JPH076819B2 - 液位計 - Google Patents
液位計Info
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- JPH076819B2 JPH076819B2 JP2237457A JP23745790A JPH076819B2 JP H076819 B2 JPH076819 B2 JP H076819B2 JP 2237457 A JP2237457 A JP 2237457A JP 23745790 A JP23745790 A JP 23745790A JP H076819 B2 JPH076819 B2 JP H076819B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- sensor device
- liquid level
- antenna
- echo
- Prior art date
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、浴槽水位を測定する等の液位計に関する。
［従来の技術］ 従来、槽内の液位を槽外にて表示する場合には、特開昭
62−116849号公報に記載されているように、槽内に設置
したセンサの出力をリード線にて槽外に設置した液位表
示部に導くものがある。
62−116849号公報に記載されているように、槽内に設置
したセンサの出力をリード線にて槽外に設置した液位表
示部に導くものがある。
［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、従来のものでは、槽の内壁及び外壁を貫通
する如くにリード線を配設する必要があり、漏水の危険
があるとともに構造が複雑である。
する如くにリード線を配設する必要があり、漏水の危険
があるとともに構造が複雑である。
本発明は、槽内に設けたセンサ装置の出力をワイヤレス
にて受信でき、漏水の危険がなく、構造簡素化した液位
計を提供することを目的とする。
にて受信でき、漏水の危険がなく、構造簡素化した液位
計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］ 本発明は、槽内の液位を測定するに際し、槽外に設置さ
れる主装置と、槽内に設置されるセンサ装置とからなる
液位計において、主装置は、特定の監視用周波数信号を
発生する信号発生部と、センサ装置からのエコーの有無
を検出する検出部と、電磁結合により信号発生部の発生
信号をセンサ装置に送信し、かつセンサ装置からのエコ
ーを受信する第１のアンテナと、信号発生部と検出部の
それぞれを第１のアンテナに切換え接続する切換スイッ
チと、切換スイッチを一定の周期で信号発生部と検出部
のそれぞれの側に切換える制御部と、検出部の検出結果
を出力する液位出力部とを有して構成され、センサ装置
は、液中に一部浸漬することにて該液を介する通電経路
を形成し、且つ液位の変化によってその通電経路形状が
変化するループ状回路と、ループ状回路内に設けられ、
電磁結合により、信号発生部からの監視用周波数信号を
受信し、かつ該信号に共振したエコーを主装置に送信す
る第２のアンテナと、液位に基づいて定まるループ状回
路の通電経路形状に依存して変化する共振周波数特性を
備え、当該共振周波数にて、信号発生部からの監視用周
波数信号に対応する共振回路とを有して構成されるよう
にしたものである。
れる主装置と、槽内に設置されるセンサ装置とからなる
液位計において、主装置は、特定の監視用周波数信号を
発生する信号発生部と、センサ装置からのエコーの有無
を検出する検出部と、電磁結合により信号発生部の発生
信号をセンサ装置に送信し、かつセンサ装置からのエコ
ーを受信する第１のアンテナと、信号発生部と検出部の
それぞれを第１のアンテナに切換え接続する切換スイッ
チと、切換スイッチを一定の周期で信号発生部と検出部
のそれぞれの側に切換える制御部と、検出部の検出結果
を出力する液位出力部とを有して構成され、センサ装置
は、液中に一部浸漬することにて該液を介する通電経路
を形成し、且つ液位の変化によってその通電経路形状が
変化するループ状回路と、ループ状回路内に設けられ、
電磁結合により、信号発生部からの監視用周波数信号を
受信し、かつ該信号に共振したエコーを主装置に送信す
る第２のアンテナと、液位に基づいて定まるループ状回
路の通電経路形状に依存して変化する共振周波数特性を
備え、当該共振周波数にて、信号発生部からの監視用周
波数信号に対応する共振回路とを有して構成されるよう
にしたものである。
［作用］ 本発明によれば、槽内に設置されるセンサ装置の共振回
路は、そのときの液位に応じた共振周波数特性を備えて
おり、その共振周波数で共振する。
路は、そのときの液位に応じた共振周波数特性を備えて
おり、その共振周波数で共振する。
従って、主装置の信号発生部が送出する監視用周波数信
