JPS62177417A - Liquid level detector - Google Patents

Liquid level detector

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Publication number
JPS62177417A
JPS62177417A JP1777486A JP1777486A JPS62177417A JP S62177417 A JPS62177417 A JP S62177417A JP 1777486 A JP1777486 A JP 1777486A JP 1777486 A JP1777486 A JP 1777486A JP S62177417 A JPS62177417 A JP S62177417A
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JP
Japan
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signal
liquid level
optical
transmission line
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP1777486A
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Japanese (ja)
Inventor
Naonari Sasano
笹野 直成
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SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
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Publication of JPS62177417A publication Critical patent/JPS62177417A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect a liquid level with higher order by feeding back the output light intensity from a light source and comparing an output signal from a light source driving circuit with a signal from a detection part for measurement and calculating it. CONSTITUTION:When a driving command signal is sent from a comparison circuit 11 to a LED driving circuit 13, an intense optical signal is outputted and inputted to a sensor head 23 for reference and a sensor head (detecting part) 25 for the signal. Then, the signal inputted to the head 23 detecting part is converted into the electrical signal in accordance with the intensity of the optical signal with a reference photodetection means 1 (a ferrule 3, etc.) and afterwards, amplified 9 and compared with an output value from a reference voltage circuit 7 with the circuit 11 and calculated therewith. On the other hand, the signal inputted to the head 25 is converted into the electrical signal in accordance with the intensity of the optical signal with a photodetection means 29 (a ferrule 27, etc.) for the signal and afterwards, amplified 33 and given to a comparison circuit 35 and compared with an output signal value from the circuit and calculated therewith. Then, arithmetic operation is performed based on output signal values from the amplification circuit 33 and the circuit 13 and the quantity of loss in the head 25 is calculated, by which the liquid level can be detected with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 、−2 本発明は一般に液面検出装置に関し、より詳しくは例え
ば貯留タンク内に貯留されている木や油のごとき液体の
液面を光学的手段によって検出する液面検出装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION -2 The present invention generally relates to a liquid level detection device, and more particularly to a liquid level detection device for detecting the level of a liquid such as wood or oil stored in a storage tank by optical means. This invention relates to a detection device.

え米藍遣 発光ダイオード(以下rLEDJという)、半導体レー
ザ(以下rLDJという)、He−Meレーザ等のごと
き光源と、光学的液面検出部と。
A light source such as a light emitting diode (hereinafter referred to as rLEDJ), a semiconductor laser (hereinafter referred to as rLDJ), a He-Me laser, and an optical liquid level detector.

光ファイバのごとき光伝送路と、アバランシェフォトダ
イオード(以下rAPD」という)、PINフォトダイ
オード(以下rPINPD」という)のごとき受光素子
からなる光学的手段を用いて液面検出を行なう液面検出
装置は、一般に、受光素子にjpえられた光強度に応じ
て該受光素子から出力される電気信号の大きさを検知す
ることによって、液面検出部での光伝送損失を測定しこ
れにより光伝送路の端部に形成されている液面検出部が
空気中にあるか液体中にあるかを判断するものである。
A liquid level detection device that detects liquid level using optical means consisting of an optical transmission line such as an optical fiber and a light receiving element such as an avalanche photodiode (hereinafter referred to as rAPD) and a PIN photodiode (hereinafter referred to as rPINPD) is a In general, the optical transmission loss at the liquid level detection section is measured by detecting the magnitude of the electrical signal output from the light receiving element according to the light intensity received by the light receiving element. The liquid level detection section formed at the end of the device determines whether the device is in the air or in the liquid.

前述した電気信号の大きさを検知することによって液面
検111部での光の伝送損失を認識する子役としては1
周知のように、受光素子から出力される微小信号を増幅
するための信号増幅手段としての電子回路を始め、信号
増幅手段から出力された信号の大きさを判定するための
判定手段としてのコンパレータ等の各種電子回路機器類
が挙げられる。
The child actor who recognizes the transmission loss of light in the liquid level detection section 111 by detecting the magnitude of the electrical signal mentioned above is 1.
As is well known, electronic circuits are used as signal amplification means to amplify the minute signals output from the light receiving element, comparators etc. are used as determination means to determine the magnitude of the signal output from the signal amplification means. Examples include various electronic circuit devices.

