JP3589449B2 - 静電容量センサ、管内流動判断装置、管内流動制御装置 - Google Patents
静電容量センサ、管内流動判断装置、管内流動制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3589449B2 JP3589449B2 JP2001050747A JP2001050747A JP3589449B2 JP 3589449 B2 JP3589449 B2 JP 3589449B2 JP 2001050747 A JP2001050747 A JP 2001050747A JP 2001050747 A JP2001050747 A JP 2001050747A JP 3589449 B2 JP3589449 B2 JP 3589449B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitance
- passage
- change
- flow
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/14—Beverages
- G01N33/146—Beverages containing alcohol
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管体内を流れる液体などの流動性物質の流動状態を判断することのできる管内流動判断装置、及び判断結果に基づき流動物質の流動状態を制御する管内流動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置としては、例えばビール工場や飲食店などにおいてビールを配送する管内のビールの流動状態を判断するものがある。例えば図９のように、ビールを配送する管体１０１に電極１０３，１０５を差し込み、管体１０１内を流れるビール１０７の流動状態を判断する。流動状態の判断は、電極１０３，１０５によって管体１０１内の導電率を検出し、ビール１０７の液部分１０９と泡部分１１１との導電率の相違を検出することにより行っている。この判断結果により、管体１０１内を流動するビール１０７の泡部分１１１を適宜廃棄し、液部分１０９のビール１０７を的確に取り出すようにしている。
【０００３】
従って、管体１０１の端末に取り付けられた取出機からは泡の少ないビール１０７をいつでも的確に取り出すことが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図９のような装置では、電極１０３，１０５が管体１０１内を流れるビール１０７に直接接するため、電極１０３，１０５の腐蝕を招き易く、衛生面で問題を招く恐れがある。また、検出を導電率の変化で行うため、電圧変化が少なく電圧変化を積分する必要があり、演算量が増大するという問題がある。さらに、導電率で検出する場合には、磁場の影響を受け易く、電磁バルブなどの近辺には配置することができないという問題もある。
【０００５】
加えて、管体１０１内を流れる流動性物質が金属流、土流、石流など固体の物である場合には、電極１０３，１０５に流動性物質が衝突することで電極１０３，１０５の損傷を招き、検出不良を招く恐れがある。従って、電極１０３，１０５を管体１０１内に差し込む図９のような装置では、固形の流動性物質の流動状態を判断することは困難となっていた。
【０００６】
本発明は、管体内を流れる流動性物質の種類を問わず、的確かつ容易に流動状態を判断することができると共に、衛生面でも問題のない管内流動判断装置及び管内流動制御装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、通路の外側に周回状に設けられた測定電極及びグランド電極を備え前記通路内の静電容量の変化を検出するための静電容量センサにおいて、前記測定電極及びグランド電極は、相互間に隙間を有して一対設けられると共に、グランド電極が測定電極よりも細く形成され且つ流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、前記通路の断面の周方向で、前記一対の測定電極及びグランド電極が相互間の隙間を持って前記通路の外側を包囲し、該一対の測定電極及びグランド電極間で静電容量を検出することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の静電容量センサであって、前記測定電極及びグランド電極の外側を、シールド材で覆ったことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の静電容量センサであって、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶する基準値記憶手段と、前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断する流動判断手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載の管内流動判断装置であって、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を調整可能な調整手段と、前記流動判断手段の判断結果に基づき前記調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４記載の管内流動制御装置であって、前記通路は、端末に前記流動性物質の物質取出機を備え、前記調整手段は、前記通路の静電容量センサ位置と物質取出機位置との間に備えられた第１開閉バルブ及び該第１開閉バルブ位置と前記静電容量センサ位置との間で前記通路に接続する分岐管に備えられた第２開閉バルブであり、前記制御手段は、前記静電容量の変化が設定値内であるとき前記第１開閉バルブを開とすると共に第２開閉バルブを閉とし、前記静電容量の変化が設定値を上回るとき前記第１開閉バルブを閉とすると共に第２開閉バルブを開とするように制御することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、通路の外側に周回状に設けられた測定電極及びグランド電極を備え前記通路内の静電容量の変化を検出するための静電容量センサにおいて、前記測定電極及びグランド電極は、隙間を有して一対設けられると共に、グランド電極が測定電極よりも細く形成され、且つ流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、前記通路の断面の周方向で、前記一対の測定電極及びグランド電極が相互間の隙間を持って前記通路の外側を包囲し、該一対の測定電極及びグランド電極間で静電容量を検出するため、通路内の静電容量を的確に検出することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１記載の発明の効果に加え、前記測定電極及びグランド電極の外側を、シールド材で覆ったため、より的確な検出を行うことができる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の効果に加え、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶する基準値記憶手段と、前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断する流動判断手段とを設けたため、基準値記憶手段では、通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶することができる。流動判断手段では、前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断することができる。
従って、通路内の流動状態の、例えば正常、異常や流動性物質の種類の変化等を的確に判断することができる。また、通路内を流れる流動性物質の流動状態を非接触で判断することができ、流動性物質が飲食物であっても衛生状態を確保することができる。さらに、通路内を流れる流動性物質の流動状態を静電容量又はその変化によって判断することができるため、電圧変化が大きく検出値の積分を不要とし、演算量を少なくすることができる。流動状態を静電容量の変化で判断するため、磁場の影響を受けにくくすることができる。流動性物質が金属流、土流、石流などの固形物質であっても、電極が流動性物質に衝突することがなく、固形の流動性物質の流動状態を的確かつ迅速に判断することができる。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項３の発明の効果に加え、流動状態の判断結果に基づき、制御手段が調整手段を制御し、通路内を流れる流動性物質の流動状態を的確かつ容易に制御することができる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項４の発明の効果に加え、前記制御手段の制御により、前記検出された静電容量の変化が基準の静電容量の変化値内であるとき前記第１開閉バルブを開とすると共に第２開閉バルブを閉とし、前記検出された静電容量の変化が基準の静電容量の変化値を上回るとき前記第１開閉バルブを閉とすると共に第２開閉バルブを開とすることができる。
【００２０】
