JPS58196422A - 液面および比重検出装置 - Google Patents

液面および比重検出装置

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JPS58196422A
JPS58196422A JP7964882A JP7964882A JPS58196422A JP S58196422 A JPS58196422 A JP S58196422A JP 7964882 A JP7964882 A JP 7964882A JP 7964882 A JP7964882 A JP 7964882A JP S58196422 A JPS58196422 A JP S58196422A
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JP
Japan
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specific gravity
battery
float
annular coil
liquid level
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Pending
Application number
JP7964882A
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English (en)
Inventor
Satoshi Makino
牧野 諭
Shinobu Yasutomi
安富 忍
Masayuki Okubo
大久保 政行
Ichigo Fukuzaki
福崎 一午
Noboru Inoue
登 井上
Yuichi Murakami
友一 村上
Masahiro Ikeda
昌弘 池田
Asao Shoda
正田 朝雄
Seiji Hirano
清司 平野
Yasuyuki Otani
大谷 安幸
Yasushi Moriya
森谷 康
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Yazaki Kako Corp
Original Assignee
Yazaki Kako Corp
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Publication date
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Publication of JPS58196422A publication Critical patent/JPS58196422A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
    • G01F23/64Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements
    • G01F23/72Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements using magnetically actuated indicating means
    • G01F23/74Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements using magnetically actuated indicating means for sensing changes in level only at discrete points

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液面および比重検出装置に係り、特にバッテ
リ内電解液の液面および比重を検出するに好適な液面お
よび比重検出装置に関する。
自動車などに適用されている鉛バッテリは、過放電など
により電解液の比重が低下したり、あるいは電解液が不
足したりすることがある。このように過放電や電解液不
足の状態に匁っだままで使用すれば、バッテリの性能低
下はもとより、寿命の低下を引き起すことになるので避
けなければならない。このことから、自動車などの使用
前点検において、バッテリの状態(電解液量や比重など
)を確認しなければならないとされている。
しかしながら、バッテリの状態を確認するには、ボンネ
ットなどバッテリの覆いを開いてからバッテリの液面を
確認したり、比重を測るには比重計を用意したりする必
要があることから、それらの作業が煩わしいのでなかな
か実行されないことが多かった。そのため、スタータス
イッチを入れてエンジンの始動を試みたときに初めて、
バッテリ容量低下などの異常に気付くというのが実情で
あった。しかも、多くの場合には異常を承知のうえでエ
ンジンの始動を繰り返し試みるため、さらにバッテリに