蕾  が     し   う     る 轟 I 
 −ところで上述した構成の従来の液面検出装置に、あ
っては、光源の駆動をするための駆動手段としての駆動
回路に、定電流方式の安定化電源回路を有するものが用
いられていた。そのため、電子回路素子等の温度変化に
よって生ずる光源出力の変動が大きくなり、例えば素子
温度がθ℃〜50℃程度の範囲で変化した場合光源から
の出力光強度も±0.2dB以上の大きさで変動するの
を規制することは困難であり、該出力変動がそのまま検
出誤差となってしまう。
The buds grow louder I
- By the way, in the conventional liquid level detection device having the above-mentioned structure, a device having a constant current type stabilizing power supply circuit was used as a drive circuit as a drive means for driving a light source. Therefore, fluctuations in the light source output caused by temperature changes in electronic circuit elements, etc. become large. For example, when the element temperature changes in the range of θ℃ to 50℃, the output light intensity from the light source also increases by ±0.2 dB or more. It is difficult to control fluctuations in the output power, and the fluctuations in the output directly result in detection errors.

又、光源から出力された光を伝送する光伝送路としての
光ファイバの曲部等において生ずる漏光などによる損失
変!!lI(通常±0.1dB程度)をなくすことは困
難であるので、液面検出部からの光信号に一ヒ述したよ
うな変gh要因が加わったものが前記受光素子に入力さ
れてしまうこととなる。
Also, loss changes due to light leakage that occurs at curved portions of optical fibers that serve as optical transmission lines for transmitting light output from light sources! ! Since it is difficult to eliminate lI (usually about ±0.1 dB), the optical signal from the liquid level detection section with the above-mentioned gh factor added may be input to the light receiving element. becomes.

そのうえ、受光素子を構成している回路素手や、受光素
子から出力された信号を増幅する等の信号処理を行なう
信号処理手段としての各種電子回路素子についても、温
度変化によって±0゜05dB程度の範囲でその出力が
変動するので、光源からの出力光強度の安定化を図るこ
とは勿論、途中の光伝送路において生ずる漏光等による
損失変動による光信号の変動に対する対策及び信号処理
手段における温度変動による出力変動に対する対策を講
することなくしては、より高精度な液面検出を行なうこ
とは不可能であった。
Furthermore, the circuit components that make up the photodetector and the various electronic circuit elements that serve as signal processing means, such as amplifying the signal output from the photodetector, are subject to fluctuations of about ±0.05dB due to temperature changes. Since the output varies within the range, it is necessary to stabilize the output light intensity from the light source, as well as countermeasures against fluctuations in the optical signal due to loss fluctuations due to light leakage, etc. that occur in the optical transmission path, and temperature fluctuations in the signal processing means. It would have been impossible to detect the liquid level with higher accuracy without taking measures against output fluctuations due to

1」 本発明は、上述したような従来技術の不具合を改善する
ために創案されたものであって、その目的は、光源から
の出力光強度の安定化を図るとともに、光伝送路におい
て生ずる伝送中の光信号の変動及び信号処理手段の出力
変動に対して所定の対策を講することによって、より高
精度な液面検出を行なうことが可flな液面検出装置を
提供することにある。
1. The present invention was devised to improve the problems of the prior art as described above, and its purpose is to stabilize the output light intensity from the light source and to reduce the transmission occurring in the optical transmission line. It is an object of the present invention to provide a liquid level detection device that can perform liquid level detection with higher accuracy by taking predetermined measures against fluctuations in the optical signal inside and fluctuations in the output of the signal processing means.

