JPS59111023A - 非接触形レベルスイツチ - Google Patents
非接触形レベルスイツチInfo
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- JPS59111023A JPS59111023A JP57221387A JP22138782A JPS59111023A JP S59111023 A JPS59111023 A JP S59111023A JP 57221387 A JP57221387 A JP 57221387A JP 22138782 A JP22138782 A JP 22138782A JP S59111023 A JPS59111023 A JP S59111023A
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- electrode
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating 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 measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating 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 measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/263—Indicating 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 measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
- G01F23/265—Indicating 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 measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors for discrete levels
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、容器内物質のレベルを非接触で計測するレ
ベルスイッチに関する。
ベルスイッチに関する。
従来の非接触形レベルスイッチとしては、本発明者達が
既に出願し、特開昭５７〜１４９９１１号公籟によって
開示されたものが知られている。
既に出願し、特開昭５７〜１４９９１１号公籟によって
開示されたものが知られている。
このものは、第１．２．３図に示すような構成とｔ「つ
でおり、その基本的構成がブロック図で第１図に示され
て℃・る。同図にお℃・て、（１）はパルス発生回路、
（２）（３１は第２図に示す容器（４）内の物質（５）
のレベルに応じて容量が変化する変換器（６１＋７１を
各々構成要素に含み該変換器ｍｌ ！７１の静電容量の
値に応じた量だけパルス発生口＠ｉｌｌの出力パルスを
遅延させて出力する一対の可変遅延回路である。また、
（８）は前記一対の可変遅延回路ｆ２＋（３）から出力
されるパルス信号の位相差を弁別することにより容器（
４）内の物質（５）のレベルを計測して出力端−Ｆ（９
ｊに計測情報を出力する位相弁別回路である。なお、（
１０）旧）は一対の遅延調整回路であり、これらの遅延
調整回路ｆｌＱｌ（印は可変遅延回路（２）の出力パル
スを任意の阜たけ遅延させて出力するオフセット調整用
のもので、可変遅延回路（２１（３１と位相弁別回路（
８）との間に設置することが好ましり・。そして、この
ようなレベルスイッチは、容器（４）内の物質（５）の
レベル変化が変換器１６１１７Ｊによって相対的な静電
容量の変化に変換され、これにより、パルス発生回路（
１）からのパルスに位相差、すなわち時間差、が発生し
、これらのパルスの時間差を位相弁別回路（８）が弁別
することで物質（５）のレベルを計測するのである。
でおり、その基本的構成がブロック図で第１図に示され
て℃・る。同図にお℃・て、（１）はパルス発生回路、
（２）（３１は第２図に示す容器（４）内の物質（５）
のレベルに応じて容量が変化する変換器（６１＋７１を
各々構成要素に含み該変換器ｍｌ ！７１の静電容量の
値に応じた量だけパルス発生口＠ｉｌｌの出力パルスを
遅延させて出力する一対の可変遅延回路である。また、
（８）は前記一対の可変遅延回路ｆ２＋（３）から出力
されるパルス信号の位相差を弁別することにより容器（
４）内の物質（５）のレベルを計測して出力端−Ｆ（９
ｊに計測情報を出力する位相弁別回路である。なお、（
１０）旧）は一対の遅延調整回路であり、これらの遅延
調整回路ｆｌＱｌ（印は可変遅延回路（２）の出力パル
