JPH08159763A - 水深検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で、精度良く安定して水深を検出できる
水深検出器の提供。 【構成】 水深検出器１は、発振器２を有し、発振器２
には発振器２のＬＣ共振回路の一部、又は全部を構成す
る可変容量コンデンサを有する周波数可変部３が接続さ
れている。可変容量コンデンサは水深に応じた容量に変
化し、発振器２はその容量に応じた周波数の水深検出信
号を変換部４のＦＶコンバータ１１に出力する。ＦＶコ
ンバータ１１は水深検出信号をその周波数に対応する電
圧に変換して直線補正部１２に出力し、直線補正部１２
は電圧変換された水深検出信号を直線補正してＡ／Ｄコ
ンバータ１３に出力し、Ａ／Ｄコンバータ１３はこの水
深検出信号をディジタル信号に変換して制御部１４に出
力する。制御部１４はディジタルの水深検出信号から水
深を算出して表示部５に表示出力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水深検出器に関し、詳
細には、小型、高精度で、かつ、安定して水深を検出す
ることのできる水深検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水深検出器としては、種々のもの
があるが、例えば、井戸等の水深を検出する水深検出器
としては、フロート型のものや帯状型のものがある。

【０００３】上記フロート型の水深検出器は、測定する
水の進入する筒内に当該水に浮遊するフロートが上下動
可能に入れられており、当該フロートと筒の内面には、
常時接触する電極がそれぞれ設けられているものであ
る。このフロート型の水深検出器は、筒内の水の水位に
応じて、フロートが上下に移動し、このフロートに設け
られた電極の接触する筒内面の電極が、フロートの位置
に応じて変化することにより、筒内面の水位を検出する
ものである。

【０００４】前記帯状型の水深検出器は、帯状の部材に
所定間隔で電極が形成されており、この帯状の部材を測
定する水槽等に入れると、水面下の電極が導通して、水
位を検出するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の水深検出器にあっては、大型で、検出精度が
粗く、また、故障が発生し易いという問題があった。即
ち、従来のフロート型の水深検出器にあっては、測定す
る水深に応じた筒とフロートが必要であり、また、筒と
フローとには、常時接触する電極を設ける必要があり、
大型化するとともに、高価ともなる。また、筒内面やフ
ロートの汚れにより、フロートが動き難くなったり、筒
の電極とフロートの電極との接触不良が発生して、故障
が発生し易いという問題もあった。

【０００６】従来の帯状型の水深検出器にあっては、所
定間隔で電極の形成された帯状部材を水深に応じた長さ
だけ必要とし、大型化するとともに、高価である。ま
た、電極が所定間隔で形成されているため、検出精度が
粗く、電極面の汚れにより、適切な検出を行えないとい
う問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、小型、高精度で、安定
して水深を検出することのできる水深検出器を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の構成の要旨とす
るところは、可変周波数の信号を発生する発振手段と、
前記発振手段の発振する信号の周波数を水圧の変化に応
じて変化させる周波数可変手段と、前記発振手段の発振
する信号をその周波数に対応する水深信号に変換する変
換手段と、を備えた水深検出器であり、これによって前
記課題を解決することができる。

【０００９】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記変換手段に、これが変換した水深信号を表示
出力する表示手段を接続し、この表示手段によって使用
者が水深を何時でも必要に応じて読み取れるように構成
することができる。

【００１０】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記周波数可変手段は、前記発振手段に接続される
可変容量コンデンサであって、水圧の変化に応じてその
容量を変化させる水圧応動手段を備えた可変容量コンデ
ンサで構成することができる。

【００１１】そして周波数可変手段を以上のように構成
する場合は、請求項４に記載するように、前記可変容量
コンデンサを、固定電極板と、回転軸に取り付けられた
可動電極板であって、回転することにより上記固定電極
板との重なり面積を変化させて容量を変化させる可動電
極板とで構成し、前記水圧応動手段を、前記回転軸に取
り付けられた付勢手段であって、水深０のときに前記可
動電極板が位置すべき位置の方向に回転すべく、前記回
転軸に付勢する付勢手段と、前記回転手段に取り付けら
れた可動板であって、水圧により押されて前記回転軸
を、上記付勢手段による付勢力に抗して、それと逆廻り
方向に回転駆動すべく該回転軸の周廻り方向に動く可動
板とで構成するのが適当である。勿論、これ以外の構成
も採用可能である。

