JPH0612498Y2 - 静電容量式センサ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本願は特に燃料油のような電気的絶縁性を有する液体の
貯油量あるいは液面高さを計測する時に使用される静電
容量式のセンサーに関するものである。

(ロ)従来技術 静電容量式のセンサーはその感度を上昇させるためには
対向する電極の面積を大きくするかあるいは両電極間の
隙間を小さくするかしか方法がなく大きな面積を確保で
きない場合には後者による方法が採用されている。

(ハ)考案が解決しようとする問題点 しかしながら電極間の隙間が小さくなると電極が微かに
歪んだだけで両電極が接触して導通してしまい測定不能
となる問題点があり、電極が長くなればなる程この問題
は深刻化していた。

そこで両電極が向い合う面のどちらかまたは両方の全面
積にわたってテフロン（商標）樹脂などのコーティング
をして電気的に絶縁性を有する被膜を形成するなどの対
策を講じてきたが、この処理は高価につき、また電極が
歪んで隙間にバラツキが生じることまでを防止すること
ができない。

一方、隙間を一定に保つ方法として実開昭48-52559にみ
られるような部分的にスペーサーを設置する試みがなさ
れている。

後者の方法であっても電極が長くなるとその中間部での
電極間隔を一定に保持し得ず、よってここにスペーサー
を必要とする。

しかしながらそのスペーサーを設置する場合に、スペー
サーの位置を同一円周上に並べるとこの部分に液面があ
るとき不正確な静電容量値を示してしまうことになる。

(ニ)問題を解決するための構成および作用 そこで本願は安価でかつ両電極間の隙間を一定に保ちし
かも対策を講じたことによる静電容量値の変化が極めて
少ないセンサーを提案するもので、すなわち大径管電極
内に小径管電極を互いに電気絶縁状態となるよう挿入配
置し、両電極間に進入した被測液の液面高さに応じて変
化する両電極間の静電容量値から貯液量あるいは液面高
さを計測するようにしたセンサーにおいて、両電極の間
隔を両端部において一定に固定する電極固定手段と、こ
れとは別に電極間隔保持手段として小径管電極の周囲に
複数の小孔をそれぞれ同一円周上を避けた位置に穿設
し、この小孔へ電気絶縁物質で作られ小孔へ嵌入される
足部と小孔よりも大きくその高さが両電極間の隙間を定
める寸法に設定された頭部とを有する略茸形のスペーサ
ーを配設したもので、スペーサーの位置が同一円周上に
ないので液面がスペーサーの部分へ達してもこのスペー
サーに帰因する静電容量値の乱れは最小に止められ、正
確な液面レベルを検出できる。

(ホ)実施例 (2)はセンサー上端に設けられ検出された静電容量値を
貯液量あるいは貯液深さなどの情報に変換して事務所等
に設置された表示器へ信号を送る装置が収納された箱体
で、この箱体(2)には取付用フランジ(4)，電極接続用の
ボス(6)が形成されている。(8)は第１電極で金属などの
電気良導体で作られた小径管が採用されており、その上
端はボス(6)に固定されている。

(10)は第２電極でやはり電気良導体で作られた大径管が
採用されており、上方の絶縁リング(12)の一部が第１電
極(8)と第２電極(10)との隙間に嵌り込むことでまた下
方の絶縁リング(14)が第１電極(8)と第２電極(10)のそ
れぞれ外周部分を拘束することで両電極が電気的に不導
通で両端部においてその隙間(16)が一定となるよう保持
されている。

(18),(20),(22)は各々第１電極(8)の中間部に穿設され
た小孔で、その電極の長さ方向の軸心に直角な方向の一
平面上すなわち同一円周上に片寄らないようそれぞれ微
かに軸心方向にずらせて第１電極(8)のまわりを一周す
る位置に設けられている。

(24),(26),(28)は略茸形をしたスペーサーで、それぞれ
小孔(18),(20),(22)へ嵌入される足部(30),(32),(34)と
その直径が各小孔よりも大きくその高さが隙間(16)の寸
法と同じか微かに小さな寸法に加工された頭部(36),(3
8),(40)が形成されている。

(42)はリング(14)を第１電極(8)に固定する止めネジ、
(44)は第１電極(8)の内方と隙間(16)とを繋げる開口
部、(46)はリング(14)の内周に形成された環状のゴミ溜
め用段部、(48)は第２電極上端に形成され隙間(16)を外
方へ開放する開口部、(50)は第１電極(8)の内方へのゴ
ミの流入を防止するフィルターであり、被測定液はこの
フィルター(50)により濾過された後開口部(44)を通過し
て隙間(16)へ進入する。

なお、フィルター(50)で濾過し得ずに進入した微細なゴ
ミが沈澱した場合には第２電極(10)の下端よりも低い位
置に形成された段部(46)に滞積するので第１電極(8)と
第２電極(10)とがゴミのために電気的短絡状態となり、
測定値が狂ってしまう恐れはない。

なお、各スペーサー(24),(26),(28)の形状はその頭部(3
6),(38),(40)は半円形あるいは他の形状をとることがで
きるものである。

(ヘ)効果 以上の如く構成するので、電極が長くなってもスペーサ
ーの設置位置を増すことによりたとえ電極に歪が生じて
も両電極間の隙間が確保されよって電極どうしが接触し
て導通してしまうことがなく、スペーサーが小さくさら
にスペーサーの設置位置が電極の軸心に直角な一つの平
面上に集中しないよう配慮されているのでスペーサーを
設置したことによる静電容量値の乱れが無視できる程微
小で済む他センサーの組立時にスペーサーを１個設置し
て少し電極を送り込みさらにスペーサーを１個設置して
送り込むといった方法が可能となり、センサーの軸心に
直角な一つの平面上にスペーサーが集中する場合に比し
て組立作業が容易になるといった効果も生ずるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はセンサー全体外形を示す図で、第２図はその要
部を拡大断面で示し、第３図は第２図におけるＡ−Ａ方
向の断面を示したものである。 (8)…第１電極、(10)…第２電極 (24),(26),(28)…スペーサー (36),(38),(40)…頭部、(50)…フィルター

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】大径管電極内に小径管電極を互いに電気絶
   縁状態となるよう挿入配置し、両電極間に進入した被測
   液の液面高さに応じて変化する両電極間の静電容量値か
   ら貯液量あるいは液面高さを計測するようにしたセンサ
   ーにおいて、両電極の間隔を両端部において一定に固定
   する電極固定手段と、これとは別に電極間隔保持手段と
   して小径管電極の周囲に複数の小孔をそれぞれ同一円周
   上を避けた位置に穿設し、この小孔へ電気絶縁物質で作
   られ小孔へ嵌入される足部と小孔よりも大きくその高さ
   が両電極間の隙間を定める寸法に設定された頭部とを有
   する略茸形のスペーサーを配設したことを特徴とする静
   電容量式センサー。