトダイオード38とのなす光軸より」二昇し
た場合(第7図の■)には、下層6の透明度に低下する
。したがって、フォトダイオード38の出力は、第4図
(2)のr、〜r3に示すように、さらに低下したレベ
ルの電圧vbになる。したがって、整流回路82は、第
4図(4)の08に示すように、レベルの低下した直流
信号を出力する。この直流信号は、トランジスタ84の
ベース−エミッタ間電圧■。より低い。したがって、ト
ランジスタ84は遮断したままである。これによって、
リレースイッチ92のスイッチング態様が共通接点92
cと個別接点92bとが導通したままに維持される。
When the interface 8 further rises by -1- and rises by 2'' from the optical axis formed by the light emitting diode 36 and the photodiode 38 (■ in FIG. 7), the transparency decreases to that of the lower layer 6. Therefore, the output of the photodiode 38 becomes a voltage vb at a further lowered level, as shown at r, to r3 in FIG. 4(2). Therefore, the rectifier circuit 82 outputs a DC signal with a reduced level, as shown at 08 in FIG. 4(4). This DC signal is the base-emitter voltage of the transistor 84. lower. Therefore, transistor 84 remains cut off. by this,
The switching mode of the relay switch 92 is the common contact 92
c and the individual contact 92b remain electrically connected.

この実施例では、界面8が発光ダイオード36およびフ
ォトダイオード38の光軸の下方にある場合には、接続
ターミナル94a、94c間が導通し、接続ターミナル
94b、94c間が遮断する。したがって、接続ターミ
ナル94a、94c間に接続された負荷は能動化され、
接続ターミナル94 b 、 94 c間に接続された
負荷は不能動化される。界面8が発光ダイオード36お
よびフォトダイオード38の光軸と一致した場合や、上
方にある場合には、接続ターミナル94b、94c間が
導通し、接続ターミナル94a、94c間が遮断する。
In this embodiment, when the interface 8 is below the optical axis of the light emitting diode 36 and the photodiode 38, the connection terminals 94a and 94c are electrically connected, and the connection terminals 94b and 94c are electrically disconnected. Therefore, the load connected between the connection terminals 94a, 94c is activated,
The load connected between the connection terminals 94b, 94c is disabled. When the interface 8 is aligned with the optical axis of the light emitting diode 36 and the photodiode 38, or when it is located above, the connection terminals 94b and 94c are electrically connected, and the connection terminals 94a and 94c are electrically disconnected.

したがって、接続ターミナル94 b 、 94 c間
に接続された負荷は能動化され、接続ターミナル94 
a 、 94 c間に接続された負荷は不能動化される
。これによって、界面8を検出す9− ることができる。
Therefore, the load connected between the connection terminals 94 b and 94 c is activated and the load connected between the connection terminals 94 b and 94 c is activated.
The load connected between a, 94c is disabled. This allows the interface 8 to be detected.

なお、変調光出力回路62および変調光受光回路64が
ガイドパイプ22.24および貯留槽2外に設けられて
いるので、検査対象が高温または低温であっても、検査
対象の温度に影響されることなく変調光出力回路62お
よび変調光受光回路64が確実に動作することができる
Note that since the modulated light output circuit 62 and the modulated light receiving circuit 64 are provided outside the guide pipes 22 and 24 and the storage tank 2, they are not affected by the temperature of the test target even if the test target is high or low temperature. The modulated light output circuit 62 and the modulated light receiving circuit 64 can operate reliably without any interference.

上述した第1図〜第3図の実施例では、レベル検出プロ
ーブ部12を貯留層2の上部から設けるようにしたが、
本発明の他の実施例として第9図に示すように、レベル
検出プローブ部12を貯留層2の横部等、他の部位に設
けて界面検出装置10aを構成するようにしてもよい。
In the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 described above, the level detection probe section 12 is provided from the upper part of the reservoir layer 2, but
As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the level detection probe section 12 may be provided at another location, such as the side of the reservoir layer 2, to form an interface detection device 10a.

第1O図および第11図は本発明の他の実施例の一部を
示す図であり、第1図〜第3図の実施例に対応する部分
には同一の参照符を付す。
FIGS. 1O and 11 are diagrams showing parts of other embodiments of the present invention, and parts corresponding to the embodiments of FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals.

この実施例で注目すべきは、高周波ケーブル48゜52
、96.98に代えて光ファイバーケーブル102.1
04、106.108が用いられ、端子板46の入力タ
ーミナル50および出力ターミナル54に代えて光コネ
ク30− タ110.112がそれぞれ用いられ、端子板66の出
力ターミナル72および入力ターミナル88に代えて光
コネクタ114.116がそれぞれ用いられ、発光ダイ
オード36、フォトダイオード38がケーシング60内
に設けられて、界面検出装置10bが構成されることで
ある。
What should be noted in this example is that the high frequency cable is 48°52
, 96.98 in place of fiber optic cable 102.1
04, 106, 108 are used, optical connectors 110, 112 are used in place of the input terminal 50 and output terminal 54 of the terminal board 46, respectively, and optical connectors 110, 112 are used in place of the output terminal 72 and input terminal 88 of the terminal board 66. Optical connectors 114 and 116 are used, respectively, and a light emitting diode 36 and a photodiode 38 are provided in the casing 60 to configure the interface detection device 10b.

