JP3176564U

JP3176564U - Liquid level sensor

Info

Publication number: JP3176564U
Application number: JP2012000540U
Authority: JP
Inventors: 真右江口; 忠夫宮野; 利寿安藤
Original assignee: Nikkiso Co Ltd; NIHON KLINGAGE CO Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd; NIHON KLINGAGE CO Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2022-02-03

Abstract

【課題】従来よりも誤作動のおそれの低い液位センサを提供する。
【解決手段】液位センサ１０は、液位に応じて移動させられる検出子１２と、前記検出子１２の位置に応じたセンシング信号を出力するセンサ１６と、前記センサ１６による前記検出子１２の位置の検出範囲２９を確保するために設けられたガイド部材１４と、を備える。
【選択図】図２A liquid level sensor that is less likely to malfunction than before is provided.
A liquid level sensor includes a detector that is moved in accordance with a liquid level, a sensor that outputs a sensing signal corresponding to the position of the detector, and a sensor that detects the presence of the detector. And a guide member 14 provided for securing the position detection range 29.
[Selection] Figure 2

Description

本考案は、液位センサに関する。 The present invention relates to a liquid level sensor.

従来から、キャンドモータポンプなど、取扱液の一部を軸受の潤滑に使用するポンプが知られている。このようなポンプにおいて、液体が供給されない状態でポンプが駆動すると、潤滑用の液体が供給されないことになるので、軸受が損傷するおそれがある。この、液体が供給されない、いわゆる空運転（ドライ運転）を防止するために、液位センサが使用される場合がある。例えば、図７に示すように、ポンプ１００が接続される配管１１０のうち、分岐管１１２に液位センサ１１４が取り付けられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, pumps that use a part of the handling liquid for bearing lubrication, such as a canned motor pump, are known. In such a pump, when the pump is driven in a state in which no liquid is supplied, the lubricating liquid is not supplied, so that the bearing may be damaged. In order to prevent this so-called idle operation (dry operation) in which no liquid is supplied, a liquid level sensor may be used. For example, as shown in FIG. 7, the liquid level sensor 114 is attached to the branch pipe 112 in the pipe 110 to which the pump 100 is connected.

例えば、特許文献１では、図８に示すように、検出子１１６とセンサ１１８を備えた液位センサ１１４が開示されている。検出子１１６は、図９に示すように、分岐管１１２内に挿入され、分岐管１１２内の液位に応じて移動する。例えば、分岐管１１２内の液位が上昇するに従って、検出子１１６のフロート１２２が浮くとともに、マグネット１２０が下降する。また、センサ１１８は、検出子１１６の位置に応じて信号を出力する。例えば、分岐管１１２内の液位が所定のレベルに達すると、マグネット１２０がセンサ１１８の感知範囲１２１に到達する。これを受けて、配管内に液体が供給されている（液張りされている）ことを示す確認信号がセンサ１１８から出力される。確認信号を受けて、ポンプ１００が起動される。 For example, Patent Document 1 discloses a liquid level sensor 114 including a detector 116 and a sensor 118 as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the detector 116 is inserted into the branch pipe 112 and moves according to the liquid level in the branch pipe 112. For example, as the liquid level in the branch pipe 112 rises, the float 122 of the detector 116 floats and the magnet 120 descends. The sensor 118 outputs a signal according to the position of the detector 116. For example, when the liquid level in the branch pipe 112 reaches a predetermined level, the magnet 120 reaches the sensing range 121 of the sensor 118. In response to this, the sensor 118 outputs a confirmation signal indicating that the liquid is being supplied into the pipe (filled). In response to the confirmation signal, the pump 100 is activated.

