JPH03170028A - レベル計 - 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） 本発明はサイロなどの貯槽に入っている粉粒体やタンク
に入っている液体の表面レベルが所定のレベル以上か否
かを光学的に検知するレベル計に関する． （従来技術） 従来，サイロなどの貯槽に入っている粉粒体の表面レベ
ルが所定のレベル以上か否かを検知するのにレベル計か
用いられている。従来、知られているレベル計を大別す
ると、機械式のものと’＋ｈ気式のものとかあり、前名
は貯槽内に腕または板などの部材を出し、この部材が粉
粒体から受ける抵抗を利用してリミットスイッチやマイ
クロスイッチを作動させる方式であり、後者は粉粒体の
位ｎや物性の変化による静電容驕や振動などの物理量の
変化を電気的に検出する方式である。

機械式レベル計は粉粒体に対して力を働かせたり、粉粒
体の力を受けるためこの部分の破損事故が多い。特に粉
粒体の抵抗力を受ける場合は粉粒体の種舶やレベルによ
りその領か極端に異なることか多いため、正確なレベル
検知か困難てある。

電気式レベル計は粉粒体の物性値か小さく、粉粒体の位
置の変化による物理槍の変化が小さいので電気ト１路上
の処理でそれを補っている。中でもよく利用されている
のが、粉粒体を絶縁物とみて貯槽内に設けた棒状電極と
貯槽壁との間の静電容ち１″の変化を検出する静電容量
式であり、このレベル計は粉粒体に接する電極部分を抵
抗の少ない形状にすることにより粉粒体の流れによる破
損を防ぐことができるが、粉粒体の種類や性状（たとえ
ば含水率の多寡）によって回じレベルでも静電容ｉ４値
か異なってしまい、正確なレベル検知ができない．その
ために、粉粒体の種類や性状、使用環境などに応じて常
に調整する必要があり、多数の貯槽に設置する場合は保
守、調整が煩わしいという問題がある。

さらに光を利用したレベル計も知られている．この種の
レベル計は発光部と受光部を一直線に並べて配置してお
き、途中にある粉体や腋体などの被測定物によって光が
遮断されることを利用するものであるが、この場合は被
測定物である粉体が存在せず途中に粉塵のみがある場合
でも光が遮断されるためにあたかも粉体があるように誤
動作するという不安があった．また外光の影響も受けや
すく、貯槽部へ取り付けると貯槽のフタの開閉により誤
動作するおそれもあった． （発明の［１　ｆＹＪおよび構威） 本発明者らは貯槽に粉粒体が入っている場合と粉体の付
着等で受光面かくもっている場合とでは反射光の受光に
おいて明確に区別ができることに着目し、これを利用す
ることにより従来の光センサー式とは異なり、作動の確
実なセンサーを作ることかできることに気か付いた。

そこで本発明は保守、調整が容鶴で正確なレベル検出が
可能なレベル計を提案することを目的とし、この目的を
達成するために、パルス光を発光する発光素子と，前記
パルス光の被測定物による反射光を受光する受光素子と
をケースの前部に設け、該ケースの内部に、前記受光素
子の出力信号のうちパルスによる交流成分を検出するよ
うに構成した． （実施例〉 以Ｆ本発明な図而に基づいて説明する．第１図は本９．
１Ｊ１によるレベル計の一例としての粉粒体レベル計を
使用状恩で示す。

図において、ｌは粉粒体２が入った貯槽で、貯槽壁の−
・部Ｃガラスまたはアクリルなどの透明材で作られた検
出窓１ａが形威されている．３は本発明による粉粒体レ
ベル計であり、レベル計は懐中電灯のような円筒状の樹
脂製ケース４の前部に円錐形の凹ｉ４ａが形虞されてお
り，この四部４ａの中心部に赤色ＬＥＤから成る発光素
子５か配置され、凹１４ａの斜面には太陽電池から成る
受光素子６が重り付けられている．受光素子６にこのよ
うに太陽電池を用いることにより受光而積を大きくとる
ことができ，発光素子５である赤色ＬＥＤからの光が弱
くても粉粒体からの反射光を受けて比較的大きな電気的
出力が得られる．ケース４の内部４ｂには第２図Ｃ示す
ような電気回路が配置されている． 第２図において，１０は第３図に示すようなパルス状の
発光信号を出力して発光素子５を発光させる駆動回路で
あり、このパルス状発光信号は周波数が１００　〜１３
０Ｈｚ，パルス幅が４〜５ｍｓｅｃである．発光信号を
このようにパルス状にすることにより屋外や逆光などの
周囲光の影響をなくすことができる． ｌ２は受光素子６からの出力信号に含まれる直流成分を
カットし、交流成分のみを通過させるコンデンサ、ｌ３
はコンデンサｌ２を通過した信号を約２０倍のゲインで
交流増幅する増幅器、ｌ４は増％２ｉ！ｌ３の出力の絶
対値をとって整流する絶対植回路，１５は絶対値回路ｌ
４の出力を可変抵抗ｌ６により設定された基準値と比較
して基ｔｓ値以上のとき“Ｈ”レベルの信号を出力する
比較器である。