【００１２】また請求項５に記載するように、前記周波
数可変手段は、前記発振手段に接続されるインダクタン
ス可変の可変コイルであって、水圧の変化に応じてその
インダクタンスを変化させる水圧応動手段を備えた可変
コイルで構成しても良い。

【００１３】更に、請求項６に記載するように、前記変
換手段は、前記発振手段の発振する信号を、その周波数
に対応する電圧値の電圧信号に変換する周波数−電圧変
換手段と、上記周波数−電圧変換手段の変換した電圧信
号を該電圧信号の電圧値に対応したディジタル信号に変
換するアナログ／ディジタル変換手段と、上記アナログ
／ディジタル変換手段の変換したディジタル信号から水
深を算出する演算手段と、で構成することができる。勿
論、前記変換手段はこの構成に限る訳ではない。

【００１４】

【作用】したがって本発明の水深検出器によれば、その
発振手段の発振周波数は、周波数可変手段により、この
水深検出器の置かれた水中の水圧の変化に応じて変化さ
せられる。そして発振手段の発生する周波数の信号は、
変換手段により、その周波数に対応する水深信号に変換
され、水深信号として出力される。

【００１５】したがって、水深を先ず対応する周波数の
信号として検出することができるものであり、水深検出
器を、容易に小型化し、かつ、高精度なものとすること
ができるとともに、変換手段で対応する周波数の水深信
号に変換することで、使い易い水深信号を得ることがで
きるものである。

【００１６】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記変換手段に、これが変換した水深信号を表示
出力する表示手段を接続した場合には、この表示手段に
よって使用者が水深を何時でも必要に応じて読み取れる
ために好都合である。勿論、同時に、水深信号をポンプ
その他の制御用の信号として用いることも可能である。

【００１７】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記周波数可変手段を、前記発振手段に接続される
可変容量コンデンサであって、水圧の変化に応じてその
容量を変化させる水圧応動手段を備えた可変容量コンデ
ンサで構成した場合には、簡単な構成で、水深の変化に
応じて発振手段の発振周波数を変化させることができ、
水深検出器を小型で、高精度なものとすることができ
る。

【００１８】そして以上に於いて、更に、より具体的
に、請求項４に記載するように、前記可変容量コンデン
サを、固定電極板と、回転軸に取り付けられた可動電極
板であって、回転することにより上記固定電極板との重
なり面積を変化させて容量を変化させる可動電極板とで
構成し、前記水圧応動手段を、前記回転軸に取り付けら
れた付勢手段であって、水深０のときに前記可動電極板
が位置すべき位置の方向に回転すべく、前記回転軸に付
勢する付勢手段と、前記回転手段に取り付けられた可動
板であって、水圧により押されて前記回転軸を、上記付
勢手段による付勢力に抗して、それと逆廻り方向に回転
駆動すべく該回転軸の周廻り方向に動く可動板とで構成
した場合には、付勢手段の付勢力を水深測定対象の液体
の比重により適宜設定することにより、水深に応じて、
前記回転軸を回転させるべく、可動板を適切に周廻り方
向に動かさせ、これを通じて可変容量コンデンサの容量
を、水深の変化に応じて適切に変化させることができ、
より一層小型で、かつ、種々の液体の水深を簡単に、か
つ、適切に検出することができることとなる。

【００１９】また請求項５に記載するように、前記周波
数可変手段は、前記発振手段に接続されるインダクタン
ス可変の可変コイルであって、水圧の変化に応じてその
インダクタンスを変化させる水圧応動手段を備えた可変
コイルで構成した場合には、可変容量コンデンサを採用
した場合と同様に、簡単な構成で、水深の変化に応じ
て、発振手段の発振周波数を変化させることができ、同
様に、水深検出器を小型で、高精度なものとすることが
できる。