八′と     ための;− 上記目的は、本発明に係る液面検出装置によって達成さ
れる。28′約すれば本発明は 、9えられた光信号を
受けて周囲の媒質に応じた光信号を出力する液面検出を
するための測定用検出部と、前記測定用検出部の近傍に
配設され、与えられた光信号を受けて参照用の光信号を
出力する参照用検出部と、前記測定用検出部及び参照用
検出部と、単一の光源手段を接続するとともに、相互に
略同一のIIi設条件で配設されている複数の光伝送路
手段と、予め設定された信号基準値と前記参照用検出部
と接続する光伝送路手段を介して前記参照用検出部から
出力され光/電変換された信号との差分値を求めるとと
もに、該差分イ4に基づいて前記光源手段を駆動する駆
動手段をフィードバック制御する補正手段と、前記補正
手段によってフィード/ヘッダ制御された前記駆動手段
からの出力信号と前記測定用検出部と接続する光伝送路
手段を介して前記測定用検出部から出力され光/電変換
された信号とを比較演算することによって液面を識別す
る液面識別手段とを有することを特徴とする液面検出装
置である。
8' and - The above object is achieved by the liquid level detection device according to the present invention. 28' In short, the present invention includes: a measuring detector for detecting a liquid level that receives a received optical signal and outputs an optical signal according to the surrounding medium; and a measuring detector in the vicinity of the measuring detector. A reference detecting section is arranged and receives a given optical signal and outputs a reference optical signal, and the measuring detecting section and the reference detecting section are connected to a single light source means and are connected to each other. Output from the reference detection section via a plurality of optical transmission line means arranged under substantially the same IIi setting conditions and an optical transmission line means connected to a preset signal reference value and the reference detection section. and a correction means for determining a difference value between the signal and the optical/electrical converted signal, and feedback-controlling the driving means for driving the light source means based on the difference A4; A liquid that identifies the liquid level by comparing and calculating an output signal from the driving means and a photo-to-electrically converted signal output from the measuring detecting section via an optical transmission line means connected to the measuring detecting section. This is a liquid level detection device characterized by having a surface identification means.

支ム1 以下1図面により本発明の詳細な説明する。Support 1 The present invention will be explained in detail below with reference to one drawing.

第1図は、本発明の一実施例に従う液面検出装置の構成
を示す概要図である。第1図において測定用検出部即ち
信号用センサヘッド25と、参照用検出部即ち参照用セ
ンサヘッド23とは、ともに筐体即ちセンサヘッド部3
9内に保持されている。センサヘッド部39の構成の詳
細は、例えば第2図にて図示するごときである。即ち、
センサヘッド部39は、ブッシング部55、ホルダ部5
7、中心付近に開11部を備えた遮へい部59からなっ
ており、ブッシング部55と遮へいI’i!159とは
夫々ホルダ部57の両端に組み付けられている。ブッシ
ング部55は、光伝送路手段即ち光ファイバ19.21
によって形成される第3図にて図示した構成の光フアイ
バケーブル47を、その外周側から保持している。ホル
ダ部57は、その内部にブッシング部55より延長され
た光ファイバ19.21の光フアイバ心線81.63と
、光フアイバ心線63の被覆が除去された光フアイバ素
線によって構成される参照用センサヘッド23と、遮へ
い部59の開口部に臨ませ光フアイバ心線61の被覆が
除去された光フアイバ素線によって構成される信号用セ
ンサヘッド25とを具備している。参照用センサヘッド
23は、光源即ちLED15から信号用センサヘッド2
5へと伝送される光信号が光フアイバ特有の諸要因によ
って生ずる伝送損失変動等の光信号の変動を検知して、
該光信号の変動分を補償するために設けられているもの
であり、可能な限りの範囲において信号用センサヘッド
25の近傍に配設されているものである。参照用センサ
ヘッド23の周囲は、光フアイバ素線のクラッド45よ
りも屈折率の小さい気体(例えば空気等)が出入自在な
空隙部となっている。光ファイバ19.21のうち参照
用センサヘッド23が形成されている光ファイバ21t
7)Jjは、LED15と、参照用受光手段lとを接続
しており、他方、信号用センサヘッド25が形成されて
いる光ファイバ19の方は、LED 15と、信号用受
光手段29とを接続している。光ファイバ19.21は
、LED15を備えた光源手段16との接続部からセン
サヘッドM39に到るまでの区間においては、第3図に
て図示するような構成の光フアイバケーブル47となっ
ている。即ち光フアイバケーブル47は、コア及びクラ
ッドよりなる光フアイバ素線の外周部を同心円状に例え
ば紫外線硬化型シリコン樹脂部材によって被覆してなる
光フアイバ心線で構成される光ファイバ19.21を対
向させて撚合せ、対向させて撚合せた光ファイ/<19
.21に弾力性のある例えばシリコンゴム系の接着剤5
3を用いて接着固定する。そして、接着剤53によって
接着固定した光ファイ/< 19.21を、その外周面
と密若させることなく例えばポリ塩化ビニルシース(即
ちPVCシース)49によって被覆し、更に光ファイバ
19.21とPVCシース49とによって形成される空
間部には、ポリアラミツド繊維からなるテンションメン
バ51を配設してなるものである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a liquid level detection device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a measurement detection section, that is, a signal sensor head 25, and a reference detection section, that is, a reference sensor head 23, are both housed in a housing, that is, a sensor head section 3.
It is held within 9. The details of the configuration of the sensor head section 39 are as shown in FIG. 2, for example. That is,
The sensor head section 39 includes a bushing section 55 and a holder section 5.
7. It consists of a shielding part 59 with an opening 11 near the center, and the bushing part 55 and the shielding part I'i! 159 are assembled at both ends of the holder portion 57, respectively. The bushing portion 55 is connected to an optical transmission path means, that is, an optical fiber 19.21.
The optical fiber cable 47 having the configuration shown in FIG. 3 is held from its outer circumferential side. The holder part 57 has a reference holder constructed by the optical fiber core wire 81.63 of the optical fiber 19.21 extended from the bushing part 55 and the optical fiber core wire 63 from which the coating is removed. and a signal sensor head 25 that faces the opening of the shielding part 59 and is made of an optical fiber from which the coating of the optical fiber core wire 61 has been removed. The reference sensor head 23 receives a signal from the light source, that is, the LED 15.
5 detects fluctuations in the optical signal such as transmission loss fluctuations caused by various factors specific to optical fibers,
It is provided to compensate for fluctuations in the optical signal, and is arranged as close to the signal sensor head 25 as possible. The periphery of the reference sensor head 23 is a cavity through which gas (for example, air) having a lower refractive index than the cladding 45 of the optical fiber can freely enter and exit. Among the optical fibers 19 and 21, the optical fiber 21t on which the reference sensor head 23 is formed
7) Jj connects the LED 15 and the reference light receiving means 1, while the optical fiber 19 on which the signal sensor head 25 is formed connects the LED 15 and the signal light receiving means 29. Connected. The optical fiber 19.21 is an optical fiber cable 47 having a configuration as shown in FIG. . That is, the optical fiber cable 47 has optical fibers 19 and 21, which are composed of optical fiber cores in which the outer periphery of an optical fiber consisting of a core and a cladding is coated concentrically with, for example, an ultraviolet curable silicone resin member, facing each other. Optical fibers twisted together and twisted together facing each other/<19
.. 21 is an elastic adhesive such as silicone rubber adhesive 5
Glue and fix using 3. Then, the optical fiber 19.21 adhesively fixed with the adhesive 53 is covered with, for example, a polyvinyl chloride sheath (i.e., PVC sheath) 49 without being tightly attached to its outer peripheral surface, and the optical fiber 19.21 and the PVC sheath are A tension member 51 made of polyaramid fiber is disposed in the space formed by the tension member 49.