特開２００２−９８５７３号公報JP 2002-98573 A

ところで、従来の液位センサと配管の接続状態によっては、液位センサ１１４の誤作動を招くおそれがある。両者を接続する際に、液位センサ１１４のフランジ１３０と、分岐管１１２のフランジ１３２とを位置合わせして両者を固定する。このような場合、フランジ１３２のねじ穴等の寸法公差が、液位センサ１１４の組み付け時に要求されるものよりも緩く（甘く）定められている場合がある。そうなると、分岐管１１２内の液張りが不十分であっても、センサ１１８から確認信号が出力されてしまうおそれがある。 By the way, depending on the connection state between the conventional liquid level sensor and the pipe, the liquid level sensor 114 may malfunction. When connecting the two, the flange 130 of the liquid level sensor 114 and the flange 132 of the branch pipe 112 are aligned and fixed. In such a case, a dimensional tolerance such as a screw hole of the flange 132 may be determined to be looser (sweeter) than that required when the liquid level sensor 114 is assembled. In this case, even if the liquid filling in the branch pipe 112 is insufficient, a confirmation signal may be output from the sensor 118.

図１０には、分岐管１１２と液位センサ１１４とがずれた状態で接続された様子が例示されている。分岐管１１２と液位センサ１１４とがずれた状態で接続されると、分岐管１１２の内壁がフロート１２２を押し上げてしまう場合がある。そうなると、マグネット１２０が下がってセンサ１１８の感知範囲１２１に到達してしまう。その結果、分岐管１１２内の液張りが不十分であっても、センサ１１８から確認信号が出力されてしまう。 FIG. 10 illustrates a state in which the branch pipe 112 and the liquid level sensor 114 are connected in a shifted state. If the branch pipe 112 and the liquid level sensor 114 are connected in a shifted state, the inner wall of the branch pipe 112 may push up the float 122. When this happens, the magnet 120 falls and reaches the sensing range 121 of the sensor 118. As a result, even if the liquid filling in the branch pipe 112 is insufficient, a confirmation signal is output from the sensor 118.

そこで、本考案は、誤作動のおそれの低い液位センサを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid level sensor that is less likely to malfunction.

本考案は、液位センサに関するものである。当該液位センサは、液位に応じて移動させられる検出子と、前記検出子の位置に応じたセンシング信号を出力するセンサと、前記センサによる前記検出子の位置の検出範囲を確保するために設けられたガイド部材と、を備える。 The present invention relates to a liquid level sensor. The liquid level sensor includes a detector that is moved according to the liquid level, a sensor that outputs a sensing signal according to the position of the detector, and a detection range of the position of the detector by the sensor. A guide member provided.

また、上記考案において、前記ガイド部材は、筒状部材であり、前記筒状部材の内壁によって前記検出範囲が確保されることが好適である。 Moreover, in the said device, the said guide member is a cylindrical member, It is suitable for the said detection range to be ensured by the inner wall of the said cylindrical member.

また、上記考案において、前記筒状部材内の液体の流れを整流する整流部材を備えることが好適である。 Moreover, in the said device, it is suitable to provide the rectifying member which rectifies | straightens the flow of the liquid in the said cylindrical member.

本考案によれば、従来よりも誤作動のおそれの低い液位センサを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid level sensor that is less likely to malfunction than in the past.

本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 検出範囲を説明する図である。It is a figure explaining a detection range. 本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する水平断面図である。It is a horizontal sectional view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 本考案の実施の形態における液位センサの別例の構成を示す垂直断面図である。It is a vertical sectional view showing the configuration of another example of the liquid level sensor in the embodiment of the present invention. 整流手段の構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the structure of a rectification | straightening means. 液位センサの設置状態を例示する図である。It is a figure which illustrates the installation state of a liquid level sensor. 従来の液位センサを例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view illustrating a conventional liquid level sensor. 従来の液位センサを例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view illustrating a conventional liquid level sensor. 従来の液位センサを例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view illustrating a conventional liquid level sensor.