スを任意の阜たけ遅延させて出力するオフセット調整用
のもので、可変遅延回路（２１（３１と位相弁別回路（
８）との間に設置することが好ましり・。そして、この
ようなレベルスイッチは、容器（４）内の物質（５）の
レベル変化が変換器１６１１７Ｊによって相対的な静電
容量の変化に変換され、これにより、パルス発生回路（
１）からのパルスに位相差、すなわち時間差、が発生し
、これらのパルスの時間差を位相弁別回路（８）が弁別
することで物質（５）のレベルを計測するのである。
前記変換器ｆ６１ｆ７１をレベルスイッチに適用した例
が第２図に示されており、容器（４）の外側において金
具（１２）に取り付けられている。これらの変換器（６
１ｆ７１は第３図に示すように、共通アース電＠（＋３
１と、２個の電極（１・ＵＯ５＋と、これらを被覆する
電極支持部組（１６）と、から構成され、電極的）とア
ース電極（１３）七で一方の変換器（６）を、電極（１
５）とアース電極（１３）とで他方の変換器（７）を構
成している。
が第２図に示されており、容器（４）の外側において金
具（１２）に取り付けられている。これらの変換器（６
１ｆ７１は第３図に示すように、共通アース電＠（＋３
１と、２個の電極（１・ＵＯ５＋と、これらを被覆する
電極支持部組（１６）と、から構成され、電極的）とア
ース電極（１３）七で一方の変換器（６）を、電極（１
５）とアース電極（１３）とで他方の変換器（７）を構
成している。
しかしながら、このような従来のレベルスイッチにあっ
ては、変換器ｆ６Ｈ７１が容器（４）の外側に設置され
ているため、容器（４）内の物質（５１を汚染すること
はないが、容器（４１が導体、例えは金属製のものであ
る場合にはこの容器（４）によって変換器（６）（力の
静電容量が大略決定されてしまうため、容器（４）内の
物質（５）のレベルが変化してもこの部分の静電容量が
ほとんど変化せず、この結果、物質（５）のレベルをほ
とんど計測できないという問題点かあつた。１−かも、
変換器（６１（７１の周囲を静電シールドしてし・ない
ため、変換器＜６１（７１が周囲の電荷の影響を・ジけ
、例えば作業者が変換器（（ｉｔ（７）に近伺いたりす
ると、誤作動してしまうという問題点もあった。
ては、変換器ｆ６Ｈ７１が容器（４）の外側に設置され
ているため、容器（４）内の物質（５１を汚染すること
はないが、容器（４１が導体、例えは金属製のものであ
る場合にはこの容器（４）によって変換器（６）（力の
静電容量が大略決定されてしまうため、容器（４）内の
物質（５）のレベルが変化してもこの部分の静電容量が
ほとんど変化せず、この結果、物質（５）のレベルをほ
とんど計測できないという問題点かあつた。１−かも、
変換器（６１（７１の周囲を静電シールドしてし・ない
ため、変換器＜６１（７１が周囲の電荷の影響を・ジけ
、例えば作業者が変換器（（ｉｔ（７）に近伺いたりす
ると、誤作動してしまうという問題点もあった。
このため、容器（４）および変＠ ？第６１ （７１を
導体で囲み、この導体を接地して静電シールドすること
も考えらｈるが、このようにすると、レベルスイッチ全
体の構造が大型化するとともに高価になるという問題点
がある。
導体で囲み、この導体を接地して静電シールドすること
も考えらｈるが、このようにすると、レベルスイッチ全
体の構造が大型化するとともに高価になるという問題点
がある。
この発明は前述の問題点（Ｃ着目してなされたもので、
変換器を安価に静電シールドしたレベルスイッチを提供
することを目的としている。
変換器を安価に静電シールドしたレベルスイッチを提供
することを目的としている。
このような目的を達成するため、この発明は、変換器を
、容器内の空間に設置され電極に接続された一対の電極
と、負極に接続された容器および容器内物質と、により
構成し、これらの間の空間を誘電体とする一対のコンデ
ンサとするようにしている。すなわち、電（愼の周囲は
容器および容ＩＺ内物質（Ｃより囲まれており、これら
の容器および容器内物質は電極に接続されているので、
完全に静電シールドされるのである。しかも、電極と容
器および容器内物質との間には空間しか在住しないので
、容器内物質のレベル変化が静電容量の変化に弱められ
ることなく変換されるのである。
、容器内の空間に設置され電極に接続された一対の電極
と、負極に接続された容器および容器内物質と、により
構成し、これらの間の空間を誘電体とする一対のコンデ
ンサとするようにしている。すなわち、電（愼の周囲は
容器および容ＩＺ内物質（Ｃより囲まれており、これら
の容器および容器内物質は電極に接続されているので、
完全に静電シールドされるのである。しかも、電極と容
器および容器内物質との間には空間しか在住しないので
、容器内物質のレベル変化が静電容量の変化に弱められ
ることなく変換されるのである。
