JPS5848047B2 - 水位計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水位をデイジタル直で出力する水位計に関する
ものである。

近年、浴槽などの住宅設備機器においても、水位を検出
してその随によって機器を制御する知能をもたせる傾向
が出てきている。

このための水位検出匝としては、デイジタル匝を用いる
必要が生じている。

従来の水位計は水量に比例する水圧で空気を圧縮し、そ
の圧縮された空気圧でベローズを動かし、そのベローズ
の移動量を測っていた。

従って、この圧力を用いる水位計ではデイジタル埴出力
は得られないので、デイジタル１直を得るためにはアナ
ログ／デイジタル変換器を必要とし、機器の構或が複雑
になり、機器として高価なものになっている。

そこで、本発明は水位１直を直接デイジタル値で出力で
きる方式を提供するものである。

以下本発明の一実施例について添付図面とともに説明す
る。

第１図に本発明実施飼の水位計の外観図を示す。

１は多数の帯状導体２および帯状導体（導体）３を施設
した水位検出板、４は帯状導体２および３を検出回路部
に結線するためのコネクタ、５は水位検出板１を包含す
るケース、６はケース５に設けられた水浸人孔でケース
５が水中に埋設されたときに水がこの孔から自由に浸入
して水位検出板を浸す。

７は検出回路部を包含するケース、８はケース５とケー
ス７を連結する部分で、この中に水位検知板と検出回路
部との結線が包含されている。

第２図は本発明水位計の実施例を説明するためのブロッ
ク図を示す。

２１，２２，２３．２４，・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・，２（ｎ−ＩＬ２ｎはそれぞれ水位検
出板１に施設された帯状導体でそれぞれの下先端は順次
、一定間隔△ｈづつ高くなっている。

３は同様に水位検出板１に施設された帯状導体で、帯状
導体群２（２１．２２，２３，・・・・・・・・・の群
を示す）のそれぞれの導体の下方において、同帯状導体
群２の下先端とはわずかな間隙をおいて設けられている
。

４は帯状導体群２を検出回路部に結線するためのコネク
タである。

検出回路部はつぎの各部分から成っている。

すなわち、タイミングパルスを作る非安定マルチバイブ
レータＡＭ．この出力を人力するカウンタＣＴ１、ディ
ジタル出力を発生するカウンタＣＴ２、４つのタイミン
グパルスを発生するデコータＤＥＣ１、カウンタＣＴ２
からのチャンネル選択信号をうけてデコーダＤＥＣ１の
第３のパルスを指定のチャンネルに分配するデコーダＤ
ＥＣ２、水位検出板からの出力パルスを整形するアンプ
Ａ、スタートパルスによって“開”となるゲートＧ１、
アンプＡの出力を入力し、セット状態になるノリツプフ
ロツプＦＦ，このフリツプフロツプによって“開′゛に
なるゲートＧ２である。

この第２図で説明される実施例の動作を第１図、第２図
および第４図の各部波形図を参照して説明する。

第１図のケース５をその下端が水底になるまで水に沈め
、動かないように保持する。

いま仮に、第２図に示すように、水位がＬとＬ′を結ぶ
レベルになっている列で説明する。

非安定マルチバイフレタＡＭの一方の出力が２段カウン
タＣＴ１に入力σれているので、このカウンタは２ビッ
トの信号を発生する。

そこで、デコーダＤＥＣ１は非安定マルチバイフレータ
ＡＭのもう一方の出力パルスをカウンタＣＴ，の２ビッ
ト信号によって選択される４本の出力線に分ける。

そこで、デコーダＤＥＣ１は４本の出力線から順次繰り
出す動作を繰返すタイミングパルスを発生する。

まず、測定スタートパルスＳＴがゲートＧ１ に加わる
とこのゲートが開きデコーダの第１の出力線から出る第
１パルスｔ１がゲートＧ０を通過し、カウンタＣＴ２に
加わり、その内容をリセットする。

つぎにデコーダの第２の出力線から出る第２パルスｔ２
がフリツプフロツプＦＦをリセットする。

したがって、このときゲートＧ２ぱ６閉′”になってい
る。

つぎにデコーダの第３の出力線から出る第３パルスｔ３
がデコーダＤＥＣ２に加わる。

このとき、このデコーダはカウンタから入力される内容
が″′０”なので第３パルスｔ３を水位検知板１の帯状
導体２１を選択してコネクタ４を通じて分配する。

この導体の下先端は水位Ｌ −Ｌ’ よう低いので、
この導体は帯状導体３に水を通して連がっている。

そこで、第３パルスはコレクタを経てアンプＡに入り、
ここで波形整形濾れてフリツブフロツプＦＦをセットし
、さらに、ゲートＧ２を７開”にする。

つぎに、デコーダの第４の出力線カラ出る第４のパルス
ｔ４がゲートＧ２を通して、カウンタＣＴ２を加算し、
その内容を６１”にする。

以下同様に、第１パルスｔ１ がゲートＧ１ に加わっ
てもこのときゲートＧ１ は“閉″の状態なので、第１
パルスを通さずカウンタはリセットされない。

前と同様にして、第２パルスｔ２、第３パルスｔ３、第
４パルスｔ４ と続くと、カウンタの内容は１つ加算さ
れ、でらにデコーダＤＥＣ，の４本の出力端子から各パ
ルスを順次繰り出す動作を繰り返していくと、図示の場
合では、カウンタの内容は“４”になる。

