JPH09229749A - 液面検知用ファイバ式反射型光電スイッチのセンサヘッド及びその使用方法 - Google Patents

液面検知用ファイバ式反射型光電スイッチのセンサヘッド及びその使用方法

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JPH09229749A
JPH09229749A JP6196496A JP6196496A JPH09229749A JP H09229749 A JPH09229749 A JP H09229749A JP 6196496 A JP6196496 A JP 6196496A JP 6196496 A JP6196496 A JP 6196496A JP H09229749 A JPH09229749 A JP H09229749A
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JP
Japan
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sensor head
liquid
tip
inclined surface
emitting element
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JP6196496A
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Kenro Morishima
建郎 森島
Nobuo Hisada
伸夫 久田
Mitsuru Nozaki
充 野崎
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉装置内で導電性のない有機溶剤が揮発す
るような環境下でも使用でき、発光素子、受光素子の各
先端部が結露に伴う液滴に覆われることがなく、光感度
の障害となることのないように工夫した取り付け器具が
装着された液面検知用ファイバ式反射型光電スイッチの
センサヘッドを得る。 【解決手段】 発光素子、受光素子及び密閉装置に取り
付けるための取り付け器具からなる構成のセンサヘッド
であり、取り付け器具は傾斜面を有し、傾斜面には、発
光素子の先端及び受光素子の先端が、傾斜面と面一とな
るように顔を出している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液面検知用ファイバ
式反射型光電スイッチのセンサヘッド及びその使用方法
に関する。更に詳しくは、密閉装置内で水、有機溶剤等
の液体が揮発するような環境下で使用でき、光ファイバ
を通した発光素子、受光素子の各先端部が結露に伴う液
滴に覆われることがなく、光感度の障害となることのな
いように工夫した取り付け器具が装着された液面検知用
ファイバ式反射型光電スイッチのセンサヘッド及びその
使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来液面検知用には、水性液の場合は電
気センサの使用が知られており、例えば、電気センサの
先端を装置内の液面に近い場所迄下げた状態で固定し、
水性液面の高さが変化してセンサ先端と接触すると電流
が流れる方式が知られている。しかし、電気センサは水
は感知するが、有機溶剤等の導電性のない液体は感知し
ないため、水は含まず、導電性のない液体を含有する液
の液面検知用には使用できない。
【0003】一方、従来から光センサであるファイバ式
反射型光電スイッチが知られており、発光素子から目的
物に到達した光がV字型に反射して受光素子に返る方式
で、距離とその変化が測定できる。液面が水は含まず、
導電性のない液体を含有する液状物の液面であっても原
理的にはこの光センサは使用できるはずである。しかし
例えば、ポリマー有機溶剤溶液の脱溶剤工程のように、
密閉装置内で溶剤が揮発するような環境下での液面測定
用には用いられていない状況にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ポリマー
有機溶剤溶液の脱溶剤工程等のような有機溶剤が密閉装
置内で揮発するような環境下でも液面の測定ができるフ
ァイバ式反射型光電スイッチの使用の検討を進めたが、
有機溶剤の揮発に伴い、発光素子、受光素子の各先端部
に結露に伴う液滴が発生して覆うため、光感度が悪くて
液面の検知が困難であり、この問題の解決に迫られた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討した結果、密閉装置内で水、有機溶剤
等の液体が揮発するような環境下で使用でき、光ファイ
バを通した発光素子、受光素子の各先端部が結露に伴う
液滴に覆われることがなく、光感度の障害となることの
ないように工夫した取り付け器具が装着された液面検知
用ファイバ式反射型光電スイッチのセンサヘッドとその
使用方法を見いだし本発明に到達した。
【0006】即ち本発明は、「密閉装置内の液面の高
さの変化を検知するために用いられる液面検知用ファイ
バ式反射型光電スイッチのセンサヘッドであり、 発光素子(1)、受光素子(2)及び密閉装置に取り
付けるための取り付け器具(3)からなる構成であり、 取り付け器具(3)は、傾斜面(4)を有し、 傾斜面(4)には、発光素子の先端(1a)及び受光