【００２０】また、例えば、請求項６に記載するよう
に、前記変換手段を、前記発振手段の発振する信号を、
その周波数に対応する電圧値の電圧信号に変換する周波
数−電圧変換手段と、上記周波数−電圧変換手段の変換
した電圧信号を該電圧信号の電圧値に対応したディジタ
ル信号に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、上
記アナログ／ディジタル変換手段の変換したディジタル
信号から水深を算出する演算手段と、で構成した場合に
は、周波数から水深を容易かつ正確に算出することがで
きる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明に於いて特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。

【００２２】図１〜図３は、本発明の水深検出器の一実
施例を示す図であり、図１は、水深検出器の回路ブロッ
ク図、図２は、図１の水深検出器の周波数可変部の正面
断面図、図３は、図２の周波数可変部の側面断面図であ
る。

【００２３】図１に於いて、水深検出器１は、発振器
（発振手段）２、周波数可変部（周波数可変手段）３及
び変換部（変換手段）４で構成し、これに表示部（表示
手段）５等を加えたものである。上記変換部４は、ＦＶ
コンバータ（周波数−電圧変換手段）１１、直線補正部
１２、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ／ディジタル変換手
段）１３及び制御部（演算手段）１４等を備えている。

【００２４】前記発振器２は、この例では、通常のＬＣ
発振回路が用いられており、ＬＣ共振回路の振動周期に
対応する周波数の信号を水深検出信号として変換部４の
ＦＶコンバータ１１に出力する。

【００２５】前記周波数可変部３は、発振器２のＬＣ共
振回路のコンデンサの全部、あるいは、一部を構成する
ものであり、水深の変化に応じてその容量の変化する可
変容量コンデンサを備えている。即ち、周波数可変部３
は、図２及び図３に示すように、円筒状の箱体２０の中
心部に回転軸２１が回転可能に取り付けられており、箱
体２０内は、壁２２、２３により３つの室２４、２５、
２６に分割されている。

【００２６】上記室２４内には、可変容量コンデンサ２
７が収納されており、この可変容量コンデンサ２７は、
所定間隔を空けて設けられた複数枚の固定電極板２８
と、この固定電極板２８に対面するように配設された複
数枚の可動電極板２９とを備えている。

【００２７】上記固定電極板２８は、所定面積を有した
半円形に形成されており、図示しない絶縁体を介して箱
体２０に固定されている。この固定電極板２８には、前
記発振器２に接続されたリード線３０が接続されてい
る。また前記可動電極板２９は、所定面積を有した半円
形に形成されており、この可動電極板２９には、前記発
振器２に接続されたリード線３１が回転軸２１の部分を
通じて接続されている。この可動電極板２９は、回転軸
２１に固定されており、この回転軸２１が回転すること
により回転して、固定電極板２８との重なり面積が変化
する。

【００２８】前記可変容量コンデンサ２７は、これら固
定電極板２８と可動電極板２９との重なり面積に応じた
容量を有し、可動電極板２９が回転して、固定電極板２
８との重なり面積が変化すると、その重なり面積の変化
に応じて、容量が変化する。

【００２９】前記室２５内には、回転軸２１を中心に巻
かれたコイルバネ（付勢手段）３２が収納されており、
コイルバネ３２は、その内端が前記回転軸２１に固定さ
れ、外端が箱体２０に固定されている。コイルバネ３２
は、図３中、反時計廻り方向（図３中、破線矢印Ｆで示
す方向）に回転軸２１を付勢しており、この反時計廻り
方向は、可変容量コンデンサ２７の容量が最大、あるい
は、最小になる方向であって、水深が０のときの可変容
量コンデンサ２７の可動電極板２９の位置方向である。

【００３０】上記コイルバネ３２としては、測定対象の
液体、例えば、海水、井戸内の水又は井戸水等の比重や
後記可動板３４の表面積等を考慮して、水圧（水深）を
適切に検出できるバネ力のものを使用する。

【００３１】前記箱体２０の前記室２６を形成する部分
は、その周壁の１／４部分が切り取られた状態の開口部
２０ａを有しており、上記室２６は、この開口部２０ａ
を有した箱体２０と、室２５との間の壁２３と、隔壁３
３と、可動板３４と、により形成されている。

【００３２】上記隔壁３３は、箱体２０及び壁２３側の
側面が、それらに固定、あるいは、一体形成されてお
り、その回転軸２１側の側面が、回転軸２１の表面に摺
動可能に密接している。したがって、隔壁３３は、回転
軸２１が回転可能に回転軸２１に密接しつつ、室２６を
外部から密封している。