そして、それ以後に出る第３パルスｔ３は帝状導体２５
，２６，２７，・・・・・・の下先端が水面より高いの
で水を通してアンプＡに入ることはない。

そこでカウンタＣＴ２の内容は“４′′で止まる。

したがってデイジタル出力が１＋ ４ ＩＩということ
になる。

この場合このデイジタル出力は水底からの水の深さ、す
なわち、水深で水位を表わしたことになる。

この動作における各部の電圧波形は第４図のようになる
。

また、第３図は本発明の別な実施列を説明するためのブ
ロック図を示す。

９１，９２，９３，９４，・・・・・・・・・・・・，
９（ｎ １ ），９ｎはそれぞれ水位検出板１に施設
された帯状導体でそれぞれの下先端は順次一定間隔△ｈ
づつ低くなっている。

３ぱ同様に水位検出板１に施設された帯状導体で帯状導
体群９（９１．９２，９３，・・・・・・・・・の群を
示す）のそれぞれ導体の下先端と僅かな間隙を成してい
る。

４は帯状導体群９を検出回路部に結線するためのコネク
タである。

検出回路部は前述実施例と同様に、非安定バイプレータ
ＡＭ，カウンタＣＴ，，ＣＴ２、デコーダＤＥＣ’
，ＤＥＣ２、アンプＡ，ゲートＧ１ｅＧ２、フリップフ
ロップＦＦから戒っている。

ただし、前述実施例と７リップフロツプＦＦのセット入
力がデコーダの第２パルスに、またリセット入力がアン
プＡの出力になっていることだけ異なっている。

つぎに、この第３図で説明される実施列の動作を第１図
、第３図および第５図によって説明する。

第１図のケース５をその上端が測定対象の水槽（たとえ
ば浴槽など）の縁堤の高さになるよう保持する。

いま仮に、第３図に示すように、水位がＨと『を結ぶレ
ベルになっている列で説明する。

まず、前述の実施例と同様な動作によってカウンタＣＴ
２の内容がリセットされて６０”になる。

つぎにデコーダＤＥＣ， の第２パルスｔ２ がフリツ
プフロツプＦＦをセットする。

このときゲートＧ２ぱ゛閉”になっている。

つぎに、デコーダＤＥＣ２の第３パルスｔ３がデコーダ
ＤＥＣ２に加わる。

このときこのデコーダはカウンタから人力される内容が
′″Ｏ”なので、第３パルスｔ３を水位検知板１の帯状
導体９１を選択し、コネクタ４を通じて分配する。

この導体９１の下先端は水位Ｈ − Ｈ’より高いので
、この第３パルスｔ３ハ水を通してアンプＡに入らない
。

そこで、フリツプフロツプＦＦをリセットしないので、
ゲートＧ２も゛開”のままになっている。

したがって、デコーダＤＥＣ１の第４パルスｔ４ぱゲー
トＧ２ を通して、カウンタＣＴ２を加算し、その内容
を６１”にする。

以下同様に、第１バルスｔ１、第２バルスｔ２、第３パ
ルスｔ３、第４パルスｔ４ と続くと、カウンタの内容
は１つ加算され、さらに、デコーダＤＥＣ１から出る各
パルスを順次繰り出す動作を繰り返していくと、カウン
タの内容は１つづつ加算され、図示の場合では、カウン
タの内容は”３”になる。

そして、それ以後に出る第３バルスｔ３は帯状導体９４
，９５，９６，・・・・・・・・・の下先端が水面より
低いので、帯状導体３に水を通して連かり、アンプＡで
波形整形されて、フリツプフロップＦＦをリセットし、
さらに、ゲートＧ２を”閉”にする。

そこで、デコーダの第４パルスｔ４がゲートＧ２を通過
できず、カウンタＣＴ２の内容は′″３″で止まる。

したがって、デイジタル出力が゛３”ということになる
。

この場合、このデイジタル出力は水槽の縁堤から水面ま
での高さを表したものになる。

この動作における各部の電圧波形は第５図のようになる
。

以上述べたように、本発明は水位を検出して、その１直
をデイジタル［直で出力できる装置であり、これによっ
て、従来のような検出値をアナログ／デイジタル変換す
る複雑な構成をとる必要のない安価で、実用的な効果を
もっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す水位計の外観図、第２
図は本発明実施例を説明するためのブロック図、第３図
は本発明の他の実施例を説明するためのブロック図、第
４図は第２図で説明される実施例の各部波形図、第５図
は第３図で説明される実施例の各部波形図である。 １・・・・・・水位検出板、２・・・・・・帯状導体群
、３・・・・・・帯状導体、５・・・・・・ケース、６
・・・・・・水浸人孔、９・・・・・・帯状導体群、Ｄ
ＥＣ１，ＤＥＣ２・・・・・・デコーダ、ＣＴ，，ＣＴ
２・・・・・・カウンタ、ＦＦ・−・・・・フリツプフ
ロツプ、Ｇ１ ，Ｇ２・・・・・・ゲート、ｔ１＋
ｔ２ ＊Ｅ３ ｒ Ｌ４ ・・・・・・タイミングパ
ルス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下先端を順次高くして横方向に並べられた多数の帯
   状導体と、これらの多数の帯状導体下方にわずかの間隙
   をおいて設けられた導体とを有し、かつ水に浸漬される
   構造となった水位検出板と、この水位検出板の各帯状導
   体に、パルスを数本の端子から順次に繰シ出す動作を繰
   返すタイミングパルス発生器と、前記水位検出板の帯状
   導体のうち水に浸漬されたものから同水を介して上記導
   体に流れて出力されるパルスを積算するカウンタと、前
   記水に浸漬された帯状導体からパルスが出力されている
   間だけ前記カウンタにパルス入力が入るように開閉する
   ゲートとを備えた水位計。