次に、この発明の第１実施例を以下図面を参照して説明
する。
する。
まず、構成を説明するが、ブロック図で示された基本的
構成は第１図のものと同様であるので、詳細説明は省略
し、必要に応じて第１図を参照しながら説明する。第４
図におし・て、（２１）はタンク、ホッパー等の密閉容
器で、導体、例えば鋼、銅、アルミニウムなどからなる
。この容器四；は有底円筒状の本体（２２）と、本体（
２２）の上端開口を閉止する蓋（２３）とからなり、本
体（２２）の下端には容器（２Ｉ）内に収容される粉体
、粒体、液体、半流動体等の物質（２４）が流出入する
通路（２５）が形成されている。蓋１２：（＋の内筒に
は絶縁体からなる支持具（２６）が取り付けられ、この
支持具（２６）には下方に向って先細りの截頭円錐形を
した電極取旬板（２７）が固定されている。ｃ、＋８１
（２９）は容器（２１）の空間（３０）内で物質（２
４）の設定レベル（■、）よリに方に設置された一対の
電極である。電極（２旧主円板状で電極取付板（２７）
の中央部下面に接着剤によって貼着され、物質＋２．１
＋の自由面＋３１１と平行である。
構成は第１図のものと同様であるので、詳細説明は省略
し、必要に応じて第１図を参照しながら説明する。第４
図におし・て、（２１）はタンク、ホッパー等の密閉容
器で、導体、例えば鋼、銅、アルミニウムなどからなる
。この容器四；は有底円筒状の本体（２２）と、本体（
２２）の上端開口を閉止する蓋（２３）とからなり、本
体（２２）の下端には容器（２Ｉ）内に収容される粉体
、粒体、液体、半流動体等の物質（２４）が流出入する
通路（２５）が形成されている。蓋１２：（＋の内筒に
は絶縁体からなる支持具（２６）が取り付けられ、この
支持具（２６）には下方に向って先細りの截頭円錐形を
した電極取旬板（２７）が固定されている。ｃ、＋８１
（２９）は容器（２１）の空間（３０）内で物質（２
４）の設定レベル（■、）よリに方に設置された一対の
電極である。電極（２旧主円板状で電極取付板（２７）
の中央部下面に接着剤によって貼着され、物質＋２．１
＋の自由面＋３１１と平行である。
一方、電極（２９）は略リング状で電極取付板（２７）
の円錐部に接着剤によって貼着され、電極（２８１と同
用ｌでこ」しを囲んでいる。前記容器（２１）およびパ
物質（２４）は負極ＩＣ接続、例えば接地、されており
、一方、電極（２８）ｊ７′：１）は正極、ずなわち前
記可変遅延回路ＣＨＩ （２＋の内部、にリード線ｆ３
２１ ｆ３３ｉを介してそれぞれ接続されている。
の円錐部に接着剤によって貼着され、電極（２８１と同
用ｌでこ」しを囲んでいる。前記容器（２１）およびパ
物質（２４）は負極ＩＣ接続、例えば接地、されており
、一方、電極（２８）ｊ７′：１）は正極、ずなわち前
記可変遅延回路ＣＨＩ （２＋の内部、にリード線ｆ３
２１ ｆ３３ｉを介してそれぞれ接続されている。
ここで、電極＋２８１ （２９＋からの電気力線は交差
することがな（・ので、電極（２８）と電極（“２８）
に対向する物質（２４）の自由面（３１）とによりこれ
らの間の空間＋’３Ｕ＋の気体を誘電体とする一方のコ
ンデンサ（：つ・１；（変換器（７）に相当する）が構
成されるとともに、電極（２９）と電極（２９）に対向
する物質（２４）の自由面Ｃ（１１および本体（２２）
内面とによりこれらの間の空間ｉ′３０＋の気体を誘電
体とする他方のコンデンサ（３５＋ （変換器（６）に
相当する）が構成され、合計一対のコンデンサｔ：３４
Ｉ Ｃ３！−ｉ＋が構成される。
することがな（・ので、電極（２８）と電極（“２８）
に対向する物質（２４）の自由面（３１）とによりこれ
らの間の空間＋’３Ｕ＋の気体を誘電体とする一方のコ
ンデンサ（：つ・１；（変換器（７）に相当する）が構
成されるとともに、電極（２９）と電極（２９）に対向
する物質（２４）の自由面Ｃ（１１および本体（２２）
内面とによりこれらの間の空間ｉ′３０＋の気体を誘電
体とする他方のコンデンサ（３５＋ （変換器（６）に
相当する）が構成され、合計一対のコンデンサｔ：３４
Ｉ Ｃ３！−ｉ＋が構成される。
フ、「お、電極＋２）＋１ ’２９＋と蓋（２３）との
間にも静電容量が存在するが、常に一定であるので、こ
こでは存在しないものと考える。
間にも静電容量が存在するが、常に一定であるので、こ
こでは存在しないものと考える。
次に、この発明の第１実施例の作用について説、明する
。
。
この実施例においては、物質（２４）の自由面（３＋１
が低位の任意レベル（Ｍ）から高位の設定レベル（Ｌ）
に変化する場合忙ついて説明する。今、自由面（３１１
が任意レベル（Ｍ）にあると、コンデンサ（３４１ｒ３
５１はそれぞれ所定の静電容量となっている。このとき
には、可変遅延回路（２）から位相弁別回路（８）に出
力されるパルスの位相が可変遅延回路（３）から位相弁
別回路Ｃ８）に出力されるパルスの位相より若干遅れて