従って、通路内を流れる流動性物質の流動状態が正常、或いは流動性物質の種類の変化がなく、検出される静電容量の変化が基準の静電容量の変化値内であるときは、通路から物質取出機へ流動性物質を流し該物質取出機から正常な流動状態の流動性物質、或いは種類に変化のない流動性物質を的確に取り出すことができる。また、通路内を流れる流動性物質の流動状態が異常，或いは流動性物質の種類が変化して検出される静電容量の変化が基準の静電容量の変化値を上回るときは、通路から物質取出機への流動性物質の流れを停止させ、異常な流動状態の流動性物質、或いは種類の異なる流動性物質を分岐管側へ的確に流すことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る管内流動制御装置の全体概略図である。図１のように、管体１は、本実施形態において流動性物質として、例えばビールを内部側の通路に流し配送する構成となっている。
【００２２】
前記管体１の一端にはビールタンク３が接続され、同他端の端末には物質取出機としてビール取出機５が接続されている。管体１のビール取出機５側には、調整手段である第１開閉バルブとして第１電磁開閉バルブ７が介設され、管体１の後述する静電容量センサ位置と物質取出機位置との間に第１開閉バルブが備えられた構成となっている。第１電磁開閉バルブ７によって、管体１内の通路を流れる流動性物質としてのビールの流動状態を制御可能となっている。すなわち、第１電磁開閉バルブ７を開けると、管体１からビール取出機５にビールが送られ、第１電磁開閉バルブ７が閉じられると、ビール取出機５へのビールの配送が停止される。
【００２３】
前記管体１には、第１電磁開閉バルブ７の上流側において分岐管としてのドレン管９が接続され、第１開閉バルブ７位置と後述する静電容量センサ位置との間で接続された構成となっている。ドレン管９の端末には、ドレンタンク１１が設けられている。ドレン管９には調整手段である第２開閉手段として第２電磁開閉バルブ１３が介設され、ドレン管９に備えられた構成となっている。
【００２４】
後述する制御により前記第１電磁開閉バルブ７が閉じているときに第２電磁開閉バルブ１３が開けられると、管体１内の通路からドレンタンク１１にビール（主に泡）が排出され、第１電磁開閉バルブ７が開けられ第２電磁開閉バルブ１３が閉じられると、管体１からドレンタンク１１へのビールの泡の排出は停止される。
【００２５】
前記管体１には、その外側に静電容量センサとしてのセンサユニット１５が嵌合して設けられている。センサユニット１５により、管体１内通路の静電容量の変化を検出することができる。前記センサユニット１５は、例えば図２〜図４のようになっている。
【００２６】
図２は前記センサユニット１５及びその周辺を示す拡大断面図である。図３は図２のＳＡ−ＳＡ矢視における拡大断面図である。図４は図２の一部をさらに拡大して示す要部拡大断面図である。これら図２〜図４のように、前記センサユニット１５は、通路を形成する管体の外側に、絶縁材１７を介して電極１９が周回状に巻き付けられたものである。
【００２７】
前記絶縁材１７は、本実施形態において、例えば塩化ビニル製のパイプで形成されている。絶縁材１７は管体１の外周面に密に嵌合している。この嵌合は、接着剤などで固定することもできる。このように、例えば塩化ビニル製のパイプの絶縁材１７を用いることで、センサユニット１５を管体１に対しアッセンブリとして一体に取り扱うことができ、管体１への取り付けも容易に行うことができる。管体１は本実施形態において、センサユニット１５に対応する部分において塩化ビニルなどの絶縁性樹脂によって形成されている。管体１は、その全体を絶縁性樹脂によって形成することもできる。
【００２８】
前記電極１９は銅泊などの導電性金属箔製であり、その具体的構成は後述する。電極１９の外側には、絶縁材２１を介してシールド材２３が設けられている。絶縁材２１は、本実施形態において塩化ビニル製のパイプで形成されている。絶縁材２１は、電極１９の外側を密に覆っている。尚、前記絶縁材２１は樹脂モールドによって構成することもできる。また、内側の絶縁材１７も場合によっては樹脂モールドによって形成することができる。
【００２９】
前記シールド材２３は、本実施形態においてアルミパイプによって形成されている。シールド材２３は、絶縁材２１の外面に密に嵌合している。シールド材２３の両端部には端部シールド材２５ａ，２５ｂが固着されている。端部シールド材２５ａ，２５ｂは、本実施形態によってアルミニウムによって形成されている。
【００３０】
前記一方の端部シールド材２５ａには、貫通孔２７が設けられ、前記電極１９の配線２９が外部に引き出されている。端部シールド材２５ａと配線２９との間は、例えば樹脂モールド３１が施されている。配線２９の端部には、接続用のコネクタ３１が設けられている。
【００３１】
前記電極１９の具体的構成は図５のようになっている。図５においては、塩化ビニル製パイプの絶縁材１７に電極１９を螺旋状に巻き付けた状態を一点鎖線で示し、電極１９の展開状態を実線で示している。図５のように、電極１９は測定電極３３と、グランド電極３５とからなっている。両電極３３，３５ともに銅箔により展開状態で略平行四辺形帯状に形成されている。両電極３３，３５の短辺の長さ（図５の実線図示の右端又は左端の上下方向の長さ）は、両電極３３，３５間の後述する隙間３７を加えて、絶縁材１７の外周長さとほぼ一致している。
【００３２】
前記グランド電極３５は測定電極３３よりも細く形成されている。測定電極３３、グランド電極３５は絶縁材１７の外周面に一点鎖線図示のように流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、接着などにより固定されている。巻き付け回数は、本実施形態において絶縁材１７の外周面をほぼ３周する程度である。但し、電極３３，３５により管体１の全周に渡って静電容量の変化が検出できる限り、巻き付け回数は任意に選択できるものである。絶縁材１７に巻き付けた両電極３３，３５の間には、隙間３７が設けられている。
【００３３】
前記両電極３３，３５は、図５の絶縁材１７に巻き付け状態において両者が交互に配置された構成となっている。この巻き付け状態において、隣接する測定電極３３相互は、短絡点ＡＢ間において短絡接続されている。前記グランド電極３５は、巻き付け状態において短絡点ＣＤ間において短絡接続されている。電極１９の図５の巻き付け状態において、短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置は、便宜的に同一面側に同時に示しているが、実際の短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置は展開状態の位置で示される箇所にある。
【００３４】
このような構成によって、例えば図６の電極１９Ａと同様な構成の電極配置となっている。すなわち図５の電極１９は、図６のような電極１９Ａにおける点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１に前記短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが位置的に対応し、電極１９では略平行四辺形帯状の電極３３，３５及び前記短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでの短絡接続とにより絶縁材１７の外面に螺旋状に巻き付けることができるようにしたものである。
【００３５】
尚、電極１９に代え、図６の電極１９Ａの構成にすることも勿論可能である。図６では、電極１９Ａが測定電極３３Ａとグランド電極３５Ａとを絶縁材１７の外面全周に周回状に巻き付けるものである。図５と図６の電極１９，１９Ａの相違は、図５の電極１９のように絶縁材１７の外面に螺旋状に巻き付ける場合には管体１内通路のビール等の流動物質の流れによる静電容量の変化をより的確かつ容易に検出することができることにある。
【００３６】
図７は、管内流動判断装置を含めた管内流動制御装置の概略ブロック図を示している。センサユニット１５、発振回路３９、周波数電圧変換回路４１、Ａ／Ｄ変換回路４３、ＭＰＵ４５は、管内流動判断装置４７を構成している。この管内流動判断装置４７に駆動回路４９、制御バルブ５１を加えて管内流動制御装置５３を構成している。この場合、制御バルブ５１は、図１の第１，第２電磁開閉バルブ７，１３で構成されている。ＭＰＵ４５は、開閉手段としての制御バルブ５１を制御する制御手段を構成している。
【００３７】
前記ＭＰＵ４５には、流動性物質が通路を流れるときの管体１内通路の基準の静電容量の変化が予め記憶されている。この基準の静電容量の変化は、管体１内通路を流れる流動性物質の流動状態の、例えば正常、異常を判断するためのものである。本実施形態においては、図１の管体１内通路を流れるビールが液状態（正常）であるときと泡状態（異常）であるときとの静電容量の変化を基準の静電容量の変化として記憶している。従って、ＭＰＵ４５は、本実施形態において基準値記憶手段を構成している。基準の静電容量の変化値は、ビール取出機５側へ流したい泡の量などにより任意に調整することができる。またＭＰＵ４５は、検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して、管体１内の通路を流れるビールの流動状態を判断する。従って本実施形態において、ＭＰＵ４５は流動判断手段を構成している。