光フアイバケーブル47を、−ヒ述のように構成した理
由は、PVCシース49等の被覆部材が収縮したり伸び
たりすることによって光ファイバ19.21が受ける曲
がり等の!#響を可能な限り小さくして光信号の伝送損
失変動を補償するためである。
The reason for configuring the optical fiber cable 47 as described above is to prevent the optical fibers 19 and 21 from bending due to contraction and expansion of the covering member such as the PVC sheath 49! This is to compensate for fluctuations in transmission loss of optical signals by minimizing the noise as much as possible.

一方、光ファイバ19.21は、光源手段16における
LED l 5との接続部において第4図にて拡大図示
する光源用コネクタフェルール14、通常用いられてい
る融着型の2分配光分配器17を介して結合されている
。光分配器17の光入射端面は、LED l 5から出
力ぎれる光信号の光ファイバ19及び21への入射光に
を均一化するために、例えば第5図にて図示するごとき
端面の中心に対して略対称となるように、コア41.4
3及びクラッド45が配置されている。
On the other hand, the optical fiber 19.21 is connected to the light source connector ferrule 14, which is shown in an enlarged view in FIG. are connected via. The light input end face of the optical splitter 17 is arranged with respect to the center of the end face as shown in FIG. so that the core 41.4 is approximately symmetrical.
3 and a cladding 45 are arranged.