おり、この結果、出力端子（９１からは出力されなし・
。次に、物質（２）が容器（２１１内に流入して自由面
（３１）が上昇すると、電極ｒ、！８１と自由面（３１
ｊとの距離が小さくなつ−Ｃコンデンサ（３４ｉの静電
容量が増大する。一方、電極（２９）と自由面（３１）
との距離も前述と等距離／ビ叶小さくなり、コンデンサ
（３５ｊの静電容量がコンデンサ（３４；と等率だけ増
大する。したがって、自由面（３１１だけをみればコン
デンサ１３４１１″（５１の静電容量に相対的な変化は
フエいが、自由面（３１）が任意レベル（へ１）から上
昇した分だけ本体（２２）内面が物質（２４）によって
覆われ、この結果、コンデンサ（３５）の面積がρ少し
７てコンデンサＣ（！ｉＴの静電容量が減少する。これ
により、コンデンサ（３５）の静電容量がコンデンザＣ
慴のそれより相対的に減少する。この結果、可変遅延回
路（２）から位相弁別回路（８）に出力されるパルスの
位相が徐々に進む。そして、自由面Ｃ３１）が設定レベ
ル（Ｌ）まで到達すると、可変遅延回路（２）から位相
弁別回路（８）に出力されるパルスの位相が可変遅延回
路（３）から位相弁別回路（８）に出力されるパルスの
位相より早くなり、位相差が逆転する。こθ）とき、出
力端子（９）から物質（２４）が設定レベル（Ｌ）にな
ったことを示す計測情報が出力される。
が低位の任意レベル（Ｍ）から高位の設定レベル（Ｌ）
に変化する場合忙ついて説明する。今、自由面（３１１
が任意レベル（Ｍ）にあると、コンデンサ（３４１ｒ３
５１はそれぞれ所定の静電容量となっている。このとき
には、可変遅延回路（２）から位相弁別回路（８）に出
力されるパルスの位相が可変遅延回路（３）から位相弁
別回路Ｃ８）に出力されるパルスの位相より若干遅れて
おり、この結果、出力端子（９１からは出力されなし・
。次に、物質（２）が容器（２１１内に流入して自由面
（３１）が上昇すると、電極ｒ、！８１と自由面（３１
ｊとの距離が小さくなつ−Ｃコンデンサ（３４ｉの静電
容量が増大する。一方、電極（２９）と自由面（３１）
との距離も前述と等距離／ビ叶小さくなり、コンデンサ
（３５ｊの静電容量がコンデンサ（３４；と等率だけ増
大する。したがって、自由面（３１１だけをみればコン
デンサ１３４１１″（５１の静電容量に相対的な変化は
フエいが、自由面（３１）が任意レベル（へ１）から上
昇した分だけ本体（２２）内面が物質（２４）によって
覆われ、この結果、コンデンサ（３５）の面積がρ少し
７てコンデンサＣ（！ｉＴの静電容量が減少する。これ
により、コンデンサ（３５）の静電容量がコンデンザＣ
慴のそれより相対的に減少する。この結果、可変遅延回
路（２）から位相弁別回路（８）に出力されるパルスの
位相が徐々に進む。そして、自由面Ｃ３１）が設定レベ
ル（Ｌ）まで到達すると、可変遅延回路（２）から位相
弁別回路（８）に出力されるパルスの位相が可変遅延回
路（３）から位相弁別回路（８）に出力されるパルスの
位相より早くなり、位相差が逆転する。こθ）とき、出
力端子（９）から物質（２４）が設定レベル（Ｌ）にな
ったことを示す計測情報が出力される。
ス「お、前記位相差の逆転時期、すなわち、物質のレベ
ル設定、は、可変遅延回路（２Ｈ３）がｂ］変抵抗とコ
ンデンサとからなる場合には、この可変抵抗の抵抗値を
増減することにより変更する。また、前記電極＋２８１
＋２９１は円板状のものと陥リング状のものとの代り
に、例えばコの字形のものと、コの了形内に収納される
矩形のものとでもよい。すなわち、電極が互に一ト下に
重なり合わないものにあっては、一方の電極から出た電
気力線が到達する容器内面の面積と４１１！方の電極か
ら出た電気力線が到達する容器内面の面積との間に差が
あればよい。
ル設定、は、可変遅延回路（２Ｈ３）がｂ］変抵抗とコ
ンデンサとからなる場合には、この可変抵抗の抵抗値を
増減することにより変更する。また、前記電極＋２８１
＋２９１は円板状のものと陥リング状のものとの代り
に、例えばコの字形のものと、コの了形内に収納される
矩形のものとでもよい。すなわち、電極が互に一ト下に
重なり合わないものにあっては、一方の電極から出た電
気力線が到達する容器内面の面積と４１１！方の電極か
ら出た電気力線が到達する容器内面の面積との間に差が
あればよい。
また、前記容器（２１）がプラスチックス等の絶縁体で
ある場合には、容器外面を金属塗料等で被覆ずＡＩばよ
い。
ある場合には、容器外面を金属塗料等で被覆ずＡＩばよ
い。
この第１実施例は、前述のように、容器（２１）内面と
の間でコンデンサ（３５）を構成する電８ｉ １２（１
） ＊容器（２１）中心に向かうに従が（・下方に傾斜
させているので、電極（２９）から出た高密度の電気力
線が物質１２＋１の自由面（３１）の昇降によって出没
する部分の容器（２１）内面に到達することになり、こ