この実施例では、発光ダイオード36から出力された変
調光は、光ファイバーケーブル106.102を介して
伝送され、光ファイバーケーブル102の端面102a
から投光される。この端面102aから投光された変調
光は、ガイドパイプ22.24および検出対象物を介し
て光ファイバーケーブル104の端面104aで受光さ
れる。この端面104で受光された変調光は、光ファイ
バーケーブル104.108を介して、フォトダイオー
ド38に伝送される。
In this embodiment, the modulated light output from the light emitting diode 36 is transmitted through the fiber optic cable 106.102 and the end face 102a of the fiber optic cable 102.
Light is projected from. The modulated light projected from this end surface 102a is received by the end surface 104a of the optical fiber cable 104 via the guide pipe 22.24 and the object to be detected. The modulated light received by this end face 104 is transmitted to the photodiode 38 via optical fiber cables 104 and 108.

ここで、−膜内な発光ダイオード、フォトダイオードの
定格温度は、−30〜125℃である。また、温度−光
出力特性は、第12図に示すように高温になるほど出力
が低下する。
Here, the rated temperature of the light emitting diode and photodiode within the film is -30 to 125°C. Further, as for the temperature-light output characteristic, as shown in FIG. 12, the output decreases as the temperature increases.

この実施例では、発光ダイオード36およびフォトダイ
オード38は、貯留槽2およびガイドパイプ22、24
外のケーシング60に設けられている。
In this embodiment, the light emitting diode 36 and photodiode 38 are connected to the reservoir 2 and the guide pipes 22, 24.
It is provided in the outer casing 60.

したがって、この実施例では検査対象の温度に発光ダイ
オード36.フォトダイオード38も影響されることが
ない。また、これによって、フォトダイオード38から
高出力の変調光を出力することができる。
Therefore, in this embodiment, the light emitting diode 36. Photodiode 38 is also not affected. Furthermore, this allows the photodiode 38 to output high-output modulated light.

第13図は本発明の他の実施例を示す図であり、第1図
〜第3図の実施例と対応する部分には同一の参照符を付
す。この実施例で注目すべきは、発光ダイオード36、
フォトダイオード38が界面8に追随して移動し、界面
8が界面検出装置10cによって検出され、この界面8
の位置が指示されることである。
FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and parts corresponding to those in the embodiment of FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals. What should be noted in this embodiment is the light emitting diode 36,
The photodiode 38 moves to follow the interface 8, and the interface 8 is detected by the interface detection device 10c.
The position of is indicated.

この界面検出装置10cは、界面8の位置を指示する指
示手段としての指示計210.211と、サーボモータ
212と、サーボモータ212の回転に従って発光ダイ
オード36およびフォトダイオード38を一体的に移動
させ、界面8に追随させるとともに、指示計210.2
11に界面8を指示させるためのリンク機構213と、
サーボモータ212を駆動する変調光受光演算回路21
4とをさらに備える。なお、サーボモータ212と、リ
ンク機構213とは、移動手段を構成する。
This interface detection device 10c includes an indicator 210, 211 as an indicating means for indicating the position of the interface 8, a servo motor 212, and a light emitting diode 36 and a photodiode 38 that integrally move according to the rotation of the servo motor 212. In addition to following the interface 8, the indicator 210.2
a link mechanism 213 for causing the interface 8 to point to the interface 8;
Modulated light reception calculation circuit 21 that drives the servo motor 212
4. Note that the servo motor 212 and the link mechanism 213 constitute a moving means.

レベル検出アンプ部14においては、整流回路82の出
力は、変調光受光演算回路214に与えられる。
In the level detection amplifier section 14, the output of the rectifier circuit 82 is given to a modulated light reception calculation circuit 214.

変調光受光演算回路214は、直流/交流変換回路24
1と、増幅器242と、バイアス電圧を印加するための
可変抵抗243とを備える。整流回路82の出力は、直
流/交流変換回路241に与えられる。可変抵抗243
に印加される電圧−Bは、−Eに分圧されて直流/交流
変換回路241に与えられる。この分圧されたバイアス
電圧−Eは、界面8を表わす電圧、すなわち、発光ダイ
オード36およびフォトダイオード38の光軸が界面8
にある場合の整流回路82の出力を打ち消すものである
。したがって、第14図に示すように、直流/交流変換
回路241に入力される電圧rOJが界面8を表わし、
界面8を中心として士の電圧を直流/交流変換回路24
1に入力することができる。直流/交流変換回路24−
33= lは、直流電圧を交流電圧に変換する。直流/交流変換
回路241は、入力電圧が「+」の場合には、交流出力
の位相を進ませる。入力電圧が「−」の場合には、交流
出力の位相を遅らせる。直流/交流変換回路241の出
力は、増幅器242に与えられ、増幅される。増幅器2
42によって増幅された出力は、端子板66のターミナ
ル246を介して、サーボモータ212の検出コイル2
12bに与えられる。
The modulated light reception calculation circuit 214 is a DC/AC conversion circuit 24
1, an amplifier 242, and a variable resistor 243 for applying a bias voltage. The output of the rectifier circuit 82 is given to a DC/AC conversion circuit 241. variable resistance 243
The voltage -B applied to is divided into voltage -E and applied to the DC/AC conversion circuit 241. This divided bias voltage -E is a voltage representing the interface 8, that is, the optical axis of the light emitting diode 36 and the photodiode 38 is at the interface 8.
This cancels out the output of the rectifier circuit 82 in the case of . Therefore, as shown in FIG. 14, the voltage rOJ input to the DC/AC conversion circuit 241 represents the interface 8,
The DC/AC conversion circuit 24 converts the voltage between the interface 8 and the
1 can be entered. DC/AC conversion circuit 24-
33=l converts DC voltage to AC voltage. The DC/AC conversion circuit 241 advances the phase of the AC output when the input voltage is "+". When the input voltage is "-", the phase of the AC output is delayed. The output of the DC/AC conversion circuit 241 is given to an amplifier 242 and amplified. amplifier 2
The output amplified by 42 is sent to the detection coil 2 of the servo motor 212 via the terminal 246 of the terminal board 66.
12b.