参照用受光手段1は、参照用センサヘッド23と接続す
る光ファイバ21の端部を抱持する参照用受光コネクタ
フェルール3と、参照用受光コネクタフェルール3と近
接して配設されている受光素子としてのPINフォトダ
イオード5とを有し、参照用センサヘッド23から出力
される光信号を光/電変換して増幅回路9に出力する。
The reference light-receiving means 1 includes a reference light-receiving connector ferrule 3 that holds the end of an optical fiber 21 connected to a reference sensor head 23, and a light-receiving element disposed in close proximity to the reference light-receiving connector ferrule 3. It has a PIN photodiode 5 as a PIN photodiode 5, performs optical/electrical conversion on the optical signal output from the reference sensor head 23, and outputs it to the amplifier circuit 9.

同様に信号用受光手段29も、信号用センサヘッド25
と接続する光ファイバ19の端部を抱持する信i′f用
受光コネクタフェルール27と、信号用受光コネクタフ
ェルール27と近接して配設されている受光素子として
のPINフォトダイオード31とを有し、信壮用センサ
ヘッド25から出力される光信号を光/電変換して増幅
回路33に出力するように構成されている。
Similarly, the signal light receiving means 29 also includes the signal sensor head 25.
It has a signal i′f light-receiving connector ferrule 27 that holds the end of the optical fiber 19 connected to the signal i'f connector ferrule 27, and a PIN photodiode 31 as a light-receiving element disposed in close proximity to the signal i'f light-receiving connector ferrule 27. The optical signal outputted from the optical sensor head 25 is subjected to optical/electrical conversion and outputted to the amplifier circuit 33.

補正手段は、第1図にて図示される基準電圧回路7、増
幅回路9.比較回路11からなり、又。
The correction means includes a reference voltage circuit 7, an amplifier circuit 9 . It consists of a comparison circuit 11.

液面識別手段は、増幅回路33.比較回路35から構成
されている。増幅回路9と増幅回路35には、これらの
増幅回路33を構成する電子回路素子が温度変動によっ
て出力変動(通常±0.05dB程度の範囲)を生じて
も出力変動分を互いにキャンセルすることが可能なよう
に同一の回路素子が使用されている。比較回路11は、
増幅回路9から出力された信号と、基準電圧回路7から
出力される電圧基準値とを比較演算し、増幅回路9から
の出力信号と基準電圧回路7から出力される電圧基準値
との差分がOになるようにLED駆動回路13に出力す
る駆動指令信号をm整する。比較回路35は、増幅回路
33から出力された信号と、比較回路11によって逐次
駆動が調整されるLED駆動回路13からの出力信号と
を比較演算し、増幅回路33からの出力信号とLED駆
動回路13からの出力信号と(LED l 5から信号
用センサヘッド25に入射される入射光量と、信号用セ
ンサヘッドからの出射光績との差分即ち光信号の損失績
)を演算することにより液面を検出する1表示部37に
は、例えばディジタル表示装置が用いられており、比較
回路35からの表示出力に応じて液面を表わすためのデ
ータをディジタル表示する。
The liquid level identification means is an amplifier circuit 33. It is composed of a comparison circuit 35. The amplifier circuit 9 and the amplifier circuit 35 have the ability to cancel out output fluctuations (usually within a range of about ±0.05 dB) from each other even if the electronic circuit elements that make up the amplifier circuit 33 generate output fluctuations (usually within a range of about ±0.05 dB). Identical circuit elements are used where possible. The comparison circuit 11 is
The signal output from the amplifier circuit 9 and the voltage reference value output from the reference voltage circuit 7 are compared, and the difference between the output signal from the amplifier circuit 9 and the voltage reference value output from the reference voltage circuit 7 is calculated. The drive command signal to be output to the LED drive circuit 13 is adjusted to m so that it becomes O. The comparison circuit 35 compares and calculates the signal output from the amplifier circuit 33 and the output signal from the LED drive circuit 13 whose drive is sequentially adjusted by the comparison circuit 11, and compares the output signal from the amplifier circuit 33 and the LED drive circuit. The liquid level is determined by calculating the output signal from LED 13 (the difference between the amount of incident light entering the signal sensor head 25 from the LED l 5 and the output light output from the signal sensor head, that is, the loss result of the optical signal). For example, a digital display device is used as the display unit 37 for detecting the liquid level, and digitally displays data representing the liquid level according to the display output from the comparison circuit 35.