の結果、自由面Ｃ’、＋１の昇降によってコンデンサ（
３５）の静電容量が急激に変化して高精度の計測ができ
るという効果がある。
の間でコンデンサ（３５）を構成する電８ｉ １２（１
） ＊容器（２１）中心に向かうに従が（・下方に傾斜
させているので、電極（２９）から出た高密度の電気力
線が物質１２＋１の自由面（３１）の昇降によって出没
する部分の容器（２１）内面に到達することになり、こ
の結果、自由面Ｃ’、＋１の昇降によってコンデンサ（
３５）の静電容量が急激に変化して高精度の計測ができ
るという効果がある。
また、この第１実施例のレベルスイッチは容ｉ％（２１
１の深さが浅いものに好適である。
１の深さが浅いものに好適である。
次に、この発明の第２実施例を図面を参照して説明する
。
。
まず、構成を説明するが、第１実施例と同一部分には同
一符号を伺して詳細説明は省略し、界なる部分のみ説明
する。この実施例にお（・では、支持具（２６）の下端
に円板状で物’＃ｊ ｆ２４＋の自由面中）と平行ブ’
に電極（４１）が取り付けられている。この電極（４Ｉ
ｔの下面には電極（４１）と同形の電極取付板（４２）
が取り付けられ、この電極数イ」板（４２）の下面には
電ｖＩＬ（４＋１と同軸でこれと等径の電極（Δ：３）
が電極（４１）と平行に取付けられている。この結果、
電極（４１）と電極（Ａ３）とは上下に重なり合ってい
る。これらの電極（４１１（４３＋は正極、すなわち蓋
（２３）外面に取り伺げられた回路ユニット（４ｒＯ）
、にリード線（４５１（４Ｇ）を介してそれぞれ接続さ
れている。
一符号を伺して詳細説明は省略し、界なる部分のみ説明
する。この実施例にお（・では、支持具（２６）の下端
に円板状で物’＃ｊ ｆ２４＋の自由面中）と平行ブ’
に電極（４１）が取り付けられている。この電極（４Ｉ
ｔの下面には電極（４１）と同形の電極取付板（４２）
が取り付けられ、この電極数イ」板（４２）の下面には
電ｖＩＬ（４＋１と同軸でこれと等径の電極（Δ：３）
が電極（４１）と平行に取付けられている。この結果、
電極（４１）と電極（Ａ３）とは上下に重なり合ってい
る。これらの電極（４１１（４３＋は正極、すなわち蓋
（２３）外面に取り伺げられた回路ユニット（４ｒＯ）
、にリード線（４５１（４Ｇ）を介してそれぞれ接続さ
れている。
ここで、電極端）から電極（４３）に向かう電気力線お
よび電！ （４３’ｌから電極（４＋１に向かう電気力
線は％榛（４１１＋４３）が共に正極であるため、反発
し合うとともにその数も少ないので、ここでは考えなし
・ものとする。
よび電！ （４３’ｌから電極（４＋１に向かう電気力
線は％榛（４１１＋４３）が共に正極であるため、反発
し合うとともにその数も少ないので、ここでは考えなし
・ものとする。
この結果、電極（４１）と蓋（２３）とにより、これら
の間の空間（３０）の気体を誘電体とする一方のコンデ
ンサ（４力が構成され、このコンデンサ（４７）の静電
容量は自由面（：（＋１の昇降にかかわらず常に一定で
ある。また、電極（４３１と電極（４３）に対向する自
由面（３１）とにより、こｊｔらの間の空間Ｃ３０）の
気体を誘電体とする他方のコンデンサ（４８）が構成さ
れる。このように、電極ｆ４＋１Ｌ１３１を−Ｅ下に重
なり合わせたので、第１実施例のように略同一平面トに
位置し上下に１なり合っていない場合と比較して、電極
（４＋１ （４３１の面積を２倍程度（（犬ぎくするこ
とができる。この結果、コンデンサ（４８）の静電容量
が大きくなり、電極（４：’、）から自由面Ｇ１１１１
までの距離が長くなっても計測が可能となる。しかも、
電極（４ＩＩ （４３）を上下に重なり合わせたので、
電極（４３）から自由面（３１）に向かう電気力線の密
度が電極（４１）に向かう電気力線の密度より著しく大
きくなり、この結果、電極１４：’（ｌから自由面（３
１）までの距離が長くなっても計測可能となる。なお、
（４９）は物質（２４）の流入通路である。前ｉｉｌ：
１回路ユニツ） ｆ４４！の内部の基本的構成を第６図
にブロック図で示している。同図におし・で、（５０）
は上限レベル計測回路であり、（５１）は下限レベル計
測回路である。＋５２） ５３１はパルス発生回路であ
る。前記コンデンサ（４７１（４Ｆｌｌに接続されたリ
ード線（４”３： （４６）はそれぞれ途中で２股に分
かれ、リード＃（４！ｉｔの先端は上限レベル計測回路
（５０）の可変遅延回路６４）および下限レベル計測回
路６１）の可変遅延回路６５）にそれぞれ接続され、一
方、リード線１．＋ｆｉ）の先端は１−限しベル計抑１
回路（５０）の可変遅延回路ｆ５６）および下ＩＩｆ（
レベル計測回路（５＋１の可変遅延回路量にそれぞ、ｈ
接続されて（・る。このように、電極（４ＩＩ （４３
）をＦ限しベル計測回路ｆ５０１および下限レベル計測
回路６１）のコンデンサ（変拳器）として共用したので
