JPH09166472A - レベルセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成により、被充填物などによる曲げ圧
力を受けないようにセンサロッドを確実に保護して、被
充填物の高さレベルを常に正確に検知できるレベルセン
サを提供する。 【解決手段】先端が被充填物１３の収納容器１４内に進
出するセンサロッド８と、センサロッド８を保持し、か
つ、収納容器１４に取り付けられる保持部２と、保持部
２に支持されてセンサロッド８の上方または下方に位置
し、センサロッド８と平行に延びる保護バー４０Ａ〜４
０Ｈとを備える。保護バー４０Ａ〜４０Ｈは、横断面形
状が、上面および下面または上面のみに、凹みまたは水
平な平坦部のない円形、長円形、楕円形、三角形、四角
形以上の多角形から選ばれたいずれか１つの形状になっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばタンクのよ
うな収納容器内に液体、粉体、粒状体などの被充填物を
充填するに際して、被充填物が所定高さレベルまで充填
されたか否かを検知するレベルセンサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の用途に用いられている振
動式のレベルセンサは、一般に図７および図８に示すよ
うな構成になっている。すなわち、図７は被充填物１３
の収納容器１４に取り付けた状態の縦断面図で、図８は
図７の右方から見たレベルセンサのみの正面図である。
これらの図において、センサ本体部を収納しているケー
シング１から保持部２が突出しており、この保持部２に
取付板１０がねじ結合されている。収納容器１４の側壁
に挿通孔１７が形成されており、保持部２の先端部分を
挿通孔１７に挿通させて、保持部２から突出した振動ロ
ッドからなるセンサロッド８を収納容器１４内に進出さ
せ、かつ、取付板１１を収納容器１４の外面に当てがっ
て、取付板１０をボルト１８とナット１９とにより収納
容器１４に固定している。

【０００３】そして、収納容器１４内への被充填物１３
の所定高さレベルを検出するに際しては、前記保持部２
内に取り付けた圧電素子（図示せず）の駆動により、振
動膜（図示せず）を介してセンサロッド８に振動を付加
しており、収納容器１内の被充填物１３の充填面Ｈが上
昇してセンサロッド８に接触すると、センサロッド８の
振動が抑制または停止されるので、圧電素子からの出力
電圧が変化する。この出力電圧の大小により被充填物１
３が所定高さレベルまで充填されたか否かを判別してい
る。

【０００４】ところで、上記レベルセンサでは、センサ
ロッド８が測定探針部として被充填物１３の収納容器１
４内に進入して配置されているため、搬送フィーダなど
により搬送されて収納容器１４内にその上方開口から投
入される被充填物１３がセンサロッド８に継続的に当た
ると、センサロッド８に曲がり変形が生じる場合があ
る。そこで、図８に示すように、横断面形状がほぼ半円
弧形、または破線で示すへの字型の保護カバー２０を、
センサロッド８の上方を覆うように配置して、その保護
カバー２０の一端部を取付板１０に溶接により固着して
いる。この保護カバー２０により、上方から収納容器１
４内に投入される被充填物１３に対しセンサロッド８を
保護している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記レベルセ
ンサでは、保護カバー２０とセンサロッド８との隙間Ｒ
に被充填物１３の詰まりが生じ易く、センサロッド８が
正常に振動しなくなって被充填物１３の高さレベルを誤
検出する可能性がある。また、被充填物１３の入れ替え
などに際して、収納容器１４の底部に残存している被充
填物１３を全て除去するために、収納容器１４内にその
下端開口部から圧縮空気を吹き込む場合がある。この場
合、圧縮空気またはこれにより吹き飛ばされた被充填物
がセンサロッド８に下方から激しく当たって、センサロ
ッド８を曲げることがあった。

【０００６】一方、被充填物１３が単位体積当たりの重
量の大きなものである場合、センサロッド８は、被充填
物１３の充填面Ｈによる下方からの押上げ力を直接的に
受けて曲がることもある。そこで、図８に２点鎖線で示
すように、上記と同様の保護カバー２０Ａを上下逆向き
にしてセンサロッド８の下方に配置することにより、上
述の問題を解消することが考えられるが、上方から投入
される被充填物１３が下方の保護カバー２０Ａの円弧状
（またはＶ字状）の凹み部分に堆積し、この堆積した被
充填物１３がセンサロッド８に接触してその振動を阻害
するので、センサロッド８が正常に振動しなくなって、
被充填物１３の高さレベルを誤検出することになる。