【００３８】
前記センサユニット１５が静電容量の変化を検出すると、発振回路３９から静電容量の変化に対応した周波数変化として周波数電圧変換回路４１に入力される。周波数電圧変換回路４１では、入力された周波数変化を電圧変化に変換し、Ａ／Ｄ変換回路４３に入力する。Ａ／Ｄ変換回路４３では、入力された電圧変化をディジタル信号の２進数数値に置き換え、ＭＰＵ４５へ入力する。ＭＰＵ４５では、検出により入力された静電容量の変化と設定された基準の静電容量の変化とが比較される。
【００３９】
前記ＭＰＵ４５は、前記比較結果によって通路を流れるビールの流動状態が液状態であるか泡状態であるかを判断し、駆動回路４９に出力する。駆動回路４９は、ＭＰＵ４５からの出力によって制御バルブ５１を制御する。
【００４０】
そして、図１のように、ビールタンク３から管体１内をビールが流動し、ビール取出機５まで配送されるとき、センサユニット１５において管体１内通路の静電容量の変化が検出される。この検出により、管体１内を液状のビールが流動している間は、静電容量の変化が殆どないか設定値より小さいため、ＭＰＵ４５から駆動回路４９を介し、第１，第２電磁開閉バルブ７，１３に信号が送られ、第１電磁開閉バルブ７は開、第２電磁開閉バルブ１３は閉とされ、液状態のビールがビール取出機５へ配送されることになる。
【００４１】
前記管体１内通路を流れるビールの状態が泡状態になると、センサユニット１５において大きな静電容量の変化が検出される。この検出結果がＭＰＵ４５において比較された結果により、駆動回路４９を介し制御バルブ５１へ信号が出力されると、第１電磁開閉バルブ７が閉、第２電磁開閉バルブ１３が開となる。
【００４２】
この結果、管体１内通路を流れる泡状態のビールは、ドレン管９を介してドレンタンク１１へ廃棄される。このような制御によって、ビール取出機５からは泡の少ない液状のビールを常時確実に取り出すことができる。尚、ＭＰＵ４５における基準の静電容量の変化の設定によって、ビール取出機５から取り出す液状のビールに混在する泡の量を調整することなども可能である。
【００４３】
また、管体１内通路を流動するビールの流動状態を非接触で検出することができるため、電極の腐蝕なども起こることはなく、管体１内を流動するビールの衛生状態を高度に保つことができる。静電容量の変化は大きな電圧変化をもたらすため、検出結果を積分する必要はなく、演算量が少なく迅速かつ的確な制御を行うことができ、また装置も小型化することができる。
【００４４】
さらに流動状態を静電容量の変化で検出するため、磁場の影響を受けにくく、例えば第１電磁開閉バルブ７に近接した位置にセンサユニット１５を設けることも可能であり、設計自由度を広げることができる。
【００４５】
図８は、管内流動制御装置の変形例を示している。なお、図８において、図７と対応する構成部分には同符号を付して説明する。図８の管内流動制御装置５３Ａでは、前記Ａ／Ｄ変換回路４３及びＭＰＵ４５に代えて、電圧比較回路５５、基準電圧発生回路５７を設けている。
【００４６】
そして、センサユニット１５、発振回路３９、周波数電圧変換回路４１、電圧比較回路５５、基準電圧発生回路５７が管内流動判断装置４７Ａを構成している。
【００４７】
基準電圧発生回路５７では、電圧比較回路５５において比較すべき基準電圧を発生するもので、設定すべき基準の静電容量の変化に対応した基準電圧が発生される。従って、基準電圧発生回路５７は、本実施形態において基準値記憶手段を構成している。
【００４８】
前記基準電圧発生回路５７で発生した基準電圧が電圧比較回路５５へ送られ、検出された静電容量の変化に応じた電圧変化と比較され、比較結果に応じて駆動回路４９を介し制御バルブ５１に信号が出力される。従って、電圧比較回路５５は、本実施形態において流動判断手段、及び制御手段を構成している。
【００４９】
この図８の実施形態においても、静電容量の変化がないか少ないときは、第１電磁開閉バルブ７が開、第２電磁開閉バルブ１３が閉となり、静電容量の変化が設定値を上回ると、第１電磁開閉バルブ７が閉、第２電磁開閉バルブ１３が開となる。このため、図８の回路構成によっても、管体１内を流れるビールの状態が液状態であるときはビール取出機５へ確実に送られ、泡状態であるときはドレンタンク１１へ的確に廃棄することができる。
【００５０】
尚、上記実施形態では、分岐管としてのドレン管９をセンサユニット１５と第１電磁開閉バルブ７との間に接続したが、第１電磁開閉バルブ７を３方弁とし、該３方弁にドレン管９を接続し、制御手段による電気的な切り替え制御で３方弁をの切り替え、管体１から、ビール取出機５側への流れとドレンタンク１１側への流れとに切り替える構成にすることもできる。
【００５１】
上記実施形態では、直線状の管体１にセンサユニット１５を嵌合させるようにしたが、絶縁材１７，２１、シールド材２３等を軟質なものとすれことなどにより、管体１にコーナー部があっても容易に嵌合させることができ、またコーナー部に取り付けることも可能である。かかる場合、電極１９のように螺旋状に巻き付けられていると、管体１のコーナー部に沿って電極１９を的確に配置することができる。
【００５２】
電極１９，１９Ａは、塩化ビニル製のパイプなどで形成された管体１に直接巻き付け、内側の絶縁材１７を省略することもできる。
【００５３】
上記実施形態では、流動性物質をビールとして適用しているが、その他の流動性物質に適用することも可能である。例えば液体では水、オイルなど、気体では空気、二酸化炭素など、固体では金属流、土流、石流、豆類などの流動状態を判断し、所定の仕分け制御等を行わせることができる。
【００５４】
例えば食品タンクを、水洗浄、湯洗浄、殺菌剤洗浄などの順で洗浄する場合に、これらを配送する管体内に水、湯、殺菌剤等が流れるときの静電容量の変化を予め基準値として記憶させておき、センサユニットで作業中の管体内の静電容量の変化を検出して基準値と比較することにより、現在タンクを水、湯、殺菌剤のいずれで洗浄しているのかを的確に判断することも可能である。すなわち、流動性物質の流動状態には、流動性物質の種類の変化も含まれる。
【００５５】
また、１本の管体に複数の分岐管を接続し、静電容量の変化により流動性物質の種類を検出し、管体から各分岐管に種類の異なる流動性物質を的確に分岐して流す構成にすることもできる。
【００５６】
静電容量の比較判断は、その変化値の比較判断に限らず静電容量そのものの比較判断も均等の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る管内流動制御装置の概略構成図である。
【図２】一実施形態に係り、センサユニット及びその周辺を示す断面図である。
【図３】一実施形態に係り、図２のＳＡ−ＳＡ矢視における拡大断面図である。
【図４】一実施形態に係り、センサユニットの要部拡大断面図である。
【図５】一実施形態に係り、電極の巻き付け状態の説明図である。
【図６】一実施形態に係り、図５の電極に対応する電極を展開状態で示す説明図である。
【図７】一実施形態に係り、管内流動制御装置の概略ブロック図である。
【図８】変形例の実施形態に係る管内流動制御装置の概略ブロック図である。
【図９】従来例に係る管内流動判断装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１ 管体
７ 第１電磁開閉バルブ（開閉手段）
１３ 第２電磁開閉バルブ（開閉手段）
１５ センサユニット（静電容量センサ）
１７，２１ 絶縁材
２３ シールド材
２５Ａ，２５Ｂ 端部シールド材（シールド材）
３３，３３Ａ 測定電極
３５，３５Ａ グランド電極
４５ ＭＰＵ（基準値記憶手段、流動判断手段、制御手段）
４７ 管内流動判断装置
４７Ａ 管内流動判断装置
５３，５３Ａ 管内流動制御装置
５５ 電圧比較回路（流動判断手段、制御手段）
５７ 基準電圧発生回路（基準値記憶手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、管体内を流れる液体などの流動性物質の流動状態を判断することのできる管内流動判断装置、及び判断結果に基づき流動物質の流動状態を制御する管内流動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置としては、例えばビール工場や飲食店などにおいてビールを配送する管内のビールの流動状態を判断するものがある。例えば図９のように、ビールを配送する管体１０１に電極１０３，１０５を差し込み、管体１０１内を流れるビール１０７の流動状態を判断する。流動状態の判断は、電極１０３，１０５によって管体１０１内の導電率を検出し、ビール１０７の液部分１０９と泡部分１１１との導電率の相違を検出することにより行っている。この判断結果により、管体１０１内を流動するビール１０７の泡部分１１１を適宜廃棄し、液部分１０９のビール１０７を的確に取り出すようにしている。
【０００３】
従って、管体１０１の端末に取り付けられた取出機からは泡の少ないビール１０７をいつでも的確に取り出すことが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図９のような装置では、電極１０３，１０５が管体１０１内を流れるビール１０７に直接接するため、電極１０３，１０５の腐蝕を招き易く、衛生面で問題を招く恐れがある。また、検出を導電率の変化で行うため、電圧変化が少なく電圧変化を積分する必要があり、演算量が増大するという問題がある。さらに、導電率で検出する場合には、磁場の影響を受け易く、電磁バルブなどの近辺には配置することができないという問題もある。