、各回路用に一対の電極をそれぞれ設ける場合と比較し
て、電極（４＋１ （４３１の面積を大きくでき、計測
可能範囲が広くなる。ｒ５８＋ ＋５ｇ＋剃１１１ｉ１
ｉは遅延調整回路、ｆ［ｉ２＋ ＋６３１は位相弁別回
路、＋６４） ’６５１は出力端子である。
の間の空間（３０）の気体を誘電体とする一方のコンデ
ンサ（４力が構成され、このコンデンサ（４７）の静電
容量は自由面（：（＋１の昇降にかかわらず常に一定で
ある。また、電極（４３１と電極（４３）に対向する自
由面（３１）とにより、こｊｔらの間の空間Ｃ３０）の
気体を誘電体とする他方のコンデンサ（４８）が構成さ
れる。このように、電極ｆ４＋１Ｌ１３１を−Ｅ下に重
なり合わせたので、第１実施例のように略同一平面トに
位置し上下に１なり合っていない場合と比較して、電極
（４＋１ （４３１の面積を２倍程度（（犬ぎくするこ
とができる。この結果、コンデンサ（４８）の静電容量
が大きくなり、電極（４：’、）から自由面Ｇ１１１１
までの距離が長くなっても計測が可能となる。しかも、
電極（４ＩＩ （４３）を上下に重なり合わせたので、
電極（４３）から自由面（３１）に向かう電気力線の密
度が電極（４１）に向かう電気力線の密度より著しく大
きくなり、この結果、電極１４：’（ｌから自由面（３
１）までの距離が長くなっても計測可能となる。なお、
（４９）は物質（２４）の流入通路である。前ｉｉｌ：
１回路ユニツ） ｆ４４！の内部の基本的構成を第６図
にブロック図で示している。同図におし・で、（５０）
は上限レベル計測回路であり、（５１）は下限レベル計
測回路である。＋５２） ５３１はパルス発生回路であ
る。前記コンデンサ（４７１（４Ｆｌｌに接続されたリ
ード線（４”３： （４６）はそれぞれ途中で２股に分
かれ、リード＃（４！ｉｔの先端は上限レベル計測回路
（５０）の可変遅延回路６４）および下限レベル計測回
路６１）の可変遅延回路６５）にそれぞれ接続され、一
方、リード線１．＋ｆｉ）の先端は１−限しベル計抑１
回路（５０）の可変遅延回路ｆ５６）および下ＩＩｆ（
レベル計測回路（５＋１の可変遅延回路量にそれぞ、ｈ
接続されて（・る。このように、電極（４ＩＩ （４３
）をＦ限しベル計測回路ｆ５０１および下限レベル計測
回路６１）のコンデンサ（変拳器）として共用したので
、各回路用に一対の電極をそれぞれ設ける場合と比較し
て、電極（４＋１ （４３１の面積を大きくでき、計測
可能範囲が広くなる。ｒ５８＋ ＋５ｇ＋剃１１１ｉ１
ｉは遅延調整回路、ｆ［ｉ２＋ ＋６３１は位相弁別回
路、＋６４） ’６５１は出力端子である。
次に、この発明の第２実施例の作用を簡単Ｖ、説明する
。
。
′物質（２，ＩＩの自由面ＧＥが上限レベル（Ｎ）と下
限レベル（Ｐ）との間の任意レベル（Ｑ）から徐々に上
昇している場合、コンデンサ（４７）の静電容量は一定
で、コンデンサ（４８）の静電容量が距離の短縮により
増大する。このとき、可変遅延回路６４）からのパルス
の位相は可変遅延回路ｆ５６１からのパルスの位相より
若干遅れており、出力端子（６４）からの出力はない。
限レベル（Ｐ）との間の任意レベル（Ｑ）から徐々に上
昇している場合、コンデンサ（４７）の静電容量は一定
で、コンデンサ（４８）の静電容量が距離の短縮により
増大する。このとき、可変遅延回路６４）からのパルス
の位相は可変遅延回路ｆ５６１からのパルスの位相より
若干遅れており、出力端子（６４）からの出力はない。
また、可変遅延回路ら７）からのパルスの位相は可変遅
延回路ｆ５５）からのパルスの位相より若モ遅れており
、出力端子（６５）からの出力はない。そして、自由面
（３１）の上昇によるコンデンサ（４８）の静電容量の
増大に伴な（・可変遅延回路１５６）からのパルスの位
相が徐々に遅れ、自由面（３１）が上限レベル（Ｎ）に
到達したとき、可変遅延回路６４）からのパルスの位相
が可変遅延回路（５６）からのパルスの位相と逆転し、
出力端子（６４）から出力される。これにより、に限し
ベル（Ｎ）が計測される。このとき、可変遅延回路（５
７）からのパルスの位相も徐々に遅れ、この結果、可変
遅延回路１！ｉ５１からのパルスの位相との差が大きく
なり、出力端子（へ）からの出力はない。逆に、自由面
（３１）が任意レベル（Ｑ）から下降する場合には、自
由面（３１）と電極（４３）との間の距離が増大するた
め、コンデンサ（４８）の静電容量が減少し、この結果
、可変遅延回路！５７）＋５６）からのパルスの位相が
徐々に進む。そして、自由面（３１）が下限レベル（Ｐ
）に到達すると、可変遅延回路！５力からのパルスの
位相が可変遅延回路ｔ５５）からのパルスの位相と逆転
し、出力端子（６５）から出力される。これにより、下
限レベル（Ｐ）が開側される。なお、可変遅延回路（５
６）からのパルスの位相は徐々に進むので、可変遅延回
路１５イ）からのパルスの位相との差が大きくなり、出