号の周波数が、センサ装置の共振回路のそのときの共振
周波数と同一であることを条件に、共振回路が第２のア
ンテナを介して受信した当該監視用周波数信号により当
該共振回路が共振し、この共振電流によるエコーが電磁
結合によりワイヤレスにて第１のアンテナで受信され
る。
号の周波数が、センサ装置の共振回路のそのときの共振
周波数と同一であることを条件に、共振回路が第２のア
ンテナを介して受信した当該監視用周波数信号により当
該共振回路が共振し、この共振電流によるエコーが電磁
結合によりワイヤレスにて第１のアンテナで受信され
る。
そして、第１のアンテナを介して受信された上記エコー
は、主装置の検出部へ入力されるので、検出部はこのエ
コーを発生せしめた監視用周波数信号の周波数から共振
回路のそのときの共振周波数を知り、ひいては当該共振
周波数に対応する液位を知ることができ、当該液位を液
位出力部から出力し、例えば槽外の液位表示部に表示で
きる。
は、主装置の検出部へ入力されるので、検出部はこのエ
コーを発生せしめた監視用周波数信号の周波数から共振
回路のそのときの共振周波数を知り、ひいては当該共振
周波数に対応する液位を知ることができ、当該液位を液
位出力部から出力し、例えば槽外の液位表示部に表示で
きる。
即ち、本発明によれば、槽内に設けたセンサ装置の出力
をワイヤレスにて受信でき、漏水の危険がなく、構造簡
素化した液位計を得ることができる。
をワイヤレスにて受信でき、漏水の危険がなく、構造簡
素化した液位計を得ることができる。
［実施例］ 第１図は本発明の水位計を示す模式図、第２図は水位計
を示すブロック図、第３図は水位計を示す電気回路図で
ある。
を示すブロック図、第３図は水位計を示す電気回路図で
ある。
水位計10は、第１図〜第３図に示す如く、浴槽11の外部
に設置される主装置20と、浴槽11の内面上に設置される
センサ装置30とからなる。
に設置される主装置20と、浴槽11の内面上に設置される
センサ装置30とからなる。
主装置20は、信号発生部21と、検出部22と、第１のアン
テナ23（インダクタンスL1）と、切換スイッチ24と、制
御部25と、水位出力部26と、水位表示部27とを有して構
成されている。
テナ23（インダクタンスL1）と、切換スイッチ24と、制
御部25と、水位出力部26と、水位表示部27とを有して構
成されている。
信号発生部21は、発振回路を切換えることにより、或い
は周波数変調を行なうことにより異なる周波数f1,f2,f3
…の監視用周波数信号を所定周期で順次かつサイクリッ
クに送出する。
は周波数変調を行なうことにより異なる周波数f1,f2,f3
…の監視用周波数信号を所定周期で順次かつサイクリッ
クに送出する。
検出部22は、センサ装置30からの信号を取込み、信号増
幅等を行なって、エコーの有無を検出する。この時、検
出部22は、エコーの有無及び周波数から水位を検出す
る。
幅等を行なって、エコーの有無を検出する。この時、検
出部22は、エコーの有無及び周波数から水位を検出す
る。
第１のアンテナ23は、例えばループアンテナであり、電
磁結合により信号発生部21の発生信号を送信し、かつエ
コーを受信する。
磁結合により信号発生部21の発生信号を送信し、かつエ
コーを受信する。
切換スイッチ24は、信号発生部21と検出部22のそれぞれ
を第１のアンテナ23に切換接続する。
を第１のアンテナ23に切換接続する。
制御部25は、信号発生部21の起動、停止を制御する他、
信号発生部21が監視用周波数信号を送出する度に、送出
後、センサ装置30からのエコーが減衰する直前に切換ス
イッチ24を検出部22の側へ切換える。
信号発生部21が監視用周波数信号を送出する度に、送出
後、センサ装置30からのエコーが減衰する直前に切換ス
イッチ24を検出部22の側へ切換える。
水位出力部26は検出部22の検出結果である水位を出力
し、水位表示部27は水位出力部26が出力した水位をアナ
ログ表示又はデジタル表示する。
し、水位表示部27は水位出力部26が出力した水位をアナ
ログ表示又はデジタル表示する。
センサ装置30は、第２のアンテナ31（インダクタンスL
2）と、コンデンサ32（容量C2）と、水晶振動子33
（Ｘ）と、ループ状回路34とを有して構成されている。
ループ状回路34は、例えば下方に開くＵ字状ループをな
し、Ｕ字の開き側を水中に一部浸漬することにて水を介
する通電経路を形成し、且つ水位の変化によってその通
電経路形状を変化するように構成されている。
2）と、コンデンサ32（容量C2）と、水晶振動子33
（Ｘ）と、ループ状回路34とを有して構成されている。
ループ状回路34は、例えば下方に開くＵ字状ループをな
し、Ｕ字の開き側を水中に一部浸漬することにて水を介
する通電経路を形成し、且つ水位の変化によってその通
電経路形状を変化するように構成されている。
センサ装置30の第２のアンテナ31は、ループ状回路34の
一部にて形成され、電磁結合により、主装置20の信号発