【０００７】そこで、本発明は、簡単な構成により、被
充填物などによる曲げ圧力を受けないようにセンサロッ
ドを確実に保護して、被充填物の高さレベルを常に正確
に検知できるレベルセンサを提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に係るレベルセンサは、先端が
被充填物の収納容器内に進出するセンサロッドと、前記
センサロッドを保持し、かつ、前記収納容器に取り付け
られる保持部と、前記保持部に支持されて前記センサロ
ッドの上方に位置し、センサロッドと平行に延びる保護
バーとを備え、前記保護バーは、横断面形状が、上面お
よび下面に凹みまたは水平な平坦部のない円形、長円
形、楕円形、三角形、四角形以上の多角形から選ばれた
いずれか１つの形状になっている。

【０００９】このレベルセンサでは、センサロッドに対
し上方位置で平行に延びる保護バーを備えているので、
収納容器内に上方から投入される被充填物は保護バーに
当たって両側方に飛散するので、センサロッドは曲げな
どが生じないよう確実に保護される。また、保護バーは
上面および下面に凹みまたは水平な平坦部のない形状に
なっているから、保護バーの上面に上方から投入される
被充填物が堆積することがなく、一方、収納容器内に充
填される被充填物が保護バーとセンサロッドとの間に詰
まるといった事態も生じない。したがって、センサロッ
ドは常に正常に振動して、被充填物が所定高さレベルま
で充填されたことを正確に検知する。しかも、保護バー
は、横断面形状が単純な円形，長円形、楕円形、三角
形、または多角形であるから、棒材で形成できるので、
従来の保護カバーと比較して製造が容易となり、コスト
も低減できる。

【００１０】また、本発明の請求項２に係るレベルセン
サは、先端が被充填物の収納容器内に進出するセンサロ
ッドと、前記センサロッドを保持し、かつ、前記収納容
器に取り付けられる保持部と、前記保持部に支持されて
前記センサロッドの下方に位置し、センサロッドと平行
に延びる保護バーとを備え、前記保護バーは、横断面形
状が、上面に凹みまたは水平な平坦部のない円形、長円
形、楕円形、三角形、四角形以上の多角形から選ばれた
１つの形状になっている。

【００１１】このレベルセンサでは、センサロッドに対
し下方位置で平行に延びる保護バーを備えているので、
収納容器内の被充填物の入れ替えなどに際して、容器内
に下方から圧縮空気を吹き付けても、この空気自身また
はこれにより吹き飛ばされた被充填物が保護バーに当た
って両側方に飛散し、センサロッドは曲げなどが生じな
いよう確実に保護される。

【００１２】一方、被充填物が単位体積当たりの重量の
大きなものであっても、この被充填物の充填面の上昇に
伴う下方からの押上げ力は、保護バーにより受け止めら
れてセンサロッドには直接的に作用しない。そのため、
センサロッドが曲がったりする不都合は生じない。ま
た、保護バーの上面に凹みや水平な平坦部がないので、
この保護バーの上面に上方から投入される被充填物が堆
積することがないとともに、収納容器内に充填される被
充填物が保護バーとセンサロッドとの間に詰まるといっ
た事態も生じない。したがって、センサロッドは常に正
常に振動して被充填物が所定高さレベルまで充填された
のを正確に検知する。また、やはり保護バーは、棒材で
形成できるので、製造が容易で、コストも低減できる。

【００１３】請求項１と２のいずれのレベルセンサにお
いても、前記センサロッドとして、振動ロッドを用いる
とともに、この振動ロッドに振動を付加する加振器を備
えた構成とすることができる。このレベルセンサは、液
体や粉体などを充填するタンクのような収納容器内に振
動ロッドを進入させた状態で設置して、加振器を駆動し
て振動ロッドに振動を付加する。容器内の被充填物が振
動ロッドに接触する高さレベルまで充填されると、振動
ロッドの振動が被充填物により抑制されるので、加振器
の電気信号が変化し、この電気信号の変化により被充填
物が所定の高さレベルまで充填されたのを検出する。収
納容器内に進出された振動ロッドは、保護バーにより被
充填物などによる曲げ圧力を受けないように保護される
から、常に正常に振動して充填物の高さレベルを正確に
検知できる。

