JPH10185659A - 液面検出装置 - Google Patents

液面検出装置

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JPH10185659A
JPH10185659A JP34149996A JP34149996A JPH10185659A JP H10185659 A JPH10185659 A JP H10185659A JP 34149996 A JP34149996 A JP 34149996A JP 34149996 A JP34149996 A JP 34149996A JP H10185659 A JPH10185659 A JP H10185659A
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JP
Japan
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liquid level
liquid
detecting device
float ball
cover
Prior art date
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Pending
Application number
JP34149996A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Kondo
悟 近藤
Hiroshi Sugiki
拓 杉木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH10185659A publication Critical patent/JPH10185659A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/18Switches operated by change of liquid level or of liquid density, e.g. float switch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/04Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H2009/048Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings using a sealing boot, e.g. the casing having separate elastic body surrounding the operating member and hermetically closing the opening for it

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  • Level Indicators Using A Float (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘度の高い液体の液面を検出する液面検出装
置を提供する。 【解決手段】 基台3にフロートボール4がバネ5を介
して保持され、フロートボール4の上部に弾性体からな
るプレート6と、これと対向して所定の間隔を持って剛
性体のプレート7が設けられている。プレート7の先端
にはスイッチ8が固定されている。この構成体は可撓性
膜状部材からなるカバー9aで密封され、また、カバー
9aの外部に検出回路10aが設けられている。液槽1
の液体2が増加すると、可撓性のカバー9aの外部から
フロートボール4を押し上げ、この結果、フロートボー
ル4は更にプレート6を押し上げ、スイッチ8を閉じ、
この状態に対応した信号が検出回路10aから出力さ
れ、液面がフロートボール4が設定されている位置にあ
ることを検出する。検出部はカバー9aで覆われている
ため、液体に触れることはなく、構成部材の動作性能は
常に一定に保たれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液面検出装置に関
し、特に粘度の高い液体であっても、その液面の検出に
適した液面検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液面検出装置について図4および
図5を参照して説明する。図4は従来の液面検出装置の
第一の例であって、図4(a)は液面を検出する前の状
態であり、図4(b)は検出後の状態である。また、図
5は従来の液面検出装置の第二の例であって、図5
(a)は検出装置の装着状態を、また、図5(b)は検
出前の状態を、更に、図5(c)は検出後の状態を示し
ている。
【0003】まず、第一の従来例である液面検出装置1
30は図4に示すように、光透過性の部材からなり、そ
の先端部37が直角の角度を有したチューブ状のカバー
31に発光素子32と受光素子33とを設けたものであ
る。前記カバー31の先端部37が液体35の液面36
に接触していない場合、発光素子32からの光34は先
端部37で反射して受光素子33に戻るようになってい
る〔図4(a)〕。一方、前記カバー31の先端部37
が液体35に接触した場合、接触面の屈折率が変化し、
光34は液体35中に透過して、受光素子33には戻ら
ない〔図4(b)〕。このように、光34が受光素子3
3に戻るか否かによってカバー31の先端部37が液体
35に接触したかどうかを判定し、液面36を検出する
ものである。
【0004】しかしながら、この装置により粘度の高い
液体の液面を測定する場合、一度、カバー31の先端部
37が液体に接触すると、先端部37が液体35から離
れても、液体が付着したままとなり、光34はカバー3
1を透過して受光素子33に戻らないことが生じる。従
って、この装置により粘度の高い液体の液面測定は困難
となっていた。
