JPS5862518A - 液面比重検出装置 - Google Patents

液面比重検出装置

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JPS5862518A
JPS5862518A JP16236281A JP16236281A JPS5862518A JP S5862518 A JPS5862518 A JP S5862518A JP 16236281 A JP16236281 A JP 16236281A JP 16236281 A JP16236281 A JP 16236281A JP S5862518 A JPS5862518 A JP S5862518A
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JP
Japan
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light
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Pending
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JP16236281A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Shirai
白井 常雄
Mitsuo Yamamoto
光雄 山本
Eiji Kosugi
小杉 英治
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Ishikawa Tekko KK
Original Assignee
Ishikawa Tekko KK
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Publication date
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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
    • G01F23/68Indicating 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 electrically actuated indicating means
    • G01F23/686Indicating 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 electrically actuated indicating means using opto-electrically actuated indicating means

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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、蓄電池用電解液等の比重および液面変動の検
出に用いられる液面比重検出装置K関する。
近時、この種の液面比重検出装置として1発光ダイオー
ド等の光源と、フォトトランジスタ等の受光素子とによ
るフォトカプラーを用い、不透光性のフロートと組合わ
せたものが提案されている。
この検出装置は、従来からのリードスイッチとマグネッ
トフロートとを組合わせ【用いる液面比重装置のよ5に
、磁気吸引力の影蕃力粉受けることがないので、検出精
度が優れ【いる。しかし、この検出装置は、光源と受光
−子との間にフロートを配置し、このフロートの移動に
より受光素子への光の伝達を断続させて電気信号を発し
、比重および液面の低下を検出するように構成されてお
り、このような構成では、光源や受光素子、更にはフロ
ート等の配置構成が複雑になってしまう。このため、液
密性を保ちつつ1個の検出装置として小形に製作するこ
とは大変面倒であり、コストも上昇してしまう。
本発明の目的は、光反射形のフォトセンサーと光反射性
を有するフロートとを組合わせて構成することにより、
構造が簡単で、検出精度の高い液面比重検出装置を提供
するととKある。
ここで本発明の構成は、液体の比重または液面の変#]
K伴って上下動する光反射性の70゛−トとこのフロー
トを上下動自在に案内するフロートガイドと、このフロ
ートガイドに’より案内される前記フロートの上方に配
置されフロートに対し元を与える発光部およびフロート
からの反射光を受けて電気信号を生じる受光部を有する
反射形のフォトセンサーと、前記フロートが設定レベル
以上にあるときの前記受光部からの電気信号により警報
が阻止されるように構成された警報回路とを備えたこと
を特徴とする液面比重検出装置にある。
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例を参照して説明
する。ここで、本実施例では、車輌等に搭載される蓄電
池用電解液の液面および比重の検出に本発明装置を用い
るものとして説明する。
矛1図において、αυは円筒状の本体で、その上部外周
には図示しない蓄電池の液口ぺの取付用としてねじ部a
りを設ける。a3は液洩れ防止用のパツキン、a−は頭
部部M佑、いずれも蓄電池の液口栓と同等の役割を果す
。acJは光反射性を有する球珍のフロートで、前記本
体allの下部に構成された小部屋1161内に上下動
自在に般けられる。上記小部屋(161を構成する壁a
ηには電解液を流出入させるための下部小窓18および
上部小窓a9を設ける。ここで。
上部小窓09は、電解液中に発生する気泡を小部屋(t
ril外に排出させる機能をも有する。(2υはフロー
トガイドで、前記小部屋(161の内周面にたて方向に
沿って設けられ、前記フロートaSをその横方向への移
動を規制しながら上下方向に案内する。このフロートガ
イドQυは、フロート1t51に対する表面張力や摩擦
の影響を減すべく、フロートOcjとの接、触面積が小
