JPS5819458Y2 - 光導体を利用した液量検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、光導体を利用し各種液体の液量が所定の検出
レベルに達したことを検出する液量検出装置に関するも
のである。

従来の液量検出装置は、マグネットを取り付けたフロー
トが、液量の検知レベル位置に配備したノードスイッチ
を開閉作用することによって、液量が検知レベルに達し
たことを検出するものであった。

しかし、各種液体の比重の違いによってフロートの浮力
が異なるので、液体の種類に応じてリードスイッチの配
備位置又はマグネットの取付は位置を調整しなければな
らず、また、フロートが比較的大型であるので装着が面
倒であり、且つ液体の微量を検出することが困難であっ
た。

本考案は上記従来の欠点を解消し、光の屈折率の変化に
よって液量を確実に検出することができる新規な光導体
を利用した液量検出装置を提供するものである。

以下、本考案の好適な実施例を添付図面に基づき詳述す
る。

１は発振源であり、オペアンプ１ａ、抵抗１ｂ、１Ｃ，
ｌｄ、ｌｅ及びコンテ゛ンサ１ｆによって一般的なヒス
テリシス自走マルチを構成している。

すなわち、オペアンプ１ａに抵抗１Ｃと抵抗１ｄで正帰
還をかけてヒステリシス特性を持たせ、出力が正出力の
ときは抵抗１ｂを介してコンテ゛ンサ１ｆを正側に充電
し、負出力のときは抵抗１ｂを介してコンデンサ１ｆを
負側に充電して発振を持続し、パルス信号を導出するも
のである。

３はトランジスタであり、発振源１のパルス信号に同期
して発光ダイオード等の発光素子２を点滅させるもので
ある。

上記発振源１とトランジスタ３は発振回路２１を構成し
ている。

４は光導体であり、一端４ａを発光素子２の発光部に接
続しており、且つ、液槽５における各種液体６の検知レ
ベル位置Ａにその中間部４ｂを湾曲配備している。

而して、光導体４は検知レベル位置Ａにおいて、液体の
有無によって発光素子２からのパルス光線の屈折率が変
化することになる。

７は受光素子であり、光導体４の他端４Ｃに接続されパ
ルス光線の受光量の変化を電気パルス信号の電位変化に
変換するものであり、例えば、ホトトランジスタ若しく
はホトダイオードである。

８は判定回路であり、コンテ゛ンサ８ａ及び抵抗８ｂ、
８Ｃより成るフィルタ回路と、比較器８ｄとで構成して
いる。

比較器８ｄはその非反転入力側を、発振回路２１からの
パルス信号を基準信号として入力すべく、可変抵抗９と
接続している。

また、比較器８ｄはその反転入力側を、受光素子７から
の電気パルス信号を入力すべく、該受光素子７にフィル
タ回路を介在して接続している。

而して、比較器８ｄは入力した上記２つの入力信号を比
較し、所定値以上の電位差が生じると、液量検知信号を
導出する。

上記入力信号の電位差の所定値は、可変抵抗９の調整に
よって設定される。

１０は比較器８ｄの液量検出信号によって警告光を発す
る発光ダイオードであり、勿論発光ダイオードに限定さ
れるものではなく、ブザー等の各種警告器であってもよ
い。

１１はダイオード、１２．１３は抵抗、１４はコンデン
サ、１５はトランジスタであり、それぞれは液量検知信
号に基づいて発光ダイオード１０を駆動するための駆動
回路を構成している。

すなわち、液量検知信号はダイオード１１によって整流
され、抵抗１２、コンテ゛ンサ１４の積分回路によって
直流信号に変換され、そしてトランジスタ１５をＯＮ作
用する。

トランジスタ１５のＯＮによって、発光ダイオード１０
は、通電されて警告光を発する。

尚、図中１６は電源であり、１７，１８，１９．２０は
抵抗である。

次に作用を説明する。

常時発振回路２１は発振しており、発光素子２は一定の
パルス光線を出している。

いま、液槽５における液体６のレベルが、検知レベル位
置Ａよりも低い位置Ｂにある時、光導体４の中間部４ａ
は液体６から上方へ離れている。

この時、光導体４は一端部４ａから受けたパルス光線Ｃ
をほぼ完全に他端部４Ｃへ導き、受光素子７は比較的高
電位の電気パルス信号を導出し、判別器８は液量検知信
号を導出せず当然発光ダイオード１０は警告光を発しな
い。