【0005】第二の例は図5(a)に示すように、液槽
39の外部に液面検出装置140を設置して液面36を
検出するものであって、液槽39の構造は液面検出用の
パイプ38を有していなければならない。このパイプ3
8は液槽39とは連結管となっていてパイプ38の液面
は液槽39の液面36と同一となる。また、パイプ38
は光透過性の部材で形成されていることが必要である。
【0006】パイプ38の所定の高さの位置に設定され
た液面検出装置140は、図5(b)に示すように、液
体35がその高さまで来ていない場合は、発光素子32
からの光34はパイプ38の壁面で反射して受光素子3
3に達し、ここで検出される。一方、図5(c)に示す
ように、液体35がその高さまで来ている場合はその部
位の屈折率が変化し、発光素子32からの光34はパイ
プ38の壁面を透過して受光素子33に戻ることはな
い。このように受光素子33への戻り光の有無を検出し
て、液面36を検出するものである。
【0007】しかしながら、この液面検出装置140の
使用においては、前述したように液槽39にはパイプ3
8の構成を具備していることが必要であり、汎用に用い
ることができなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、粘度
の高い液体であっても正確にその液面が測定でき、ま
た、種々な形状の液槽に対しても使用可能な液面検出装
置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題に鑑
みなされたものであって、少なくとも、液体の液面の上
下動にともなって上昇し、下降する移動部材と、前記移
動部材を上下移動可能に保持する保持手段と、前記移動
部材の移動を検出する検出手段とからなり、更に、前記
移動部材と前記保持手段と前記検出手段とを可撓性膜状
部材により密封した液面検出装置を構成する。
【0010】前記移動部材はフロートボールとし、前記
保持手段は板バネとする。また、前記検出手段は前記移
動部材の押圧により開閉するスイッチ、または前記移動
部材の上下移動により光路の遮蔽、開放が行われる光学
スイッチ、または前記板バネに貼着した歪みゲージとす
る。更に、前記可撓性膜状部材は高分子材からなる膜を
用いて、上記課題を解決する。
【0011】本発明の液面検出装置によると、粘度の高
い液体であっても正確にその液面が測定でき、また、種
々な形状の液槽に対しても使用可能な液面検出装置を構
成することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例について図
1ないし図3を参照して説明する。図1は本発明の第一
の実施形態例である液面検出装置100であって、図1
(a)はその構成を示し、図1(b)はその検出回路で
ある。図2は本発明の第二の実施形態例である液面検出
装置110であって、図2(a)はその構成を示し、図
2(b)はその検出回路の構成図であり、図2(c)は
駆動信号と出力信号の関係を示す。また、図3は本発明
の第三の実施形態例である液面検出装置120であっ
て、図3(a)はその構成を示し、図3(b)はその検
出回路の構成図であり、図3(c)は出力信号である。
【0013】まず、第一の実施形態例である液面検出装
置100は図1(a)に示すように、基台3にフロート
ボール4がバネ5を介して保持されていて、前記フロー
トボール4の上部に弾性体からなるプレート6と、これ
と対向した位置に所定の間隔を持って剛性体からなるプ
レート7が設けられている。プレート7の先端にはスイ
ッチ8が固定されている。上記構成体は可撓性膜状部材
からなるカバー9aで密封されている。また、カバー9
aの外部に検出回路10aが設けられている。
【0014】つぎに、前記液面検出装置100の動作に
ついて説明する。液面検出装置100は液槽1の側壁に
取り付けられ、検出回路10aは液槽1の外部に置かれ
る。液槽1の液体2が増加すると、可撓性のカバー9a
の外部からフロートボール4を押し上げる。この結果、
フロートボール4は更にプレート6を押し上げ、スイッ
チ8を閉じることになり、この閉じた状態に対応した信
号が検出回路10aから出力され、液面がフロートボー
ル4が設定されている位置にあることを検出する。
【0015】図1(b)は検出回路の一例であって、ス
イッチ8が閉じられると、トランジスタ12のベースB
は0電位となって、トランジスタ12はOFFとなり、
コレクタCの電位は低レベルから高レベルに変化する。
この出力が、液体2がフロートボール4の位置にあるこ
とを示すことになる。尚、液面検出装置100は可撓性
膜状部材からなるカバー9aで覆われているため、液体
に触れることはなく、構成部材の動作性能は常に一定に
保たれるものである。
【0016】つぎに、第二の実施形態例である液面検出
装置110は図2(a)に示すように、基台3の切り欠
き部3aを挟んで発光素子20と受光素子21が設けら
れている。フロートボール4は前記切り欠き部3bに進
入することが可能となるようにカバー9bにより保持さ
れていて、更に、前記カバー9bは液面検出装置110
を密封している。また、カバー9bの外部に検出回路1
0bが設けられている。
【0017】つぎに、前記液面検出装置110の動作に
ついて説明する。液面検出装置110は液槽1の側壁に
取り付けられ、検出回路10bは液槽1の外部に置かれ
る。液槽1の液体2が増加してカバー9bの外部からフ
ロートボール4を押し上げると、このフロートボール4
は切り欠き部3bに進入し、発光素子20からの光が受
光素子21に到達することを遮断する。この状態が検出
回路10bから出力され、液面がフロートボール4が設
定されている位置にあることを検出する。
【0018】図2(b)は検出回路の一例であって、発
振器22からの信号により駆動部23を介して発光素子
20を駆動させ発光させる。受光素子21はこの光を受
け、検出部24で検出信号として復調し、出力する。こ
のとき、フロートボール4が上昇してきて光路を遮断す