【０００５】
加えて、管体１０１内を流れる流動性物質が金属流、土流、石流など固体の物である場合には、電極１０３，１０５に流動性物質が衝突することで電極１０３，１０５の損傷を招き、検出不良を招く恐れがある。従って、電極１０３，１０５を管体１０１内に差し込む図９のような装置では、固形の流動性物質の流動状態を判断することは困難となっていた。
【０００６】
本発明は、管体内を流れる流動性物質の種類を問わず、的確かつ容易に流動状態を判断することができると共に、衛生面でも問題のない管内流動判断装置及び管内流動制御装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、通路の外側に周回状に設けられた測定電極及びグランド電極を備え前記通路内の静電容量の変化を検出するための静電容量センサにおいて、前記測定電極及びグランド電極は、相互間に隙間を有して一対設けられると共に、グランド電極が測定電極よりも細く形成され且つ流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、前記通路の断面の周方向で、前記一対の測定電極及びグランド電極が相互間の隙間を持って前記通路の外側を包囲し、該一対の測定電極及びグランド電極間で静電容量を検出することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の静電容量センサであって、前記測定電極及びグランド電極の外側を、シールド材で覆ったことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の静電容量センサであって、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶する基準値記憶手段と、前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断する流動判断手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載の管内流動判断装置であって、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を調整可能な調整手段と、前記流動判断手段の判断結果に基づき前記調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４記載の管内流動制御装置であって、前記通路は、端末に前記流動性物質の物質取出機を備え、前記調整手段は、前記通路の静電容量センサ位置と物質取出機位置との間に備えられた第１開閉バルブ及び該第１開閉バルブ位置と前記静電容量センサ位置との間で前記通路に接続する分岐管に備えられた第２開閉バルブであり、前記制御手段は、前記静電容量の変化が設定値内であるとき前記第１開閉バルブを開とすると共に第２開閉バルブを閉とし、前記静電容量の変化が設定値を上回るとき前記第１開閉バルブを閉とすると共に第２開閉バルブを開とするように制御することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明では、通路の外側に周回状に設けられた測定電極及びグランド電極を備え前記通路内の静電容量の変化を検出するための静電容量センサにおいて、前記測定電極及びグランド電極は、隙間を有して一対設けられると共に、グランド電極が測定電極よりも細く形成され、且つ流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、前記通路の断面の周方向で、前記一対の測定電極及びグランド電極が相互間の隙間を持って前記通路の外側を包囲し、該一対の測定電極及びグランド電極間で静電容量を検出するため、通路内の静電容量を的確に検出することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、請求項１記載の発明の効果に加え、前記測定電極及びグランド電極の外側を、シールド材で覆ったため、より的確な検出を行うことができる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の効果に加え、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶する基準値記憶手段と、前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断する流動判断手段とを設けたため、基準値記憶手段では、通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶することができる。流動判断手段では、前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して、前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断することができる。
従って、通路内の流動状態の、例えば正常、異常や流動性物質の種類の変化等を的確に判断することができる。また、通路内を流れる流動性物質の流動状態を非接触で判断することができ、流動性物質が飲食物であっても衛生状態を確保することができる。さらに、通路内を流れる流動性物質の流動状態を静電容量又はその変化によって判断することができるため、電圧変化が大きく検出値の積分を不要とし、演算量を少なくすることができる。流動状態を静電容量の変化で判断するため、磁場の影響を受けにくくすることができる。流動性物質が金属流、土流、石流などの固形物質であっても、電極が流動性物質に衝突することがなく、固形の流動性物質の流動状態を的確かつ迅速に判断することができる。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項３の発明の効果に加え、流動状態の判断結果に基づき、制御手段が調整手段を制御し、通路内を流れる流動性物質の流動状態を的確かつ容易に制御することができる。
【００１９】
請求項５の発明では、請求項４の発明の効果に加え、前記制御手段の制御により、前記検出された静電容量の変化が基準の静電容量の変化値内であるとき前記第１開閉バルブを開とすると共に第２開閉バルブを閉とし、前記検出された静電容量の変化が基準の静電容量の変化値を上回るとき前記第１開閉バルブを閉とすると共に第２開閉バルブを開とすることができる。
【００２０】
従って、通路内を流れる流動性物質の流動状態が正常、或いは流動性物質の種類の変化がなく、検出される静電容量の変化が基準の静電容量の変化値内であるときは、通路から物質取出機へ流動性物質を流し該物質取出機から正常な流動状態の流動性物質、或いは種類に変化のない流動性物質を的確に取り出すことができる。また、通路内を流れる流動性物質の流動状態が異常，或いは流動性物質の種類が変化して検出される静電容量の変化が基準の静電容量の変化値を上回るときは、通路から物質取出機への流動性物質の流れを停止させ、異常な流動状態の流動性物質、或いは種類の異なる流動性物質を分岐管側へ的確に流すことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る管内流動制御装置の全体概略図である。図１のように、管体１は、本実施形態において流動性物質として、例えばビールを内部側の通路に流し配送する構成となっている。
【００２２】
前記管体１の一端にはビールタンク３が接続され、同他端の端末には物質取出機としてビール取出機５が接続されている。管体１のビール取出機５側には、調整手段である第１開閉バルブとして第１電磁開閉バルブ７が介設され、管体１の後述する静電容量センサ位置と物質取出機位置との間に第１開閉バルブが備えられた構成となっている。第１電磁開閉バルブ７によって、管体１内の通路を流れる流動性物質としてのビールの流動状態を制御可能となっている。すなわち、第１電磁開閉バルブ７を開けると、管体１からビール取出機５にビールが送られ、第１電磁開閉バルブ７が閉じられると、ビール取出機５へのビールの配送が停止される。
【００２３】
前記管体１には、第１電磁開閉バルブ７の上流側において分岐管としてのドレン管９が接続され、第１開閉バルブ７位置と後述する静電容量センサ位置との間で接続された構成となっている。ドレン管９の端末には、ドレンタンク１１が設けられている。ドレン管９には調整手段である第２開閉手段として第２電磁開閉バルブ１３が介設され、ドレン管９に備えられた構成となっている。
【００２４】
後述する制御により前記第１電磁開閉バルブ７が閉じているときに第２電磁開閉バルブ１３が開けられると、管体１内の通路からドレンタンク１１にビール（主に泡）が排出され、第１電磁開閉バルブ７が開けられ第２電磁開閉バルブ１３が閉じられると、管体１からドレンタンク１１へのビールの泡の排出は停止される。
【００２５】
前記管体１には、その外側に静電容量センサとしてのセンサユニット１５が嵌合して設けられている。センサユニット１５により、管体１内通路の静電容量の変化を検出することができる。前記センサユニット１５は、例えば図２〜図４のようになっている。
【００２６】
