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
- substance
- pair
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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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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- 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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