4二述したごとき構成の液面検出装置において、比較回
路itからLED[!!1回路13に駆動指令信号が出
力されることによってLHD l 5から駆動指令信号
に応じた強度の光信号が出力される。
42 In the liquid level detection device having the configuration as described above, the LED [! ! By outputting the drive command signal to the 1 circuit 13, the LHD 1 5 outputs an optical signal having an intensity corresponding to the drive command signal.

光信号は、光分配器17、光ファイバ19.21を介し
て略同程度の光伝送損失を生じつつ参照用センサヘツF
13.信号用センサヘッド25へと入力される。参照用
センサヘッド23に入力された光信1)は、参照用セン
サヘッド23において一定の伝送損失を生じながら参照
用受光手段1に与えられ、参照用受光手段Iにおいて参
照用センサヘッド23から出力された光信号の強度に応
じた電気信号に変換された後、増幅回路9に出力される
。参照用受光手段lから出力された電気信号は、増幅回
路9において増幅された後比較回路llに入力され、比
較回路llにおいて基準電圧回路7からの出力値と比較
演算される。そして比較演算の結果、両者の差分値が0
になるように、比較回路11からの駆動指令信号によっ
てLED駆動回路13からの出力信号がフィードバック
制御されることによりLED l 5からの出力光強度
の安定化が図られることとなる。
The optical signal is transmitted through the optical splitter 17 and the optical fibers 19 and 21 to the reference sensor head F while causing approximately the same optical transmission loss.
13. The signal is input to the signal sensor head 25. The optical signal 1) input to the reference sensor head 23 is given to the reference light receiving means 1 while causing a certain transmission loss in the reference sensor head 23, and is outputted from the reference sensor head 23 in the reference light receiving means I. After the optical signal is converted into an electrical signal according to the intensity of the optical signal, it is output to the amplifier circuit 9. The electrical signal output from the reference light receiving means 1 is amplified by the amplifier circuit 9 and then input to the comparison circuit 11, where it is compared with the output value from the reference voltage circuit 7. As a result of the comparison operation, the difference value between the two is 0.
The output signal from the LED drive circuit 13 is feedback-controlled by the drive command signal from the comparator circuit 11 so that the output light intensity from the LED l 5 is stabilized.

一方、信号用センサヘッド25に入力された光信号は、
信号用センサヘッド25が液面下にあるときと液面より
も上方にあるときとで夫々光なった伝送損失を有する光
信号として信号用受光手段29に与えられ、信号用受光
手段29において信号用センサヘッド25から出力され
た光信号の強度に応じた電気信号に変換された後、増幅
回路33に出力される。信号用受光手段29から出力さ
れた電気信号は、増幅回路33において信号増幅された
後比較回路35に与えられ、比較回路11によってフィ
ードバック制御されたLED駆動回路13から出力され
る信号値と比較演算される。
On the other hand, the optical signal input to the signal sensor head 25 is
When the signal sensor head 25 is below the liquid level and when it is above the liquid level, it is applied to the signal light receiving means 29 as an optical signal having a different transmission loss, and the signal light receiving means 29 receives the signal. After being converted into an electrical signal according to the intensity of the optical signal output from the sensor head 25, the optical signal is output to the amplifier circuit 33. The electric signal output from the signal light receiving means 29 is amplified in the amplifier circuit 33 and then given to the comparison circuit 35, where it is compared with the signal value output from the LED drive circuit 13 which is feedback-controlled by the comparison circuit 11. be done.

そして比較演算の結果、増幅回路33からの出力信号値
とLED駆動回路13からの出力信号値とが演算され、
信号用センサヘッド25における損失量が、求められる
ことにより液面検出がなされるとともに、表示部37に
表示出力されることとなる。
As a result of the comparison operation, the output signal value from the amplifier circuit 33 and the output signal value from the LED drive circuit 13 are calculated,
By determining the amount of loss in the signal sensor head 25, the liquid level is detected and output to be displayed on the display unit 37.

