JPS6089719A - 水位検知装置 - Google Patents

水位検知装置

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JPS6089719A
JPS6089719A JP19816783A JP19816783A JPS6089719A JP S6089719 A JPS6089719 A JP S6089719A JP 19816783 A JP19816783 A JP 19816783A JP 19816783 A JP19816783 A JP 19816783A JP S6089719 A JPS6089719 A JP S6089719A
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JP
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water level
coil
inductance
core material
variation
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JP19816783A
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JPH0237967B2 (ja
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Toshio Yamazaki
敏夫 山崎
Takatomo Matsumi
松實 孝友
Kazutoshi Takimoto
和利 滝本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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
    • G01F23/14Indicating 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 measurement of pressure
    • G01F23/18Indicating, recording or alarm devices actuated electrically

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、洗濯機等の水槽内の水位変化を連続な電気信
号として検出する水位検知装置に関するものである。
〈従来技術〉 従来、水位検知装置としてはフロートスイッチ、水電極
、水の重量や水槽内の静電容量を用いた装置が使われて
いる。そしてダイヤフラムを使った水位検知装置は第1
図に示す構造になっている。
そして、第1図において、1は水槽、2は水槽内の水、
3は連通管で、水槽1の底部開口1aとケース5の開口
5aとを連通している。4は空気、6は外周をケース5
と蓋8で挾持されたダイヤフラム製可動弁、7は可動弁
6に固定されこれと連動して動く可動片、9は圧縮形主
バネで、蓋8の筒部8aに挿入されている。10は主バ
ネ9を可動片7側に押えるバネ押え、11は調節ネジで
、筒部8aの左端に螺嵌されている。12は常閉接点、
13は可動接点、14は常閉接点で、これらは蓋8の側
部に装着され、可動接点13は可動片7に係合されてい
る。この構成において、水槽1に水2を入れると連通管
3内の水面2aとケース5とダイヤフラム6で囲まれた
室の空気4は圧縮されて可動弁6を圧迫し、その圧力は
水位すなわち水面2aの上下変位に比例する。調節ネジ
11を回わすとバネ押え10が主バネ9を押し、そのバ
ネ圧力が可動片7に加えられるから、ある所定の水位ま
で水が入るまでは空気4の圧力よりも主バネ9の圧力の
方力伏外<、可動弁6も可動片7も動かず、従って可動
接点13は常閉接点12と接触している。そして所定の
水位になれば空気4の圧力が主バネ9の圧力に打ち勝っ
て、可動弁6と可動片7が左方へ動き可動接点13は常
開接点14と接続する。
しかし、」二記構造の水位検知装置では調節ネジ11で
機械的に設定した水位に達したか否かの固定点検知しか
できない欠点がある。
〈目的〉 本発明は、」二記した点に凹み、ソレノイドコイルを用
いて広範囲の水位を連続な電気信号として検出できる水
位検知装置の提供を目的とするものである。
〈実施例〉 す、下、本発明の実施例を第2〜6図に基づいて説明す
ると、1は水槽、2は水槽内の水、3は連通管で、水槽