レベル検出プローブ部12において、保持器32に固着
された発光ダイオード36および保持器34に固着され
たフォトダイオード38は、長さの等しくなるように伸
縮される高周波ケーブル48.52の下端に上下に移動
自在に吊される。高周波ケーブル48゜17の上端は、
ドラム218に巻掛けられる。したがって、ドラム21
8の回転に従って、発光ダイオード36およびフォトダ
イオード38は、界面8を検出する範囲にわたって上下
に一体的に移動する。
In the level detection probe section 12, the light emitting diode 36 fixed to the holder 32 and the photodiode 38 fixed to the holder 34 are connected vertically to the lower ends of the high frequency cables 48 and 52, which are expanded and contracted to have equal lengths. Hanging freely and movably. The upper end of the high frequency cable 48°17 is
It is wound around the drum 218. Therefore, drum 21
8, the light emitting diode 36 and the photodiode 38 integrally move up and down over the range in which the interface 8 is detected.

発光ダイオード36は、高周波ケーブル48.96およ
びスリップリング225を介して、変調光出力回路62
によって変調駆動され、所定の強さの変調光4− を出力する。フォトダイオード38は、変調光の受光量
に応じた電圧を高周波ケーブル52.98およびスリッ
プリング225を介して変調光受光演算回路214のバ
ンドパスフィルタ74に出力する。
The light emitting diode 36 is connected to the modulated light output circuit 62 via the high frequency cable 48.96 and the slip ring 225.
It is modulated and driven by , and outputs modulated light 4- with a predetermined intensity. The photodiode 38 outputs a voltage corresponding to the amount of received modulated light to the bandpass filter 74 of the modulated light reception calculation circuit 214 via the high frequency cable 52.98 and the slip ring 225.

指示計210は、文字盤226と、指針227とを備え
る。指針227は、ギア228に同軸で、ギア228の
回転に従って回転する。文字盤226は、ギア228に
同軸に固定的に設けられる。
The indicator 210 includes a dial 226 and a pointer 227. The pointer 227 is coaxial with the gear 228 and rotates as the gear 228 rotates. The dial 226 is coaxially and fixedly provided to the gear 228.

指示計211は、ギア228に同軸なポテンショメータ
229と、電圧/電流変換器230と、指示器231と
を備える。ポテンショメータ229には、直流電圧が印
加される。ポテンショメータ229の可動接点229a
は、ギア228の回転に従って摺動する。可動接点22
9aからの出力は、電圧/電流変換器230によって電
流に変換され、遠隔に設けられた電流計で構成された指
示器231に与えられる。したがって、遠隔において、
指示器231を見ることによって、界面8の位置を知る
ことができる。
The indicator 211 includes a potentiometer 229 coaxial with the gear 228, a voltage/current converter 230, and an indicator 231. A DC voltage is applied to the potentiometer 229. Movable contact 229a of potentiometer 229
slides according to the rotation of gear 228. Movable contact 22
The output from 9a is converted into a current by a voltage/current converter 230, and is provided to an indicator 231 consisting of a remotely located ammeter. Therefore, remotely,
By looking at the indicator 231, the position of the interface 8 can be known.

サーボモータ212は、駆動コイル212aと、検出コ
イル212bとを備える。駆動コイル212aには、コ
ンデンサ32を介して、交流電源33の交流電力が供給
される。検出コイル212bには、変調光受光演算回路
214の交流出力が与えられる。変調光受光演算回路2
14から与えられた出力の位相が、駆動コイル212a
の電圧の位相より進んでいる場合には、サーボモータ2
12は矢符234に示すように正回転する。変調光受光
演算回路214から与えられた出力の位相が、駆動コイ
ル212aの電圧の(、+、、相より遅れている場合に
は、サーボモータ212は矢符234とは反対方向に逆
回転する。
The servo motor 212 includes a drive coil 212a and a detection coil 212b. AC power from an AC power source 33 is supplied to the drive coil 212a via the capacitor 32. The alternating current output of the modulated light reception calculation circuit 214 is given to the detection coil 212b. Modulated light reception calculation circuit 2
14 is the phase of the output given from drive coil 212a.
If the phase of the voltage is ahead of that of servo motor 2,
12 rotates in the normal direction as shown by arrow 234. If the phase of the output given from the modulated light reception calculation circuit 214 lags behind the phase of the voltage of the drive coil 212a, the servo motor 212 rotates in the opposite direction to the arrow 234. .

リンク機構213は、サーボモータ212の回転軸に設
けられるギア235と、ギア235に係合するギア23
6と、ギア236に同軸に設けられたドラム218、ス
リップリング225およびギア237と、ギア237に
係合するギア228と、ドラムに巻掛けられ、発光ダイ
オード36およびフォトダイオード38をそれぞれ吊り
下げる高周波ケーブル48.52とを備える。
The link mechanism 213 includes a gear 235 provided on the rotating shaft of the servo motor 212 and a gear 23 that engages with the gear 235.
6, a drum 218 provided coaxially with the gear 236, a slip ring 225, a gear 237, a gear 228 that engages with the gear 237, and a high frequency wave that is wound around the drum and suspends the light emitting diode 36 and the photodiode 38, respectively. and cables 48 and 52.

