JPS5847384Y2 - 液面検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は誘導電流や雑音による誤動作の防止を目的と
した液面検出装置に関するものである。

従来、液体を収容する槽内における液面を検出する装置
には、機械的変位を電気信号に変換して検出する方式、
光学的に検出する方式或いは電極間の電流導通により検
出する方式等、種々の方式が知られており、一般には上
記各方式の中で電極間に電流を導通する方式が多用され
ていたが、誘導電流や雑音の多い環境では検出に誤動作
を起し、正確な検出ができない問題点があった。

然るにこの考案は電極間に自己発振した交流を流すよう
にし、受信側では前記交流を識別して検出するようにし
たので、誘導電流等による誤動作を防止することに成功
し、前記問題点を解決したのである。

即ちこの考案を実施例について説明すれば、液体収容槽
１内に、下端面を所定の高さにして設置した電極棒２，
３に対して、一方の電極棒２には自己発振回路４を接続
し、他方の電極棒３にはスイッチング回路（一種の増幅
器を構成している）５を含んだフェーズロックドループ
６を接続して液面検出装置を構成する。

前記自己発振回路４は２個の比較器７，８とフリップフ
ロップ回路９による公知の発振回路であり、又フェーズ
ロックドループ６も２個の位相比較器１０．１１と電圧
制御発振器１２による公知の回路である。

図中Ｒ１，Ｒ２，Ｒａ・・・・・・Ｒ９は抵抗器、Ｃ１
，Ｃ２・・・・・・Ｃ４はコンデンサ、Ｄｌはダイオー
ド、ＴＲ１はトランジスタ、ＡＭＰは増幅器である。

上記実施例において自己発振回路４は充放電の繰り返し
動作をする。

即ち抵抗器Ｒ３，Ｒ４，Ｒｓが等しい抵抗値の場合に、
電源ライン（Ｖｃｃ）より充電されるコンデンサＣ１の
電圧に従い、２／３ＶＣＣでフッツブフロップ回路９が
反転してトランジスタＴＲ１をＯＮさせて、コンデンサ
Ｃ１の電荷を抵抗器Ｒ２を通して放電させる一方、前記
放電によりコンテ゛ンサＣ１の電圧がｌ／３Ｖｃｃにな
るとフリップフロップ回路９を再反転させて、トランジ
スタＴＲ１をＯＦＦさせ、放電より充電過程に変化させ
る。

上記の充電時間ｔ１と放電時間ｔ２より周期Ｔを求める
と、 Ｔ二ｔ１＋ｔ、 ＝ ｏ、ｂｇ！；ｔＲ］＋Ｒ２） Ｃ
１・・（／１とたり周吸数ｆＡは で求められる。

然して電極棒２には前記周波数ｆＡの交流電流が流れる
ととなる。

この周波数は（２）式から判るように、抵抗器Ｒ１，Ｒ
２の抵抗値により変化できるもので、この装置を使用す
る環境の誘導電流、雑音を考慮して、適宜の周波数およ
びデユーティ−比を選定する。

電極棒２に与えられた交流電流は、電極棒２，３が共に
液体収容槽１内の液体と接触している場合に、液体を通
して電極棒３に接続したフェーズロックドループ６へと
流れる。

このフェーズロックドループ６では、電圧調整発振器１
２が抵抗器Ｒ７とコンデンサＣ２で決る周波数ｆＢで発
振しており、位相比較器１０で電極棒３を通して流れて
来た交流電流の器波数ｆＡと前記周波数ｆＢを比較する
。

周波数ｆＡとｆ８が異なる場合には、増幅器ＡＭＰを介
して電圧調整発振器１２に導いた位相比較器１０の出力
により、電圧調整発振器１２の発振周波数を変化させ、
周波数ｆＡ、ｆ。

が一致するように動作する。

上記周波数ｆＢの変化量は、通常抵抗器Ｒ７とコンテ゛
ンサＣ２で定められた周波数の７〜８％程度まで小さく
することができる。

上記の動作で位相比較器１００両人力周波数が一致した
時には、位相比較器１１においても両入力周波数が一致
し、この時の位相比較器１１の出力でスイッチング回路
５が動作するので、出力端子１３における電圧変化によ
り所定周波数の入力即ち電極棒２，３の液体による導通
を検出することができる。

上記に反して、位相比較器１０．１１の入力周波数が一
致しない場合にはスイッチング回路５は動作しない。

従って自己発振回路４の周波数ｆＡとフェーズロックド
ループ６の電圧調整発振器１２の周波数ｆＢを同一周波
数に設定することにより、誘導電流や雑音で誤動作させ
ることなく、正確に液面を検出することかで゛きる。

又自己発振回路４の出力波形としては、トーン信号、テ
゛ジタル信号による変調波形とすることも可能で、一層
識別機能を向上させることもできる。

即ちこの考案によれば、予め定めた所定周波数の信号電
流にのみ感応するように構成したので、液面の検出を極
めて正確にできる効果がある。

又電極棒を流れる電流は交流の為、その電流波形（矩形
波であればデユーティ−比）を調整することができ、電
流による電極棒の退化を防止して寿命を大幅に延長する
ことができる。

更に液体に脂肪成分を含む場合に、直流では電極棒表面
に付着した油による絶縁で検出不可能となることがある
が、このような事故も皆無とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の実施例のブロック回路図である。 １・・・・・・液体収容槽、２，３・・・・・・電極棒
、４・・・・・・自己発振回路、５・・・・・・スイッ
チング回路、６・・・・・・フェーズロックドループ、
７，８・・・・・・比較器、９・・・・・・フリップフ
ロップ回路、１０．１１・・・・・・位相比較器、１２
・・・・・・電圧調整発振器、１３・・・・・・出力端
子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．電極間の電流導通により液体収容槽内の液面を検出
   する装置において、一方の電極に一定周波電流出力用自
   己発振回路を接続し、他方の電極には前記自己発振回路
   の周波数を識別する回路で制御されるスイッチング回路
   を接続したことを特徴とする液面検出装置。 ２、実用新案登録請求の範囲第１項記載の液面検出装置
   において、自己発振回路の周波数を識別する回路はフェ
   ーズロックドループとしたもの。