1の底部開口1aとケース5の開口5aとを連通してい
る。4は空気、6は外周をケース5と蓋8で挟持された
ダイヤフラム製可動弁、7は可動弁6に固定されたこれ
と連動して動く可動片、9は圧縮形主バネで、蓋8の筒
部8al、[r人されている。10は主バネ9を可動片
7側に押えるバネ押え、11は調節ネジで、これは蓋8
の筒部8aに摺動自在に内嵌された非磁性材製の筒形の
固定片2()の左端部に螺嵌されている。この固定片2
0は、その左端部に固定された突出片20aが調節ネジ
23と調節バネ24により左右方向の位置を調節自在に
固定される。そして、水位変化により移動しない前記固
定片20にソレノイドコイル25が外嵌固着され、また
前記可動片7に、前記コイル25の内部に出入すること
によりそのインダクタンスを変化させるための磁性材製
芯材26が装着され、前記コイル25のインダクタンス
変化により水位変化を検出するよう構成されている。
なお、本例では、磁性材製芯材26は可動片7の左端部
7aと主バネ9の間に介装されている。
第2図中、27は水位検知装置の電気回路二ニット、2
8.29はその配線、51)はケース5に形成されたス
トッパである。
上記において、調節ネジ11を回わすと、バネ押え10
が主バネ9を押し、そのバネ圧力が磁性材製芯材26と
可動片7に加えられるから、ある水位までは空気4の圧
力よりも主バネ9の圧力の方が大きく、可動弁6も可動
片7、磁性材製芯材26も動かず、コイル25のインダ
クタンスは変化しない。そしてその水位を越えると、空
気4の圧力が主バネ9の圧力に打ち勝って可動弁6、可
動片7および磁性材製芯材26が動き、それによってコ
イル25のインダクタンスの変化が生じる。
第2図では水位が上がると磁性材製芯材26が左方へ動
き、インダクタンスは大きくなる。水位をhcm、水の
密度をGg7cm3、可動弁6の受圧面積を5cm2、
主バネ9のバネ係数をKg/cmとすると、水位検知装
置を水平にした状態で磁性材製芯材26を左方へ押す空
気4oカニF1はF1=H−G−3 で示される。また、主バネ9の縮む長さをpcIIlと
すると、主バネ9に加わるカニF2は F2=に一ρ で示される。Fi=F2の時、磁性材製芯材26に加わ
る左右方向の力が平衡しているわけだから、ある水位1
10に対する調節ネジ11のストローク二ρ0を 110・G−8=に一ρ0 となるように決めれば、水位H≦11()の範囲はコイ
ル25のインダクタンス:L=LO(初期値)のままで
ある。水位h > l+ Oの範囲ではインダクタンス
の変化は L−LOocρ−ρ0(X:II−b。
で水位変化に比例する。(第4図参照)従って、バネ係
数と可動弁6の面積を適当に選べば、任意の水位:11
0を調節ネジ11で設定し、それ以上の水位に対して水
位変化をインダクタンスの変化として連続的に検出する
ことがでべろ。
次にフィル25の位置調整方法を説明すると、まず、水
位零(連通管3内の空気圧は大気圧に等しい。)の状態
で、コイル25の位置調節ネジ23を回して、可動弁6
がケース5のストッパー51〕に当たってコイル25の
インダクタンスL=LO(初期値)となるように調節す
る。次に水位り二110の状態にすると磁性材製芯材2
6が移動して、インダクタンスが増大するか呟主バネ9
の調節ネ′)11を回して、コイル25のインダクタン
スL = L Oとなるように主ばね9で磁性材製芯材
26を押しもどす。この様にすれば、各部品寸法のバラ
ツキの影響を受けずにインダクタンスの初期値調整が容
易に可能となる。
第3図により水位検知装置の電気回路を説明すると、点
線で囲んだ部分が検知回路部で、A−C点間(D−E点
間)に直流電圧を印加する。IC1〜TC5は第一ない
シ第五コンパレータで、フンパレータIC,1と抵抗R
1〜R5とコンデンサC1が発振回路を構成している。
コンデンサC1の充放電でコンパレータ■C1の出力が
高、低とレベル変化をくり返す。第一フンパレータ■C
1の出力波形を第5図に示す。
第3図においてコイル25のインダクタンスし1調整用
の可変コイルL、1とコンデンサC2とで振回路を組ん
でいる。第一コンパレータICIの出力電圧をvl、F
点の電圧をVOとすると、となり、第6図の如く (2πf)2(L+L 1 )C2= 1の時が共振点
である。但し、rは第一コンパレータICIの発振周波
数、ROは抵抗ROの値、C2はコンデンサC2の値で
ある。
(2πf)2(I−+ L 1 )C2< 1の範囲で
f、■1、Ll、C2の定数を設計すれば、コイル25
のインダクタンスLが大きくなればF点の電圧\lOの