サーボモータ212が回転すると、ギア236は減速さ
れて回転する。ギア236の回転によって、ドラム21
8およびギア237が回転する。ドラム218が回転す
ると、高周波ケーブル48.52は伸縮する。これによ
って、発光ダイオード36およびフォトダイオード38
は、ガイドパイプ22.24内を上下に一体的に移動す
る。また、ギア237が回転すると、ギア228は減速
されて回転する。これによって、指針227およびポテ
ンショメータ229の可動接点229aが回転する。
When the servo motor 212 rotates, the gear 236 rotates at a reduced speed. By the rotation of the gear 236, the drum 21
8 and gear 237 rotate. As the drum 218 rotates, the high frequency cables 48,52 expand and contract. As a result, the light emitting diode 36 and the photodiode 38
move up and down integrally within the guide pipes 22,24. Further, when the gear 237 rotates, the gear 228 rotates while being decelerated. This causes the pointer 227 and the movable contact 229a of the potentiometer 229 to rotate.

このように構成された界面検出装置10cにおいて、発
光ダイオード36およびフォトダイオード38が界面8
の上部にある場合、例えば下層6が排出されて界面8が
下降した場合には、フォトダイオード38の出力電圧は
、Vaである。したがって、直流/交流変換回路241
に入力される電圧は、Va−Eであり、「+」である。
In the interface detection device 10c configured in this way, the light emitting diode 36 and the photodiode 38 are connected to the interface 8.
For example, when the lower layer 6 is ejected and the interface 8 is lowered, the output voltage of the photodiode 38 is Va. Therefore, the DC/AC conversion circuit 241
The voltage input to is Va-E, which is "+".

これによって、直流/交流変換回路241の出力の位相
が進む。したがって、サーボモータ212は、矢符23
4に示すように、正回転する。これによって、発光ダイ
オード36およびフォトダイオ−+:38は、一体向に
下降する。また、指示計210の指針227が矢符23
8に示すように回転するとともに、指示器231の指針
231a7 が下降する。
As a result, the phase of the output of the DC/AC conversion circuit 241 advances. Therefore, the servo motor 212
As shown in 4, it rotates in the forward direction. As a result, the light emitting diode 36 and the photodiode +:38 move down in one direction. Also, the pointer 227 of the indicator 210 is set to the arrow 23.
As the indicator 231 rotates as shown in 8, the pointer 231a7 of the indicator 231 descends.

発光ダイオード36およびフォトダイオード38が界面
8に到達すると、フォトダイオード38の出力が低下し
、VaからEになる。したがって、直流/交流変換回路
241に入力される電圧はE−Eであり、rOJである
。これによって、直流/交流変換回路241の出力の位
相の進みがなくなるとともに、出力が「0」となる。し
たがって、サーボモータ212は回転を停止する。また
、指示計210の指針227が回転を停止して界面8の
位置を指示するとともに、指示器231の指針231a
が下降を停止して界面8の位置を指示する。
When the light emitting diode 36 and the photodiode 38 reach the interface 8, the output of the photodiode 38 decreases from Va to E. Therefore, the voltage input to the DC/AC conversion circuit 241 is EE and rOJ. As a result, the phase advance of the output of the DC/AC conversion circuit 241 is eliminated, and the output becomes "0". Therefore, servo motor 212 stops rotating. Further, the pointer 227 of the indicator 210 stops rotating and indicates the position of the interface 8, and the pointer 231a of the indicator 231
stops descending and indicates the position of the interface 8.

発光ダイオード36およびフォトダイオード38が界面
8の下部にある場合、例えば下層6が溜って界面8が上
昇した場合には、フォトダイオード38の出力電圧は、
Vbである。したがって、直流/交流変換回路241に
入力される電圧は、Vb−Eであり、「−」である。こ
れによって、直流/交流変換回路241の出力の位相が
遅れる。したがって、サーボモータ212は、矢符23
4の反対方向に逆 38− 回転する。これによって、発光ダイオード36およびフ
ォトダイオード38は、一体向に上昇する。また、指示
計210の指針227が矢符238の反対方向に回転す
るとともに、指示器231の指針231 aが上昇する
When the light emitting diode 36 and the photodiode 38 are located below the interface 8, for example, when the lower layer 6 accumulates and the interface 8 rises, the output voltage of the photodiode 38 is
Vb. Therefore, the voltage input to the DC/AC conversion circuit 241 is Vb-E, which is "-". As a result, the phase of the output of the DC/AC conversion circuit 241 is delayed. Therefore, the servo motor 212
38- Rotate in the opposite direction of 4. As a result, the light emitting diode 36 and the photodiode 38 rise in one direction. Further, the pointer 227 of the indicator 210 rotates in the opposite direction of the arrow 238, and the pointer 231a of the indicator 231 rises.

発光ダイオード36およびフォトダイオード38が界面
8に到達すると、フォトダイオード38の出力が上昇し
、vbからEになる。したがって、直流/交流変換回路
241に入力される電圧は、「0」である。これによっ
て、直流/交流変換回路241の出力の位相の進みがな
くなるとともに、出力がrOJとなる。したがって、サ
ーボモータ212は回転を停止する。また、指示計21
0の指針227が回転を停止して界面8の位置を指示す
るとともに、指示器231の指針231aが上昇を停止
して界面8の位置を指示する。
When the light emitting diode 36 and the photodiode 38 reach the interface 8, the output of the photodiode 38 increases from vb to E. Therefore, the voltage input to the DC/AC conversion circuit 241 is "0". As a result, the phase advance of the output of the DC/AC conversion circuit 241 is eliminated, and the output becomes rOJ. Therefore, servo motor 212 stops rotating. In addition, the indicator 21
The zero pointer 227 stops rotating and indicates the position of the interface 8, and the pointer 231a of the indicator 231 stops rising and indicates the position of the interface 8.