図１に、本実施の形態に係る液位センサ１０を例示する。なお、図１−５では、液位センサ１０の奥行き方向に沿った軸をｘ軸とし、幅方向に沿った軸をｙ軸とし、高さ方向に沿った軸をｚ軸として定めている。 FIG. 1 illustrates a liquid level sensor 10 according to the present embodiment. In FIG. 1-5, the axis along the depth direction of the liquid level sensor 10 is defined as the x axis, the axis along the width direction is defined as the y axis, and the axis along the height direction is defined as the z axis.

図２に、液位センサ１０のｘ−ｚ断面（垂直断面）図を例示する。液位センサ１０は、検出子１２、ガイド部材１４及びセンサ１６を含んで構成される。検出子１２は、液位に応じて移動可能な部材である。検出子１２は、例えば、フロート１８とマグネット２１を含んで構成される。フロート１８は、液体の浮力により浮くことの可能な構造を備えており、例えば中空構造の球体から構成される。また、フロート１８は液体に対して耐食性を備えていることが好適であり、例えばＳＵＳ材等の金属材料からから構成されてよい。 FIG. 2 illustrates an xz cross section (vertical cross section) of the liquid level sensor 10. The liquid level sensor 10 includes a detector 12, a guide member 14, and a sensor 16. The detector 12 is a member that can move according to the liquid level. The detector 12 includes, for example, a float 18 and a magnet 21. The float 18 has a structure capable of floating due to the buoyancy of the liquid, and is composed of, for example, a hollow structure sphere. Moreover, it is suitable for the float 18 to have corrosion resistance with respect to the liquid, and for example, the float 18 may be made of a metal material such as a SUS material.

マグネット２１は、フロート１８の移動に伴って移動可能となっている。例えば、フロート１８とマグネット２１をアーム２０で支持するとともに、アーム２０を支持体２２で回動可能に支持するようにしてもよい。支持体２２は、ガイド部材１４に固定される支持棒であってよい。なお、ガイド部材１４に流入する液体の比重が軽い場合でもフロート１８が十分に浮くように、マグネット２１にカウンタウェイトの役割を持たせてもよい。例えば、フロート１８とマグネット２１の力のモーメント[Ｎ・ｍ]が釣り合うようにマグネット２１の重量を定めてもよい。 The magnet 21 can move as the float 18 moves. For example, the float 18 and the magnet 21 may be supported by the arm 20 and the arm 20 may be rotatably supported by the support body 22. The support 22 may be a support rod that is fixed to the guide member 14. The magnet 21 may have a counterweight function so that the float 18 can sufficiently float even when the specific gravity of the liquid flowing into the guide member 14 is light. For example, the weight of the magnet 21 may be determined so that the force moment [N · m] of the float 18 and the magnet 21 is balanced.

センサ１６は、検出子１２の位置に応じたセンシング信号を出力可能な機器である。例えば、センサ１６は、スイッチ部材２４と送信器２６を含んで構成される。スイッチ部材２４は、検出子１２の位置に応じてオン／オフの切り替えが行われる部材である。例えば、スイッチ部材２４は、リードスイッチであってよい。リードスイッチは相対する接点２５Ａ、２５Ｂを備えている。マグネット２１が接点２５Ａ、２５Ｂに接近すると、マグネット２１の磁界によって接点２５Ａ、２５Ｂが接続する。マグネット２１が接点２５Ａ、２５Ｂから離間すると、接点２５Ａ、２５Ｂは離間する。接点２５Ａ、２５Ｂを接続させることのできるマグネット２１の移動範囲を感知範囲と呼ぶ。感知範囲は、マグネット２１の磁界の強さと接点２５Ａ、２５Ｂの曲げ応力等によって予め求めることができる。 The sensor 16 is a device that can output a sensing signal corresponding to the position of the detector 12. For example, the sensor 16 includes a switch member 24 and a transmitter 26. The switch member 24 is a member that is switched on / off according to the position of the detector 12. For example, the switch member 24 may be a reed switch. The reed switch is provided with opposing contacts 25A and 25B. When the magnet 21 approaches the contacts 25A and 25B, the contacts 25A and 25B are connected by the magnetic field of the magnet 21. When the magnet 21 is separated from the contacts 25A and 25B, the contacts 25A and 25B are separated. The moving range of the magnet 21 to which the contacts 25A and 25B can be connected is called a sensing range. The sensing range can be obtained in advance based on the strength of the magnetic field of the magnet 21 and the bending stress of the contacts 25A and 25B.