図２は前記センサユニット１５及びその周辺を示す拡大断面図である。図３は図２のＳＡ−ＳＡ矢視における拡大断面図である。図４は図２の一部をさらに拡大して示す要部拡大断面図である。これら図２〜図４のように、前記センサユニット１５は、通路を形成する管体の外側に、絶縁材１７を介して電極１９が周回状に巻き付けられたものである。
【００２７】
前記絶縁材１７は、本実施形態において、例えば塩化ビニル製のパイプで形成されている。絶縁材１７は管体１の外周面に密に嵌合している。この嵌合は、接着剤などで固定することもできる。このように、例えば塩化ビニル製のパイプの絶縁材１７を用いることで、センサユニット１５を管体１に対しアッセンブリとして一体に取り扱うことができ、管体１への取り付けも容易に行うことができる。管体１は本実施形態において、センサユニット１５に対応する部分において塩化ビニルなどの絶縁性樹脂によって形成されている。管体１は、その全体を絶縁性樹脂によって形成することもできる。
【００２８】
前記電極１９は銅泊などの導電性金属箔製であり、その具体的構成は後述する。電極１９の外側には、絶縁材２１を介してシールド材２３が設けられている。絶縁材２１は、本実施形態において塩化ビニル製のパイプで形成されている。絶縁材２１は、電極１９の外側を密に覆っている。尚、前記絶縁材２１は樹脂モールドによって構成することもできる。また、内側の絶縁材１７も場合によっては樹脂モールドによって形成することができる。
【００２９】
前記シールド材２３は、本実施形態においてアルミパイプによって形成されている。シールド材２３は、絶縁材２１の外面に密に嵌合している。シールド材２３の両端部には端部シールド材２５ａ，２５ｂが固着されている。端部シールド材２５ａ，２５ｂは、本実施形態によってアルミニウムによって形成されている。
【００３０】
前記一方の端部シールド材２５ａには、貫通孔２７が設けられ、前記電極１９の配線２９が外部に引き出されている。端部シールド材２５ａと配線２９との間は、例えば樹脂モールド３１が施されている。配線２９の端部には、接続用のコネクタ３１が設けられている。
【００３１】
前記電極１９の具体的構成は図５のようになっている。図５においては、塩化ビニル製パイプの絶縁材１７に電極１９を螺旋状に巻き付けた状態を一点鎖線で示し、電極１９の展開状態を実線で示している。図５のように、電極１９は測定電極３３と、グランド電極３５とからなっている。両電極３３，３５ともに銅箔により展開状態で略平行四辺形帯状に形成されている。両電極３３，３５の短辺の長さ（図５の実線図示の右端又は左端の上下方向の長さ）は、両電極３３，３５間の後述する隙間３７を加えて、絶縁材１７の外周長さとほぼ一致している。
【００３２】
前記グランド電極３５は測定電極３３よりも細く形成されている。測定電極３３、グランド電極３５は絶縁材１７の外周面に一点鎖線図示のように流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、接着などにより固定されている。巻き付け回数は、本実施形態において絶縁材１７の外周面をほぼ３周する程度である。但し、電極３３，３５により管体１の全周に渡って静電容量の変化が検出できる限り、巻き付け回数は任意に選択できるものである。絶縁材１７に巻き付けた両電極３３，３５の間には、隙間３７が設けられている。
【００３３】
前記両電極３３，３５は、図５の絶縁材１７に巻き付け状態において両者が交互に配置された構成となっている。この巻き付け状態において、隣接する測定電極３３相互は、短絡点ＡＢ間において短絡接続されている。前記グランド電極３５は、巻き付け状態において短絡点ＣＤ間において短絡接続されている。電極１９の図５の巻き付け状態において、短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置は、便宜的に同一面側に同時に示しているが、実際の短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置は展開状態の位置で示される箇所にある。
【００３４】
このような構成によって、例えば図６の電極１９Ａと同様な構成の電極配置となっている。すなわち図５の電極１９は、図６のような電極１９Ａにおける点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１に前記短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが位置的に対応し、電極１９では略平行四辺形帯状の電極３３，３５及び前記短絡点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでの短絡接続とにより絶縁材１７の外面に螺旋状に巻き付けることができるようにしたものである。
【００３５】
尚、電極１９に代え、図６の電極１９Ａの構成にすることも勿論可能である。図６では、電極１９Ａが測定電極３３Ａとグランド電極３５Ａとを絶縁材１７の外面全周に周回状に巻き付けるものである。図５と図６の電極１９，１９Ａの相違は、図５の電極１９のように絶縁材１７の外面に螺旋状に巻き付ける場合には管体１内通路のビール等の流動物質の流れによる静電容量の変化をより的確かつ容易に検出することができることにある。
【００３６】
図７は、管内流動判断装置を含めた管内流動制御装置の概略ブロック図を示している。センサユニット１５、発振回路３９、周波数電圧変換回路４１、Ａ／Ｄ変換回路４３、ＭＰＵ４５は、管内流動判断装置４７を構成している。この管内流動判断装置４７に駆動回路４９、制御バルブ５１を加えて管内流動制御装置５３を構成している。この場合、制御バルブ５１は、図１の第１，第２電磁開閉バルブ７，１３で構成されている。ＭＰＵ４５は、開閉手段としての制御バルブ５１を制御する制御手段を構成している。
【００３７】
前記ＭＰＵ４５には、流動性物質が通路を流れるときの管体１内通路の基準の静電容量の変化が予め記憶されている。この基準の静電容量の変化は、管体１内通路を流れる流動性物質の流動状態の、例えば正常、異常を判断するためのものである。本実施形態においては、図１の管体１内通路を流れるビールが液状態（正常）であるときと泡状態（異常）であるときとの静電容量の変化を基準の静電容量の変化として記憶している。従って、ＭＰＵ４５は、本実施形態において基準値記憶手段を構成している。基準の静電容量の変化値は、ビール取出機５側へ流したい泡の量などにより任意に調整することができる。またＭＰＵ４５は、検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して、管体１内の通路を流れるビールの流動状態を判断する。従って本実施形態において、ＭＰＵ４５は流動判断手段を構成している。
【００３８】
前記センサユニット１５が静電容量の変化を検出すると、発振回路３９から静電容量の変化に対応した周波数変化として周波数電圧変換回路４１に入力される。周波数電圧変換回路４１では、入力された周波数変化を電圧変化に変換し、Ａ／Ｄ変換回路４３に入力する。Ａ／Ｄ変換回路４３では、入力された電圧変化をディジタル信号の２進数数値に置き換え、ＭＰＵ４５へ入力する。ＭＰＵ４５では、検出により入力された静電容量の変化と設定された基準の静電容量の変化とが比較される。
【００３９】
前記ＭＰＵ４５は、前記比較結果によって通路を流れるビールの流動状態が液状態であるか泡状態であるかを判断し、駆動回路４９に出力する。駆動回路４９は、ＭＰＵ４５からの出力によって制御バルブ５１を制御する。
【００４０】
そして、図１のように、ビールタンク３から管体１内をビールが流動し、ビール取出機５まで配送されるとき、センサユニット１５において管体１内通路の静電容量の変化が検出される。この検出により、管体１内を液状のビールが流動している間は、静電容量の変化が殆どないか設定値より小さいため、ＭＰＵ４５から駆動回路４９を介し、第１，第２電磁開閉バルブ７，１３に信号が送られ、第１電磁開閉バルブ７は開、第２電磁開閉バルブ１３は閉とされ、液状態のビールがビール取出機５へ配送されることになる。
【００４１】
前記管体１内通路を流れるビールの状態が泡状態になると、センサユニット１５において大きな静電容量の変化が検出される。この検出結果がＭＰＵ４５において比較された結果により、駆動回路４９を介し制御バルブ５１へ信号が出力されると、第１電磁開閉バルブ７が閉、第２電磁開閉バルブ１３が開となる。
【００４２】
この結果、管体１内通路を流れる泡状態のビールは、ドレン管９を介してドレンタンク１１へ廃棄される。このような制御によって、ビール取出機５からは泡の少ない液状のビールを常時確実に取り出すことができる。尚、ＭＰＵ４５における基準の静電容量の変化の設定によって、ビール取出機５から取り出す液状のビールに混在する泡の量を調整することなども可能である。
【００４３】
また、管体１内通路を流動するビールの流動状態を非接触で検出することができるため、電極の腐蝕なども起こることはなく、管体１内を流動するビールの衛生状態を高度に保つことができる。静電容量の変化は大きな電圧変化をもたらすため、検出結果を積分する必要はなく、演算量が少なく迅速かつ的確な制御を行うことができ、また装置も小型化することができる。
【００４４】
さらに流動状態を静電容量の変化で検出するため、磁場の影響を受けにくく、例えば第１電磁開閉バルブ７に近接した位置にセンサユニット１５を設けることも可能であり、設計自由度を広げることができる。
【００４５】
