JPH05332808A - 液面測定方法および装置 - Google Patents

液面測定方法および装置

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JPH05332808A
JPH05332808A JP13485092A JP13485092A JPH05332808A JP H05332808 A JPH05332808 A JP H05332808A JP 13485092 A JP13485092 A JP 13485092A JP 13485092 A JP13485092 A JP 13485092A JP H05332808 A JPH05332808 A JP H05332808A
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JP
Japan
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temperature sensor
container
liquid
liquid level
wall
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13485092A
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English (en)
Inventor
Hiroki Inoue
宏喜 井上
Masakatsu Ogaki
正勝 大垣
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IIOSU KK
Original Assignee
IIOSU KK
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Publication date
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Publication of JPH05332808A publication Critical patent/JPH05332808A/ja
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体を封入した密閉容器中の液面レベルを容
器の外部から測定する。 【構成】 容器の外壁の最上部付近に温度センサーとし
てサーミスタを密着固定させる。別の温度センサーとし
てのサーミスタを容器の外壁に沿って上下方向に密着移
動させる。サーミスタの特性は、同一特性のものを用い
る。移動させたサーミスタと固定させたサーミスタに電
圧を印加して加熱したときの出力電圧値の差を抵抗値の
差として検出する。抵抗値の差が大きくなったときの移
動サーミスタの位置が容器中の液面レベルに相当する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、不透明な密閉容器中
の液体のレベルを容器の外部から計測する方法および装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属の容器など不透明な密閉した容器中
の液体のレベルを容器の外部から検知するには、全体の
重量を測定したり、容器を揺すった時の感覚から推定し
たりていた。しかし、これらの方法では容器が一定箇所
に固定してある場合などには容器を動かす必要があり測
定に時間がかかり、また、信頼性が得られないという問
題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、不透明な
密閉した容器中の液体のレベルの検知が容器の外部から
簡易にできない点である。
【0004】この発明の目的は、不透明な密閉容器中の
液体のレベルの検知を容器を設置したままの状態で容器
の外部から行う液面測定方法および装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の液面測定方法によれば、液体の上部に気
体を封入した容器の外壁に密着させながら温度センサー
を移動させ、該温度センサーの移動中、常に、該温度セ
ンサーの抵抗値を監視し、該監視している移動中の前記
抵抗値が急激に変化したとき、その変化した位置を前記
容器中の液体の液面レベルとして検出することを特徴と
する。
【0006】この場合、液体の上部に気体を封入した容
器の外壁に密着させながら、上下方向に一定間隔離れた
2個の温度センサーを移動させ、該温度センサーの移動
中、常に、該温度センサーの抵抗値の差を監視し、該監
視している移動中の前記抵抗値の差が急激に変化したと
き、その変化した位置を前記容器中の液体の液面レベル
として検出する。
【0007】また、液体の上部に気体を封入した容器の
外壁の最上部付近とその下方向に同一特性の複数の温度
センサーを密着し、かつ温度センサーに同一の電圧を加
えて加熱し、最上部付近の温度センサーと他の温度セン
サーの抵抗値の差を検出して容器中の液体の面を検出し
てもよい。
【0008】ただし、前記容器の外壁の最上部付近に密