送信器２６は、センシング信号を出力可能な機器である。例えば、送信器２６は、スイッチ部材２４に接続された端子台であってよい。送信器２６は、スイッチ部材２４の導通状態に応じてセンシング信号を出力する。具体的には、スイッチ部材２４が接続状態（導通時）のとき、送信器２６は確認信号を外部に出力する。ここで、確認信号とは、ガイド部材１４内に液体が供給されている（液張りできている）ことを示す信号であってよい。また、スイッチ部材２４が離間状態（切断時）のとき、送信器２６は確認信号を出力しない。 The transmitter 26 is a device that can output a sensing signal. For example, the transmitter 26 may be a terminal block connected to the switch member 24. The transmitter 26 outputs a sensing signal according to the conduction state of the switch member 24. Specifically, when the switch member 24 is in a connected state (during conduction), the transmitter 26 outputs a confirmation signal to the outside. Here, the confirmation signal may be a signal indicating that the liquid is supplied into the guide member 14 (filled with liquid). Further, when the switch member 24 is in the separated state (when disconnected), the transmitter 26 does not output a confirmation signal.

ガイド部材１４は、センサ１６による検出子１２の位置の検出範囲を確保する部材である。また、ガイド部材１４に、図示しない配管と接続するためのフランジ３０を設けてもよい。 The guide member 14 is a member that ensures a detection range of the position of the detector 12 by the sensor 16. Further, the guide member 14 may be provided with a flange 30 for connecting to a pipe (not shown).

検出範囲２９とは、図３に示すように、検出子１２の移動範囲２３とセンサ１６の感知範囲２７との重複範囲のうち、所望の範囲を指している。すなわち、センサ１６が検出子１２の位置を検出可能な範囲のうち、所望の範囲が検出範囲となる。例えば、ガイド部材１４内の液位がガイド部材１４の内径ｄの２／３以上であるときの、マグネット２１の位置が感知範囲２７と重複するように、検出範囲を設定する。なお、図３では、重複範囲の全体を検出範囲２９として示している。 As shown in FIG. 3, the detection range 29 indicates a desired range among overlapping ranges of the movement range 23 of the detector 12 and the sensing range 27 of the sensor 16. That is, a desired range becomes a detection range among the ranges in which the sensor 16 can detect the position of the detector 12. For example, the detection range is set so that the position of the magnet 21 overlaps the sensing range 27 when the liquid level in the guide member 14 is 2/3 or more of the inner diameter d of the guide member 14. In FIG. 3, the entire overlapping range is shown as a detection range 29.

検出範囲２９の確保は、例えば、検出子１２の移動範囲２３とセンサ１６の感知範囲２７とを固定することによって行うことができる。移動範囲２３を固定するに当たり、ガイド部材１４を筒状部材のハウジングとするとともに、検出子１２をガイド部材１４内に収容することが好適である。これにより、検出子１２の移動範囲２３を、ガイド部材１４の内壁で規定することが可能となる。 The detection range 29 can be secured, for example, by fixing the movement range 23 of the detector 12 and the sensing range 27 of the sensor 16. In fixing the moving range 23, it is preferable that the guide member 14 is a cylindrical member housing and the detector 12 is accommodated in the guide member 14. As a result, the movement range 23 of the detector 12 can be defined by the inner wall of the guide member 14.