生部21からの監視用周波数信号f1,f2,f3…を受信し、そ
れらのいずれか１つの周波数に共振したエコーを送信す
る。
一部にて形成され、電磁結合により、主装置20の信号発
生部21からの監視用周波数信号f1,f2,f3…を受信し、そ
れらのいずれか１つの周波数に共振したエコーを送信す
る。
センサ装置30において、ループ状回路34とコンデンサ32
と水晶振動子33はLCX並列共振回路を構成する。
と水晶振動子33はLCX並列共振回路を構成する。
このとき、センサ装置30のLCX並列共振回路にあって
は、水位に基づいて定まるループ状回路34の通電経路形
状に依存して例えば直線的に変化する共振周波数特性を
備え、当該共振周波数にて、信号発生部21からの監視用
周波数信号f1,f2,f3…のいずれか特定の１つに対応して
共振することとなる。
は、水位に基づいて定まるループ状回路34の通電経路形
状に依存して例えば直線的に変化する共振周波数特性を
備え、当該共振周波数にて、信号発生部21からの監視用
周波数信号f1,f2,f3…のいずれか特定の１つに対応して
共振することとなる。
次に、上記水位計10の動作について説明する。
水位計10にあっては、主装置20の信号発生部21から周波
数f1,f2,f3…fnの監視用周波数信号が所定時間間隔でサ
イクリックに送出され、第１のアンテナ23から順次かつ
サイクリックに発振される。
数f1,f2,f3…fnの監視用周波数信号が所定時間間隔でサ
イクリックに送出され、第１のアンテナ23から順次かつ
サイクリックに発振される。
いま、水位に対応して定まるセンサ装置30の共振周波数
がfnであるとき、水位計10は、下記（Ａ）、（Ｂ）の如
く動作する。
がfnであるとき、水位計10は、下記（Ａ）、（Ｂ）の如
く動作する。
（Ａ）周波数f1,f2,f3…ｆ（ｎ−１）の監視用周波数信
号が信号発生部21から送出されている間 切換スイッチ24が信号発生部21側（接点ａ）に設定
されて信号発生部21から第１のアンテナ23に周波数f1,f
2,f3…ｆ（ｎ−１）の電流が流れる。
号が信号発生部21から送出されている間 切換スイッチ24が信号発生部21側（接点ａ）に設定
されて信号発生部21から第１のアンテナ23に周波数f1,f
2,f3…ｆ（ｎ−１）の電流が流れる。
上記により、第１のアンテナ23からの磁束が発生
するが、センサ装置30は並列共振しない。
するが、センサ装置30は並列共振しない。
（Ｂ）周波数fnの監視用周波数信号が信号発生部21から
送出されて第１のアンテナ23から発振される時 切換スイッチ24が信号発生部21側（接点ａ）に設定
さて信号発生部21から第１のアンテナ23に周波数fnの電
流が流れる。
送出されて第１のアンテナ23から発振される時 切換スイッチ24が信号発生部21側（接点ａ）に設定
さて信号発生部21から第１のアンテナ23に周波数fnの電
流が流れる。
上記により、第１のアンテナ23からの磁束が発生
し、センサ装置30が並列共振し、共振電流が第２のアン
テナ31に流れる。
し、センサ装置30が並列共振し、共振電流が第２のアン
テナ31に流れる。
上記の発信終了と同期したタイミングで、切換ス
イッチ24が検出部22側（接点ｂ）へ切換えられる。
イッチ24が検出部22側（接点ｂ）へ切換えられる。
上記により第１のアンテナ23からの磁束が消失
し、第２のアンテナ31からエコー（交番磁束）が発生す
る。
し、第２のアンテナ31からエコー（交番磁束）が発生す
る。
相互インダクタンスＭを通して、第１のアンテナ23
と第２のアンテナ31とが電磁結合し、第１のアンテナ23
に誘導電流が流れる。
と第２のアンテナ31とが電磁結合し、第１のアンテナ23
に誘導電流が流れる。
即ち、監視用周波数信号に応答してセンサ装置30に
発生するエコーは電磁結合により第１のアンテナ23で受
信され、この受信信号は切換スイッチ24を通して検出部
22に入力され、ここで増幅処理される。
発生するエコーは電磁結合により第１のアンテナ23で受
信され、この受信信号は切換スイッチ24を通して検出部
22に入力され、ここで増幅処理される。
水位出力部26は入力された受信エコーの周波数か
ら、センサ装置30の共振回路のそのときの共振周波数を
知り、ひいては当該共振周波数に対応する水位を知り、
当該水位を出力して槽外の水位表示部27に表示する。
ら、センサ装置30の共振回路のそのときの共振周波数を
知り、ひいては当該共振周波数に対応する水位を知り、
当該水位を出力して槽外の水位表示部27に表示する。
ところで、LC並列共振回路の共振電流は急速に減衰する
が、LCX並列共振回路の共振電流は、水晶振動子33があ
るために、その減衰が、LC並列共振回路の場合よりゆる
やかになり、受信可能な臨界レベルへ減衰するまでの時
間t0が長くなる。又、LCX並列共振回路は、そのＱが高
いので、共振波形は鋭くなり、受信したエコーの識別に
要する周波数帯域が狭くて足りるので、異なる周波数域