このようにして、界面8が検出されるとともに、界面8
の位置が指示される。また、界面8の変動に追随して、
発光ダイオード36、フォトダイオード38が界面8に
追随し、界面8の位置が連続的に指示される。
In this way, the interface 8 is detected and the interface 8
The location of is indicated. Also, following the fluctuation of the interface 8,
A light emitting diode 36 and a photodiode 38 follow the interface 8, and the position of the interface 8 is continuously indicated.

なお、第13図の実施例では、ガイドパイプ22゜24
内に発光ダイオード36およびフォトダイオード38を
設け、高周波ケーブル48.52.96.98を用いる
ようにしているが、本発明の他の実施例として、第1O
図および第11図の実施例と同様に、高周波ケーブル4
8.52.96.98に代えて光ファイバーケーブル1
02.104.106.108を用い、発光ダイオード
36およびフォトダイオード38をケーシング60内に
設けて、界面検出装置を構成するようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 13, the guide pipe 22°24
A light emitting diode 36 and a photodiode 38 are provided in the interior, and a high frequency cable 48.52.96.98 is used.
Similar to the embodiment shown in FIGS. and 11, the high frequency cable 4
Fiber optic cable 1 instead of 8.52.96.98
02.104.106.108, the light emitting diode 36 and the photodiode 38 may be provided in the casing 60 to constitute an interface detection device.

また、本発明の他の実施例として、ガイドパイプ22.
24をなくして界面検出装置を構成するようにしてもよ
い。
Further, as another embodiment of the present invention, the guide pipe 22.
24 may be omitted to configure the interface detection device.

また、受光手段、発光手段をフォトダイオード、発光ダ
イオードとして説明したが、フォトトランジスタ等の他
の受光手段、発光手段を用いるようにしてもよい。
Further, although the light receiving means and the light emitting means are described as photodiodes and light emitting diodes, other light receiving means and light emitting means such as a phototransistor may be used.

また、変調光出力回路、変調光受光回路、変調光受光演
算回路を他の回路で構成するようにしてもよい。
Further, the modulated light output circuit, the modulated light receiving circuit, and the modulated light receiving calculation circuit may be configured with other circuits.

なお、上述の実施例では基準層および比較層を液体およ
び沈澱物として説明したが、気体、粉体等の流状体にお
いても実施することができる。
In addition, in the above-mentioned example, the reference layer and the comparison layer were explained as a liquid and a precipitate, but it can also be implemented in a fluid body such as a gas or powder.

[発明の効果1 以上のように、請求項(1)の界面検出装置においては
、一対のガイドパイプは、透光性を有し、所定の間隔を
あけて配設される。変調光駆動回路は、変調信号を出力
し、発光手段を変調駆動する。
[Effect 1 of the Invention As described above, in the interface detection device according to claim (1), the pair of guide pipes have translucency and are arranged at a predetermined interval. The modulated light drive circuit outputs a modulation signal to modulate and drive the light emitting means.

受光手段は、両ガイドパイプおよび検査対象を介し、一
方のガイドパイプ内方から他方のガイドパイプ内方に投
光された変調光を受光する。変調光受光回路は、受光手
段の出力レベルをみて界面を検出する。
The light receiving means receives modulated light projected from inside one guide pipe to inside the other guide pipe via both guide pipes and the object to be inspected. The modulated light receiving circuit detects the interface by looking at the output level of the light receiving means.

したがって、基準層または比較層の比重や、インピーダ
ンスが変化した場合であっても、基準層および比較層の
透光度には影響がないので、界面を確実に検出すること
ができる。同様に、基準層と比較層との比重の差や、イ
ンピーダンスの差があまりない場合においても、界面を
確実に検出す41− ることかできる。
Therefore, even if the specific gravity or impedance of the reference layer or comparison layer changes, the translucency of the reference layer and comparison layer is not affected, so the interface can be reliably detected. Similarly, even if there is not much difference in specific gravity or impedance between the reference layer and the comparison layer, it is possible to reliably detect the interface.

しかも、発光手段が変調駆動されるので、発光手段から
投光される変調光の強度を強くすることができる。耐熱
性、耐腐食性、耐付着性、耐防塵性、等を考慮するとき
に、ガイドパイプに透光性があまり良くない材料、例え
ばFEPを使用しなければならない場合や、検査対象の
透光度があまり良くないもの同士の界面を検出する必要
がある場合であっても、強度の強い変調光は、これらの
ガイドパイプや、検査対象を透過することができる。し
たがって、これらの場合においても、界面を容易に検出
することができる。
Moreover, since the light emitting means is modulated and driven, the intensity of the modulated light projected from the light emitting means can be increased. When considering heat resistance, corrosion resistance, adhesion resistance, dust resistance, etc., it may be necessary to use a material with poor translucency for the guide pipe, such as FEP, or the translucency of the object to be inspected. Even when it is necessary to detect an interface between two objects with low intensity, the highly intense modulated light can pass through these guide pipes and the object to be inspected. Therefore, even in these cases, the interface can be easily detected.

請求項(4)の界面検出装置においては、移動手段は、
発光手段および受光手段の両ガイドパイプ間における光
軸を一体的に移動させる。変調光受光演算回路は、受光
手段の出力レベルと、界面に対応した予め定められた基
準出力レベルとの差を求め、求められた差に応じて、差
がなくなるように移動手段を駆動させる。
In the interface detection device according to claim (4), the moving means includes:
The optical axis between the guide pipes of the light emitting means and the light receiving means is integrally moved. The modulated light reception calculation circuit determines the difference between the output level of the light receiving means and a predetermined reference output level corresponding to the interface, and drives the moving means according to the determined difference so that the difference disappears.