以上説明したように1本発明に従う一実施例によれば、
筐体によって保持されている信号用センサヘッド25の
近傍に、参照用センサヘッド23を配設するとともに、
LED15と信号用センサヘッド25とを接続する光フ
ァイバ19、LED15と参照用センサヘッド23とを
接続する光ファイバ21とを略同一の布設条件で配設し
、光ファイバ19.21はLED接続部において接続部
の切断断面の中心に対して略対称となるように熱融着し
て配設し、又、信号用センサヘッド25゜参照用センサ
ヘッド23の近傍においては相互に対向させて撚合せ、
接着剤によって接着させて構成することとしたので、L
ED l 5から信号用センサヘッド25に到る区間に
おける光フアイバ特有の要因によって生ずる伝送損失変
動を高精度で検知し得るために、従来例のものより高精
度な出力光強度のフィードバック制御が可tEである。
As explained above, according to one embodiment according to the present invention,
A reference sensor head 23 is disposed near the signal sensor head 25 held by the housing, and
The optical fiber 19 connecting the LED 15 and the signal sensor head 25 and the optical fiber 21 connecting the LED 15 and the reference sensor head 23 are arranged under substantially the same installation conditions, and the optical fiber 19.21 is connected to the LED connection part. They are heat-sealed and arranged so as to be approximately symmetrical with respect to the center of the cut cross section of the connection part, and are twisted so as to face each other in the vicinity of the signal sensor head 25 and the reference sensor head 23. ,
Since it was decided to be constructed by bonding with adhesive, L
In order to detect transmission loss fluctuations caused by factors specific to the optical fiber in the section from the ED l 5 to the signal sensor head 25 with high precision, feedback control of the output light intensity is possible with higher precision than in the conventional example. It is tE.

そのうえ、補正手段及び液面識別手段に夫々具備される
増幅回路9,33を同一の回路素子で構成することとし
たので、温度変動による増幅回路9゜33からの出力信
号の変動をキャンセルすることが可能となったために、
従来測定が困難であった微小な液面変動をも検知するこ
とが可能となった。
Furthermore, since the amplifier circuits 9 and 33 provided in the correction means and the liquid level identification means are constructed of the same circuit element, it is possible to cancel fluctuations in the output signal from the amplifier circuits 9 and 33 due to temperature fluctuations. Because it became possible,
It is now possible to detect even minute fluctuations in liquid level, which were previously difficult to measure.