さて、本発明による粉粒体レベル形を用いて貯槽内の粉
粒体のレベルを検知するには，予じめレベル計３を前面
が貯槽ｌの検出窓１ａに当るようにして取り付け、電源
を供給して作動状態にしておく。

いまレベルを検出しようとするときは，電源スイッチ（
図示せず）をＯＮすると、発光λ子５から貯槽ｌの内部
に赤色光が発光される．貯槽ｌ内の粉粒体２のレベルが
レベル計３の取付位置より上（図のＡ）にあるときは、
赤色光は粉粒体２により反射され、その相当量かケース
４の凹部４ａにもどって受光素子６に受光される．粉粒
体２のレベルかレベル計３の取付位置とほぼ回し位置（
図のＢ）にあるときは、赤色光の一部が粉粒体２により
反射されて受光素子６に受光される。これに対して粉粒
体２のレベルか図のＣの位楽にあるときは赤外尤のほと
んどはもどってこない。

受光，｝：　ｆ−　６からの出力信号はコンデンサｌ２
により交流成分のみか選択され増幅器ｌ３により交流増
幅される。このようにパルス状赤色光のみが取り出され
，外来光などの影響は排除される。絶対ｆ〆１同路ｌ４
では増幅器ｌ３から出力された交流信号か整流され直流
出力に変換される。

こうして得られた直流出力は比較器ｌ５において−ｒ−
シめ可変抵抗ｌ６により調整された基準値と比較され、
ＩＣ｛流出力が殖準値より大きいとき（すなわち粉粒体
２の表面レベルが第１図の位２ｔＡにあるとき）は“Ｈ
”レベルの信号か出力し、小さいとき（すなわち粉粒体
２の表而レベルか第１　［Ｗの位置Ｃにあるとき）は″
Ｌ″レベルの信号が出力する。粉粒体２の表而レベルか
第１図の位置Ｂのあたりて比較懸ｌ５の１１１力信号レ
ベルか“Ｈ”から゛Ｌ゜゜に変化するのて、この信号変
化をとらえて！報ずるなりその後の動作を停止するよう
にすればよい。

上記実施例では受光素子６をレベル計の前部の四部４ａ
の斜面の一部に取り付けたか、斜而全体に太陽′−シ池
を配して受光素子としてもよい。

また、レベル検知のタイミングは電源スイッチＯＮと同
峙に常蒔間欠的に発光信号を出力するようにし出力する
信号のレベルの変化により粉体面の変化を知る方法かｆ
ｆ通である。することにより自動化も可能になる。

上記実施例では被測定物として粉粒体の表而レベルを検
知する粉粒体レベル計について例示したか、木発ＩＪは
粉粒体のみならず不透ＩＪな液体に対しても応用＋１Ｔ
能である。また、発光素子５により発光する光は本実施
例は赤色光てあるか、特にこれに限らず可視光、赤外光
いずれてもよい。

（発明の効果） 以１−説明したように，本発リ１によるレベル計は、パ
ルス光を発光する発光素子と，前記パルス光の被測定物
による反射光を受光する受光素子とをケースの前部に設
け，該ケースの内部に、前記受光素子の出力釘号のうち
パルスによる交流成分を検出するように４Ｒ成したのて
，電気式レベル検知とはいえレベルの検知に被測定物の
静電容量や周波数など被測定物の種類や性状などを用い
ていないので、検出結果がそれらの影響を受けず，また
使用環境の影響も受けないので検知か確実で調整の必要
かない。

このように発光した光を直接受光してその有無を判断す
るのではなくて被０定物そのものに光を当ててその反射
光の右無により被測定物の４１無を′ｒｌ断させている
ので，透明なガラスに被測定物である粉粒体が付着した
り、重に粉塵かある程度の場合は反射光がないため粉粒
体の右無の判断が正確にできる．また、レベル検出にパ
ルス光を用いているため外来光の影響を受けることかな
くなり、誤動作の心配がない． 多数の貯槽に設置する場合も保守、調整の煩わしさかな
いという長所もある。

【図面の簡単な説明】

第１［′４は本発ＩＪＩによるレベル計の−実施例とし
ての粉粒体レベル計を使用状態で示す断而図、第２図は
；ｊＳ　Ｉ　Ｉｇに示した本発明による粉粒体レベル計
の゛ｌ［ｉ．気ｒｉｄ路のフロック線図、第３図は本発
明てレベル検知に用いられるパルス状発光信号光の波形
図である。 ｌ・・・貯槽，２・・・粉粒体，３・・・レベル計、４
・・・ケース，５・・・発光素子，６・・・受光素子、
１０・・・駆動回路、ｌ３・・・増幅奏、ｌ４・・・絶
対偵回路．１５・・・比Ｉｌ！１２社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パルス光を発光する発光素子と、前記パルス光の
   被測定物による反射光を受光素子とをケースの前部に設
   け、前記受光素子の出力信号のうちパルスによる交流成
   分を検知することを特徴とするレベル計。
2. （２）前記受光素子が太陽電池から成る請求項１に記載
   のレベル計。