【００３３】前記可動板３４は、その回転軸２１側の端
部が該回転軸２１に固定されており、箱体２０の周壁側
の端面が、該箱体２０の周壁内面に摺動可能に密接して
いる。更に、可動板３４の箱体２０の側面側及び壁２３
側の両側端面は、箱体２０の内側面及び壁２３に摺動可
能に密接している。したがって、可動板３４は、室２６
内を外部から密封しつつ、開口部２０ａからかかる水の
圧力（水圧）により、回転軸２１を中心として、図３
中、矢印Ｇ方向に回転移動し、この可動板３４の回転に
伴って、回転軸２１を同方向に回転させる。

【００３４】また、箱体２０の内周壁には、開口部２０
ａとの境界部分にストッパー３５が設けられており、可
動板３４は、ストッパー３５により矢印Ｇ方向と反対方
向への移動が規制される。

【００３５】したがって、周波数可変部３は、回転軸２
１に可変容量コンデンサ２７の可動電極板２９、コイル
バネ３２及び可動板３４が取り付けられ、回転軸２１が
コイルバネ３２により破線矢印Ｆ方向に付勢されてい
る。そして、開口部２０ａから進入する水の圧力により
可動板３４が押され、該可動板３４が、コイルバネ３２
の付勢力に抗して、矢印Ｇ方向に回転する。

【００３６】上記可動板３４の回転に伴って、回転軸２
１が回転し、該回転軸２１の回転に伴って、可動電極板
２９が回転する。こうして可動電極板２９が回転するこ
とにより、可変容量コンデンサ２７の可動電極板２９と
固定電極板２８との重なり面積が変化し、可変容量コン
デンサ２７の容量が変化する。

【００３７】上記可変容量コンデンサ２７は、以上のよ
うに、発振器２のＬＣ共振回路のコンデンサの一部、あ
るいは、全部を構成しており、可変容量コンデンサ２７
の容量が変化することにより、発振器２の発振周波数が
変化する。したがって、周波数可変部３は、水圧の変
化、即ち、水深の変化に応じて可変容量コンデンサ２７
の容量を変化させることにより、発振器２の発振周波数
を変化させ、可変容量コンデンサ２７の容量に応じた、
即ち、水深に応じた周波数で発振することとなる。

【００３８】再び、図１に於いて、発振器２は、周波数
可変部３により水深に応じてその発振周波数の定まる水
深検出信号をＦＶコンバータ１１に出力し、該ＦＶコン
バータ１１は、発振器２から入力される水深検出信号
を、その周波数に対応した電圧値の水深検出信号に変換
して、直線補正部１２に出力する。上記直線補正部１２
は、ＦＶコンバータ１１から入力される水深検出信号を
直線補正し、補正後の水深検出信号をＡ／Ｄコンバータ
１３に出力する。上記Ａ／Ｄコンバータ１３は、直線補
正部１２から入力されるアナログの水深検出信号をディ
ジタル変換し、制御部１４に出力する。

【００３９】制御部１４は、例えば、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）、ＲＯＭ（ReadOnly Memory）及びＲ
ＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＲＯＭ内に
は、水深変換プログラムやシステムデータ等が予め格納
されている。制御部１４は、そのＣＰＵが、ＲＯＭ内の
プログラムに基づいて、ＲＡＭをワークメモリとして使
用しつつ、Ａ／Ｄコンバータ１３から入力されるディジ
タルの水深検出信号を演算処理、あるいは、テーブル参
照処理により水深に変換し、変換した水深データを表示
データに変換した後、表示部５に出力する。

【００４０】表示部５は、例えば、液晶表示器等で構成
され、制御部１４から入力される水深データを数値等に
より表示出力する。なお前記制御部１４では、以上の表
示部５に対する表示データの作成及びその出力の他、そ
のプログラムを備えておくことにより、これが用いられ
ている、例えば、複数の井戸等のポンプの制御信号を生
成する等の動作を行ない得るのは云うまでもない。