したがって、基準層または比較層の比重や、イ42− ンピーダンスが変化した場合であっても、基準層および
比較層の透光度には影響がないので、界面を確実に検出
することができる。同様に、基準層と比較層との比重の
差や、インピーダンスの差があまりない場合においても
、界面を確実に検出することができる。また、発光手段
および受光手段が界面に追随して移動し、界面を検出す
ることができる。
Therefore, even if the specific gravity or impedance of the reference layer or comparison layer changes, the translucency of the reference layer or comparison layer is not affected, so that the interface can be reliably detected. Similarly, even when there is not much difference in specific gravity or impedance between the reference layer and the comparison layer, the interface can be reliably detected. Further, the light emitting means and the light receiving means can move to follow the interface and detect the interface.

しかも、発光手段が変調駆動されるので、発光手段から
投光される変調光の強度を強くすることができる。耐熱
性、耐腐食性、耐付着性、耐防塵性、等を考慮するとき
に、ガイドパイプに透光性があまり良くない祠料、例え
ばFEPを使用しなければならない場合や、検査対象の
透光度があまり良くないもの同士の界面を検出する必要
がある場合であっても、強度の強い変調光は、これらの
ガイドパイプや、検査対象を透過することができる。し
たがって、これらの場合においても、界面を容易に検出
することができる。
Moreover, since the light emitting means is modulated and driven, the intensity of the modulated light projected from the light emitting means can be increased. When considering heat resistance, corrosion resistance, adhesion resistance, dust resistance, etc., it may be necessary to use abrasive materials with poor translucency for the guide pipe, such as FEP, or Even when it is necessary to detect an interface between objects whose luminous intensity is not very good, the strong modulated light can pass through these guide pipes and the inspection object. Therefore, even in these cases, the interface can be easily detected.

請求項(5)の界面検出装置においては、請求項(4)
のものにさらに、前記界面の位置を指示する指示手段を
含む。
In the interface detection device of claim (5), claim (4)
The method further includes indicating means for indicating the position of the interface.

したがって、界面の位置を容易に知ることができる。Therefore, the position of the interface can be easily known.

請求項(2)または(6)の界面検出装置においては、
請求項(1)または(4)もしくは(5)のものにおい
て、変調光出力回路および変調光受光回路または変調光
出力回路および変調光受光演算回路は、ガイドパイプ外
に設けられる。
In the interface detection device according to claim (2) or (6),
In the device according to claim (1), (4), or (5), the modulated light output circuit and the modulated light receiving circuit or the modulated light output circuit and the modulated light receiving calculation circuit are provided outside the guide pipe.

したがって、検査対象が高温または低温であっても、検
査対象の温度に影響されることなく変調光出力回路およ
び変調光受光回路または変調光出力回路および変調光受
光演算回路が確実に動作することができる。
Therefore, even if the test target is high or low temperature, the modulated light output circuit and the modulated light receiver circuit or the modulated light output circuit and the modulated light receiver calculation circuit can operate reliably without being affected by the temperature of the test target. can.

請求項(3)または(7)の界面検出装置においては、
請求項(1)または(4)もしくは(5)のものにおい
て、発光手段、受光手段、変調光出力回路および変調光
受光回路または発光手段、受光手段、変調光出力回路お
よび変調光受光演算回路は、ガイドパイプ外に設けられ
る。
In the interface detection device according to claim (3) or (7),
In claim (1), (4) or (5), the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the modulated light receiving circuit, or the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the modulated light receiving calculation circuit are , installed outside the guide pipe.

したがって、検査対象が高温または低温であっても、検
査対象の温度に影響されることなく発光手段、受光手段
、変調光出力回路および変調光受光回路または発光手段
、受光手段、変調光出力回路および変調光受光演算回路
が確実に動作することができる。
Therefore, even if the test target is high or low temperature, the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the modulated light receiving circuit or the light emitting means, the light receiving means, the modulated light output circuit and the The modulated light reception calculation circuit can operate reliably.

請求項(8)の界面検出装置は、検出対象となる透光度
に差のある流状体の二層の成す界面を検出するものであ
る。この装置では、所定の周波数で変調された変調光が
出力される。投光されて、検査対象を通過した変調光は
、受光される。受光された光のレベル変化により界面が
検出される。
The interface detection device according to claim 8 detects an interface between two layers of fluid having different light transmittances to be detected. This device outputs modulated light modulated at a predetermined frequency. The modulated light that is projected and passes through the inspection target is received. The interface is detected by a change in the level of the received light.

したがって、二層の比重や、インピーダンスが変化した
場合であっても、二層の透光度には影響がないので、界
面を確実に検出することができる。
Therefore, even if the specific gravity or impedance of the two layers changes, the translucency of the two layers is not affected, so the interface can be reliably detected.

同様に、二層の比重の差や、インピーダンスの差があま
りない場合においても、界面を確実に検出することがで
きる。
Similarly, even if there is not much difference in specific gravity or impedance between the two layers, the interface can be reliably detected.

しかも、投光手段から変調光が発光されるので、投光手
段から投光される変調光の強度を強くする5 ことができる。検査対象の透光度があまり良くないもの
同士の界面を検出する必要がある場合であっても、強度
の強い変調光は、この検査対象を透過することかできる
。したがって、これらの場合においても、界面を容易に
検出することができる。
Moreover, since modulated light is emitted from the light projecting means, the intensity of the modulated light projected from the light projecting means can be increased. Even when it is necessary to detect an interface between objects to be inspected whose light transmittance is not very good, the highly intense modulated light can be transmitted through the objects to be inspected. Therefore, even in these cases, the interface can be easily detected.