振巾も大きくなるようにできる。
その出力■0をダイオードD1とコンテ゛ンサC3で整
流、平滑すれば、フィル25のインダクタンス■−の変
化に応じた直流電圧信号をB点に取り出せる。
第3図の点線外の部分は水位の表示と、リレー駆動用の
回路である。水位が上がり、B点の出力電圧\71)が
、D−E点間の電源電圧をVsとしかつ抵抗R6〜R9
の値をそれぞれR6−R9とした時、 になると、第二コンパレータIC2の出力が低信号とな
りLEDIが点灯し、 になると、第三コンパレータIC3の出力が低信号とな
りLED2が点灯し、 になると、第四コンパレータIC4の出力が低信号とな
りLED3が点灯する。また可変抵抗と抵抗R17どの
分圧よりもB点の出力電圧が大きくなると第五コンパレ
ータIC5の出力は低信号になり、トランジスタQ1が
OFFし、リレーRYがOFFすると同時にでLED4
が消灯する。すなわちリレーRYの常開接点で給水ソレ
ノイドや給水ポンプを駆動すればLED4は給水中の表
示を、そしてI、ED1〜LED3は水位レベルの表示
を行なうことができる。第3図ではL E D 1〜L
 E D 3の三個の場合を示しtこがLEDの数を増
して、水位の表示レベルをきめ細かくすることは容易に
できる。
なお上記においてはコイル25を固定片20に、磁性材
製芯材26を可動片7にそれぞれ装着させた例を説明し
たが、本発明ではコイル25と磁性材製芯材を互に逆と
してもよい。すなわち第7図の如く、コイル25を可動
片7に形成された筒形部71〕に装着し、磁性材製芯材
26を調節ネジ11の右端に装着し、可動片7の端部7
aと磁性材製芯材26との間に主ばね9を介装しても、
上記実施例と同様の作用が得られる。
〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明は、水位変化に対
応して移動する可動片と水位変化により移動しない固定
片とのうちの一方にソレノイドコイルが装着され、また
前記可動片と固定片のうちの能力に、前記コイルの内部
に出入することによりそのインダクタンスを変化させる
ための磁性材製芯材が装着され、前記コイルのインダク
タンス変化により水位変化を検出するよう構成されたも
のである。
眸たがって、本発明によると、水位変化をインダクタン
スの変化として検出するので、水位検知装置は湿気によ
る影響を受けずに水位変化を検知できる。このため、本
発明は、湿気の多い環境下で使われる装置、例えば洗濯
機や風呂の水位検知装置として非常に有効であるという
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
@1図は従来装置の断面図、第2図は本発明実施例の断
面図、第3図は同電気回路図、第4図はコイルのインダ
クタンスと水位の関係を示す線図、第5図は第一コンパ
レータの出力波形図、第6図は第3図のF点の・電圧を
示す線図、第7図は本発明の他の実施例の要部断面図で
ある。 1:水槽、2:水槽内の水、3:連通管、4:空気、5
:ケース、6:可動弁、7:可動片、8:蓋、9:主バ
ネ、20:固定片、25:ソレノイドコイル、26:磁
性材製芯材。 出 願 人 シャープ株式会社 代理人 中村恒久

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水位変化に対応して移動する可動片と水位変化により移
    動しない固定片とのうちの一方にソレノイドコイルが装
    着され、また前記可動片と固定片のうちの他方に、前記
    コイルの内部に出入することによりそのインダクタンス
    を変化させるための磁性材製芯材が装着され、前記コイ
    ルのインダクタンス変化により水位変化を検出するよう
    構成されたことを特徴とする水位検知装置。
JP19816783A 1983-10-21 1983-10-21 水位検知装置 Granted JPS6089719A (ja)

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JP19816783A JPS6089719A (ja) 1983-10-21 1983-10-21 水位検知装置

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JPH0237967B2 JPH0237967B2 (ja) 1990-08-28

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