さくなるように例えば三角柱状に!成し、その角部がフ
ロートa9と接するように配設する。
c!増は光透過性のケースで、前記小部屋αGの天井部
から下方に向って突出形成され、その内底部、すなわち
前記フロートガイド(21)内のフロート◎9と対向す
る位置には光反射形のフォトセンサー(2)を設ける。
このフォトセンサー041は、ケース(ハ)内圧設けら
れたプリント基板(ハ)上に配設されており1本体aυ
の上部から導出されるリード線(至)@(支)を介して
22図で示す警報回路■と接続する。
次に上記警報回路(7)を第2図により詳細に説明する
。上記フォトセンサー弼は1発光部6υとして赤外線発
光ダイオードを用い、また受光部0)としてフォトトラ
ンジスタを用いている。そして、上記発光ダイオ−Iυ
は発光量調整用の可変抵抗(至)を直列に有し、またフ
ォトトランジスタ0擾も受光感度調整用の可変抵抗(2
)を直列に有し、それぞれ電源Q’9(N1間に接続さ
れる。(ト)はトランジスタで、そのベースは抵抗(至
)を介して前記フォトトランジスタC+々のエミッタに
接続し、コレクタは抵抗(9)を介して電源■に接続し
、エミッタは電源(へ)に接続する。そして、前記フォ
トトランジスタ02からの電気信号に伴ってオン、オフ
動作するQ C(81は警報器として用いるランプで、
上記トランジスタ□□□のコレクタ、エミツ々間に接続
しており、′そのオフ状態を条件とし【点灯する。
牙3図は本発明の主費部、すなわち前述した小部屋11
61内の部分を拡大して示したものである。前−ピフォ
トセンサー(2)を構成する発光ダイオードC311お
よびフォトトランジスタ63は、図示の如く前記ケース
(ハ)の内底部に並置し、共に*tli5フロートQ5
1と対向させる。従って、発光ダイオード6υから発射
された赤外線(4Gは、矢印で示す如くフロートQ5の
表面で反射し、フォトトランジスタ(37J K 達す
る。
フォトトランジスタ(至)はこの赤外線(社)を感知し
て電気信号を生じる。従って、上記フォトセンサー勾を
包囲するケース(至)の底部は、耐電解液性を有し、か
つ光透過性に優れた材料、例えばポリカーボネイトやム
8樹脂等で成形する。また、フロートQ9としては、光
反射性に優れた不透明色(例えば白色)K着色されたポ
リカーボネイトやポリプロピレン勢の耐電解液性に優れ
た材料を用いる。
また、このフロートaっは、電解液の比重変化により浮
沈するように、検出比重(例えばLi2)を備えるよう
忙設定する。この比重設定は、フロー)(151の樹脂
材料1着色材およびフィラーを適宜選択調整すること忙
よう癲意に可能である。なお、フロート四の形状は、傾
斜による反射光の乱れをなくするため球形にするのが望
ましいが、必要に応じて円板状、円柱状等光反射性が良
ければいかなる形状でもよい。
次に作用を説明する。21図で示した本体aυは。
使用に際して、少なくともフォトセンサー(至)を包囲
するケース(ハ)の外底面が電解液中忙没すように装着
する。ここで、上記ケース(ハ)の外底面のレベルを1
ア1図で示すようにυとし、電解液の液面が上記レベ4
L−■より低くなると、液量が不足、しているものとす
る。
この状態で先ず比重を測定する場合を説明する。
電解液面が前記レベル0以上にある場合、フロートaj
はその比重を前述のように所定の設定値に規定しである
ので、電解液の比重の変動、により浮沈する。すなわち
、フロートa$の比重は蓄電池に補充電が必賛である値
(前述の値1.111JKf&定しであるので、電解液
がレベル0以上に充分あり、かつ充電量が通常の使用に
充分な状態ではフロー)O5はフロートガイF (21
) K沿って浮上し、矛3図で示す如くケース(2)の
外底面に接する。この状態において、フォトセンサー(
財)の発光ダイオードGυから発射された赤外線−はフ
ロー)G5の外表面により反射され、フォトトランジス
タ(至)K受光される。このため、フォトトラシジス”
りG3はオン動作し【電気信号を出力し、トランジスタ
(至)のベース電圧を高−め【これをオン動作させ′る
。このトランジスタ(至)のオン動作により、警報用ラ
ンプ(9)の両端は短絡□されるのでランプ(至)は点
灯せず、警報は生じない、すなわち、フロ′−トa9が
所定レベル以上にあると鎗にフォトトランジスタ曽から
出力される電気信号は警報動作を阻止する。次に蓄電池
の過放電が進み、電解液の比重が低下してフローt−(
IFJの比重より小さくなると、フロートa1は沈下す
る。このため9発光ダイオード6υから発射された赤外
線囮は拡散し、フォトトランジスタ0′jJへの入射光
が少なくなる。フォトトランジスタ(至)は入射光が少
ないためオフ状態となり、トランジスタ關もオフ動作す
る。上記トランジスタ回のオフ動作により、警報用ラン
プ(至)の両端電圧が上昇するので、ランプCsは点灯
し、蓄電池電解液の比重低下を警告する。
次に電解液面の変動について説明する。上述のように、
電解液の比重が低下すれば、フi:I−)Q5は下降す
るが、逆に電解液の比重がフロートa9を上昇させる程
であっても、電解液自体が水分の蒸発等により牙11の
レベル(へ)より下降すると、フロート峙もこれに伴っ
て下降する。そして、前述と同様の作用によりフォトト
ランジスタ(至)をオフ状mにし、警報用ランプ(至)
を点灯させて電解液面の低下を警告することができる。
なお、上述の説明では、警報用のレベルυを才1図で示
すようにケース(至)の外底面と等しいレベルに設定し
たが、これよりfiK下方に警報レベルυを設定するこ
とも可能である。すなわち、22図で示した可変抵抗C
(l(至)を操作し、発光ダイオード6υの発光量や、
フォトトランジスタ(至)の受光感度を調整するととに
より、任意に設定可能である。
次に本発明の他の実施例を説明する。第4図。
、1#6図で示す実施例は、外を元の影響をなくすため
の対策を施したものである。すなわち、小部屋饅のW!
顛には光しゃ断性を有し、かつ光反射のない色(例えば
黒色)K着色したムBS樹脂等の耐電解液性の樹脂材料
を使用している。また、電解液流出入用の小窓α8(1