【００４１】次に、本実施例の作用を説明する。この実
施例の水深検出器１は、水深の変化を発振器２の周波数
の変化として検出するところにその特徴がある。

【００４２】即ち、周波数可変部３は、水中に入れられ
ると、開口部２０ａから水が進入して、この水が、可動
板３４を水深に応じた水圧で、図３中、矢印Ｇ方向に押
し、回転軸２１とともに、可動板３４を矢印Ｇ方向に回
転移動させようとする。ところで上記回転軸２１には、
コイルバネ３２が取り付けられており、該コイルバネ３
２は、回転軸２１を矢印Ｇとは反対方向の破線矢印Ｆ方
向に回転させる向きに付勢している。したがって、可動
板３４にかかる水圧がコイルバネ３２の付勢力に抗し
て、可動板３４を回転させると、回転軸２１に取り付け
られた可変容量コンデンサ２７の可動電極板２９が回転
し、該可動電極板２９と固定電極板２８との重なり面積
が変化して、可変容量コンデンサ２７の容量が水圧に応
じて変化する。

【００４３】そして、この可変容量コンデンサ２７は、
発振器２のＬＣ共振回路のコンデンサの全部、あるい
は、一部として機能しており、発振器２は、水圧の変
化、即ち、水深の変化に応じて、可変容量コンデンサ２
７の容量が変化するため、その容量に応じた、即ち、水
深に応じた発振周波数の水深検出信号を発生して、ＦＶ
コンバータ１１に出力する。

【００４４】上記ＦＶコンバータ１１は、発振器２の出
力する水深検出信号をその周波数に対応した電圧の水深
検出信号に変換して、直線補正部１２に出力し、直線補
正部１２は、ＦＶコンバータ１１から入力される水深検
出信号を直線補正して、Ａ／Ｄコンバータ１３に出力す
る。上記Ａ／Ｄコンバータ１３は、直線補正部１２で直
線補正されたアナログの水深検出信号をディジタル信号
に変換して、制御部１４に出力し、制御部１４は、ディ
ジタルの水深検出信号を水深に変換して、変換した水深
を表示部５に表示出力させる。

【００４５】したがって、水深検出器１は、少なくとも
その周波数変換部３が水中に入れられると、水圧によ
り、コイルバネ３２の付勢力に抗して可動板３４が回転
し、これにともない可変容量コンデンサ２７の可動電極
板２９が回転して、該可変容量コンデンサ２７の容量が
水圧の変化、即ち、水深の変化に応じて変化し、これが
投入された位置の水深を発振器２の対応する発振周波数
の信号として検出することができる。その結果、水深検
出器１を小型で、安価なものとすることができるととも
に、水深の変化を連続的に検出することができ、水深検
出器１の検出精度を向上させることができる。

【００４６】このように、この実施例によれば、発振器
２が、所定の周波数の水深検出信号を発生し、この水深
検出信号の周波数を、変換部４により水深に変換して、
変換した水深を表示部５により表示出力するが、周波数
可変部３が、発振器２の発振する水深検出信号の周波数
を水圧の変化に応じて変化させるものである。それ故、
水深の変化は周波数の変化となり、水深は、それに応じ
た周波数の信号として検出することができ、水深検出器
１を小型、かつ、高精度なものとすることができるとと
もに、安定して水深を検出することができる。

【００４７】また、この実施例によれば、周波数可変部
３が、発振器２に接続され、その容量が可変の可変容量
コンデンサ２７で構成され、水圧の変化に応じて可変容
量コンデンサ２７の容量を変化させているので、簡単な
構成で、水深の変化に応じて発振周波数を変化させるこ
とができ、より一層、水深検出器１を小型で、高精度な
ものとすることができる。