魚」LΩ」1釆 以上説明したように、本発明によれば、光源と測定用検
出部とを接続する光伝送路手段、光源と参照用検出部と
を接続する光伝送路手段とを略同一の布設条件で配設し
、参照用検出部から出力され光/電変換された信号に応
じて光源駆!!l f一段からの出力信号を調整するこ
とによって光源からの出力光強度をフィードバック制御
するとともに、光源駆動手段からの出力信号と測定用検
出部から出力され光/電変換された信号とを比較演算す
ることによって液面を識別することとしたので、従来の
ものよりも高精度な液面検出を行なうことが回走な液面
検出装置を提供することができる。
As explained above, according to the present invention, the optical transmission path means for connecting the light source and the measurement detection section, and the optical transmission path means for connecting the light source and the reference detection section are abbreviated as Install under the same installation conditions and drive the light source according to the optical/electrical converted signal output from the reference detection section! ! The output light intensity from the light source is feedback-controlled by adjusting the output signal from the l f first stage, and the output signal from the light source driving means is compared with the optical/electrical converted signal output from the measurement detector. Since the liquid level is identified by this method, it is possible to provide a liquid level detection device that can perform liquid level detection with higher accuracy than conventional devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に従う液面検出装置の構成
を示す概要図である。 第2図は、前記第1図にて図示した液面検出装置を構成
している参照用検出部及び測定用検出部として用いられ
るセンサヘッド部の軸方向断面図である。 第3図は、前記第1図にて図示した液面検出装置を構成
する光伝送路手段の切断断面図である。 第4図は、前記第1図にて図示した液面検出装置を構成
する光源手段の断面図である。 第5図は、前記第4図にて図示した光源手段と光伝送路
手段とを接続する接続部における光伝送路手段の端面を
示す図である。 11:比較回路 13 : LED駆動回路 15 : LED 16:光源手段 19:光ファイバ 21:光ファイバ 23:参照用センサヘッド 25:信号用センサヘッド 35:比較回路 8;ら−し 第2図 お 第3図 手続補正、!#(自発) 昭和61年9月30日 昭和61年特許願第17774号 発明の名称 液体検出装置 補正をする者
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a liquid level detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an axial cross-sectional view of a sensor head section used as a reference detection section and a measurement detection section constituting the liquid level detection device shown in FIG. 1. FIG. 3 is a cutaway sectional view of the optical transmission path means constituting the liquid level detection device shown in FIG. 1. FIG. 4 is a sectional view of the light source means constituting the liquid level detection device shown in FIG. 1. FIG. 5 is a view showing an end face of the optical transmission line means at the connection portion that connects the light source means and the optical transmission line means shown in FIG. 4. 11: Comparison circuit 13: LED drive circuit 15: LED 16: Light source means 19: Optical fiber 21: Optical fiber 23: Reference sensor head 25: Signal sensor head 35: Comparison circuit 8; 3 figure procedure correction! # (Spontaneous) September 30, 1985 Patent Application No. 17774 of 1988 Name of the invention Person who corrects liquid detection device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)与えられた光信号を受けて周囲の媒質に応じた光信
号を出力する液面検出をするための測定用検出部と、前
記測定用検出部の近傍に配設され、与えられた光信号を
受けて参照用の光信号を出力する参照用検出部と、前記
測定用検出部及び参照用検出部と、単一の光源手段とを
接続するとともに、相互に略同一の布設条件で配設され
ている複数の光伝送路手段と、予め設定された信号基準
値と前記参照用検出部と接続する光伝送路手段を介して
前記参照用検出部から出力され光/電変換された信号と
の差分値を求めるとともに、該差分値に基づいて前記光
源手段を駆動する駆動手段をフィードバック制御する補
正手段と、前記補正手段によつてフィードバック制御さ
れた前記駆動手段からの出力信号と前記測定用検出部と
接続する光伝送路手段を介して前記測定用検出部から出
力され光/電変換された信号とを比較演算することによ
つて液面を識別する液面識別手段とを有することを特徴
とする液面検出装置。 2)前記光伝送路手段は、複数の光伝送路手段を相互に
対向させて撚合せ、接着剤によつて接着させるとともに
接着剤によつて接着させた前記複数の光伝送路手段をそ
の外周面と間隙を設けて被覆部材によつて被覆したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液面検出装置
。 3)前記光伝送路手段は、前記光源手段との接続部にお
いては、該接続部における前記光伝送路手段の切断断面
の中心に対して該光伝送路手段を形成する光ファイバの
コアが略対称となるように融着して配設したことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の液面検出装置。 4)前記測定用検出部と、前記参照用検出部とは、とも
に筐体によつて保持されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の液面検出装置。 5)前記補正手段及び前記液面識別手段に、同一の回路
素子からなる信号増幅手段を具備したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の液面検出装置。
[Claims] 1) A measurement detection section for detecting a liquid level that receives a given optical signal and outputs an optical signal according to the surrounding medium, and a measurement detection section disposed near the measurement detection section. A reference detection unit that receives a given optical signal and outputs a reference optical signal, the measurement detection unit and reference detection unit, and a single light source means are connected, and are connected to each other. The light output from the reference detection section is transmitted through a plurality of optical transmission line means arranged under the same installation conditions, a preset signal reference value, and an optical transmission line means connected to the reference detection section. a correction means for determining a difference value between the signal and the electrically converted signal, and feedback-controlling a driving means for driving the light source means based on the difference value; The liquid level is identified by comparing and calculating the output signal from the measuring detecting section with a photo-to-electrically converted signal output from the measuring detecting section via an optical transmission line means connected to the measuring detecting section. A liquid level detection device comprising: identification means. 2) The optical transmission line means is formed by twisting a plurality of optical transmission line means facing each other and adhering them with an adhesive, and attaching the plurality of optical transmission line means adhered with an adhesive to the outer periphery of the optical transmission line means. 2. The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level detection device is covered with a covering member with a gap between the surface and the surface. 3) The optical transmission line means has a core such that, at the connection part with the light source means, the core of the optical fiber forming the optical transmission line means is approximately relative to the center of the cut cross section of the optical transmission line means at the connection part. 2. The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level detection device is symmetrically fused and arranged. 4) The liquid level detection device according to claim 1, wherein the measurement detection section and the reference detection section are both held by a housing. 5) The liquid level detection device according to claim 1, wherein the correction means and the liquid level identification means are provided with signal amplification means made of the same circuit element.
JP1777486A 1986-01-31 1986-01-31 Liquid level detector Pending JPS62177417A (en)

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