図８は、管内流動制御装置の変形例を示している。なお、図８において、図７と対応する構成部分には同符号を付して説明する。図８の管内流動制御装置５３Ａでは、前記Ａ／Ｄ変換回路４３及びＭＰＵ４５に代えて、電圧比較回路５５、基準電圧発生回路５７を設けている。
【００４６】
そして、センサユニット１５、発振回路３９、周波数電圧変換回路４１、電圧比較回路５５、基準電圧発生回路５７が管内流動判断装置４７Ａを構成している。
【００４７】
基準電圧発生回路５７では、電圧比較回路５５において比較すべき基準電圧を発生するもので、設定すべき基準の静電容量の変化に対応した基準電圧が発生される。従って、基準電圧発生回路５７は、本実施形態において基準値記憶手段を構成している。
【００４８】
前記基準電圧発生回路５７で発生した基準電圧が電圧比較回路５５へ送られ、検出された静電容量の変化に応じた電圧変化と比較され、比較結果に応じて駆動回路４９を介し制御バルブ５１に信号が出力される。従って、電圧比較回路５５は、本実施形態において流動判断手段、及び制御手段を構成している。
【００４９】
この図８の実施形態においても、静電容量の変化がないか少ないときは、第１電磁開閉バルブ７が開、第２電磁開閉バルブ１３が閉となり、静電容量の変化が設定値を上回ると、第１電磁開閉バルブ７が閉、第２電磁開閉バルブ１３が開となる。このため、図８の回路構成によっても、管体１内を流れるビールの状態が液状態であるときはビール取出機５へ確実に送られ、泡状態であるときはドレンタンク１１へ的確に廃棄することができる。
【００５０】
尚、上記実施形態では、分岐管としてのドレン管９をセンサユニット１５と第１電磁開閉バルブ７との間に接続したが、第１電磁開閉バルブ７を３方弁とし、該３方弁にドレン管９を接続し、制御手段による電気的な切り替え制御で３方弁をの切り替え、管体１から、ビール取出機５側への流れとドレンタンク１１側への流れとに切り替える構成にすることもできる。
【００５１】
上記実施形態では、直線状の管体１にセンサユニット１５を嵌合させるようにしたが、絶縁材１７，２１、シールド材２３等を軟質なものとすれことなどにより、管体１にコーナー部があっても容易に嵌合させることができ、またコーナー部に取り付けることも可能である。かかる場合、電極１９のように螺旋状に巻き付けられていると、管体１のコーナー部に沿って電極１９を的確に配置することができる。
【００５２】
電極１９，１９Ａは、塩化ビニル製のパイプなどで形成された管体１に直接巻き付け、内側の絶縁材１７を省略することもできる。
【００５３】
上記実施形態では、流動性物質をビールとして適用しているが、その他の流動性物質に適用することも可能である。例えば液体では水、オイルなど、気体では空気、二酸化炭素など、固体では金属流、土流、石流、豆類などの流動状態を判断し、所定の仕分け制御等を行わせることができる。
【００５４】
例えば食品タンクを、水洗浄、湯洗浄、殺菌剤洗浄などの順で洗浄する場合に、これらを配送する管体内に水、湯、殺菌剤等が流れるときの静電容量の変化を予め基準値として記憶させておき、センサユニットで作業中の管体内の静電容量の変化を検出して基準値と比較することにより、現在タンクを水、湯、殺菌剤のいずれで洗浄しているのかを的確に判断することも可能である。すなわち、流動性物質の流動状態には、流動性物質の種類の変化も含まれる。
【００５５】
また、１本の管体に複数の分岐管を接続し、静電容量の変化により流動性物質の種類を検出し、管体から各分岐管に種類の異なる流動性物質を的確に分岐して流す構成にすることもできる。
【００５６】
静電容量の比較判断は、その変化値の比較判断に限らず静電容量そのものの比較判断も均等の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る管内流動制御装置の概略構成図である。
【図２】一実施形態に係り、センサユニット及びその周辺を示す断面図である。
【図３】一実施形態に係り、図２のＳＡ−ＳＡ矢視における拡大断面図である。
【図４】一実施形態に係り、センサユニットの要部拡大断面図である。
【図５】一実施形態に係り、電極の巻き付け状態の説明図である。
【図６】一実施形態に係り、図５の電極に対応する電極を展開状態で示す説明図である。
【図７】一実施形態に係り、管内流動制御装置の概略ブロック図である。
【図８】変形例の実施形態に係る管内流動制御装置の概略ブロック図である。
【図９】従来例に係る管内流動判断装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１ 管体
７ 第１電磁開閉バルブ（開閉手段）
１３ 第２電磁開閉バルブ（開閉手段）
１５ センサユニット（静電容量センサ）
１７，２１ 絶縁材
２３ シールド材
２５Ａ，２５Ｂ 端部シールド材（シールド材）
３３，３３Ａ 測定電極
３５，３５Ａ グランド電極
４５ ＭＰＵ（基準値記憶手段、流動判断手段、制御手段）
４７ 管内流動判断装置
４７Ａ 管内流動判断装置
５３，５３Ａ 管内流動制御装置
５５ 電圧比較回路（流動判断手段、制御手段）
５７ 基準電圧発生回路（基準値記憶手段）
Claims (5)
- 通路の外側に周回状に設けられた測定電極及びグランド電極を備え前記通路内の静電容量の変化を検出するための静電容量センサにおいて、
前記測定電極及びグランド電極は、相互間に隙間を有して一対設けられると共に、グランド電極が測定電極よりも細く形成され且つ流動方向に沿って螺旋状に巻き付けられ、
前記通路の断面の周方向で、前記一対の測定電極及びグランド電極が相互間の隙間を持って前記通路の外側を包囲し、該一対の測定電極及びグランド電極間で静電容量を検出することを特徴とする静電容量センサ。 - 請求項１記載の静電容量センサであって、
前記測定電極及びグランド電極の外側を、シールド材で覆ったことを特徴とする静電容量センサ。 - 請求項１又は２記載の静電容量センサであって、
前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断するために該通路内の基準の静電容量の変化を予め記憶する基準値記憶手段と、
前記検出した静電容量の変化と記憶した静電容量の変化とを比較して前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を判断する流動判断手段とを設けたことを特徴とする管内流動判断装置。 - 請求項３記載の管内流動判断装置であって、
前記通路内を流れる流動性物質の流動状態を調整可能な調整手段と、
前記流動判断手段の判断結果に基づき前記調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする管内流動制御装置。 - 請求項４記載の管内流動制御装置であって、
前記通路は、端末に前記流動性物質の物質取出機を備え、
前記調整手段は、前記通路の静電容量センサ位置と物質取出機位置との間に備えられた第１開閉バルブ及び該第１開閉バルブ位置と前記静電容量センサ位置との間で前記通路に接続する分岐管に備えられた第２開閉バルブであり、
前記制御手段は、前記静電容量の変化が設定値内であるとき前記第１開閉バルブを開とすると共に第２開閉バルブを閉とし、前記静電容量の変化が設定値を上回るとき前記第１開閉バルブを閉とすると共に第２開閉バルブを開とするように制御することを特徴とする管内流動制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050747A JP3589449B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 静電容量センサ、管内流動判断装置、管内流動制御装置 |
| KR10-2001-0028596A KR100511148B1 (ko) | 2001-02-26 | 2001-05-24 | 관내 유동 판단 장치 및 관내 유동 제어 시스템 |
| TW090111137A TW535183B (en) | 2001-02-26 | 2001-05-25 | Piping fluid judgment device and piping fluid control system |
| US09/870,355 US6545488B2 (en) | 2001-02-26 | 2001-05-30 | Piping fluid decision device and piping fluid control system |
| CNB011186534A CN1165760C (zh) | 2001-02-26 | 2001-06-07 | 管道流体判断装置和管道流体控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001050747A JP3589449B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 静電容量センサ、管内流動判断装置、管内流動制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002087428A Division JP2002340837A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 静電容量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250709A JP2002250709A (ja) | 2002-09-06 |