着した温度センサーを固定温度センサーとし、容器の外
壁に密着移動する他の温度センサーを、前記固定温度セ
ンサーと同一特性の温度センサーとする。
【0009】この発明の装置は、液体の上部に気体を封
入した容器の外壁の最上部付近に密着して設けられた上
部温度センサーと、該温度センサーの下方向に前記容器
の外壁に密着して設けられ、前記上部温度センサーと同
一特性の他の下部温度センサーとから成り、前記上部お
よび下部温度センサーに同一の電圧を印加したとき得ら
れるこれら温度センサーの抵抗値の差を検出する検出回
路とを含む。
【0010】なお、下部温度センサーは、前記容器の外
壁に密着しながら移動できる温度センサーとしてもよ
い。
【0011】
【作用】このような方法および装置の構造によれば、密
閉容器の外壁面に密着し、かつ電圧を加えて加熱した温
度センサーの熱放散は、密閉容器の内壁面が液体に接し
ている状態と、気体に接している状態とでは異なるの
で、内壁面が気体に接している温度センサーと内壁面が
液体に接している温度センサーとの出力電流、従って抵
抗値の差が大きくなるので、不透明な密閉容器中の液体
のレベルを容器の外部から検知できる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の実施
例につき説明する。
【0013】なお、図は、この発明の構成を理解できる
程度に、各構成の寸法、形状および配置関係を概略的に
示したものである。また、この発明は、以下に説明する
実施例に限定されるものではない。
【0014】図1は、この発明を説明するための断面図
およびブロック図である。密閉した金属製容器11の中
に液体13があり、液面17の上部は、気体15を満た
している。金属製容器11の外壁面の上下方向に同一特
性を有する温度センサーとして例えば同一特性を有する
サーミスタ191 、192 、193 〜19n-2 、19
n-1 、19n を密着する。この実施例では、サーミスタ
191 を上部温度センサーとして固定する。残りのサー
ミスタ192 〜19n を下部温度センサーとする。従っ
て、サーミスタ191 は、容器11の内壁面が気体15
に接している外壁面の最上部付近37に密着する。電源
21から同一の電流を流してサーミスタ191 、1
2 、193 〜19n-2 、19n-1 、19n を加熱す
る。最上部付近37に密着したサーミスタ191 とそれ
以下の箇所に密着したサーミスタ192 、193 〜19
n-2 、19n-1 、19n との各々の抵抗値の差を検出回
路23で検出し、処理回路25で処理をした後に表示部
27で液面の高さを表示する。
【0015】この実施例の場合には、検出回路23とし
て、例えばホイートストンブリッジを用いれば、抵抗値
の差を不平衡電圧として検出できる。この不平衡電圧す
なわち出力電圧(すなわち抵抗値の差)が微小である場
合には、容器の外壁の熱放散に差があまりないことを意
味しているので、それに対応するサーミスタの密着して
いる容器中は、気体である。
【0016】しかしながら、この出力電圧が大きいとき
には、容器外壁の熱放散に差があることを意味している
ので、それに対応するサーミスタの密着している容器中
は液体である。従って、この出力電圧を取り出して、こ
れら電圧値を生じているサーミスタを指定する信号を検
出回路23から処理回路25に送る。この処理回路25
では各サーミスタの取り付け位置を予め入力してあるの
で、検出回路23からの指定信号により、容器11のど
の位置に液面があるかを表す信号に変換することができ
る。この位置表示信号を表示部27へ送り、これにより
適切な表示方法で液面レベルの表示を行うことができ
る。
【0017】なお、これら検出回路23、処理回路2
5、表示部27のそれぞれ自体は、従来公知の技術を用
いて当業者ならば容易に個別に形成することができる。
【0018】気体の熱伝導率は、液体の熱伝導率に比べ
て小さい。金属の熱伝導率は、気体や液体に比べて大き
く、かつ密閉容器11の壁厚は、薄いので、密閉容器1
1の中の気体15に接している外壁面部分に密着してい
るサーミスタ191 、192は、熱伝導率の小さい物に
接触していることになる。密閉容器11の中の液体13
に接している外壁面部分に密着しているサーミスタ19
3 〜19n-2 、19n-1 、19n は、サーミスタ1
1 、192 の場合に比べて熱伝導率の大きい物に接触
していることになる。
【0019】電源21から同一の電流を流して加熱した
サーミスタの抵抗変化は、気体15に接している外壁面
部分に密着しているサーミスタ191 、192 に比べ
て、液体13に接している外壁面部分に密着しているサ
ーミスタ193 〜19n の方が熱放散が多いので、大き
くなる。よって、最上部付近37部分に密着したサーミ
スタ191 とその下のサーミスタ192 の抵抗値の変化
は、小さく、かつほぼ同じであるので抵抗値の差は小さ
い。
【0020】一方液体13に接している外壁面部分に密
着しているサーミスタ193 〜19n-2 、19n-1 、1
n の抵抗値の変化は、サーミスタ191 、192 に比