ると、受光素子21は光を受けることがなくなり、液面
を検出するものである。
【0019】図2(c)は発光素子20の駆動信号と受
光素子21の出力信号の関係を示していて、時刻t0
フロートボール4により光路が遮断されたことを示して
いる。尚、駆動信号として所定の周波数による点滅点灯
させているが、これは検出の際の外光等のノイズの影響
を低減するためであって、他の変調方法を用いてもよ
い。検出部24にはこの周波数だけを透過するフィルタ
ー回路を具備しているものであり、また、他の変調方法
を用いた場合は、その復調回路を有することになる。
【0020】尚、液面検出装置110は可撓性膜状部材
からなるカバー9bで覆われているため、液体に触れる
ことはなく、構成部材の動作性能は常に一定に保たれる
ものである。
【0021】つぎに、第三の実施形態例である液面検出
装置120は図3(a)に示すように、基台3にフロー
トボール4がバネ5を介して保持されていて、前記基台
3には歪ゲージ11が貼着されている。上記構成体は可
撓性膜状部材からなるカバー9cで密封され、また、カ
バー9cの外部に検出回路10cが設けられている。
【0022】つぎに、前記液面検出装置120の動作に
ついて説明する。液面検出装置120は液槽1の側壁に
取り付けられ、検出回路10cは液槽1の外部に置かれ
る。液槽1の液体2が増加してカバー9cの外部からフ
ロートボール4を押し上げると、バネ5が撓み、歪ゲー
ジ11からその撓みに応じた出力がある。これが検出回
路10cにより検出され、液面がフロートボール4が設
定されている位置にあることを示すことになる。
【0023】図3(b)は検出回路の一例であって、歪
ゲージ11からの出力はアンプ25によって所定の増幅
率で増幅され、次段のコンパレータ26で基準となる電
圧と比較され、その結果が出力される。図3(c)は出
力信号の一例であって、歪ゲージ11はアンプ出力の点
1 でフロートボール4が液面と接触し、点P2 で液面
の上昇が停止した状態を検出している。この信号を基準
電圧V0 と比較し、その出力を液面検出信号とするもの
である。
【0024】尚、液面検出装置120は可撓性膜状部材
からなるカバー9cで覆われているため、液体に触れる
ことはなく、構成部材の動作性能は常に一定に保たれる
ものである。
【0025】液面検出機構、回路の構成は上述したもの
に限ることなく、本発明の技術的思想を具現化する他の
構成を用いてもよいことは当然である。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の液面検出装置によれば、粘度の高い液体であっても正
確にその液面が測定でき、また、種々な形状の液槽に対
しても使用可能な液面検出装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施形態例であって、(a)
は液面検出装置の構成図であり、(b)は検出回路であ
る。
【図2】 本発明の第二の実施形態例であって、(a)
は液面検出装置の構成図であり、(b)は検出回路の構
成であり、(c)は駆動信号と出力信号の関係を示す図
である。
【図3】 本発明の第三の実施形態例であって、(a)
は液面検出装置の構成図であり、(b)は検出回路の構
成であり、(c)は出力信号を示す図である。
【図4】 従来の液面検出装置の第一の例であって、
(a)は液面を検出する前の状態であり、(b)は検出
後の状態を示す図である。
【図5】 従来の液面検出装置の第二の例であって、
(a)は検出装置の装着状態を示し、(b)は液面検出
前の状態であり、また、(c)は液面検出後の状態であ
る。
【符号の説明】
1,39…液槽、2,35…液体、3…基台、3a…切
り欠き部、4…フロートボール、5…バネ、6,7…プ
レート、8…スイッチ、9a,9b,9c…カバー、1
0a,10b,10c…検出回路、11…歪みゲージ、
12…トランジスタ、20,32…発光素子、21,3
3…受光素子、22…発振器、23…駆動部、24…検
出部、25…アンプ、26…コンパレータ、31…カバ
ー、34…光、36…液面、37…先端部、38…パイ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、 液体の液面の上下動にともなって上昇し、下降する移動
    部材と、 前記移動部材を上下移動可能に保持する保持手段と、 前記移動部材の移動を検出する検出手段とからなり、 更に、前記移動部材と前記保持手段と前記検出手段とを
    可撓性膜状部材により密封した構成であることを特徴と
    する液面検出装置。
  2. 【請求項2】 前記移動部材はフロートボールであるこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の液面検出装置。
  3. 【請求項3】 前記保持手段は板バネであることを特徴
    とする、請求項1に記載の液面検出装置。
  4. 【請求項4】 前記検出手段は前記移動部材の押圧によ
    り開閉するスイッチであることを特徴とする、請求項1
    に記載の液面検出装置。
  5. 【請求項5】 前記検出手段は前記移動部材の上下移動
    により光路の遮蔽、開放が行われる光学スイッチである
    ことを特徴とする、請求項1に記載の液面検出装置。
  6. 【請求項6】 前記検出手段は前記板バネに貼着した歪
    みゲージであることを特徴とする、請求項1に記載の液
    面検出装置。
  7. 【請求項7】 前記可撓性膜状部材は高分子材からなる
    膜であることを特徴とする、請求項1に記載の液面検出
    装置。
JP34149996A 1996-12-20 1996-12-20 液面検出装置 Pending JPH10185659A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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