力端子（６４）からの出力はない。なお、前記パルス発
生口ｌｉ′８（ｌ′１２）（５３）は上、下限レベル計
測回路（５（ＩＩ １５＋）にそれぞれ設ける必要はな
く、１個σ）パルス発生回路を共用才るように（２ても
よい。
延回路ｆ５５）からのパルスの位相より若モ遅れており
、出力端子（６５）からの出力はない。そして、自由面
（３１）の上昇によるコンデンサ（４８）の静電容量の
増大に伴な（・可変遅延回路１５６）からのパルスの位
相が徐々に遅れ、自由面（３１）が上限レベル（Ｎ）に
到達したとき、可変遅延回路６４）からのパルスの位相
が可変遅延回路（５６）からのパルスの位相と逆転し、
出力端子（６４）から出力される。これにより、に限し
ベル（Ｎ）が計測される。このとき、可変遅延回路（５
７）からのパルスの位相も徐々に遅れ、この結果、可変
遅延回路１！ｉ５１からのパルスの位相との差が大きく
なり、出力端子（へ）からの出力はない。逆に、自由面
（３１）が任意レベル（Ｑ）から下降する場合には、自
由面（３１）と電極（４３）との間の距離が増大するた
め、コンデンサ（４８）の静電容量が減少し、この結果
、可変遅延回路！５７）＋５６）からのパルスの位相が
徐々に進む。そして、自由面（３１）が下限レベル（Ｐ
）に到達すると、可変遅延回路！５力からのパルスの
位相が可変遅延回路ｔ５５）からのパルスの位相と逆転
し、出力端子（６５）から出力される。これにより、下
限レベル（Ｐ）が開側される。なお、可変遅延回路（５
６）からのパルスの位相は徐々に進むので、可変遅延回
路１５イ）からのパルスの位相との差が大きくなり、出
力端子（６４）からの出力はない。なお、前記パルス発
生口ｌｉ′８（ｌ′１２）（５３）は上、下限レベル計
測回路（５（ＩＩ １５＋）にそれぞれ設ける必要はな
く、１個σ）パルス発生回路を共用才るように（２ても
よい。
以上説明したように、第１項発明によれば、変換器（コ
ンデンサ）が周囲か・ら完全に静電シールドされるので
、周囲の電荷に変化があっても安定り一だ正確な計測を
安価に行なうことができるとともに、容器内物質のレベ
ル変化が静電容量の変化に弱められることなく変換でき
るため、容器が金属製のものであっても確実にレベルを
計測することができる。さらに、第２項発明によれは、
電極面積を大きくできるとともに容器内物質に向かう電
気力線の密度を高くすることができ、この結果、計測可
亜範囲を広くすることができる。
ンデンサ）が周囲か・ら完全に静電シールドされるので
、周囲の電荷に変化があっても安定り一だ正確な計測を
安価に行なうことができるとともに、容器内物質のレベ
ル変化が静電容量の変化に弱められることなく変換でき
るため、容器が金属製のものであっても確実にレベルを
計測することができる。さらに、第２項発明によれは、
電極面積を大きくできるとともに容器内物質に向かう電
気力線の密度を高くすることができ、この結果、計測可
亜範囲を広くすることができる。
第１図は従来の非接触形レベルスイッチの基本的構成を
示すブロック図、第２図はその変換器の取付は状態を示
す側面図、第３図は少換器の断面図、第４図はこの発明
の第１実施例を示すその断面図、第５図はこの発明の第
２実施例を示すその断面図、卑６図はその回路ユニット
の基本回路を示すブロック図である。 ＋ １１ ｊ５２９ （５３）・・・・・パルス発生回
路、（２ｉ （３１ｆ５４） （ｌ′ｉ５１ （！′１
６） ４５７］−・可変遅延回路、（４＋＋２１１・・
・容器、 （５１（２（イ）・・・・・・物質、（
６１（７ｒ （３４＋ ＣＪ５１ （４ｒ）（＜８）・
変換器（コンデンサ）、ｆ８１ （Ｇ２１ （６３）
・・・位相弁別回路、（９１（６４）鄭）・ 出力端子
、１ン８ｉ ｆｆ、！９） （４１１Ｇ１３） ・
・・電極、（３０） ・・・空間 特許出願人 加 藤 良 智 加 藤 智 彦 加 藤 秀 人 代理人 弁理士 多 １）敏 雄第＋ｔ’ｊＱ 第２図 第４図 ど０ 第５図 Ｑ
示すブロック図、第２図はその変換器の取付は状態を示
す側面図、第３図は少換器の断面図、第４図はこの発明
の第１実施例を示すその断面図、第５図はこの発明の第
２実施例を示すその断面図、卑６図はその回路ユニット
の基本回路を示すブロック図である。 ＋ １１ ｊ５２９ （５３）・・・・・パルス発生回
路、（２ｉ （３１ｆ５４） （ｌ′ｉ５１ （！′１
６） ４５７］−・可変遅延回路、（４＋＋２１１・・
・容器、 （５１（２（イ）・・・・・・物質、（
６１（７ｒ （３４＋ ＣＪ５１ （４ｒ）（＜８）・
変換器（コンデンサ）、ｆ８１ （Ｇ２１ （６３）
・・・位相弁別回路、（９１（６４）鄭）・ 出力端子
、１ン８ｉ ｆｆ、！９） （４１１Ｇ１３） ・
・・電極、（３０） ・・・空間 特許出願人 加 藤 良 智 加 藤 智 彦 加 藤 秀 人 代理人 弁理士 多 １）敏 雄第＋ｔ’ｊＱ 第２図 第４図 ど０ 第５図 Ｑ