また、変調光を用いているのでS/Nを高くすることか
でき、外乱光等のノイズに強くすることができる。
Furthermore, since modulated light is used, the S/N ratio can be increased, and the system can be made resistant to noise such as disturbance light.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の界面検出装置であり、第2
図はレベル検出プローブ部の詳細を示す図であり、第3
図はレベル検出アンプ部14の回路図であり、第4図は
変調光出力回路および変調光受光回路の動作を説明する
ための波形図、第5図は発光ダイオードを直流駆動した
場合とパルス変調駆動した場合の電流−出力特性を示す
図であり、第6図は検出対象物の透明度と受光素子の受
光量・出力電圧との関係を示す図であり、第7図は光軸
の上下に界面が変動した状態を示す図であり、第キ図は
そのときのフォトダイオードの受光量6 (出力電圧)と光軸から界面までの距離との関係を示す
図であり、第9図は本発明の他の実施例の一部を示す図
であり、第10図および第11図は本発明の他の実施例
のレベル検出プローブ部およびレベル検出アンプ部をそ
れぞれ示す図であり、第12図は発光ダイオード36の
相対出力−周囲温度特性を示す図であり、第13図は本
発明の他の実施例を示す図であり、第14図はバイアス
電圧を印加した場合の界面からの距離と電圧/電流変換
器に入力される電圧との関係を示す図である。 2・・・貯留槽 4・・・上層 6・・・下層 8・・・界面 10、10b 、 10c −・・界面検出装置22、
24・・・ガイドパイプ 36・・・発光ダイオード 38・・・フォトダイオード 48、52.96.98・・・高周波ケーブル62・・
・変調光出力回路 64・・・変調光受光回路 102、104.106.108・・・光ファイバーケ
ーブル210、211・・・指示計 212・・・サーボモータ 213・・・リンク機構 214・・・変調光受光演算回路 特開平3 146825 (14) 第 2 図 ■ 36二 発η乙夕゛イオートパ 第 6 図 骨光量し く出力電圧■) 序發貴文寸象1勿の夫契日月度 第 図 第10 図 閣ニー1と22乱111旺と2暫旧1[」8面 (光軸) 界面までの距高座
FIG. 1 shows an interface detection device according to an embodiment of the present invention.
The figure is a diagram showing details of the level detection probe section, and the third
The figure is a circuit diagram of the level detection amplifier unit 14, Figure 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the modulated light output circuit and the modulated light receiver circuit, and Figure 5 is a diagram showing the case where the light emitting diode is driven with direct current and the case where the pulse modulation is performed. FIG. 6 is a diagram showing the current-output characteristics when driven; FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the transparency of the object to be detected and the amount of light received by the light-receiving element/output voltage; FIG. This is a diagram showing the state in which the interface has changed. Figure K is a diagram showing the relationship between the amount of light received by the photodiode 6 (output voltage) and the distance from the optical axis to the interface at that time, and Figure 9 is the diagram shown in this figure. 10 and 11 are diagrams showing a level detection probe section and a level detection amplifier section, respectively, of another embodiment of the invention, and FIG. 12 is a diagram showing a part of another embodiment of the invention. is a diagram showing the relative output vs. ambient temperature characteristics of the light emitting diode 36, FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a diagram showing the distance from the interface when a bias voltage is applied. It is a figure showing the relationship with the voltage input into a voltage/current converter. 2...Storage tank 4...Upper layer 6...Lower layer 8...Interface 10, 10b, 10c -...Interface detection device 22,
24...Guide pipe 36...Light emitting diode 38...Photodiode 48, 52.96.98...High frequency cable 62...
- Modulated light output circuit 64... Modulated light receiving circuit 102, 104.106.108... Optical fiber cable 210, 211... Indicator 212... Servo motor 213... Link mechanism 214... Modulation Light receiving calculation circuit JP-A-3 146825 (14) Fig. 2 ■ 362 Emitting power and output voltage ■) Introduction Cabinet 1 and 22 Ran 111 O and 2 Interchange 1 [''8 plane (optical axis) Distance to interface

