JPH1123348A - タンク内の溶融樹脂材料のレベル検出方法及び装置 - Google Patents
タンク内の溶融樹脂材料のレベル検出方法及び装置Info
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- JPH1123348A JPH1123348A JP9174011A JP17401197A JPH1123348A JP H1123348 A JPH1123348 A JP H1123348A JP 9174011 A JP9174011 A JP 9174011A JP 17401197 A JP17401197 A JP 17401197A JP H1123348 A JPH1123348 A JP H1123348A
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Abstract
置における溶融樹脂材料のレベル検出センサーのコント
ローラーとして、溶融樹脂材料の液面の高さを正確に測
定することができ、その信号処理の方法により誤動作の
ない高精度な動作を保証する手段を提供することであ
る。 【解決手段】 溶融樹脂材料を収容するためのタンク
と、タンク内において、高周波信号を発生する高周波発
生手段と、タンク内の溶融樹脂材料量の変化に伴う静電
容量の変化に依存した信号を検出して検出信号を出力す
る検出手段と、基準信号を発生する基準信号発生手段
と、検出信号と基準信号との差分である第1値を発生す
る手段と、第1値を増幅して、ピーク値を維持した第2
値を発生する手段と、第1値と第2値との差分をとった
第3値を発生する手段とを有する。
Description
を備えたホッとメルトアプリケーター等におけるレベル
検出方法及び装置に関する。
脂材料を供給する際、アプリケータタンク内の溶融樹脂
材料の量を一定に保つことが望ましい。特に溶融樹脂材
料をホッパーフィーダーからアプリケータータンクへ自
動供給する場合にはアプリケータータンク(以下タンク
と称する)内の溶融樹脂材料が増加して一定量に達する
と供給が停止し、その量が減少すると供給を開始出来る
ようにする事が望ましい。したがって、溶融樹脂材料を
タンク内に自動供給させるためにはタンク内の溶融樹脂
材料量を監視させることが必要であって、そのために監
視用センサーが必要となる。
溶融樹脂材料はタンク内で加熱溶融して使用されるた
め、溶融樹脂材料を貯蔵するタンク内は高温(180℃
前後)になるのが一般的である。溶融樹脂材料は加熱溶
融されるとその蒸気が周りの構成部材に付着する。それ
故、溶融樹脂材料増減量を検出するセンサーの材質は耐
熱性が要求され、また、センサーは蒸気の付着で特性の
変化のないものが要求されるので、センサーの方式は限
定される。
サーとして多く用いられているのは、空気と絶縁体であ
る溶融樹脂材料との誘電率の差を利用する静電容量式セ
ンサーである。
が、電極が1極のもの(図6。以後、1極式センサーと
称する)、及び電極が2極のもの(図1参照。以後、2
極式センサーと称する)に大別される。
の溶融樹脂材料82の量の増減は、溶融樹脂材料82の
液面83のレベルに対応する静電容量の増減として現わ
れる。すなわち、溶融樹脂材料の量が増加すると静電容
量は増加し、溶融樹脂材料面82の液面83のレベルと
それに関連するセンサー電極84からの出力信号レベル
(mV)は1/C(C:溶融樹脂材料の量の増減に依存す
る静電容量)の関数により表される。
の変化は溶融樹脂材料に非接触で用いた場合非常に小さ
い。一方、空気及び溶融樹脂材料の誘電率は周囲温度の
変化によりその値が変化しやすく、従って温度変化によ
る誘電率の変化がそのまま信号レベルの変化となる。す
なわち、1極式センサーを溶融樹脂材料に非接触状態で
使用すると、その雰囲気温度の変化に支配されてしまう
ため、溶融樹脂材料の増減を正確にとらえることができ
ない。特に通常使用する温度領域(常温から180℃)
では、溶融樹脂材料の増減量を精度良く検出することが
困難である。また、センサー電極84は溶融樹脂材料と
接触させて使用するのが好ましく、非接触の状態で使用
すると誤動作をすることが多い。
ーに比べると溶融樹脂材料量の増減による信号レベルの
変化が非常に大きく、また、センサーの温度特性も良好
であって、溶融樹脂材料とセンサー電極とを非接触の状
態で使用可能である。しかし、図2の曲線Aに示すよう
に溶融樹脂材料面とセンサー電極間の間隔dがある値
(例えば13mm)になるとその曲線Aが反転してしま
うという欠点を有する。特性曲線Aが反転することによ
り、異なる間隔dに対して同じ出力電圧Vが出力されて
しまうことがあり、センサー電極と溶融樹脂材料面との
間隔dと出力電圧Vとの関係が複雑になるため誤動作の
原因となる。
樹脂材料の自動供給装置における溶融樹脂材料のレベル
検出センサーのコントローラーとして、溶融樹脂材料の
液面の高さを正確に測定することができ、その信号処理
の方法により誤動作のない高精度な動作を保証する手段
を提供することである。
ためのタンクと、タンク内において、高周波信号を発生
する高周波発生手段と、タンク内の溶融樹脂材料量の増
減変化に伴う静電容量の変化に依存した信号を検出して