9の位置は、外乱光が直接フォトトランジスタG′aに
入射しないように位置決めする。すなわち、上部小窓Q
lはフォトセンサー341の底面より上方に、また下部
小窓側は小部屋fieの下端部に配置する。更に、フロ
ートガイド(211は小部屋Oeの内面より離し、下部
小窓a♂の前に配置する。
−このように構成すると、外乱光の影響が、なくなり、
検出精度をより一層向上させることができる。
矛6図、矛7図で示す実施例は、電解、液中の気泡がフ
ロー)QIK:耐着し【検出精度に悪影響を与えるのを
防ぐためのものである。すなわち、J−1図で示した本
体aυを蓄電池の電解液中に挿入する際、小部jll円
内電解液と共に気泡が流入し、フロー)O9K附着する
ことがある。これを防ぐため、この実施例では下部小窓
も・を小1san・の底部に偏心しズ装置している。
このように構成すると、本体(IIIを電解液中和挿入
する場合、電W#液が小部屋tie内に流入する勢いで
フロー)QJが回転する。このため、フロー)(15へ
の気泡の耐着が防止され、気泡耐着による検出精度の低
下を防止できる。なお、この実施例ではフロートガイt
sauは小部屋tiGの内面に8本等間隔で一体に形成
している。
前記実施例ではフォトセンサー(至)の発光部eυとし
て赤外線発光ダイオードを例示したが、これに限らず、
ランプ等光を発するものなら何でもかまわない。また、
同フォトセンサー(至)の受光部働としてフォトトラン
ジスタを例示したが、光の変化を電気信号に変換するも
のであればよく1例えば光に応じて抵抗値が変化する光
導嘴体などを用いてもよい。更に、警報器(至)として
ランプを例示したが、この個発光ダイオードのように光
を発するものやブザー等の音を発するものなどを使用で
きる。また、上記発光ダイオードの使用例としては、正
常時に緑色の発光ダイオードを点灯させておき。
電解液の比重または液面が規定値より低下した場合は赤
色の発光ダイオードを点灯させるようにしてもよい。
以上のように本発明によれば、光反射性を有するフロー
トの上下動により、光反射、珍フォトセンサーの発光部
と受光部との間の光の伝達を制御して、被測定液体の比
重および液面変動を検出するよ5Kt、、たので、設定
値に対するわずかな比重および液面の変動に対してフロ
ートが上下動し、正確に比重および液面を検出すること
ができる。また、従来のようなフォトセンサーの発光部
と受光部との間に党しゃ断層のフロートを導く構造では
ないので、構造が簡単で、劇作が容易であり、しかも完
全なWI書性を保有した小形の検出製雪を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
矛1因は本発@による液面比重検出装置の一実施例を示
す一部断面図、第2図は本発明に用いる警報回路の構成
例を示す回路図、牙3図は第1図で示したものの要部を
拡、、矢して示す部分図、牙4図、26図は本発明の他
の実施例を示す断面図およびv−■矢視■、矛6図、矛
7図は本発明の更に他の実施例を示す断面図および■−
■矢視図である。 α9・・フロート、an−@フロートガイド、(至)・
・フォトセンサー、翰・・警報回路、 C11)・・発
光部、CI?J・・受光部。 昭和56年10月12日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液体の比重または液面の変動に伴って上下動する
    光反射性のフロートと、このフロートを上下動自在に案
    内するフロートガイドと、この□フロートガイドにより
    案内される前記フロートの上方に配置されフロートに対
    し光を与える発光部およびフロートからの反射光を受け
    て電気信号を生じる受光部を有する反射形のフォトセン
    サーと、前記フロートが設定レベル以上にあるときの前
    記受光部からの電気信号により警報が阻止されるように
    構成された警報回路とを備えたことを特徴とする液面比
    重検出装置。
JP16236281A 1981-10-12 1981-10-12 液面比重検出装置 Pending JPS5862518A (ja)

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JP16236281A JPS5862518A (ja) 1981-10-12 1981-10-12 液面比重検出装置

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JP16236281A JPS5862518A (ja) 1981-10-12 1981-10-12 液面比重検出装置

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Publication Number Publication Date
JPS5862518A true JPS5862518A (ja) 1983-04-14

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JP16236281A Pending JPS5862518A (ja) 1981-10-12 1981-10-12 液面比重検出装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59224520A (ja) * 1983-06-03 1984-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd インク液面およびインク比重検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59224520A (ja) * 1983-06-03 1984-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd インク液面およびインク比重検出装置

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