| JP3589449B2 true JP3589449B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=18911659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001050747A Expired - Fee Related JP3589449B2 (ja) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | 静電容量センサ、管内流動判断装置、管内流動制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6545488B2 (ja) |
| JP (1) | JP3589449B2 (ja) |
| KR (1) | KR100511148B1 (ja) |
| CN (1) | CN1165760C (ja) |
| TW (1) | TW535183B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6274597B1 (en) * | 1998-06-01 | 2001-08-14 | Mount Sinai School Of Medicine Of New York University | Method of enhancing lysosomal α-Galactosidase A |
| US6965243B2 (en) * | 2003-03-21 | 2005-11-15 | Junichi Yamagishi | Capacitance sensor |
| US6885306B2 (en) | 2003-08-20 | 2005-04-26 | Ecolab Inc. | Capacitive sensing monitor and method therefore |
| US7940165B1 (en) * | 2006-08-21 | 2011-05-10 | Nmhg Oregon, Llc | Low fuel warning systems for a motorized vehicle |
| US9000905B2 (en) * | 2006-08-21 | 2015-04-07 | Nmhg Oregon, Llc | Auxiliary fuel tank |
| CN101050701B (zh) * | 2006-11-16 | 2011-04-13 | 杨敏 | 非介入式电容油介质传感器 |
| US8222908B2 (en) * | 2010-02-16 | 2012-07-17 | Stratasys, Inc. | Capacitive detector for use in extrusion-based digital manufacturing systems |
| US9987406B2 (en) * | 2011-02-08 | 2018-06-05 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Magnetic sensors and related systems and methods |
| DE102015011755A1 (de) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Grohe Ag | Messfühler für eine Sanitäreinrichtung |
| GB201608280D0 (en) * | 2016-05-11 | 2016-06-22 | Heineken Uk Ltd | Connector |
| JP6647154B2 (ja) * | 2016-06-23 | 2020-02-14 | ニチコン株式会社 | 交流電源システム |
| CN107643422A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-01-30 | 深圳市希顿科技有限公司 | 一种流体流动监测的装置及其方法 |
| DE102017223853A1 (de) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Bestimmen einer Qulitätseigenschaft einer Betriebsflüssigkeit in einem Betriebsflüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug und Betriebsflüssigkeitsbehälter zum Durchführen des Verfahrens |
| NL2021069B1 (en) | 2018-06-06 | 2019-12-11 | Heineken Supply Chain Bv | Flow detection circuit |
| JP7294875B2 (ja) * | 2019-05-10 | 2023-06-20 | アズビル株式会社 | 容量式電磁流量計 |
| CN110763599B (zh) * | 2019-11-04 | 2022-05-06 | 中国石油大学(华东) | 一种测试泡沫流体性能和消泡分离效果的实验装置及方法 |
| NL2024388B1 (en) | 2019-12-05 | 2021-08-31 | Heineken Supply Chain Bv | Flow detection circuit |
| TWI744760B (zh) | 2019-12-30 | 2021-11-01 | 財團法人工業技術研究院 | 靜電感測系統與靜電感測組件 |
| CN112462433A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-09 | 追创科技(苏州)有限公司 | 介质检测设备、方法、存储介质及清洗设备 |
| CN115493972A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-20 | 东莞市鸿馥生物科技有限公司 | 一种烟油动力粘度检测装置及检测方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770020A (en) * | 1971-05-13 | 1973-11-06 | Tokyo Keiki Kk | Interface detector |
| DE2239359A1 (de) * | 1972-08-10 | 1974-02-21 | Bosch Gmbh Robert | Schaltanordnung mit einem kapazitiven detektor |
| US4487057A (en) * | 1980-09-16 | 1984-12-11 | Raychem Corporation | Continuous sense and locate device |
| DE3433148A1 (de) * | 1984-09-10 | 1986-03-20 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Anordnung zur erfassung raeumlicher inhomogenitaeten in einem dielektrikum |
| US4751842A (en) * | 1987-01-05 | 1988-06-21 | Texaco Inc. | Means and method for measuring a multi-phase distribution within a flowing petroleum stream |
| US4832503A (en) * | 1987-11-02 | 1989-05-23 | Texaco Inc. | Steam quality monitoring means and method |
| DE3737607A1 (de) * | 1987-11-05 | 1989-05-24 | Hoefelmayr Bio Melktech | Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von messungen an einer schaeumenden fluessigkeit |
| DE3836465A1 (de) * | 1988-10-26 | 1990-05-03 | Lang Apparatebau Gmbh | Verfahren zum ueberwachen und/oder unterscheiden von im brauereibetrieb ueblichen fluessigkeiten |
| JPH02181642A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-16 | Cosmo Petorotetsuku:Kk | 静電容量センサー |
