JPS5852589Y2 - 静電容量式レベルスイツチの発振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は液体、粉体、粒体、塊体等を収容するホッパーあ
るいはタンク内のレベル管理に供する静電容量式レベル
スイッチの発振器に関する改良である。

この種従来からの静電容量式レベルスイッチイにおける
発振器口は、第１図に示すように可変コンデンサＣｙと
固定コンデンサＣ５と２つのコイルＬ、、 Ｌ２をブリ
ッジ状に結線し、さらにトランジスタＴＲ等の能動素子
を接続組成していた。

また電極ハはホッパー二内周壁を相対極とし、その周辺
に存在する空気を誘電体とする検出容量△Ｃを形成して
いるが、制御対象のレベル変位に伴い検出容量△Ｃも変
化する。

当該検出容量△Ｃを同軸ケーブルホで固定コンデンサＣ
８の両端に並列接続させて、発振器口をオン、オフさせ
、図示しないパワーリレーのオン、オフ出力に変換して
レベル管理に供している。

ところが、静電容量式レベルスイッチイを工場等のホッ
パー二内に新設したり、あるいはホッパーニ内の上下限
レベルの設定変更の場合には、設置状況が変化する為に
、検出容量△Ｃがそれぞれ異なるわけである。

従って、可変コンデンサＣｖを状況に応じて適宜調整す
れば、発振器口の発振臨界点が調整できるのであるがブ
リッジ回路の一辺に介入された備え付けの可変コンデン
サＣｖだけでは限界があり、従来は可変コンテ゛ンサＣ
ｖに並列に適当な固定容量のコンデンサを半田付してい
た。

そのためにレベルスイッチの設置場所によっては半田付
作業が困難であったり、半田付コンテ゛ンサ回路では不
安定になりがちであったり、コンテ゛ンサは固定容量の
ため最適容量のコンデンサを選択するのが容易でなくそ
の結果融通性に欠ける難点があった。

本案は当該従来の難点を解消して安定性、操作性、融通
性、作業性を高めた静電容量式レベルスイッチの発振器
を提供せんとするものである。

次に本案の実施例を第２図について説明する。

本案は、固定コンデンサＣ８と主調整コンデンサＣｖと
コイルＬ１とコイルＬ２をそれぞれの各辺に分配介接し
た四辺形のループに結線して形成したブリッジ回路１に
、副調整コンデンサ回路２を主調整コンテ゛ンサＣｖと
並列接続して構成した位相回路３と、当該位相回路３の
ブリッジ回路１と接続するトランジスタＴＲ等の能動素
子回路４とがら組成される静電容量式レベルスイッチＡ
の発振器５である。

副調整コンデンサ回路２は、必要な容量値のコンデンサ
を適宜選択自在に主調整コンデンサＣｖに並列接続でき
るよう、各種容量値を有する複数個の並列コンデンサ群
ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の各接点端子に切換接触自在に
多点ロータリースイッチＳＷを臨ませている。

さらに第２図においてホッパー６内の電極７によって検
出される検出容量△Ｃの変化と発振器５の動作関係につ
いて説明する。

検出容量△Ｃの変化分は同軸ケーブル８により導くが、
同時に同軸ケーブル８とアース間に存在する漂遊容量Ｃ
８等も、ブリッジ回路１の一辺であるａ−６間の固定コ
ンデンサＣ５に並列に入力される。

当該検出容量△Ｃの増減に伴ってａ−６間の合成容量が
変化し、ａ −ｃ間の入力電圧ｅ１とＣ−６間の出力電
圧ｅ２の位置関係も逐次変化する。

従って入力電圧ｅ１と出力電圧ｅ２の位相差は、検出容
量△Ｃの変化のみに依存し、次の■〜■の条件式に示す
ように発振器５の動作はコンデンサ容量値の大小関係に
より決定される。