【００４８】また、この実施例によれば、周波数可変部
３が、発振器２に接続され、固定電極板２８と回転軸２
１に取り付けられた可動電極板２９とを備え、可動電極
板２９が回転して固定電極板２８との重なり面積が変化
することによりその容量の変化する可変容量コンデンサ
２７と、回転軸２１に取り付けられ、可変容量コンデン
サ２７の可動電極板２９が水深０のときの位置の方向に
付勢するコイルバネ３２と、回転軸２１に取り付けら
れ、水圧により該回転軸廻りに回転駆動される可動板３
４とを備え、可動板３４がコイルバネ３２の付勢力に抗
して、水圧により押されると、回転軸２１を介して可動
電極板２９が回転して、可変容量コンデンサ２７の容量
が水深の変化に応じて変化するので、コイルバネ３２の
付勢力を測定対象の液体の比重により適宜設定すること
により、水深の変化に応じて可動板３４を適切に回転さ
せて可変容量コンデンサ２７の容量を、水深の変化に応
じて適切に変化させることができ、水深検出器１をより
一層小型化することができるとともに、種々の液体の水
深を適切に検出するものとすることができる。

【００４９】更に、この実施例によれば、変換部４が、
発振器２の発振した水深検出信号を、該水深検出信号の
周波数に対応した電圧値の電圧信号に変換するＦＶコン
バータ１１と、ＦＶコンバータ１１の変換した電圧信号
を該電圧信号の電圧値に対応したディジタル信号に変換
するＡ／Ｄコンバータ１３と、Ａ／Ｄコンバータ１３の
変換したディジタル信号から水深を算出する制御部１４
とを備えたものとしているので、水深検出器１を周波数
から水深を正確に算出することができるし、これに基づ
いて種々の周辺機器の制御を行なうこともできる。

【００５０】なお、以上の実施例に於いては、発振器２
のＬＣ共振回路のコンデンサの容量を水深に応じて変化
させることにより、水深の変化に応じて発振器２の発振
周波数を変化させているが、これに限るものではなく、
例えば、ＬＣ共振回路のコイルのインダクタンスを水深
の変化に応じて変化させるようにしても良いし、コイル
のインダクタンスとコンデンサの容量の双方を水深の変
化に応じて変化させるようにしても良い。

【００５１】また、前記実施例に於いては、発振回路２
の出力する水深検出信号をＦＶコンバータコンバータ１
１により周波数に対応した電圧の水深検出信号に変換し
ているが、電圧に変換するものに限るものではなく、例
えば、周波数に対応した電流値の信号に変換しても良
く、また、電圧や電流に変換することなく、周波数から
直接、水深に変換してもよい。

【００５２】更に、前記実施例に於いては、直線補正部
１２を設けて、検出信号を直線化しているが、直線補正
部１２は、必ずしも必要ではなく、水深と周波数との変
化割合から、水深検出信号を直接水深に変換してもよ
い。

【００５３】また、前記実施例に於いては、水深検出信
号をディジタル変換して、ディジタル処理により水深検
出信号を水深に変換して、表示しているが、ディジタル
変換するものに限るものではなく、アナログ信号のま
ま、水深に変換して、表示するようにしても良い。

【００５４】更に、前記実施例に於いては、表示部５と
して、液晶表示器を用いているが、これに限るものでは
なく、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いても
よいし、また、電圧計や電流計等のような針方式の表示
装置を用いてもよい。この針方式の表示装置を用いる場
合、アナログの水深検出信号をそのまま用いて、表示さ
せることができる。

【００５５】このような、水深検出器１は、図４に示す
ように、例えば、複数の井戸から浄水を供給する場合の
浄水供給施設の水位計として適用することができる。

【００５６】即ち、図４に於いて、浄水供給施設４０に
は、３つの井戸４１、４２、４３と、この井戸４１、４
２、４３から汲み上げた浄水を貯めるタンク４４とを備
えており、各井戸４１、４２、４３には、井戸４１、４
２、４３内の水をタンク４４に汲み上げるためのポンプ
４５、４６、４７と、水位計５０の検出部５１ａ、５１
ｂ、５１ｃと、がそれぞれ設置されている。

【００５７】水位計５０としては、前記実施例の水深検
出器１と同様のものが用いられており、水位計５０は、
３つの検出部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、コントローラ５
２及び表示部５３等を備えている。上記検出部５１ａ、
５１ｂ、５１ｃは、それぞれ前記実施例の水深検出器１
の発振器２、周波数可変部３及び変換部４が組み込まれ
たものであり、各井戸４１、４２、４３の水深を検出し
て、ディジタルの水深検出信号をコントローラ５２に出
力する。