検出信号を出力する検出手段と、基準信号を発生する基
準信号発生手段と、検出信号と基準信号との差分である
第1値を発生する手段と、第1値を増幅して、ピーク値
を維持した第2値を発生する手段と、第1値と第2値と
の差分をとった第3値を発生する手段とを有する。
説明する。高周波信号を発生する発信回路と、容器内に
配置され、高周波信号を印加される発信電極と、容器内
において発信電極と対向するように配置された受信電極
と、受信電極に接続され信号を出力する受信回路と、発
信回路からの高周波信号を受信回路から出力される信号
とほぼ同じ電圧レベルに減衰して減衰した信号を出力す
る減衰回路と、受信回路からの信号および減衰回路から
の信号を入力して1つの信号とする第1アナログスイッ
チと、第1アナログスイッチに入力された受信回路から
の信号および減衰回路からの信号を分割するためのパル
ス信号を第1アナログスイッチに印加する切替用パルス
信号発生器と、第1アナログスイッチからの信号を直流
化する整流平滑回路と、整流平滑回路からの信号を2つ
の信号に分割する第2アナログスイッチと、第2アナロ
グスイッチでは、切替用パルス信号発生器により該第1
アナログスイッチに入力される信号に対応する信号が生
成され、第2アナログスイッチからの2つの信号の差分
から1つの信号を生成する第1差動増幅回路と、第1差
動増幅回路からの信号を増幅する増幅回路と、増幅回路
からの信号のピーク値を維持して出力するピークホール
ド回路及びその回路のピークホールド値を適当なタイミ
ングで解除させるためのリセット回路と、ピークホール
ド回路からの信号および第1差動増幅回路からの信号を
入力し、2つの信号の差分から1つの信号を生成する第
2差動増幅回路とを備える。
高周波信号を発生する発信回路と、容器内に配置され、
高周波信号を印加される発信電極と、容器内において発
信電極と対向するように配置された2つの受信電極と、
2つの受信電極と物質の表面レベルとの間隔はそれぞれ
異なり、2つの受信電極に接続され信号を出力する2つ
の受信回路と、2つの受信回路の一方からの高周波信号
を増幅する増幅回路と、受信回路からの信号および増幅
回路からの信号を入力して1つの信号とする第1アナロ
グスイッチと、第1アナログスイッチに入力された受信
回路からの信号および増幅回路からの信号を分割するた
めのパルス信号を第1アナログスイッチに印加する切替
用パルス信号発生器と、第1アナログスイッチからの信
号を直流化する整流平滑回路と、整流平滑回路からの信
号を2つの信号に分割する第2アナログスイッチと、第
2アナログスイッチでは、切替用パルス信号発生器によ
り第1アナログスイッチに入力される信号に対応する信
号が生成され、第2アナログスイッチからの2つの信号
の差分から1つの信号を生成する第1差動増幅回路と、
第1差動増幅回路からの信号を増幅する増幅回路と、増
幅回路からの信号のピーク値を維持して出力するピーク
ホールド回路及びその回路のピークホールド値を適当な
タイミングで解除させるためのリセット回路と、ピーク
ホールド回路からの信号および第1差動増幅回路からの
信号を入力し、2つの信号の差分から1つの信号を生成
する第2差動増幅回路とを備える。また、ホットメルト
は熱溶融プラスチックであってもよい。
な2極式センサーを用いる。タンク1内の溶融樹脂材料
例えばホットメルトの表面3の上方に2つのセンサー電
極12、13が配置され、一方の電極12には高周波信
号(例えば500kHz)が印加され、他方の電極13
は受信電極としてタンク1内の溶融樹脂材料量の増減変
化に伴う静電容量の変化を検出する。図3に示すよう
に、高周波信号は発信回路11から発信電極12に出力
され、検出信号は受信電極13から受信回路14を経由
してアナログスイッチ15に入力される。
からの信号のほかに、発信回路11からの信号を減衰回
路16により減衰して受信回路14からの波形と同等の
出力レベルに減衰したものが入力される。受信電極13
は、発信電極12および受信電極13の間の静電容量の
変化に依存した信号を受信するが、その間の静電容量は
非常に小さいため、受信電極13からの検出信号は非常
に小さい。そのため、減衰回路16は発信回路11から
の信号を大きく減衰(発信電極信号レベルの約−60d
B)するのである。
号を数10ミリ秒の時間幅に切替用パルス発生器17か
らの信号a、信号bによって、それぞれ分割して一つの
信号とし、その信号をBPF(バンドパスフィルター)
18に通して歪みの少ない正弦波に修正後、増幅回路1
9で増幅し、整流平滑回路20を経て直流化する。
1に入力され、アナログスイッチ15の切替用パルス信
号発生器17の信号a、信号bと対応した切替用パルス
信号発生器22からの信号a、信号bによって2種類の
信号に分割される。分割された信号は、それぞれ積分回
路23を経て差動増幅回路24に入力される。差動増幅
回路24から出力される差信号は増幅回路25と差動増
幅回路27へ入力される。差信号は増幅回路25により
2倍程度に増幅した後にピークホールド回路26を通
し、差動増幅回路27に入力される。リセット回路28
は、ピークホールド回路26でホールドされたピーク値