■ △Ｃ十（Ｃｏ＝ Ｃｓ） ＜ Ｃｖ ＋ （Ｃｔ〜
Ｃ４）の時、入力端子ｅ１と出力電圧ｅ２は正帰環状態
となり発振器５は発振する。

■△Ｃ＋（Ｃｏ−Ｃ５）＝ＣＶ＋（Ｃ１〜Ｃ４）の時、
ブリッジ回路１が平衡して入力電圧ｅｘ＝０となるので
発振停止となる。

■ △Ｃ＋ （Ｃｏ’＝ Ｃｓ） ＞ Ｃｖ十、（Ｃｔ
〜Ｃ４）の時、入力電圧ｅ１と出力電圧ｅ２は負帰還状
態となり発振器５は発振停止となる。

以上のように構成する発振器５を有する静電容量式レベ
ルスイッチＡを、工場等のホッパー６内に新設したりあ
るいはホッパー６内の上下限レベルの設定変更の際には
、電極７によって得られる検出容量△Ｃの値がそれぞれ
異なる。

従って、前記の■〜■の条件式からもわかるように、発
振器５の発振臨界点をａ−１）間に接続させる可変コン
デンサＣ■と、ケーブル８とアース間の漂遊容量Ｃ８を
打消す固定コンデンサ０１〜Ｃ４で調整する必要がある
。

本案によれば発振臨界点の調整は、主調整コンデンサＣ
ｖと予めブリッジ回路１に備付けてケーブル８とアース
間の漂遊容量Ｃ６の打消機能を有する副調整コンテ゛ン
サ回路２とによって容易に可能であり、従来の半田付け
による調整に比較すると、調整時間はｌにも短縮でき作
業性を格段に向上するとともに副調整コンデンサ回路２
は任意の容量値を有すコンデンサ０１〜Ｃ４を選択切換
自在であるからいかなる状況の変化や制御対象、設置場
所に即応でき極めて融通性、汎用性に富み、しがも安定
作動による信頼性、忠実性と操作性が飛躍的に改善され
、性能をアップする等優れた実用性、有用性を具有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極と発振器からなる従来がらの静電容量式レ
ベルスイッチの一部省略概念図、第２図は、電極と本案
の発振器を備える静電容量式レベルスインチの一部省略
概念図である。 Ａ・・・・・・静電容量式レベルスイッチ、Ｃ１〜Ｃ４
・・・・・・コンデンサ、Ｃｓ・・・・・・固定コンデ
ンサ、Ｃｖ・・・・・・主調整コンデンサ、Ｌｌ、Ｌ２
・・・・・・コイル、ＳＷ・・・・・多点ロータリース
イッチ、１・・・・・・ブリッジ回路、２・・・・・副
調整コンデンサ回路、３・・・・・・位相回路、４・・
・・・・能動素子回路、５・・・・・・発振器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定コンデンサを介入した一辺の一端を各種収容物を内
   容するホッパーあるいはタンクに接続するとともに他端
   をケーブルを介し前記ホッパーあるいはタンク内に垂設
   して前記収容物のレベル変位に係る検出容量を検知する
   静電容量式懸垂電極に接続する一方、前記−辺の他端に
   接続した隣接辺に主調整コンデンサを介入し、他方当該
   主調整コンデンサと前記固定コンデンサのそれぞれ対辺
   には固定コイルを介入して四辺形にループ結線するブリ
   ッジ回路を設けかつ前記ケーブルとアース間に存在する
   漂遊容量を打消すべく並列した各種容量値の多数の固定
   コンデンサ群の各接点端子に多点ロータリースイッチを
   選択切換接触自在に臨ませる副調整コンデンサ回路を前
   記主調整コンデンサに並列接続せしめた位相回路と、当
   該位相回路からの入力電圧がベースとエミッタ間にかつ
   出力電圧がエミッタとコレクタ間にそれぞれ検出印加す
   べく前記位相回路に接続して前記−辺の固定コンテ゛ン
   サの固定容量と前記検出容量と前記漂遊容量の和が前記
   主調整コンデンサの可変容量と前記副調整回路の選択容
   量の和よりも小さい時に限り正帰還状態として発振可能
   とするトランジスタによる能動素子回路とからなる静電
   容量式レベルスイッチの発振器。