無理がかかり、このことが一層性能を低下させてしまう
という悪循環につながっていた。
そこで、上記の確認作業を改善させるものとして、従来
より、バッテリの電解液中にフロートを浮かせ、そのフ
ロートの浮き具合に応じて色変化される直視式の表示器
をキャップに取付け、表示器の色変化によってバッテリ
の放電状態(比重)と電解液量とを確認しようとするも
のが考案された。しかし、直視式であるためにその都度
ボンネットなどを開けて、表示器を覗き込まなければな
らないという煩わしさが残るものであった。
また、同様にバッテリの比重と液面とを検出するものと
して、無接触スイッチから構成されたもの(特公昭57
−4849)が知られているが、検出精度において満足
されるものではなく、シかも構成が複雑であるという欠
点を有するものであった。
本発明の目的は、簡単な構成で且つ人為的な作業を伴う
ことなく、バッテリ異常の有無を容易に確認することが
できる液面および比重検出装置を牛: 提供することにある。
本発明は、被検液の液面下に配置される下部には当該液
の流通口が設けられ且つ筒壁内には環状コイルが埋込ま
れた筒状ケースと、少なくとも一部が磁性材料から形成
され前記筒状ケース内の液面゛に浮遊されるフロートと
、前記環状コイルを励磁させるとともに当該コイルのイ
ンダクタンス変化を検出することにより前記フロートの
位置を検出表示する検出回路と、を備えて構成されるも
のとし、被検液の液面および比重の変化に追従して浮動
されるフロートと環状コイルとの相対位置変化を検出し
、例えば、フロートが基準位置まで降下されたときに、
バッテリ異常の表示を行わせようとするものである。
以下、本発明を図示実施例に基いて説明する。
第1図〜第3図に本発明の一実施例が示されておシ、第
1図はバッテリ槽頂部に取付られた状態を示す断面図、
第2図は検出回路詳細図、第3図は環状コイル詳細斜視
図である。
第1図に示されるように、筒状ケニス1は樹脂などの材
料によりキャップ2と一体に形成され、バッテリの上板
3に設けられた電槽口4にネジ結合されている。なお、
筒状ケースの取付方法はこれに限られず、キャップと分
離してもよく、またバッテリ槽に直接形成されたものと
することも可能である。筒状ケース1の筒壁内にはこの
ケース1と同芯状に巻回された環状コイル5が埋込まれ
ておシ、このコイル5のリード線も筒壁内を通ってキャ
ップ2の部分から外部に引き出されている。
このようにして、環状コイル5やリード線が、電解液又
はその蒸気などに、直接触れないようになっている。前
記筒状ケース1の内側に樹脂製のフロート6が挿入され
ている。フロート6は、外径が筒状ケース1の内径よシ
1〜2m小さく形成されておシ、下部の流通口8から流
出入される電解液の液面9に、浮遊されるようになって
いる。また、フロート6の上部には磁性体7が装着され
ており、この磁性体7はフロート6の外周に硅素鋼箔を
巻き、その表面に樹脂などの耐蝕性膜が施されている。
フロート6は磁性体7が装着された状態で、電解液の比
重変化の検出範囲に応じて、その重量および形状が決め
られている。なお、筒状ケース1の下端部に設けられた
返し爪10は、筒状ケース1を引上げたとき、フロート
6を液中に落下させないだめのものであり、上部の貫通
孔12は空気の出入口である。
一方、前記環状コイル5は検出回路11に接続されてい
る。この検出回路11は第2図に示された回路から形成
されている。第2図において、環状コイル5は入力端T
Lに接続されている。この入力端TLの一端は線t2に
、他端はトランジスタ’I”rtのベースに接続されて
いる。トランジスタTriのベースは、コンデンサC3
を介して線t2に、コンデンサCIを介してトランジス
タTrlのエミッタに接続されている。トランジスタT
rlのコレクタは線を鵞に接続されておシ、エミッタは
、直接ダイオードD1のアノードに、また抵抗r1とr
fiの直列回路を介して線t1に接続されている。ツェ
ナダイオードzDのアノードは線1.に、カソードは前
記抵抗r1と「鵞との接続点に接続されている。前記ダ
イオードD1のアノードはコンデンサC1を介して線t
l二、カソードはトランジスタTrlノヘースに接続さ
れている。トランジスタTrlのエミッタは線t!に、
コレクタはダイオードD2のカソードに接続されている
。ダイオードD、のアノードはトランジスタ’I’rs
のベースに、また抵抗r3を介して線t1に接続されて
いる。トランジスタ’I’raのエミッタは@ Ax 
(=接続され、コレクタは表示器几を介して線tlに接
続されている。線4とt!はDC12V電源に接続され
ている。
なお、環状コイル5は所定のインダクタンスLを有する
ように形成されたものであシ、上述の検出回路にあって
、トランジスタ’I’rtとコンデンサC,、C,と合
まって共振回路を形成している。本実施例では、第3図
に示されたように環状コイル5は、0.18φのマグネ
ットワイヤにより内径ID:8φ(外径OD : 10
