JPH04130228A - 水位センサ - 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」 この発明は水位の測定に用られる水位センサに係り、特
に給湯器によりて湯舟に注がれた湯の水位を測定する給
湯器用水位センサとして用いて好適な水位センサに関す
る。 「従来の技術」 給湯器から湯舟に注がれた湯の水位を測定することによ
って給湯の制御を行い、湯舟における水位を自動的に目
的とする水位にするようにした自動給湯システムが知ら
れている。この種のシステムに用いられる水位センサは
、測定対象たる水中に設置され、かつ、その場合の水温
の範囲が広いので、通常、温度補償のなされた圧力セン
サが用いられる。 「発−が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の水位センサは、センサ自体の
感度の温度補償がなされているのみであるため、水の比
重が温度によって変化した場合に水位の測定結果に誤差
が生じるという問題があった。特に浴漕が２階にある場
合、測定すべき水位が高くなるので、水の比重の変化に
よる測定誤差が大なものとなってしまう。 この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、
測定対象たる水の比重の温度による変化をも含めた温度
補償のなされた測定精度の良い水位センサを提供するこ
とを目的とする。 「課題を解決するための手段」 この発明は、水中に設置され、水圧を測定する圧力セン
サと、当該水温に応じた水の比重および前記水圧に基い
て水位を演算する演算手段とを具備することを特徴とし
ている。 「作用」 上記構成によれば、水温に応じた水の比重および圧力セ
ンサによって測定された水圧に基いて水位の算出が行わ
れるので、水温が変化することによって水の比重が変化
しても正確な水位の測定が行われる。 「実施例」 以下、図面を参照し、本発明の詳細な説明する。

【第１実施例】 第１図はこの発明の第１実施例による水位センサの構成
を示すブロック図である。この図において、１は水圧を
測定し、該圧力に応じた水圧情報を出力する圧力センサ
である。また、２は圧力センサ１の圧力検出感度の温度
補償を行う温度補償部である。この温度補償部２は、水
温の変化に対する利得の変化が、圧力センサ１の検出感
度の変化を相殺し得るような増幅器によって実現される
。 ３は圧力／水位変換部であり、例えばマイクロプロセッ
サ、温度センサおよびＲＯＭ　（リードオンリメモリ）
によって実現される。ＲＯＭには第３図において曲線Ａ
によって示す各温度Ｔにおける水の比重ρのテーブルが
記憶されている。この圧力／水位変換部３においては、
圧力センサ１から出力されて温度補償部２によって温度
補償のなされた水圧情報が温度に応じた水の比重に基い
て水位情報に変換される。すなわち、この圧力／水位変
換部３においては、温度センサによって測定された温度
Ｔに基いてマイクロプロセッサにより、ＲＯＭから当該
温度Ｔにおける水の比重ρ（Ｔ）［ｇ／ｃｍ”］が読み
出される。そして、マイクロプロセッサにより、温度補
償部２から得られる水圧情報Ｐ［ｇ／ｃｍ”コおよび比
重ρ（−Ｔ）　　［ｇ／ｃｍ”］に基いて、下記式（１
）に従った演算が行われ、演算によって得られた水位情
報Ｈ［ｃｍ］が出力される。 Ｈ＝Ｐ／ρ（Ｔ）　　　−−（１） このようにして、水の比重の温度による変化の補償が行
われ、正確な水位情報Ｈが得られる。 なお、上述のように、各温度における水の比重のテーブ
ルを記憶したＲＯＭを用いるのでなく、曲線Ａに関する
適当な近似式に従ってマイクロプロセッサが水の比重を
演算するようにしても良い。

【第２実施例】 次に本発明の第２実施例を説明する。上記第１実施例に
おいては、圧力／水位変換部３が上記式（１）に示す演
算を行うことにより、水の比重の変化の補償を行ったが
°、本実施例では、上記式（１）の演算は行わず、圧力
／水位変換部３の入力部に第２図に示す比重温度補償回
路を設けるものである。 この比重温度補償回路は、オペアンプ４と、オペアンプ
４の非反転入力端と接地点との間に介挿された接地抵抗
５と、オペアンプ５の反転入力端に接続された入力抵抗
６と、オペアンプ５の出力端と反転入力端との間に介挿
された帰還抵抗７とからなる。このような構成によれば
、入力抵抗６の抵抗値をＲ８、帰還抵抗７の抵抗値をＲ
１とした場合、入力信号に対して増幅利得β”　Ｒ婁／
　Ｒ１を乗じた出力信号が得られる。 比重温度補償回路は、以下説明するように、増幅利得β
の温度依存性が水の比重ρの温度依存性を相殺するよう
に、入力抵抗６および帰還抵抗７が選定されている。 すなわち、第３図に示す曲線Ａを近似して直線Ｂを得、
この直線Ｂに基づき、水の比重ρに関する下記近似式（
２）を得る。 ρ＝１＋αＴ−−（２） ここで、αは水の比重の温度係数であり、第２図から分
るように負の値である。 そこで、比重温度補償回路の増幅利得β＝Ｒ。 ／　Ｒｓの温度係数が正の値になるように、入力抵抗６
（抵抗値Ｒ□）として負の温度係数を有するサーミスタ
を用い、帰還抵抗７（抵抗値Ｒ８）として正の温度係数
を有するポジスタを用いる。また、増幅利得βの温度係
数がαと同程度の大きさになるように上記サーミスタお
よびポジスタの選定を行う。 このようにすることで、上記第１実施例と同様、水の比
重の温度による変化が補償された水位センサが実現され
る。 なお、上記各実施例では、水の比重の温度補償を圧力／
水位変換部３において行う場合を例に説明したが、圧力
センサ１あるいは温度補償部２において行うことが可能
であることは言うまでもない。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、水中に設置さ
れ、水圧を測定する圧力センサと、当該水温に応じた水
の比重および前記水圧に基いて水位を演算する演算手段
とを設けたので、温度変化に伴う水の比重の変化による
誤差を生じることなく、正確に水位を測定することがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例による水位センサの構成
を示すブロック図、第２図はこの発明の第２実施例にお
いて用いる比重温度補償回路の構成を示す回路図、第３
図は水の比重の温度特性およびその近似直線を示す図で
ある。 １−一圧カセンサ、３−一圧力／水位変換部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水中に設置され、水圧を測定する圧力センサと、当該水
   温に応じた水の比重および前記水圧に基いて水位を演算
   する演算手段とを具備することを特徴とする水位センサ
   。