の複数のエコーを混信なく識別することが容易となる。
が、LCX並列共振回路の共振電流は、水晶振動子33があ
るために、その減衰が、LC並列共振回路の場合よりゆる
やかになり、受信可能な臨界レベルへ減衰するまでの時
間t0が長くなる。又、LCX並列共振回路は、そのＱが高
いので、共振波形は鋭くなり、受信したエコーの識別に
要する周波数帯域が狭くて足りるので、異なる周波数域
の複数のエコーを混信なく識別することが容易となる。
ただし、本発明の実施において、センサ装置が備えるべ
き共振回路は、必ずしもコンデンサと水晶振動子の一方
あるいは両方を備えることを要さず、少なくともループ
状回路を備えるものであれば足りる。
き共振回路は、必ずしもコンデンサと水晶振動子の一方
あるいは両方を備えることを要さず、少なくともループ
状回路を備えるものであれば足りる。
次に、上記実施例の作用について説明する。
上記実施例において、浴槽11の外部に設置されるセンサ
装置30の共振回路は、そのときの水位に応じた共振周波
数特性を備えており、その共振周波数で共振する。
装置30の共振回路は、そのときの水位に応じた共振周波
数特性を備えており、その共振周波数で共振する。
従って、主装置20の信号発生部21が送出する監視用周波
数信号の周波数が、センサ装置30の共振回路のそのとき
の共振周波数と同一であることを条件に、共振回路が第
２のアンテナ31を介して受信した当該監視用周波数信号
により当該共振回路が共振し、この共振電流によりエコ
ーが電磁結合によりワイヤレスにて第１のアンテナ23で
受信される。
数信号の周波数が、センサ装置30の共振回路のそのとき
の共振周波数と同一であることを条件に、共振回路が第
２のアンテナ31を介して受信した当該監視用周波数信号
により当該共振回路が共振し、この共振電流によりエコ
ーが電磁結合によりワイヤレスにて第１のアンテナ23で
受信される。
そして、第１のアンテナ23を介して受信された上記エコ
ーは、主装置20の検出部22へ入力されるので、検出部22
はこのエコーを発生せしめた監視用周波数信号の周波数
から共振回路のそのときの共振周波数を知り、ひいては
当該共振周波数に対応する水位を知ることができ、当該
水位を水位出力部26から出力し、槽外の水位表示部27に
表示できる。
ーは、主装置20の検出部22へ入力されるので、検出部22
はこのエコーを発生せしめた監視用周波数信号の周波数
から共振回路のそのときの共振周波数を知り、ひいては
当該共振周波数に対応する水位を知ることができ、当該
水位を水位出力部26から出力し、槽外の水位表示部27に
表示できる。
即ち、上記実施例によれば、浴槽11の内部に設けたセン
サ装置30の出力をワイヤレスにて受信でき、構造簡素化
した水位計10を得ることができる。
サ装置30の出力をワイヤレスにて受信でき、構造簡素化
した水位計10を得ることができる。
尚、本発明の実施において、センサ装置のループ状回路
を銅線にて構成するものとすれば、槽内における藻類の
発生を抑制できるという付随的効果を得ることもでき
る。
を銅線にて構成するものとすれば、槽内における藻類の
発生を抑制できるという付随的効果を得ることもでき
る。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、槽内に設けたセンサ装置
の出力をワイヤレスにて受信でき、漏水の危険がなく、
構造簡素化した液位計を得ることができる。
の出力をワイヤレスにて受信でき、漏水の危険がなく、
構造簡素化した液位計を得ることができる。
第１図は本発明の水位計を示す模式図、第２図は水位計
を示すブロック図、第３図は水位計を示す電気回路図で
ある。 10……水位計、11……浴槽、20……主装置、21……信号
発生部、22……検出部、23……第１のアンテナ、24……
切換スイッチ、25……制御部、26……水位出力部、30…
…センサ装置、31……第２のアンテナ、32……コンデン
サ、33……水晶振動子、34……ループ状回路。
を示すブロック図、第３図は水位計を示す電気回路図で
ある。 10……水位計、11……浴槽、20……主装置、21……信号
発生部、22……検出部、23……第１のアンテナ、24……
切換スイッチ、25……制御部、26……水位出力部、30…
…センサ装置、31……第２のアンテナ、32……コンデン
サ、33……水晶振動子、34……ループ状回路。
Claims (1)
- 【請求項１】槽内の液位を測定するに際し、槽外に設置
される主装置と、槽内に設置されるセンサ装置とからな
る液位計において、主装置は、特定の監視用周波数信号
を発生する信号発生部と、センサ装置からのエコーの有
無を検出する検出部と、電磁結合により信号発生部の発
生信号をセンサ装置に送信し、かつセンサ装置からのエ
コーを受信する第１のアンテナと、信号発生部と検出部
のそれぞれを第１のアンテナに切換え接続する切換スイ
ッチと、切換スイッチを一定の周期で信号発生部と検出