【００５８】コントローラ５２は、前記実施例の制御部
１４と同様で、３つの検出部５１ａ、５１ｂ、５１ｃか
らの水深検出信号を処理可能な制御部と、この制御部の
変換した水深（水位）から各井戸４１、４２、４３の水
量を算出して、どの井戸４１、４２、４３のポンプ４
５、４６、４７を駆動するかを選択し、ポンプ４５、４
６、４７の駆動を制御する駆動制御部とを有している。
コントローラ５２は、また、各検出部５１ａ、５１ｂ、
５１ｃからの水深検出信号を水深に変換して、各水深を
そのまま、あるいは、水深を水位、または、水量に変換
して、表示部５３に表示出力させる。

【００５９】なお、水深から水位、あるいは水量に変換
するには、検出部５１ａ、５１ｂ、５１ｃの設置される
井戸４１、４２、４３の底面積と、井戸４１、４２、４
３に導入されている浄化水の比重とから演算により簡単
に算出することができる。

【００６０】前記表示部５３は、液晶表示器を用いたも
のであっても良いし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）
等を用いたものであっても良く、水深（水位）、あるい
は、水量を表示可能であれば良い。また、表示部５３に
は、どの井戸のポンプ４５、４６、４７を稼動させてい
るかを表示させるようにしても良い。

【００６１】ポンプ４５、４６、４７からタンク４４に
汲み上げられた浄水は、タンク４４から需要家等に送ら
れる。

【００６２】このように、水位計５０を浄水供給施設の
井戸４１、４２、４３の水位や水量を検出するのに適用
すると、従来のように、大型の水深検出器を設置するこ
となく、小型の水位計５０により、高精度に水位や水量
を検出することができる。

【００６３】

【発明の効果】本発明の水深検出器によれば、発振手段
が、発振動作を行なっており、その出力信号の周波数
を、変換手段により水深に変換して、変換した水深信号
を出力し、その水深信号を目的に応じて使用することが
できるが、通常、表示手段により表示出力する。前記発
振手段の発振周波数は、周波数可変手段により、投入設
置された水中の水圧に応じたそれに変化させられる。

【００６４】したがって、水深の変化を周波数の変化と
して検出することができ、水深検出器を小型、かつ、高
精度なものとすることができるとともに、安定して水深
を検出することができる。

【００６５】この場合、請求項２に記載し、かつ前記し
たように、前記変換手段に、これが変換した水深信号を
表示出力する表示手段を接続した場合には、水深の表示
を行ない、使用者がそれを容易に確認することができる
ようになる一般の用い方をすることができる。

【００６６】また請求項３に記載したように、前記周波
数可変手段を、前記発振手段に接続される可変容量コン
デンサであって、水圧の変化に応じてその容量を変化さ
せる水圧応動手段を備えた可変容量コンデンサで構成し
た場合には、簡単な構成で、水深の変化に応じて発振周
波数を変化させることができ、水深検出器を小型で、高
精度なものとすることができる。

【００６７】また、請求項４に記載するように、前記可
変容量コンデンサを、固定電極板と、回転軸に取り付け
られた可動電極板であって、回転することにより上記固
定電極板との重なり面積を変化させて容量を変化させる
可動電極板とで構成し、前記水圧応動手段を、前記回転
軸に取り付けられた付勢手段であって、水深０のときに
前記可動電極板が位置すべき位置の方向に回転すべく、
前記回転軸に付勢する付勢手段と、前記回転手段に取り
付けられた可動板であって、水圧により押されて前記回
転軸を、上記付勢手段による付勢力に抗して、それと逆
廻り方向に回転駆動すべく該回転軸の周廻り方向に動く
可動板とで構成した場合には、付勢手段の付勢力を測定
対象の液体の比重により適宜設定することにより、水深
の変化に応じて可動板を適切に回転させて可変容量コン
デンサの容量を、水深の変化に応じて適切に変化させる
ことができ、より一層小型で、かつ、種々の液体の水深
を簡単に、かつ、適切に検出することができる。

【００６８】更に、請求項５に記載するように、前記周
波数可変手段を、前記発振手段に接続されるインダクタ
ンス可変の可変コイルであって、水圧の変化に応じてそ
のインダクタンスを変化させる水圧応動手段を備えた可
変コイルで構成した場合には、前記可変容量コンデンサ
を用いた場合と同様に、簡単な構成で、水深の変化に応
じて発振周波数を変化させることができ、同様に、水深
検出器を小型で、高精度なものとすることができる。