φ、厚みT’ : 1 m、ターン数N:25に形成し
たものとし、コンデンサC2、C3をそれぞれ100O
PFとすることによ)、環状コイル5が磁性体7の影響
を受けない状態のときに1.5 MHz地振されるよう
に形成されている。
このように構成される実施例の動作について、第4図(
a)〜(C)を用いて以下説明する。
第4図(a)は電解液の液量と比重が基準値以上(二十
分にある場合、いわゆるバッテリが正常な状態のときの
フロート6の浮遊状態を示すものである。
つまり磁性体7は環状コイル5の位置よりも十分高い位
置1:浮遊している。このような状態にあると、前述し
た環状コイル5をインダクタンスとする共振回路の共振
条件が満足され、正弦波発振が発生される。この発振信
号はダイオード゛D1で整流され、トランジスタTr霊
をオンさせ、トランジスタ’I’rsのベース電位を引
き下げてトランジスタ’I’rsをオフさせている。従
って、第4図(a)の状態にあるときには、表示器Rは
作動されず、例えば、バッテリ異常のランプ表示又はブ
ザー警報などは行われない。
これに対し、液量が減少すると第4図〜)に示されたよ
うにフロート6の位置が下がり、所定の基準液面以下に
なると磁性体7は環状コイル5の位置にまで降下される
。また、液の比重が低下すると第4図(C)に示された
ように、液面が正常な位置にあってもフロート6の位置
が下がり、所定−の基準比重以下(例えば、鉛−酸のバ
ッテリでは25チ放電時の比重が1.2程度とされてい
る)になると、磁性体7は環状コイル5の位置まで降下
される。磁性体7が環状コイル5の形成する磁界内に入
ると、前記インダクタンスLが変ってしまい、共振回路
の共振条件がくずれて発振が停止される。
発振が停止されるとトランジスタTrlがオンされ、つ
づいてトランジスタTr又がオフされる。これによって
トランジスタTTSはオンされるので、表示器Rに電源
電圧が印加され、バッテリ異常(液面低下あるいは過放
電)の表示がなされる。このようにして、例えば表示器
を運転席などの見やすい場所に設置しておけば、煩られ
しい作業を伴うことなく常(ニバツテリの状態を監視す
ることができるのである。
従って、本実施例によれば、簡単な構成で且つバッテリ
異常の有無を容易に確認することができるという効果が
ある。
また、本実施例によれば、検出素子としての環状コイル
および磁性体が、樹脂な゛どの耐蝕性材料によって被覆
されていることから、電解液の如く腐蝕性を有する液体
であっても適用できるという効果を有している。
なお、上記実施例において磁性体には硅素鋼箔を適用し
たが、これに限られるものではなく、実験(=よれば強
磁性材料になる程検出感度および精度に優れたものとす
ることができる。硅素鋼箔又は鉄片を用いた実験によれ
ば、発振がオン又はオフされるフロート位置の再現精度
は0.1瓢〜0.2鴎という結果が得られた。これ書二
反し、反磁性や非磁性の材料(例えば銅、アルミニウム
など)を適用してもよいが、低感度になってしまうこと
は否めない。
また、フロートに装着された磁性体が降下してきて発振
を停止させ−る位置と、逆にその位置から上昇させて発
振が再び生ずる位置とには、約1瓢程度の差(位置ヒス
テリシス)があるので、液面や比重が基準値に近い値の
ときに、振動などによってフロートが多少上下されても
、検出が不安定になるということはない。
さらにまた、上記実施例においては、フロートの磁性体
部分が環状コイルの位置に降下された場合を、異常とし
たものについて説明したが、第5図に示されたように、
逆に磁性体部が環状コイル位置にあるときを正常とし、
環状コイルから外れた位置にあるときを異常とすること
も可能であシ、上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。なおこの場合の発振態様と異常との関係が逆にな
ることから、検出回路の表示器を動作させる回路は第6
図に示されたものとなる。
また、環状コイルのインダクタンス変化を検出する回路
としては、上記実施例に限られるものではなく、周知の
検出回路を適用可能であることは汀うまでもない。
さらにまた、環状コイルと磁性体との相互位置関係は、
上記実施例(−示されたような貫通形に限られるもので
はなく、第7図(1) 、 (b)に示されたように近
接形とすることも可能であり、同様の効果が得られる。
その他、上記実施例の磁性体に代えてマグネットを装着
し、環状コイルに代えてマイクロリードスイッチを用い
たものについて実験したところ、検出精度あるいは検出
が切換わる位置の安定性などの点で、上記実施例に比べ
てかなシ劣るものであり、実用的でないことが判明した
以上説明したように、本発明によれば、バッテリなどの
液量不足や過放電を確認するのに、バッテリなどの設置
されている場所まで行くことなく、容易にバッテリなど
の状態を確認することができるようにな夛、シかも、簡