検出子１２をガイド部材１４内に収容すると、フロート１８の移動範囲は、図２に示すように、ガイド部材１４の内径ｄ以内に定められる。フロート１８の移動範囲がガイド部材１４により定められていることから、フロート１８に伴って移動するマグネット２１も移動範囲が定められる。具体的には、フロート１８の移動範囲とアーム２０の長さによってマグネット２１の移動範囲２３が定められる。例えば、フロート１８の移動角をθ、支持体２２からマグネット２１までの長さをｘとすると、マグネット２１の移動範囲２３は、ｘθとなる。検出子１２をガイド部材１４内に収容することで、液位センサ１０と配管（図示せず）との接続状態に関わらず、検出子１２の移動範囲２３が固定される。 When the detector 12 is accommodated in the guide member 14, the movement range of the float 18 is determined within the inner diameter d of the guide member 14, as shown in FIG. Since the movement range of the float 18 is determined by the guide member 14, the movement range of the magnet 21 that moves with the float 18 is also determined. Specifically, the moving range 23 of the magnet 21 is determined by the moving range of the float 18 and the length of the arm 20. For example, if the movement angle of the float 18 is θ and the length from the support 22 to the magnet 21 is x, the movement range 23 of the magnet 21 is xθ. By accommodating the detector 12 in the guide member 14, the moving range 23 of the detector 12 is fixed regardless of the connection state between the liquid level sensor 10 and the pipe (not shown).

また、センサ１６の感知範囲２７を定めるに当たり、ガイド部材１４にセンサ１６を固定することが好適である。センサ１６を固定することで、センサ１６の感知範囲２７が固定される。 In determining the sensing range 27 of the sensor 16, it is preferable to fix the sensor 16 to the guide member 14. By fixing the sensor 16, the sensing range 27 of the sensor 16 is fixed.

ここで、検出子１２の移動範囲２３とセンサ１６の感知範囲２７を固定する際に、両者の重複領域である検出範囲２９が形成される様に、検出子１２及びセンサ１６を固定する。例えば、センサ１６をガイド部材１４の所望の位置に固定したときの感知範囲２７を求める。次に、この感知範囲２７の所望の範囲が検出範囲２９となるよう、マグネット２１の移動範囲２３を算出する。例えば、感知範囲２７の一部を移動範囲２３が重複するように設定する。さらに、マグネット２１の軌跡が、算出された移動範囲２３に沿うように、検出子１２の配置を定める。 Here, when the moving range 23 of the detector 12 and the sensing range 27 of the sensor 16 are fixed, the detector 12 and the sensor 16 are fixed so that a detection range 29 which is an overlapping region of both is formed. For example, the sensing range 27 when the sensor 16 is fixed at a desired position of the guide member 14 is obtained. Next, the moving range 23 of the magnet 21 is calculated so that the desired range of the sensing range 27 becomes the detection range 29. For example, a part of the sensing range 27 is set so that the moving range 23 overlaps. Furthermore, the arrangement of the detectors 12 is determined so that the trajectory of the magnet 21 follows the calculated movement range 23.

また、液位センサ１０の組み立て時に、検出子１２とセンサ１６を上記算出時の位置に配置することの可能な手段を設けておくことが好適である。例えば、図４に示すように、支持体２２を算出時の位置に固定するために、ガイド部材１４に挿入孔３３を形成してもよい。また、センサ１６の位置を規定する位置決め部材をガイド部材１４に設けてもよい。 In addition, it is preferable to provide means capable of disposing the detector 12 and the sensor 16 at the position at the time of calculation when the liquid level sensor 10 is assembled. For example, as shown in FIG. 4, an insertion hole 33 may be formed in the guide member 14 in order to fix the support 22 to the position at the time of calculation. A positioning member that defines the position of the sensor 16 may be provided on the guide member 14.