素子の先端(2a)が、傾斜面(4)内で面一となるよ
うに顔を出していることを特徴とする液面検知用ファイ
バ式反射型光電スイッチのセンサヘッド。」;並びに、
「揮発性液体からなる液状物(6)が入った密閉装置
(7)内の上部に、上記センサヘッドを、傾斜面(4)
が液面を向き、且つ先端(1a)からの光が液面で反射
して先端(2a)に受光されるよう取り付け、液面の高
さとその変化を検知する液面検知用ファイバ式光電スイ
ッチのセンサヘッドの使用方法。」である。
【0007】
【作用】本発明のセンサヘッドは、ファイバの先端部、
即ち発光素子の先端(1a)及び受光素子の先端(2
a)を密閉装置に取り付けるための取り付け器具(3)
を備えたものであって、取り付け器具(3)は傾斜面
(4)を有し、先端(1a)と(2a)は傾斜面(4)
内で、面一となるように顔を出している。又、本発明の
センサヘッドは、例えば、本発明の使用方法のように、
揮発性液体からなる液状物(6)が入った密閉装置
(7)の上部に、傾斜面(4)が液面を向くよう取り付
けられ使用される。
【0008】揮発性液体(6)が先端(1a)や先端
(2a)で結露し、液滴が発生しても、各先端は傾斜面
(4)と面一となるように顔を出した状態であるため、
液滴は各先端に溜ることはなく、速やかに拡散し、装置
内へ流れ落ちる。本発明のセンサヘッドはこのような作
用により、結露やそれに伴う液滴による光感度の障害と
なる問題を解消するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】ファイバ式反射型光電スイッチ
は、周知のように発光素子から目的物に到達した光がV
字型に反射して受光素子に返る方式で、距離とその変化
が測定できるものである。本発明のセンサヘッドは、こ
のファイバ式光電スイッチの発光素子と受光素子の先端
部分に関するものであり、密閉装置内の液面の高さの変
化を検知するためのファイバ式反射型光電スイッチのセ
ンサヘッドとして用いられる。この密閉装置としては、
例えば、製造工場における密閉されたタンクや、研究設
備としての密閉容器が挙げられる。又、密閉装置内の液
状物が水、有機溶媒等の揮発性液体を含有しており、液
体が揮発するような環境、特に導電性のない有機溶媒が
揮発する環境でも、本発明のセンサヘッドは有効に使用
できる。
【0010】
【実施例】以下、本発明のファイバ式反射型光電スイッ
チのセンサヘッドとその使用方法を、1実施態様を示す
図面により説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。図1は本発明のセンサヘッドの1実施例を示
す側断面図であり、図2はその傾斜面(図では凹面)方
向からみた平面図である。図1、2において、1は発光
素子、2は受光素子、3は取り付け器具、1aは発光素
子の先端、2aは受光素子の先端、4は傾斜面、5は細
溝である。図3は本発明の光センサを取り付けた密閉装
置の断面模式図である。図3において、1は発光素子、
2は受光素子、3は取り付け器具、6は揮発性液体から
なる液状物、7は密閉装置、8は発光素子からの光、9
は反射光である。
【0011】図1、2のとおり、本発明のセンサヘッド
は、発光素子(1)、受光素子(2)及び密閉装置に取
り付けるための取り付け器具(3)からなる構成であ
る。取り付け器具(3)は傾斜面(4)を有し、先端
(1a)及び(2a)が、傾斜面(4)内で、面一とな
るように顔を出している。先端(1a)や先端(2a)
が傾斜面(4)の面内で飛び出していると、結露しても
液が細溝(5)を通して流れていき難く、先端がくぼん
でいると、液滴が結露して溜り易くなるので良くない。
傾斜面(4)の材質は特に制限はなく、例えば、ステン
レス等の金属、テフロン等の樹脂、ガラスが挙げられ
る。
【0012】図1、2では、取り付け器具(3)1つ
に、発光素子(1)と受光素子(2)が共に装着されて
いる。しかし、取り付け器具(3)が2つであり、発光
素子(1)と、受光素子(2)が別々に装着されている
形とすることも可能である。この取り付け器具(3)が
2つの場合は、密閉装置に発光素子(1)からの光が受
光素子(2)に感度よく受けられるような位置関係に2
つの取り付け器具を取り付けて使用される。傾斜面
(4)の形状としては、例えば、傾斜した平面状や、半
円筒、半円球、半楕円球、角錐、円錐等の内側に相当す
る凹面状が挙げられ、図1では半円球状の凹面である。
【0013】図1、2では、傾斜面(4)の先端(1
a)及び(2a)周辺には細溝(5)が設けられてい
る。細溝(5)は細かい結露が発生してもすぐ拡散する
作用を果たすものであって、面(4)上に無数あること
が好ましい。細溝(5)は方向性を問わず、任意方向に
無秩序に設けられていても、方向性があっても、メッシ
ュ状であってもいっこうにかまわない。又、毛細な浅い
溝であれば充分である。
【0014】図3は本発明のセンサヘッドを取り付けた
密閉装置であって、本発明のセンサヘッドの使用方法の
1例を図示したものでもある。発光素子(1)、受光素
子(2)が装着された取り付け器具(3)が密閉装置
(7)内の天井部に、傾斜面(4)が装置内となるよう
取り付けられている。密閉装置(7)には揮発性液体か
らなる液状物(6)が入っている。発光素子からの光
(8)は液面で反射し、反射光(9)が受光素子(2)