べて大きいので、最上部付近37に密着したサーミスタ
191 とサーミスタ193 〜19n-2 、19n-1 、19
n の各々との抵抗値の差は大きい。
【0021】従って、密閉容器11の中の気体15に接
している外壁面部分の最上部付近37に密着したサーミ
スタ191 とそれ以下の箇所に密着したサーミスタ19
2 、193 〜19n-2 、19n-1 、19n との各々の抵
抗値の差の小さい箇所は、容器中が気体に相当し、差の
大きい箇所は、容器中が液体に相当する。この抵抗値の
差を検出回路23で検出すれば、抵抗値の差が変化する
位置が液体の表面17に相当するので、不透明な密閉容
器中の液体のレベルを容器の外部から検知できる。処理
回路25で表示処理をした後に表示部27で液面の高さ
を表示する。
【0022】図2および図3は、この発明の他の実施例
を説明するための図である。これらの実施例では、温度
センサーを容器外壁に沿って密着移動させ、この移動中
に温度センサーからの抵抗値が急激に変化したとき、こ
の変化に対応する位置が、容器中の液面のレベル位置に
相当する。これにつき以下に説明する。
【0023】図2に示すように、最上部付近37に密着
した上部温度センサーとしてのサーミスタ191 以外の
複数個のサーミスタの代わりに、1個のサーミスタ31
を密着しながら鉛直方向に移動して、2個のサーミスタ
の抵抗値の差を検出すれば、抵抗値の差の変化するとき
のサーミスタ31の位置が液体の表面17に相当するの
で、図1の場合と同様に不透明な密閉容器中の液体のレ
ベルを容器の外部から検知できる。
【0024】この場合には、検出回路23では、サーミ
スタ31とサーミスタ191 との抵抗値の差である出力
電圧を生じる。そして、処理回路25には、サーミスタ
31の、容器のサーミスタ191 の固定位置から容器下
方への移動距離を適当なメモリに記憶させておき、サー
ミスタ31と191 との抵抗値の差が大きく変化したと
き、変化したことを表す信号でメモリにアクセスして、
対応する距離を表す信号を取り出して、表示部27へ送
る。この結果、容器中の液面レベルを表示させることが
できる。
【0025】図3に示すように、1個のサーミスタ35
を密閉容器11の最上部付近37に密着した時、スイッ
チ41をホールド回路39に接続し,サーミスタの抵抗
値をホールド回路39に記憶した後に、スイッチ41を
検出回路23に接続してサーミスタ35を密着しながら
鉛直方向に移動して、抵抗値の差が大きく変化した位
置、例えば、各位置でのサーミスタの抵抗値と、ホール
ド回路39に記憶した例えば最上部付近37でのサーミ
スタの抵抗値との差を検出すれば、抵抗値の差が変化す
る位置が液体の表面17に相当するので、図1の場合と
同様に不透明な密閉容器中の液体のレベルを容器の外部
から検知できる。なお、この場合、ホールド回路39の
出力は、図2のサーミスタ191 からの出力と同等と考
えればよい。
【0026】上述した図3の実施例では、サーミスタ3
5を容器11の最上部付近37に密着したときの抵抗値
をホールド回路39にホールドして、各位置での抵抗値
の変化を測定している。しかし、そのようにする代わり
に、任意の距離だけ離れた位置でのサーミスタの抵抗値
の差を検出する構成としてもよい。
【0027】この場合の実施例を図4に示す。距離信号
を処理回路25へ入力させるように構成しておく。そし
て、サーミスタ35を移動させながら、任意の位置での
出力電圧値を抵抗値としてホールド回路39においてホ
ールドする。そして、このホールド回路39は、サーミ
スタ35の移動に応答して、任意の移動距離だけ移動し
たのち、その位置での出力電圧値を抵抗値としてホール
ドする。このようにして、ホールド回路39では、サー
ミスタ35からの順次の2つの出力電圧値を、順次に更
新しながらホールドするように構成する。
【0028】上述した図2〜図4に示した各回路21、
23、25、27、39やスイッチ41自体の構成は、
当業者ならば従来技術を用いて容易に構成できる。
【0029】そして常に、この順次の2つのホールドさ
れた抵抗値を検出回路23に送り、ここで、これら抵抗
値の差を求め、その差が大きくなったとき、処理回路2
3からその旨の信号を処理回路25に送る。処理回路2
5では、サーミスタ35から移動距離信号を受けている
ので両抵抗値に差が生じると、サーミスタ35の位置を
表す信号を表示部27へ送り、その時のサーミスタ35
の位置を表示することができる。このようにすることに
よって、図1の実施例の場合と同様に、不透明な密閉容
器中の液体のレベルを容器の外部から検出できる。
【0030】2つのホールドされた抵抗値の代わりに、
上下方向に一定間隔離れた2個のサーミスタを同時に移
動させ、2個のサーミスタの抵抗値のを検出回路23に
送る構成としてもよい。
【0031】なお、不透明な密閉した容器のほか、透明
な容器、密閉していない容器においても同様に測定でき
る。
【0032】また、サーミスタの代わりに、熱電対、白
金抵抗体を用いても同様に測定できる。また、容器は、
金属製のほか、ガラス、合成樹脂でもよい。