部のそれぞれの側に切換える制御部と、検出部の検出結
果を出力する液位出力部とを有して構成され、センサ装
置は、液中に一部浸漬することにて該液を介する通電経
路を形成し、且つ液位の変化によってその通電経路形状
が変化するループ状回路と、ループ状回路内に設けら
れ、電磁結合により、信号発生部からの監視用周波数信
号を受信し、かつ該信号に共振したエコーを主装置に送
信する第２のアンテナと、液位に基づいて定まるループ
状回路の通電経路形状に依存して変化する共振周波数特
性を備え、当該共振周波数にて、信号発生部からの監視
用周波数信号に対応する共振回路とを有して構成される
ことを特徴とする液位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2237457A JPH076819B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 液位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2237457A JPH076819B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 液位計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116425A JPH04116425A (ja) | 1992-04-16 |
| JPH076819B2 true JPH076819B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17015626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2237457A Expired - Lifetime JPH076819B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 液位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076819B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69330265T2 (de) * | 1992-11-25 | 2002-02-07 | Simmonds Precision Products | Datenverarbeitungsstrukturen und Methoden |
| JP2677939B2 (ja) * | 1992-12-09 | 1997-11-17 | 三菱電機株式会社 | 減衰回路 |
| US5433115A (en) * | 1993-06-14 | 1995-07-18 | Simmonds Precision Products, Inc. | Contactless interrogation of sensors for smart structures |
| US5581248A (en) * | 1993-06-14 | 1996-12-03 | Simmonds Precision Products, Inc. | Embeddable device for contactless interrogation of sensors for smart structures |
| US5602540A (en) * | 1993-06-14 | 1997-02-11 | Simmonds Precision Products Inc. | Fluid gauging apparatus with inductive interrogation |
| US5515041A (en) * | 1993-06-14 | 1996-05-07 | Simmonds Precision Products Inc. | Composite shaft monitoring system |
| US5550532A (en) * | 1994-03-03 | 1996-08-27 | Shell Oil Company | Method and device for containing fuel spills and leaks |
| JP4505629B2 (ja) * | 2004-01-19 | 2010-07-21 | 国立大学法人静岡大学 | 界面検出装置及び界面検出方法 |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP2237457A patent/JPH076819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04116425A (ja) | 1992-04-16 |
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