【００６９】また、請求項６に記載するように、前記変
換手段を、前記発振手段の発振する信号を、その周波数
に対応する電圧値の電圧信号に変換する周波数−電圧変
換手段と、上記周波数−電圧変換手段の変換した電圧信
号を該電圧信号の電圧値に対応したディジタル信号に変
換するアナログ／ディジタル変換手段と、上記アナログ
／ディジタル変換手段の変換したディジタル信号から水
深を算出する演算手段と、で構成した場合には、周波数
から水深を正確に算出することができるし、この水深信
号出力に基づいて、この水深検出器を用いる周辺機器の
制御を容易に行なうことができることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水深検出器の一実施例の回路ブロック
図。

【図２】図１の周波数可変部の正面断面説明図。

【図３】図２の周波数可変部の側面断面図説明。

【図４】図１の水深検出器を浄水供給施設に適用した井
戸の正面断面説明図。

【符号の説明】

１ 水深検出器 ２ 発振器 ３ 周波数可変部 ４ 変換部 ５ 表示部 １１ ＦＶコンバータ １２ 直線補正部 １３ Ａ／Ｄコンバータ １４ 制御部 ２０ 箱体 ２０ａ 開口部 ２１ 回転軸 ２２、２３ 壁 ２４、２５、２６ 室 ２７ 可変容量コンデンサ ２８ 固定電極板 ２９ 可動電極板 ３０、３１ リード線 ３２ コイルバネ ３３ 隔壁 ３４ 可動板 ３５ ストッパー ４０ 浄水供給施設 ４１、４２、４３ 井戸 ４４ タンク ４５、４６、４７ ポンプ ５０ 水位計 ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 検出部 ５２ コントローラ ５３ 表示部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変周波数の信号を発生する発振手段
   と、 前記発振手段の発振する信号の周波数を水圧の変化に応
   じて変化させる周波数可変手段と、 前記発振手段の発振する信号をその周波数に対応する水
   深信号に変換する変換手段と、 を備えた水深検出器。
2. 【請求項２】 前記変換手段に、これが変換した水深信
   号を表示出力する表示手段を接続した請求項１の水深検
   出器。
3. 【請求項３】 前記周波数可変手段を、前記発振手段に
   接続される可変容量コンデンサであって、水圧の変化に
   応じてその容量を変化させる水圧応動手段を備えた可変
   容量コンデンサで構成した請求項１の水深検出器。
4. 【請求項４】 前記可変容量コンデンサを、固定電極板
   と、回転軸に取り付けられた可動電極板であって、回転
   することにより上記固定電極板との重なり面積を変化さ
   せて容量を変化させる可動電極板とで構成し、 前記水圧応動手段を、前記回転軸に取り付けられた付勢
   手段であって、水深０のときに前記可動電極板が位置す
   べき位置の方向に回転すべく、前記回転軸に付勢する付
   勢手段と、前記回転手段に取り付けられた可動板であっ
   て、水圧により押されて前記回転軸を、上記付勢手段に
   よる付勢力に抗して、それと逆廻り方向に回転駆動すべ
   く該回転軸の周廻り方向に動く可動板とで構成した請求
   項３の水深検出器。
5. 【請求項５】 前記周波数可変手段を、前記発振手段に
   接続されるインダクタンス可変の可変コイルであって、
   水圧の変化に応じてそのインダクタンスを変化させる水
   圧応動手段を備えた可変コイルで構成した請求項１の水
   深検出器。
6. 【請求項６】 前記変換手段を、 前記発振手段の発振する信号を、その周波数に対応する
   電圧値の電圧信号に変換する周波数−電圧変換手段と、 上記周波数−電圧変換手段の変換した電圧信号を該電圧
   信号の電圧値に対応したディジタル信号に変換するアナ
   ログ／ディジタル変換手段と、 上記アナログ／ディジタル変換手段の変換したディジタ
   ル信号から水深を算出する演算手段と、 で構成した請求項１、２、３、４又は５の水深検出器。