を適当なタイミングで解除するためのものである。差動
増幅回路27は、差動増幅回路24からの差信号そのも
のと、ピークホールド回路26からの信号との差信号と
して動作信号1を出力する。
達する以前は、ピークホールド回路26からの信号は、
差動増幅回路24からの信号を増幅した信号にすぎない
ため、その差分も同じ様に増加する。しかし、差動増幅
回路24からの信号がピークに達した以後は、ピークホ
ールド回路からの信号は一定の値となるのに対して、差
動増幅回路24からの信号は減少するため、その差分は
増加することになる。すなわち、動作信号1は図2の曲
線Bとなる。差動増幅回路24からの差信号としての動
作信号2は曲線Aとなる。
Bを利用して信号処理をすると精度の高い、誤動作のな
いホットメルトのレベル検出が可能となる。
したホッパーからホットメルトの供給を受け、アプリケ
ーターに一定量のホットメルトを供給する。すなわち、
タンク内のホットメルトが増加して、所定量に達した場
合にホッパーからのホットメルトの供給を停止し、逆
に、タンク内のホットメルトの量が所定量以下になると
供給を開始させる。
線Aに示すように、センサー電極とホットメルト面の間
隔dが小さくなるにつれて出力電圧Vは増加するが、d
が13mm以下となるとVは低下してしまうため、ホッ
トメルトの量の増減を正確に測定することができず、ホ
ットメルトがタンクからあふれてしまったり、ホットメ
ルトを安定して供給できなくなることがあった。
線Bに示すように、dが13mm以下となってもVは増
加を続けるため、上記のようなホットメルトの供給の制
御を正確に行うことができる。また、タンク内のホット
メルト量が所定量以上または所定量以下となった場合に
警告音を発するようにすることもできる。また必要な場
合は、適当なタイミングでリセット回路を使用してピー
クホールドを解除できるようにする。
うな3極式センサーを用いる。タンク40内のホットメ
ルト41の表面42の上方に3つのセンサー電極51、
52、53を配置し、そのうちの一つの電極51には高
周波信号(例えば500kHz)が印加され、残りの2
つの電極52、53は受信電極としてタンク内の静電容
量の変化を検出する。図4に示すように、2つの受信電
極52、53は、ホットメルト41の表面42との間隔
が異なるように配置されている。図5に示されるよう
に、高周波信号は発信回路50から発信電極51に出力
され、検出信号は2つの受信電極52、53から受信回
路54、55を経由してアナログスイッチ56に入力さ
れる。なお、一方の受信回路55からの信号は増幅回路
57により出力信号は2倍にされた後にアナログスイッ
チ56に入力される。
を数10ミリ秒の時間幅に切替用パルス信号発生器58
からの信号a、信号bによって、それぞれ分割して一つ
の信号とし、その信号をBPF(バンドパスフィルタ
ー)59に通して歪みの少ない正弦波に修正後、増幅回
路60で増幅し、整流平滑回路61を経て直流化する。
2に入力され、アナログスイッチ56の切替用パルス信
号発生器58の信号a、信号bと対応した切替用パルス
信号発生器63からの信号a、信号bによって2種類の
信号に分割される。分割された信号は、それぞれ積分回
路64を経て差動増幅回路65に入力される。差動増幅
回路65から出力される差信号は増幅回路66と差動増
幅回路68へ入力される。差信号は増幅回路66により
2倍程度に増幅した後にピークホールド回路67を通
し、差動増幅回路68に入力される。リセット回路69
は、ピークホールド回路26でホールドされたピーク値
を適当なタイミングで解除するためのものである。差動
増幅回路68は、差動増幅回路65からの差信号そのも
のと、ピークホールド回路65からの信号との差信号と
して動作信号1を出力する。動作信号1は図2の曲線B
となる。差動増幅回路65からの差信号としての動作信
号2は曲線Aとなる。
Bを利用して信号処理をすると精度の高い、誤動作のな
いホットメルトのレベル検出が可能となる。
料などの絶縁性を有する溶融材料のレベルを正確に測定
でき、誤動作のない高精度な動作を実現できる。差動増
幅回路を使用して、差動をとることとしているため、温
度による影響を無視することができる。また、アナログ
スイッチにより2つの信号を1つの信号としているた
め、BPFが一つで済み、BPFを複数使うことにより
生ずる誤差が生じないため、より精度の高い測定ができ
る。
号の関係を示す図である
る。
る。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 溶融樹脂材料を収容するためのタンク
と、 タンク内において、高周波信号を発生する高周波発生手
段と、 タンク内の溶融樹脂材料量の増減変化に伴う静電容量の
変化に依存した信号を検出して検出信号を出力する検出
手段と、 基準信号を発生する基準信号発生手段と、 該検出信号と該基準信号との差分である第1値を発生す
る手段と、 該第1値を増幅して、ピーク値を維持した第2値を発生
する手段と、 該第1値と該第2値との差分をとった第3値を発生する
手段とを有することを特徴とする溶融樹脂材料のレベル
検出装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の溶融樹脂材料のレベル