尚、光導体４は湾曲した中間部４ｂにおいても、一端部
４ａからのパルス光線Ｃを実線で示す如く光導体４内で
屈折させて他端部４Ｃへ導く。

次に、液槽５における液体６のレベルが、検知レベル位
置Ａに達した時、光導体４の中間部４ｂは液体６に没入
する。

この時、光導体４の中間部４ｂにおいて、一端部４ａか
らのパルス光線Ｃの一部は点線で示す如く液体６へ投射
される。

すなわち、光導体４と液体６との光の屈折率が近似のた
め、パルス光線Ｃの一部が液体６の方向へ投射されるか
らであり、当然他端部４Ｃには減衰したパルス光線が導
びかれる。

従って、受光素子７は比較的低電位の電気パルス信号を
導出し、判別器８は液量検知信号を導出する。

ゆえに、発光ダイオード１０は警告光を発する。

尚、液槽５における液体６のレベルが、検知レベル位置
Ａよりも上方位置へ上昇すると、液体６と接する光導体
４の表面積は広くなり、液体６へ投射されるパルス光線
の量が増大し、他端部４Ｃに伝わるパルス光線の量は次
第に減衰する。

これに伴なって、受光素子７の導出する電気パルス信号
の電位は次第に低くなる。

そのため、判別回路８の比較器８ｄにおいて上記受光素
子７の電気パルス信号の電位比較基準となる電気パルス
信号の電位を、可変抵抗９で変えをことによって、液量
の検出レベル位置を調整することができる。

尚、液量の検出レベル位置Ａにおける光導体４の湾曲部
を複数形成してもよく、また、判別器８は交流信号の電
位を比較するものであってもよい。

また、判別回路８の比較器８ｄの反転入力端子と、非反
転入力端とを逆にすることによって、光導体４の中間部
４ｂが液体６から上方へ離れた時に液量検知信号を導入
して警告器１０を作動させることもできる。

本考案は上記構成、作動を有し、下記の如くの効果を奏
する。

光導体の中間部を液量の検知レベル位置に湾曲配備した
ことにより、上記検知レベル位置における液体の有無に
よって、該光導体内を透過するパルス光線の屈折率が変
化するので、導出される光束量の変化によって液量の検
知ができる。

而して、液体の透光性や比重などに関係なく、液量の検
知レベルを容易に設定でき、また確実に検知できる。

また、判定回路は、光導体の導入側のパルス信号を基準
信号とし、導出側のパルス信号をフィルタ回路を経て入
力し、双方のパルス信号を比較するので、ノイズ信号の
影響を防止し確実な判定ができる。

また、液量の検出部を光導体のみによって極めて小型に
且つ簡単に構成できるので、液槽の狭小な場所に取付け
ることができると共に、液槽内の微少な液量の検出も容
易である。

また、光線を利用しているので液量の検出反応時間が極
めて速い等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１は本考案に係る光導体を利用した液量検出装置の回
路配線図であり、第２図は第１図における光導体の湾曲
部の光線屈折作用の説明図である。 ２１・・・・・・発振回路、２・・・・・・発光素子、
４・・・・・・光導体、７・・・・・・受光素子、８・
・・・・・判別回路、１０・・・・・・警告器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気パルス信号を導出する発振回路と、発振回路のパル
   ス信号に同期してパルス光線を出す発光素子と、一端を
   発光素子に接続すると共に液量の検知レベル位置におけ
   る液体の有無によってパルス光線の屈折率を変化させる
   べく中間部を液量の検知レベル位置に湾曲配備した光導
   体と、光導体の他端に接続されパルス光線の受光量の変
   化を電気パルス信号の電位変化に変換する受光素子と、
   発振回路からのパルス信号を基準信号として入力すると
   共に受光素子の電気パルス信号をフィルタ回路を経て入
   力し双方のパルス信号を比較して所定値以上の電位差が
   生じると液量検知信号を導出する比較器で構成した判定
   回路とを具備したことを特徴とする光導体を利用した液
   量検出装置。