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)検出対象となる透光度に差のある流状体の基準層
と比較層との二層の成す界面を検出する界面検出装置で
あって、 透光性を有し、所定の間隔をあけて配設される一対のガ
イドパイプと、 発光手段と、 変調信号を出力し、発光手段を変調駆動する変調光駆動
回路と、 両ガイドパイプおよび検査対象を介し、一方のガイドパ
イプ内方から他方のガイドパイプ内方に投光された変調
光を受光する受光手段と、 受光手段の出力レベルをみて界面を検出する変調光受光
回路と、 を含むことを特徴とする界面検出装置。
(1) An interface detection device that detects an interface between two layers of a fluid to be detected, a reference layer and a comparison layer, which have different light transmittances, and which has light transmittance and is arranged at a predetermined interval. a pair of guide pipes arranged with a gap between them; a light emitting means; a modulated light drive circuit that outputs a modulation signal and modulates and drives the light emitting means; An interface detection device comprising: a light receiving means for receiving modulated light projected inward from the other guide pipe; and a modulated light receiving circuit for detecting an interface by checking the output level of the light receiving means.
(2)前記一方のガイドパイプに発光手段を、かつ、前
記他方のガイドパイプに受光手段を光軸を一致させて予
め定められた固定位置に内挿し、 ガイドパイプ外に変調光出力回路および変調光受光回路
を設け、 変調光出力回路の出力と発光手段との間ならびに変調光
受光回路の入力と受光手段との間を高周波ケーブルで電
気的に接続したことを特徴とする請求項(1)の界面検
出装置。
(2) A light emitting means is inserted into the one guide pipe, and a light receiving means is inserted into the other guide pipe at a predetermined fixed position with their optical axes aligned, and a modulated light output circuit and a modulating light output circuit are installed outside the guide pipe. Claim (1) characterized in that a light receiving circuit is provided, and a high frequency cable is electrically connected between the output of the modulated light output circuit and the light emitting means and between the input of the modulated light receiving circuit and the light receiving means. interface detection device.
(3)前記ガイドパイプ外に発光手段、受光手段、変調
光出力回路および変調光受光回路を設けるとともに、 発光手段から出力された変調光を前記一方のガイドパイ
プ内の予め定められた固定位置まで伝送して投光すると
ともに、他方のガイドパイプ内の光軸の一致する予め定
められた固定位置で受光した変調光を受光手段まで伝送
する光ファイバーケーブルを設けたことを特徴とする請
求項(1)の界面検出装置。
(3) A light emitting means, a light receiving means, a modulated light output circuit, and a modulated light receiving circuit are provided outside the guide pipe, and the modulated light output from the light emitting means is delivered to a predetermined fixed position within the one guide pipe. Claim (1) characterized in that an optical fiber cable is provided for transmitting and projecting light and transmitting modulated light received at a predetermined fixed position in the other guide pipe where the optical axes coincide to the light receiving means. ) interface detection device.
(4)検出対象となる透光度に差のある流状体の基準層
と比較層との二層の成す界面を検出する界面検出装置で
あって、 透光性を有し、界面を検出する範囲にわたって所定の間
隔をあけて配設される一対のガイドパイプと、 発光手段と、 変調信号を出力し、発光手段を変調駆動する変調光駆動
回路と、 両ガイドパイプおよび検査対象を介し、一方のガイドパ
イプ内方から他方のガイドパイプ内方に投光された変調
光を受光する受光手段と、 発光手段および受光手段の両ガイドパイプ間における光
軸を一体的に移動させる移動手段と、受光手段の出力レ
ベルと、界面に対応した予め定められた基準出力レベル
との差を求め、求められた差に応じて、差がなくなるよ
うに移動手段を駆動させる変調光受光演算回路と、 を含み、 基準層における場合と、比較層における場合との受光手
段の出力レベルを予め測定しておき、受光手段の出力レ
ベルによって界面を検出することを特徴とする界面検出
装置。
(4) An interface detection device that detects an interface between two layers of a fluid to be detected, a reference layer and a comparison layer, which have different light transmittances, and which has light transmittance and detects the interface. a pair of guide pipes disposed at a predetermined interval over a range to be inspected; a light emitting means; a modulated light drive circuit that outputs a modulation signal and modulates and drives the light emitting means; a light receiving means for receiving modulated light projected from the inside of one guide pipe to the inside of the other guide pipe; a moving means for integrally moving an optical axis between both the guide pipes of the light emitting means and the light receiving means; a modulated light reception calculation circuit that determines the difference between the output level of the light receiving means and a predetermined reference output level corresponding to the interface, and drives the moving means so that the difference disappears according to the determined difference; An interface detection device comprising: measuring an output level of a light receiving means in advance in a reference layer and a comparison layer, and detecting an interface based on the output level of the light receiving means.
(5)前記界面の位置を指示する指示手段を含むことを
特徴とする請求項(4)の界面検出装置。
(5) The interface detection device according to claim (4), further comprising instruction means for indicating the position of the interface.
(6)前記一方のガイドパイプに発光手段を、かつ、前
記他方のガイドパイプに受光手段を光軸を一致させて移
動自在に内挿し、 ガイドパイプ外に変調光出力回路および変調光受光演算
回路を設け、 変調光出力回路の出力と発光手段との間ならびに変調光
受光演算回路の入力と受光手段との間を高周波ケーブル
で電気的に接続したことを特徴とする請求項(4)また
は(5)の界面検出装置。
(6) A light emitting means is inserted into the one guide pipe, a light receiving means is movably inserted into the other guide pipe with their optical axes aligned, and a modulated light output circuit and a modulated light reception calculation circuit are provided outside the guide pipe. Claim (4) or (4), characterized in that the output of the modulated light output circuit and the light emitting means and the input of the modulated light reception calculation circuit and the light receiving means are electrically connected by high frequency cables. 5) Interface detection device.
(7)前記ガイドパイプ外に発光手段、受光手段、変調
光出力回路および変調光受光演算回路を設けるとともに
、 発光手段から出力された変調光を前記一方のガイドパイ
プ内に移動自在に伝送して投光するとともに、光軸を一
致して他方のガイドパイプ内で移動自在に受光した変調
光を受光手段まで伝送する光ファイバーケーブルを設け
たことを特徴とする請求項(4)または(5)の界面検
出装置。
(7) A light emitting means, a light receiving means, a modulated light output circuit, and a modulated light receiving calculation circuit are provided outside the guide pipe, and the modulated light outputted from the light emitting means is movably transmitted into the one guide pipe. Claim (4) or (5), characterized in that an optical fiber cable is provided for projecting light and transmitting the modulated light received movably within the other guide pipe to the light receiving means with the optical axes aligned. Interface detection device.
(8)検出対象となる透光度に差のある流状体の二層の
成す界面を検出する界面検出装置であって、所定の周波
数で変調された変調光を出力し、投光されて、検査対象
を通過した変調光を受光し、 受光された光のレベル変化により界面を検出するように
したこと を特徴とする界面検出装置。
(8) An interface detection device that detects an interface formed by two layers of a fluid with different light transmittances, which outputs modulated light modulated at a predetermined frequency, and An interface detection device, characterized in that it receives modulated light that has passed through an object to be inspected, and detects an interface based on a change in the level of the received light.
JP28593189A 1989-10-31 1989-10-31 Interface detector Pending JPH03146825A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016099339A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Optical impedance modulation for fuel quantity measurement

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JPS475101U (en) * 1971-02-06 1972-09-14
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