検出装置であって、 該基準信号は、該高周波発生手段からの信号を該検出信
号のレベルの値に近い値まで減衰させた減衰信号である
ことを特徴とする溶融樹脂材料のレベル検出装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の溶融樹脂材料のレベル
検出装置であって、 該検出手段は、2つの受信電極を有しており、 該基準信号は、2つの受信電極の一方からの検出信号で
あり、 該2つの受信電極は、タンク内の溶融樹脂材料の表面か
らの距離が異なることを特徴とする溶融樹脂材料のレベ
ル検出装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の溶融樹脂材料のレベル
検出装置であって、 該基準信号と該検出信号とを一つの信号とする手段と、 該一つの信号を一つのバンドパスフィルターを通した後
に2つの信号とする手段とを有することを特徴とする溶
融樹脂材料のレベル検出装置。 - 【請求項5】 タンク内において、高周波信号を発生す
る工程と、 タンク内の溶融樹脂材料量の増減変化に伴う静電容量の
変化に依存した検出信号を発生する工程と、 基準信号を発生する工程と、 該検出信号と該基準信号との差分である第1値を発生す
る工程と、 該第1値を増幅して、ピーク値を維持した第2値を発生
する工程と、 該第1値と該第2値との差分をとった第3値を発生する
工程とからなることを特徴とする溶融樹脂材料のレベル
検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17401197A JP3733208B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | タンク内の溶融樹脂材料のレベル検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17401197A JP3733208B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | タンク内の溶融樹脂材料のレベル検出方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1123348A true JPH1123348A (ja) | 1999-01-29 |
JP3733208B2 JP3733208B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=15971089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17401197A Expired - Fee Related JP3733208B2 (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | タンク内の溶融樹脂材料のレベル検出方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3733208B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015532941A (ja) * | 2012-10-25 | 2015-11-16 | グラコ ミネソタ インコーポレーテッド | ホットメルトレベルセンサ及びセンサハウジング |
CN106687777A (zh) * | 2014-06-05 | 2017-05-17 | 恩德莱斯和豪瑟尔两合公司 | 用于监测容器中介质的填充水平的方法和装置 |
WO2024109566A1 (zh) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | 广州黑格智造信息科技有限公司 | 液位检测设备、方法、装置和存储介质及3d打印机 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17401197A patent/JP3733208B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015532941A (ja) * | 2012-10-25 | 2015-11-16 | グラコ ミネソタ インコーポレーテッド | ホットメルトレベルセンサ及びセンサハウジング |
CN106687777A (zh) * | 2014-06-05 | 2017-05-17 | 恩德莱斯和豪瑟尔两合公司 | 用于监测容器中介质的填充水平的方法和装置 |
WO2024109566A1 (zh) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | 广州黑格智造信息科技有限公司 | 液位检测设备、方法、装置和存储介质及3d打印机 |
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---|---|
JP3733208B2 (ja) | 2006-01-11 |
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