単な構成で経済性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明の一実施例を示すものであり、
第1図は断面図、第2図は検出回路の詳細回路図、第3
図は環状コイルの詳細斜視図、第4図(a)〜(C)は
第1図図示実施例の動作説明図、第5図および第6図は
本発明の他の実施例の断面図および検出回路の詳細回路
図、第7図(a)、Φ)は本発明のさらに他の実施例の
断面図である。 1・・・筒状ケース、2・・・キャップ、3・・・上板
、(11) 4・・・電槽口、5・・・環状コイル、6・・・フロー
ト、7・・・磁性体、8・・・流通口、9・・・液面、
10・・・返し爪、11・・・検出回路。 (13) (12) 第1図 第2図    第3図 第4図 (0)       (b) (C) 第 5 図 第6図 第r図 第1頁の続き 0発 明 者 池田昌弘 静岡市小鹿二丁目24番1号矢崎 化工株式会社内 0発 明 者 正田朝雄 静岡市小鹿二丁目24番1号矢崎 化工株式会社内 0発 明 者 平野清司 静岡市小鹿二丁目24番1号矢崎 化工株式会社内 0発 明 者 大谷安幸 静岡市小鹿二丁目24番1号矢崎 化工株式会社内 0発 明 者 森谷康 静岡市小鹿二丁目24番1号矢崎 化工株式会社内 手続補正書 1、事件の表示 昭和57年 特許願 第 79648  号2 発明の
名称 液面および比重検出装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称   矢崎化工株式会社 4、代理人 ?、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄、明細書の発明の詳細な説
明の欄。 8、補正の内容 (1)  特許請求の範囲を別紙のとおシ改める。 (2)明細書第3頁第19行二同第4頁第6行の「本発
明は、・・・・・・・・・・・・・・・表示する検出回
路と、」をr本発明は、被検液の液面下に配置される下
部には当該液の流通口が設けられたる筒状ケースと、少
なくとも一部が磁性体から形成され前記筒状ケース内側
の液面に浮遊されるフロートと、該70−トの磁性体と
電磁的に関連されて前記筒状ケースの所定位置に設けら
れる環状コイルと、該環状コイルを励磁させるとともに
尚該コイルのインダクタンスの変化を検出することによ
フ前記70−トの位置を検出する検出回路と、jに改め
る。 (3)明細書第5頁第4行の「同芯状」を「同心円状」
に改める。 (4)明細書第3頁第19の「インダクタンス」をfイ
ンダクタンスL」に改める。   以 上(2、 特許請求の範囲 (1)下部に液体の流通口を有し当該下部が被検液液面
下に配置される筒萩ケースと、少かくとも一部が磁性に
−6−ら形成され前記筒状ケース内側の液面に浮遊され
る70−トと、該フロートの磁性体と電磁的に関連され
て前記筒状ケースの所定位置に設けられる環状コイルと
、前記環状コイルを励磁するとともに当該コイルのイン
ダクタンスの変化を検出することによシ前記フロートの
位置を検出する検出回路と、を備えて構成されることを
特徴とする液面および比重検出装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. α)下部に液体の流通口を有し当該下部が被検液液面下
    に配置される筒状ケースと、少なくとも一部が磁性体材
    料から形成され前記筒状ケース内側の液面に浮遊される
    フロートと、該フロートの磁性体と電磁的に関連されて
    前記筒状ケースの所定位置に設けられる環状コイルと、
    前記環状コイルを励磁するとともに当該コイルのインダ
    クタンスの変化を検出することにより前記フロートの位
    置を検出する検出回路と、を備えて構成されることを特
    徴とする液面および比重検出装置。
JP7964882A 1982-05-12 1982-05-12 液面および比重検出装置 Pending JPS58196422A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6176694A (ja) * 1984-09-20 1986-04-19 Toagosei Chem Ind Co Ltd 塩化アルカリ水溶液電解における異常検出法及びその検出装置
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JP2007205749A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Hitachi Ltd 液面検知装置、及び、液体貯留容器
JP2012002618A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Tatsuno Corp 密度測定機能付液面測定装置

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