Claims (2)
- （１） パルス発生回路と、容器内の物質のレベルに
応じて容量が変化する変換器を各々構成要素に含み該変
換器の静電容量の値に応じた量だけパルス発生回路の出
力パルスを遅延させて出力する一対の可変遅延回路と、
この一対の可変遅延回路から出力されるパルス信号の位
相差を弁別することにより容器内の物質のレベルを計測
して出力端子に計測情報を出力する位相弁別回路と、を
備えた非接触形レベルスイッチにおいて、前記変換器は
、容器内の空間に設置され、正極に接続された一対の電
極と、負極に接続された容器および容器内物質と、によ
り構成され、これらの間の空間を誘電体とする一対のコ
ンデンサであることを特徴とする非接触形レベルスイッ
チ。 - （２）パルス発生回路と、容器内の物質のレベルに応じ
て容量が変化する変換器を各々構成要素に含み核変換器
の静電容量の値に応じた量だけパルス発生回路の出力パ
ルスを遅延させて出力する一対の可変遅延回路と、この
一対の可変遅延回路から出力されるパルス信号の位相差
を弁別することにより容器内の物質のレベルを計測して
出力端子に計測情報を出力する位相弁別回路と、を備え
た非接触形レベルスイッチにおいて、前記変換器は、容
器内の空間に設置されるとともに正極に接続され上下に
重なり合った一対の電極と、負極に接続された容器およ
び容器内物質と、により構成され、これらの間の空間を
誘電体とする一対のコンデンサであることを特徴とする
非接触形レベルスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221387A JPS59111023A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 非接触形レベルスイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57221387A JPS59111023A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 非接触形レベルスイツチ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57230903A Division JPS59112225A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 静電容量形センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59111023A true JPS59111023A (ja) | 1984-06-27 |
Family
ID=16765971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57221387A Pending JPS59111023A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 非接触形レベルスイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59111023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010053284A3 (en) * | 2008-11-04 | 2010-08-19 | Woongjin Coway Co., Ltd. | Water level sensing apparatus |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP57221387A patent/JPS59111023A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010053284A3 (en) * | 2008-11-04 | 2010-08-19 | Woongjin Coway Co., Ltd. | Water level sensing apparatus |
| JP2012506047A (ja) * | 2008-11-04 | 2012-03-08 | ウンジンコーウエイ カンパニイ リミテッド | 水位検知装置 |
| KR101156886B1 (ko) * | 2008-11-04 | 2012-06-21 | 웅진코웨이주식회사 | 수위감지장치 |
| US8667840B2 (en) | 2008-11-04 | 2014-03-11 | Woongjin Cornay Co., Ltd. | Water level sensing apparatus |
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