【0033】また、上述した実施例では、液面レベルの
検出を、表示部27で,おおよその位置または可成精度
よい位置として表示している。しかしながら、表示部2
7では直接液面レベルの位置表示を行わせなくてもよ
い。例えば移動温度センサー(サーミスタ)を手動で容
器に沿って動かして行き、固定温度センサー(サーミス
タ)と移動サーミスタとの抵抗の差が大きくなったこと
を各回路(23および25)または(39、23、およ
び25)を経て表示部27に送り、表示部では、これに
応答してランプの点灯やブザー音の発生が行えるように
構成してもよい。このランプの点灯やブザー音の発生に
より、サーミスタを移動させている者は、容器中の液面
レベルがどの位置であるかを知ることができる。
【0034】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の液面測定装置では、不透明な密閉した容器中の
液体のレベルの検知を、容器を設置したままの状態で容
器の外部から行っているので、清涼飲料などの容器の管
理および補充、交換の保守が容易になり、保守、管理の
効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液面測定方法および装置の一実施例
の説明図である。
【図2】この発明の液面測定方法および装置の他の実施
例の説明図である。
【図3】この発明の液面測定方法および装置の、さらに
他の実施例の説明図である。
【図4】この発明の液面測定方法および装置の、さらに
他の実施例の説明図である。
【符号の説明】
11:金属製容器 13:液体 15:気体
17:液面 191 〜19n 、31、35:温度センサー(サーミス
タ) 21:電源 23:検出回路 25:処理回路 27:表示
部 37:容器の最上部付近 39:ホー
ルド回路 41:スイッチ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体の上部に気体を封入した容器の外壁
    に密着させながら温度センサーを移動させ、 該温度センサーの移動中、常に、該温度センサーの抵抗
    値を監視し、 該監視している移動中の前記抵抗値が急激に変化したと
    き、その変化した位置を前記容器中の液体の液面レベル
    として検出することを特徴とする液面測定方法。
  2. 【請求項2】 液体の上部に気体を封入した容器の外壁
    に密着させながら、上下方向に一定間隔離れた2個の温
    度センサーを移動させ、 該温度センサーの移動中、常に、該温度センサーの抵抗
    値の差を監視し、 該監視している移動中の前記抵抗値の差が急激に変化し
    たとき、その変化した位置を前記容器中の液体の液面レ
    ベルとして検出することを特徴とする液面測定方法。
  3. 【請求項3】 液体の上部に気体を封入した容器の外壁
    の最上部付近とその下方向に同一特性の複数の温度セン
    サーを密着し、かつ温度センサーに同一の電圧を加えて
    加熱し、最上部付近の温度センサーと他の温度センサー
    の抵抗値の差を検出して容器中の液体の面を検出するこ
    とを特徴とした液面測定方法。
  4. 【請求項4】 前記容器の外壁の最上部付近に密着した
    温度センサーを固定温度センサーとし、容器の外壁に密
    着移動する他の温度センサーを、前記固定温度センサー
    と同一特性の温度センサーとしたことを特徴とした液面
    測定方法。
  5. 【請求項5】 液体の上部に気体を封入した容器の外壁
    の最上部付近に密着して設けられた上部温度センサー
    と、 該温度センサーの下方向に前記容器の外壁に密着して設
    けられ、前記上部温度センサーと同一特性の他の下部温
    度センサーと、 前記上部および下部温度センサーに同一の電圧を印加し
    たとき得られるこれら温度センサーの抵抗値の差を検出
    する検出回路とを含むことを特徴とした液面測定装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の下部温度センサーは、
    前記容器の外壁に密着しながら移動できる温度センサー
    としたことを特徴とした液面測定装置。
JP13485092A 1992-05-27 1992-05-27 液面測定方法および装置 Withdrawn JPH05332808A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000230849A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Sanyo Electric Co Ltd 液面検出装置
WO2004081498A3 (en) * 2003-03-13 2004-11-11 Gentech Internat Ltd Thermal liquid level indicator

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 19990803