にV字形で感度よく戻るよう、発光素子(1)からの光
の方向や角度は調整できる。
【0015】液体が入った密閉装置内の液面の高さの変
化を検知するために本発明のセンサヘッドを有するファ
イバ式反射型光電スイッチは用いられるが、この液体が
上記作用の欄で述べたように、特に揮発性の有機溶剤を
含有する液体であって、有機溶剤の揮発に伴い密閉装置
内の壁面、器具等に結露が発生し易い環境となるような
操作が行われている際に液面の高さの変化を検知するの
に本発明のセンサヘッドは有用であり、図3では揮発性
液体からなる液状物(6)が入っている。
【0016】このような有機溶剤の結露が発生し易い環
境となるような操作の具体例としては、有機溶剤含有ポ
リマーの脱溶剤工程が挙げられる。装置内の液面の高さ
の変化を検知することにより、例えば、最初は常圧下で
の加熱脱溶剤であったのを、徐々に圧力を下げて減圧脱
溶剤に切り換えていくための連続的な操作が可能とな
る。他の具体例としては、界面活性剤と有機溶剤を含有
する溶液の加熱濃縮の場合が挙げられ、発泡による液面
の上昇の問題があるため、装置内の液面の高さの変化を
検知する要求がある。
【0017】
【発明の効果】本発明のセンサヘッドを有するファイバ
式反射型光電スイッチは、密閉装置内における液面の高
さとその変化を検知するために使用するものであり、密
閉装置内の液状物が揮発性物質を含有するため、結露に
よるセンサの感度の障害となる問題があるような環境に
おいても、感度よく検知できるものである。揮発性物質
が水の場合は電気センサによる液面検知法が従来から知
られているが、有機溶媒の場合は電気センサでは検知で
きず、この結露対策が取り得ていなかった問題を本発明
のセンサヘッドは解消するものである。即ち、本発明の
センサヘッドは、取り付け器具にセンサ先端と面一とな
った傾斜面を設けてているため、センサ先端の結露が速
やかに傾斜面から装置内へ流れ落ち、又必要により傾斜
面に細溝が設けられておれば結露による液滴は拡散する
ため、結露に伴う液滴によるセンサの光感度低下を解消
するものである。従って本発明の光センサは、有機溶剤
含有ポリマーの脱溶剤工程等の結露が発生し易い密閉装
置内における液面の高さとその変化を検知するのに有用
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のセンサヘッドの1実施例を示す側断
面図である。
【図2】 本発明のセンサヘッドの1実施例を示す傾斜
面方向からみた平面図である。
【図3】 本発明のセンサヘッドを取付けた密閉装置の
断面模式図である。
【符号の説明】
1 発光素子 1a 発光素子の先端 2 受光素子 2a 受光素子の先端 3 取り付け器具 4 傾斜面 5 細溝 6 揮発性液体からなる液状物 7 密閉装置 8 発光素子からの光 9 反射光

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉装置内の液面の高さの変化を検知
    するために用いられる液面検知用ファイバ式反射型光電
    スイッチのセンサヘッドであり、 発光素子(1)、受光素子(2)及び密閉装置に取り
    付けるための取り付け器具(3)からなる構成であり、 取り付け器具(3)は、傾斜面(4)を有し、 傾斜面(4)には、発光素子の先端(1a)及び受光
    素子の先端(2a)が、傾斜面(4)内で面一となるよ
    うに顔を出していることを特徴とする液面検知用ファイ
    バ式反射型光電スイッチのセンサヘッド。
  2. 【請求項2】 取り付け器具(3)1つに、発光素子
    (1)と受光素子(2)が共に装着された請求項1記載
    のセンサヘッド。
  3. 【請求項3】 取り付け器具(3)が2つあり、取り付
    け器具(3)に、発光素子(1)が装着されたセンサヘ
    ッドと取り付け器具(3)に受光素子(2)が装着され
    たセンサヘッドの組合せである請求項1記載のセンサヘ
    ッド。
  4. 【請求項4】 傾斜面(4)が、傾斜した平面状である
    か、凹面状である請求項1〜3のいずれか記載のセンサ
    ヘッド。
  5. 【請求項5】 傾斜面(4)が、半円球、半楕円球、角
    錐又は円錐の内側に相当する凹面状である請求項4記載
    のセンサヘッド。
  6. 【請求項6】 傾斜面(4)の先端(1a)、先端(2
    a)周辺に細溝(5)が施されている請求項1〜5のい
    ずれか記載のセンサヘッド。
  7. 【請求項7】 揮発性液体からなる液状物(6)が入っ
    た密閉装置(7)内の上部に、請求項1〜6のいずれか
    記載のセンサヘッドを、傾斜面(4)が液面を向き、且
    つ先端(1a)からの光が液面で反射して先端(2a)
    に受光されるよう取り付け、液面の高さとその変化を検
    知する液面検知用ファイバ式反射型光電スイッチのセン
    サヘッドの使用方法。
  8. 【請求項8】 揮発性液体が有機溶剤である請求項7記
    載の使用方法。
JP6196496A 1996-02-23 1996-02-23 液面検知用ファイバ式反射型光電スイッチのセンサヘッド及びその使用方法 Pending JPH09229749A (ja)

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