【００１４】一方、上記いずれのレベルセンサにおいて
も、前記センサロッドとして、静電容量検出用の電極を
用いることができる。このレベルセンサは収納容器内に
電極を進入させた状態で設置され、容器内の被充填物が
電極に接触する高さレベルまで充填されると、被充填物
が電極と接地部との間に存在して静電容量が変化するの
で、この静電容量の変化により被充填物が所定の高さレ
ベルまで充填されたことを検出する。この種の静電容量
式のレベルセンサでは、収納容器内に進出した電極が被
充填物などによる曲げ圧力を受けて変形すると、電極を
支持する絶縁物や被充填物の侵入防止用のシールが破損
または破壊されて本来の検出機能が得られなくなる。こ
れに対し、本発明のレベルセンサでは、保護バーによ
り、電極が被充填物などによる曲げ圧力を受けないよう
保護されるから、上記の不都合が生じない。

【００１５】一方、上記いずれのレベルセンサも、回転
式とすることができる。この回転式レベルセンサでは、
前記センサロッドとして、回転するシャフトを用い、こ
のシャフトに羽根が装着される。このレベルセンサは収
納容器内にシャフトを進入させた状態で設置され、容器
内の被充填物が回転する羽根に接触する高さレベルまで
充填されると、羽根に負荷がかかってシャフトが停止ま
たは低速となるので、この変化により被充填物が所定の
高さレベルまで充填されたことを検出する。この種の回
転式レベルセンサでは、シャフトが被充填物などによる
曲げ圧力を受けて変形すると、シャフトが円滑に回転し
なくなって、本来の検出機能が損なわれる。これに対
し、本発明のレベルセンサでは、保護バーにより、シャ
フトが被充填物などによる曲げ圧力を受けないよう保護
されるから、上記の不都合が生じない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照しながら詳述する。図１は本発明の
第１実施形態に係るレベルセンサを示す縦断面図、図２
は図１のＡ矢印方向から見たレベルセンサの矢視図であ
る。これらの図において、図１に示すように、ケーシン
グ１は、本体ケース部２１と、この本体ケース部２１の
後端開口をシールパッキン２２を介在して閉塞するケー
スカバー２３とにより構成されており、ケーシング１の
前端部（右端）には保持部２が連結されている。すなわ
ち、本体ケース部２１の先端部がシールパッキン２４を
介在して保持部２の後端部の段部に嵌め合わされるとと
もに、支持板２８がシール材２７を介在して本体ケース
部２１に当てがわれ、固定用カラー３０を外周に嵌めら
れた固定ボルト２９が支持板２８を挿通して保持部２に
ねじ込まれることにより、支持板２８が固定ボルト２９
を介して本体ケース部２１を保持部２に押し付けて固定
している。それにより、本体ケース部２１と保持部２と
が気密に連結されている。

【００１７】保持部２の前端側には凹所３１が形成され
ており、この凹所３１の開口端には、金属からなる円形
薄膜状の振動膜３が気密に閉塞する状態で溶接により固
着されている。この振動膜３の内面には、一対の圧電素
子（加振器）４Ａ，４Ｂが、図２に示すように同一水平
位置に配置されて貼り付けられており、これら圧電素子
４Ａ，４Ｂは、図１の駆動回路部３２にリード線３３を
介して接続されている。円形棒状の第１振動ロッド（セ
ンサロッド）７は、振動膜３の中心部を貫通して一端部
を保持部２の取付孔３４に嵌め込まれ、かつ、接着によ
り固着されている。先端が閉塞された円筒状の第２振動
ロッド（センサロッド）８は第１振動ロッド７と同心状
に配置されて、内部に第１振動ロッド７を収納し、基端
部が振動膜３の外面に溶接により固定されている。

【００１８】上記駆動回路部３２と圧電素子４Ａ，４Ｂ
とを接続するためのリード線３３は、保持部２に設けら
れた貫通孔３７と支持筒体３９を通じて後方へ引き出さ
れているとともに、このリード線３３が挿通されたゴム
のような固定用弾性体３８に保持されて、支持筒体３９
を介し支持板２８に固定されている。

【００１９】また、保持部２の外面に形成されたテーパ
ーねじ部９を、円盤状の取付板１０の雌ねじ部１１にね
じ込むことにより、保持部２に取付板１０が固定されて
いる。この取付板１０には、両振動ロッド７，８に対し
上方に位置して平行に配置された横断面形状が円形の棒
状の保護バー４０Ａの一端部が、溶接により固定されて
いる。こうして、保護バー４０Ａは取付板１０を介して
保持部２に支持されている。

【００２０】上述の構成としたレベルセンサは図１の収
納容器１４の側壁における所定高さ位置に装着される。
すなわち、収納容器１４の側壁における被充填物１３を
充填すべき高さ位置に対応した部位には挿通孔１７が形
成されており、この挿通孔１７に保持部２の先端部分を
挿通させて両振動ロッド７，８を収納容器１４内にほぼ
水平に進出させ、かつ、取付板１０をシールパッキン１
２を介在して収納容器１４の外面に当てがい、この状態
で取付板１０を、収納容器１４と取付板１０のそれぞれ
に設けられたボルト孔４５，４６に挿通されたボルト１
８と、ナット１９とで締め付けている。これにより、保
持部２が取付板１０を介して収納容器１４に取り付けら
れて、レベルセンサが収納容器１４に固定されている。

【００２１】つぎに、前記レベルセンサの作用について
簡単に説明する。振動膜３に取り付けられた一方の圧電
素子４Ａは、駆動回路部３２から直流電力を供給され
て、この直流電力に含まれたノイズ成分により振動し
て、図１の振動膜３に振動を付加し、この振動膜３に固
定された第１振動ロッド７を曲げ振動させる。前記振動
膜３の振動は保持部２に伝達され、この保持部２に固定
された第２振動ロッド８を、第１振動ロッド７と逆位相
で曲げ振動させる。これにより、両振動ロッド７，８の
曲げ振動が互いに打ち消し合うので、振動が取付板１０
を介して収納容器１４に伝わって洩れることがない。

【００２２】収納容器１４内の被充填物１３の充填面Ｈ
が、図１に図示するように第２振動ロッド８の下方にあ
る場合には、他方の圧電素子４Ｂに含まれる振動成分
が、駆動回路部３２で抽出されて、充填未完了と判断さ
れる。被充填物１３の充填面Ｈが第２振動ロッド８に接
触する高さ位置まで上昇すると、被充填物１３により第
２振動ロッド８および第１振動ロッド７の振動が抑制ま
たは停止され、圧電素子４Ｂの出力電圧に振動成分が含
まれなくなる。これにより、駆動回路部３２において充
填完了と判断され、たとえば、表示灯を点灯させて充填
完了を報知するとともに、被充填物１３の供給機に対し
供給停止信号を出力する。

【００２３】このレベルセンサでは、振動ロッド７，８
に対し上方に位置して平行に延びる保護バー４０Ａを備
えているので、収納容器１４内に上方から投入される被
充填物１３は、保護バー４０Ａの円形の上面に当たって
その両側に飛散し、第２振動ロッド８には直接的にほと
んど当たらない。そのため、両振動ロッド７，８は、長
期間の使用に際しても曲げなどが生じないよう確実に保
護される。

【００２４】また、保護バー４０Ａは、横断面形状が円
形であるから、上方から投入される被充填物１３が上面
から滑り落ちて堆積することがないとともに、振動ロッ
ド７，８と同じ高さまで充填された被充填物１３が、図
２に示すように、横断面形状が共に円形である保護バー
４０Ａと第２振動ロッド８との間に詰まるといった事態
も生じない。したがって、振動ロッド７，８は常に正常
に振動して被充填物１３が所定高さレベルまで充填され
たのを正確に検知する。しかも、保護バー４０Ａは、横
断面形状が円形の棒材であるから、図７および図８に示
した従来の保護カバー２０と比較して、製造が容易であ
り、したがって、製造コストも低減できる。

【００２５】図３は、前記第１実施形態における保護バ
ー４０Ａのみを、異なる形状の保護バー４０Ｂ，４０
Ｃ，４０Ｄに置換した場合を示す要部の正面図である。
同図（ａ）の保護バー４０Ｂは横断面形状が楕円形の棒
状体であり、同図（ｂ）の保護バー４０Ｃは横断面形状
が四角形の棒状体であり、同図（ｃ）の保護バー４０Ｄ
は横断面形状が三角形の棒状体である。いずれの保護バ
ー４０Ｂ〜４０Ｄも一実施形態と同様に振動ロッド７，
８に対して上方位置において平行に配置されて取付板１
０に溶接により固着されている。ここで、周面に複数の
平坦部をそれぞれ有する保護バー４０Ｃ，４０Ｄは、
（ｂ），（ｃ）に示すように、その平坦部が水平な上面
および下面のいずれをも形成しない状態で取付板１０に
固定されている。

【００２６】上記のいずれの保護バー４０Ｂ〜４０Ｄ
も、上方から投入される図１の被充填物１３が第２振動
ロッド８に直接的に当たらないよう保護できる他に、上
面および下面に凹みや水平な平坦部が存在しないので、
被充填物１３が上面に堆積せず、かつ、被充填物１３が
第２振動ロッド８との間に詰まるといった事態も生じな
い。また、いずれの保護バー４０Ｂ〜４０Ｄも一般的な
横断面形状を有する単なる棒状体であることから、製造
が容易である。このように、振動ロッド７，８の上方位
置に配設する保護バー４０Ａ〜４０Ｄとしては、上面お
よび下面に凹みまたは水平な平坦部のない棒状体のもの
であればよく、したがって、上記のもの以外に、横断面
形状が長円形や四角形以上の多角形のものでもよい。

【００２７】図４（ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の第
２実施形態を示す要部の正面図である。同（ａ）〜
（ｄ）の各保護バー４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ，４０Ｈは
いずれも、振動ロッド７，８に対し下方位置において平
行に配置されており、これ以外の構成は前記第１実施形
態と同様である。（ａ）の保護バー４０Ｅは、第１実施
形態と同様に横断面形状が円形であり、（ｂ）の保護バ
ー４０Ｆは横断面形状が長円形である。（ｃ），（ｄ）
の保護バー４０Ｇ，４０Ｈはそれぞれ図４（ｂ），
（ｃ）に示したものと同様の横断面形状が四角形および
三角形である。これら、保護バー４０Ｅ〜Ｈは、上面に
凹みまたは平坦部を形作らないよう配置されている。

【００２８】上記のような保護バー４０Ｅ，４０Ａ，４
０Ｄ，４０Ｃをそれぞれ備えたレベルセンサは、図１の
容器１４内に下方から圧縮空気を吹き付けて内部に残っ
た被充填物を除去する場合、圧縮空気自身または圧縮空
気により吹き飛ばされた被充填物１３が保護バーに当た
ってこれの両側方に飛散するから、振動ロッド７，８に
は直接的に当たらない。一方、被充填物１３が単位体積
当たりの重量の大きなものである場合、この被充填物１
３の充填面Ｈが上昇する際に、被充填物１３による下方
からの押上げ力は、保護バー４０Ｅ，４０Ａ，４０Ｄ，
４０Ｃにより受け止められて、第２振動ロッド８には直
接的に作用しない。そのため、振動ロッド７，８は、保
護バー４０Ｅ，４０Ａ，４０Ｄ，４０Ｃにより被充填物
１３から保護されて、曲がったりする不都合が生じな
い。

【００２９】また、保護バー４０Ｅ，４０Ａ，４０Ｄ，
４０Ｃの上面に凹みや水平な平坦部がないから、これら
の上面に上方から投入される被充填物が堆積することが
ないので、被充填物１３が保護バー４０Ｅ〜Ｆと第２振
動ロッド８との間に詰まるといった事態も生じない。し
たがって、振動ロッド７，８は常に正常に振動して被充
填物１３が所定高さレベルまで充填されたのを正確に検
知する。なお、この第２実施形態に用いる保護バーとし
ては、上面に凹みや水平な平坦部のない横断面形状を有
する棒状体であればよく、したがって、楕円または四角
形以上の多角形であってもよい。

【００３０】なお、上記の実施形態に限らず、横断面形
状が菱形となった第２振動ロッド８となったものに適用
しても、上記と同様の効果を得ることができる。また、
振動ロッド７，８の上方と下方との両方に保護バー４０
Ａ〜４０Ｅを設けるようにすれば、上下両方向からの外
力に対して振動ロッド７，８を保護できる。

【００３１】図５は本発明の第３実施形態に係る振動式
のレベルセンサを示す縦断面図であり、同図において、
図１と同一もしくは同等のものには同一の符号を付して
その説明を省略し、第１実施形態と相違する構成につい
て、以下に説明する。すなわち、図５（ａ）に示す本体
ケース部２１にねじ４９を介して保持部２が結合されて
おり、この保持部２の先端部に、両端に第１および第２
の支持体５１，５２が溶接のような手段で固定された円
筒形の保護管５０が、溶接などにより取り付けられ、偏
平な金属板からなる単一の振動ロッド４８が、その表裏
面を鉛直に立てた状態で上記保護管５０に挿通されてい
る。これら振動ロッド４８および保護管５０がセンサロ
ッド８を形成している。このセンサロッド８の上方に位
置して取付板１０には、センサロッド８と平行に延びる
横断面形状が円形の棒状の保護バー４０Ａが固定されて
いる。

【００３２】前記振動ロッド４８の基端部４８ａは第１
の支持体５１に対し溶接により固定され、第２の支持体
５２を貫通して、振動の節となる部分４８ｂでこの第２
の支持体５２に溶接されて弾性的に支持されており、振
動ロッド４８の先端部４８ｃは自由端となっている。前
記振動ロッド４８の表裏面には、図５（ｂ）に示すよう
に、一対の圧電素子４Ａ，４Ｂが貼り付けられている。
この振動ロッド４８おける図５（ａ）の保護管５０内の
中央部には、付加質量体５５が固定されており、この付
加質量体５５により、振動ロッド４８の振動の節間距離
が短くなっている。

【００３３】このレベルセンサは、図１と同様に、振動
ロッド４８を収納容器１４内に進出させて取付板１０を
収納容器１４の外壁面に固定して設置される。図５
（Ａ）の駆動回路部３２から一方の圧電素子４Ａに対し
給電されると、この圧電素子４Ａが振動して振動ロッド
４８に振動を付加する。振動ロッド４８の振動は、他方
の圧電素子４Ｂにより電気信号に変換されて検出され
る。振動ロッド４８は基端部が固定支持され、振動の節
が現れる中間節部４８ｂが、薄い膜体からなる第２の支
持体５２で変位可能に弾性的に支持されて、二次振動モ
ードで振動する。したがって、振動ロッド４８の支持体
４９に支持された基端部と中間節部４８ｂとの間では正
弦波の振動カーブとなるが、中間節部４８ｂから先端部
４８ａまでの部分は直線の振動カーブを描いて振動す
る。この振動ロッド４８の先端部分は、測定探針部とし
て機能し、被充填物が接触することにより振動が停止ま
たは抑制される。それにより、第１実施形態と同様にし
て被充填物１３が所定の高さレベルまで充填されたのを
検出する。

【００３４】この第３実施形態においてもやはり、セン
サロッド８は、これの上方に位置する保護バー４０Ａに
より、上方からの被充填物が直接当たらないよう確実に
保護される。また、被充填物１３が保護バー４０Ａとセ
ンサロッド８との間に詰まるといった事態も生じない。
このレベルセンサは、センサロッド８の板状の振動ロッ
ド４８が、保護管５０から突出されて収納容器１４内に
進出しているから、被充填物１３による曲げ圧力の影響
を第１実施形態のレベルセンサよりも敏感に受けて変形
し易いので、保護カバー４０Ａによる保護は特に効果的
である。

【００３５】図６は本発明の第４実施形態に係る静電容
量式のレベルセンサを示す側面図である。ハウジング１
の保持部２に円筒状の接地電極６０が片持ち式に固定さ
れ、円柱状の主電極６１がハウジング１内から接地電極
６０の内部を挿通して、先端部が外部に露出している。
主電極６１と接地電極６０とは、これらの間に介在され
た円筒状の絶縁物６２により電気的に絶縁されている。
これら接地電極６０、主電極６１および絶縁物６２によ
り、センサロッド８が形成されている。このセンサロッ
ド８の上方に位置して取付板１０には、センサロッド８
と平行に延びる横断面形状が円形の棒状の保護バー４０
Ａが固定されている。

【００３６】上記レベルセンサは、収納容器１４内にセ
ンサロッド８を進入させた状態で、図１の場合と同様
に、取付板１０を収納容器１４の外壁面に固定して、収
納容器１４に設置される。収納容器１４内の被充填物１
３が図６の主電極６１に接触する高さレベルまで充填さ
れると、被充填物１３が主電極６１と接地電極６０間に
存在して静電容量が変化するので、この静電容量の変化
により被充填物１３が所定の高さレベルまで充填された
のを検出する。

【００３７】この第４実施形態においてもやはり、セン
サロッド８は、これの上方に位置する保護バー４０Ａに
より、上方からの被充填物が直接当たらないよう確実に
保護される。また、被充填物１３が保護バー４０Ａとセ
ンサロッド８との間に詰まるといった事態も生じない。

【００３８】また、この静電容量式のレベルセンサで
は、従来において、主電極６１が被充填物１３の当接に
より曲げ圧力を受けると、接地電極６０内において主電
極６１を貫通させて支持しているシールパッキン６４が
変形し、このシールパッキン６４と接地電極６０との間
に隙間ができ、絶縁物６２と接地電極６０の間から被充
填物１３がハウジング１内に侵入する不都合が生じてい
た。さらに、絶縁物６２は、被充填物１３による曲げ圧
力を主電極６１を介して受けて破損することがあり、そ
のような場合は、レベルセンサとしての本来の機能が得
られなくなる。したがって、本願発明の保護バー４０Ａ
による保護効果は極めて有意義である。

【００３９】図７は本発明の第５実施形態に係る回転式
のレベルセンサを示す側面図である。ハウジング１の基
部を形成する本体ケース部２１に、たとえば一体形成に
より、フランジ７１を有する保持部２が設けられてい
る。前記保持部２に、センサロッド８に相当するシャフ
ト７２が回転自在に支持され、シャフト７２の先端に羽
根７３が装着されて、シャフト７２と一体回転するよう
になっている。前記シャフト７２は、ハウジング１に収
納された図示しないモータのような駆動機によって回転
駆動される。前記保持部２に取付板１０がボルト・ナッ
トのような締結手段で固定され、この取付板１０に、前
記シャフト７２の上方に位置してシャフト７２と平行に
延びる横断面円形の棒状の保護バー４０Ａが固定されて
いる。

【００４０】この構成のレベルセンサは、収納容器１４
内にシャフト７２を進入させた状態で、図１の場合と同
様に、取付板１０を収納容器１４の外壁面に固定して、
収納容器１４に設置される。収納容器１４内の被充填物
１３が図７の羽根７３に接触する高さレベルまで充填さ
れると、被充填物１３が抵抗となって羽根７３およびシ
ャフト７２の回転が停止または低速となるので、これを
ハウジング１内の図示しない回路によって検知して、被
充填物１３が所定の高さレベルまで充填されたことを検
出する。

【００４１】この第５実施形態においてもやはり、シャ
フト７２（センサロッド８）は、これの上方に位置する
保護バー４０Ａにより、上方からの被充填物が直接当た
らないよう確実に保護される。また、被充填物１３が保
護バー４０Ａとシャフト７２との間に詰まって、シャフ
ト７２の回転を妨げるといった事態も生じない。なお、
前記羽根７３は外径が大きいので、前記棒状の保護バー
４０Ａによっては十分保護されないが、羽根７３は通常
クラッチを介してシャフト７２に装着されるので、被充
填物による大きな外力を受けても空回りして損傷が回避
される。

【００４２】前記図５〜７に示した各実施形態において
も、前記保護バー４０Ａを、図３に示した他の保護バー
４０Ｂ〜４０Ｄに置換することができる。一方、上記の
保護バー４０Ａに代えて、図４に示した第２実施形態の
ように、シャフト７２の下方位置に保護バー４０Ｅ〜４
０Ｈを配設すれば、下方からの圧縮空気もしくはこれに
吹き飛ばされた被充填物１３がシャフト７２に直接当た
らないように確実に保護できる。

【００４３】また、前記各実施形態において、保護バー
４０Ａ〜Ｈは、図１に代表して示すように、その先端４
１が少くともセンサロッド８の先端まで突出して、収納
容器１４内に露出したセンサロッド８をその全長にわた
って保護するのが好ましい。図２〜図４に示すように、
保護バー４０Ａ〜Ｈの幅、つまり、被充填物１３の流入
方向Ｄと直交する方向の幅Ｗ１は、センサロッド８の最
大幅Ｗ２に対して、１／２以上で１以下が好ましい。１
／２未満ではセンサロッド８の保護効果が十分でなく、
１を越えるとレベルセンサの重量増加が過大となる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明のレベルセンサによ
れば、保護バーを、センサロッドに対し上方または下方
位置において平行に配置した構成としたので、簡単な構
成により、センサロッドを上方からの被充填物、または
下方からの圧縮空気もしくはこれに吹き飛ばされた被充
填物が直接当たらないように確実に保護して常に正常に
振動させ、被充填物が所定高さレベルまで充填されたの
を正確に検知することができる。また、センサロッドと
保護バーの間に被充填物が詰まってレベルセンサの作動
に支障をきたすおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るレベルセンサを示
す縦断面図である。

【図２】図１のＡ矢印方向から見たレベルセンサのみの
矢視図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）はいずれも同上の実施形態のそ
れぞれ異なる変形例を示す要部の正面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）はいずれも本発明の第２実施形
態におけるそれぞれ保護バーの形状のみが互いに異なる
場合を示す要部の正面図である。

【図５】（ａ）は本発明の第３実施形態に係るレベルセ
ンサを示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂ方向から
見た矢視図である。

【図６】本発明の第４実施形態に係るレベルセンサを示
す側面図である。

【図７】本発明の第５実施形態に係るレベルセンサを示
す側面図である。

【図８】従来のレベルセンサの一部破断した側面図であ
る。

【図９】図８の矢印Ｃ方向から見た矢視図である。

【符号の説明】

１…ハウジング、２…保持部、４Ａ，４Ｂ…圧電素子
（加振器）、８…センサロッド、１０…取付板、１３…
被充填物、１４…収納容器、４０Ａ〜４０Ｈ…保護バ
ー、６１…主電極、７２…シャフト、７３…羽根。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端が被充填物の収納容器内に進出する
   センサロッドと、 前記センサロッドを保持し、かつ、前記収納容器に取り
   付けられる保持部と、 前記保持部に支持されて前記センサロッドの上方に位置
   し、センサロッドと平行に延びる保護バーとを備え、 前記保護バーは、横断面形状が、上面および下面に凹み
   または水平な平坦部のない円形、長円形、楕円形、三角
   形、四角形以上の多角形から選ばれたいずれか１つの形
   状であるレベルセンサ。
2. 【請求項２】 先端が被充填物の収納容器内に進出する
   センサロッドと、 前記センサロッドを保持し、かつ、前記収納容器に取り
   付けられる保持部と、 前記保持部に支持されて前記センサロッドの下方に位置
   し、センサロッドと平行に延びる保護バーとを備え、 前記保護バーは、横断面形状が、上面に凹みまたは水平
   な平坦部のない円形、長円形、楕円形、三角形、四角形
   以上の多角形から選ばれたいずれか１つの形状であるレ
   ベルセンサ。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記センサ
   ロッドは振動ロッドであり、さらに、前記振動ロッドに
   振動を付加する加振器を備えているレベルセサ。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、前記センサ
   ロッドは静電容量検出用の電極であるレベルセンサ。
5. 【請求項５】 請求項１または２において、前記センサ
   ロッドは回転するシャフトであり、このシャフトに羽根
   が装着されているレベルセンサ。