なお、ポンプの運転初期等においては、ガイド部材１４内に流入する液体の流量が急激に増減する場合がある。このとき、確認信号の出力と停止が繰り返され、その結果、制御システムに過大な負荷が掛かるおそれがある。そこで、ガイド部材１４に流入する液体の流量変化を平滑化するために、図５に示すように、ガイド部材１４の開口２８に整流手段３２を設けてもよい。 In the initial stage of operation of the pump, the flow rate of the liquid flowing into the guide member 14 may increase or decrease rapidly. At this time, output and stop of the confirmation signal are repeated, and as a result, an excessive load may be applied to the control system. Therefore, in order to smooth the change in the flow rate of the liquid flowing into the guide member 14, a rectifying means 32 may be provided in the opening 28 of the guide member 14 as shown in FIG.

整流手段３２は、図６に示すように、開口２８を覆う板材３４であってよい。さらに、この板材３４に、パンチング加工等により貫通孔３６を設けてもよい。また、整流手段３２は、配管を流れる異物によって目詰まりし難い形状であることが好適である。つまり、整流手段３２は、十分な整流効果を備えるとともに、目詰まりし難いことが好適である。例えば、内径４０ｍｍの開口２８に整流手段３２を取り付ける際には、直径４０ｍｍの円板状の板材に、直径３ｍｍの貫通孔を５ｍｍ間隔で複数個開けたものを整流手段３２として用いることが好適である。また、整流手段３２は、流入する液体に対して耐食性を備えるものであることが好適であり、例えばＳＵＳ材等の金属材料であってよい。 As shown in FIG. 6, the rectifying means 32 may be a plate member 34 that covers the opening 28. Further, the plate material 34 may be provided with a through hole 36 by punching or the like. Moreover, it is suitable for the rectification | straightening means 32 that it is a shape which is hard to be clogged with the foreign material which flows through piping. In other words, it is preferable that the rectifying unit 32 has a sufficient rectifying effect and is not easily clogged. For example, when the rectifying means 32 is attached to the opening 28 having an inner diameter of 40 mm, it is preferable to use as the rectifying means 32 a disc-like plate material having a diameter of 40 mm and having a plurality of through-holes having a diameter of 3 mm opened at 5 mm intervals. It is. Moreover, it is suitable for the rectification | straightening means 32 to be provided with corrosion resistance with respect to the inflowing liquid, for example, may be metal materials, such as SUS material.

１０液位センサ、１２検出子、１４ガイド部材、１６センサ、１８フロート、２０アーム、２１マグネット、２２支持体、２３移動範囲、２４スイッチ部材、２５接点、２６送信器、２７感知範囲、２８開口、２９検出範囲、３０フランジ、３２整流手段、３３挿入孔、３４板材、３６貫通孔。 10 Liquid Level Sensor, 12 Detector, 14 Guide Member, 16 Sensor, 18 Float, 20 Arm, 21 Magnet, 22 Support, 23 Moving Range, 24 Switch Member, 25 Contact, 26 Transmitter, 27 Sensing Range, 28 Opening , 29 detection range, 30 flange, 32 rectifying means, 33 insertion hole, 34 plate material, 36 through hole.

Claims

液位に応じて移動させられる検出子と、
前記検出子の位置に応じたセンシング信号を出力するセンサと、
前記センサによる前記検出子の位置の検出範囲を確保するために設けられたガイド部材と、
を備えることを特徴とする液位センサ。 A detector that is moved according to the liquid level;
A sensor that outputs a sensing signal according to the position of the detector;
A guide member provided to ensure a detection range of the position of the detector by the sensor;
A liquid level sensor comprising:

請求項１に記載の液位センサであって、
前記ガイド部材は、筒状部材であり、前記筒状部材の内壁によって前記検出範囲が確保されることを特徴とする液位センサ。 The liquid level sensor according to claim 1,
The liquid level sensor, wherein the guide member is a cylindrical member, and the detection range is secured by an inner wall of the cylindrical member.

請求項２に記載の液位センサであって、
前記筒状部材内の液体の流れを整流する整流部材を備えることを特徴とする液位センサ。 The liquid level sensor according to claim 2,
A liquid level sensor comprising a rectifying member for rectifying the flow of liquid in the cylindrical member.