| GB2236394B (en) * | 1989-09-26 | 1994-08-24 | Foxboro Co | Improvements in and relating to electromagnetic flowmeters |
| US5514283A (en) * | 1990-07-11 | 1996-05-07 | Stefanini; Daniel | Arrangement for and method of treating fluid |
| US5208544A (en) * | 1990-09-26 | 1993-05-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Noninvasive dielectric sensor and technique for measuring polymer properties |
| US5311769A (en) * | 1992-03-04 | 1994-05-17 | Hetzel Henry T | Method and apparatus for automatic measurement of evapotranspiration |
| JP3028723B2 (ja) * | 1993-05-20 | 2000-04-04 | 横河電機株式会社 | 超音波式流体振動流量計 |
| JPH10332312A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-18 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 非接触センサ及び静電容量センサ |
| JPH1167033A (ja) | 1997-08-25 | 1999-03-09 | Nippon Dainamatsuto Kk | 静電容量形近接センサー |
| JPH11135369A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
| JP3844879B2 (ja) * | 1998-04-13 | 2006-11-15 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 容量式センサ装置 |
| JP2000249673A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Japan National Oil Corp | 多相流体の成分率測定方法及びそれを利用した成分率計 |
-
2001
- 2001-02-26 JP JP2001050747A patent/JP3589449B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-24 KR KR10-2001-0028596A patent/KR100511148B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-05-25 TW TW090111137A patent/TW535183B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-05-30 US US09/870,355 patent/US6545488B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-07 CN CNB011186534A patent/CN1165760C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002250709A (ja) | 2002-09-06 |
| CN1165760C (zh) | 2004-09-08 |
| TW535183B (en) | 2003-06-01 |
| US6545488B2 (en) | 2003-04-08 |
| CN1372136A (zh) | 2002-10-02 |
| KR20020070049A (ko) | 2002-09-05 |
| KR100511148B1 (ko) | 2005-08-31 |
| US20020118025A1 (en) | 2002-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3589449B2 (ja) | 静電容量センサ、管内流動判断装置、管内流動制御装置 | |
| US7256372B2 (en) | Fluid-heating apparatus, circuit for heating a fluid, and method of operating the same | |
| KR20160100320A (ko) | 물 하이브리드 장치 | |
| US9869475B2 (en) | Heat pump water heater appliance and a method for operating the same | |
| US6547529B2 (en) | Dry tank shutdown system for pumps | |
| KR100748868B1 (ko) | 절연성 유동체의 계측 장치, 순도 제어 장치, 혼합도 제어장치 | |
| CN107941856A (zh) | 用于确定液态介质的电传导率的传导率传感器和方法 | |
| US6965243B2 (en) | Capacitance sensor | |
| EP3692202B1 (en) | Safety device against leaks of liquid for liquid-conducting household appliances | |
| US20200232150A1 (en) | Hydraulic control device for liquid- conducting household appliances and systems | |
| CN107976604A (zh) | 检测漏电的方法、检测漏电的装置和储水器件 | |
| JP2002340837A (ja) | 静電容量センサ | |
| JP2000131008A (ja) | 磁性体の堆積量検知装置 | |
| JP4528448B2 (ja) | 管内に存在する流体の特性を測定する装置 | |
| JP2004257545A (ja) | ドレン水の排出方法および排出装置 | |
| JP3623773B2 (ja) | 流速流向計 | |
| CN209027738U (zh) | 一种漏水检测装置 | |
| CN110501051A (zh) | 阻抗限位传感器 | |
| US5361030A (en) | Leak detector for electro-magnetic induction-type conductivity meter | |
| CN108759102A (zh) | 一种接地结构、电热水器及控制方法 | |
| JP3846404B2 (ja) | オイル劣化検出装置 | |
| JPH08189850A (ja) | ガスメータ | |
| JP2001289695A (ja) | 水位−水温検知用複合センサ | |
| JP3883258B2 (ja) | 管路用氷水割合検出装置 | |
| JP5607986B2 (ja) | 局部洗浄装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040212 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040409 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040524 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040528 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040811 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040816 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100827 Year of fee payment: 6 |
|
| S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316303 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100827 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100827 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| S303 | Written request for registration of pledge or change of pledge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316313 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |