JP5184264B2 - Leak sensor - Google Patents

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Description

本発明は油の漏液を検出する漏液センサに関し、特に空気と水と油の光の屈折率の違い、及び毛細管現象を利用した漏液センサに関する。   The present invention relates to a leak sensor that detects leak of oil, and more particularly to a leak sensor that utilizes the difference in the refractive index of light of air, water, and oil, and capillary action.

モータやベアリング製造等で潤滑油を用いる機械工場や、食品系油等を扱う食品工場などの工場の配管ライン系や排水系では、油の漏液が発生する恐れが有り、油の漏液を監視する必要が有る。また、石油の備蓄タンクや石油精製プラント、電力プラントにおいても油の漏液を監視する必要が有る。その他、河川や湖沼、海からの取水段階、公園やプール等では、水に浮遊する油を監視する必要が有る。このような油の漏液や水に浮遊する油を自動的に検出して報知するために、様々な種類の漏液センサが開発されている。   There is a risk of oil leakage in the piping line system and drainage system of factories such as machinery factories that use lubricating oil in motor and bearing manufacturing, and food factories that handle food-based oil. There is a need to monitor. In addition, it is necessary to monitor oil leakage in oil storage tanks, oil refining plants, and power plants. In addition, it is necessary to monitor oil floating in the water at rivers, lakes, water intake stages, parks and pools. In order to automatically detect and notify such oil leakage or oil floating in water, various types of leakage sensors have been developed.

従来の油の漏液を検出するための漏液センサとして、例えば光ファイバを用いた漏液センサがある。この漏液センサでは、発光部から光ファイバを通過する光を照射し、光ファイバを通過した光を受光部で受光するようにしている。光ファイバのセンシング部に油が付着すると、そこから光が漏れて、受光部での受光量が発光量に比べて減少するため、水に浮遊する油や水面上の油の膜を検出することができる。   As a conventional leak sensor for detecting a leak of oil, for example, there is a leak sensor using an optical fiber. In this liquid leakage sensor, light passing through the optical fiber is emitted from the light emitting portion, and the light passing through the optical fiber is received by the light receiving portion. When oil adheres to the sensing part of the optical fiber, light leaks from it, and the amount of light received at the light receiving part is reduced compared to the amount of light emitted. Can do.

この他に、静電容量によって水面上の油の漏液を検出する漏液センサがある。この漏液センサでは、水に浮くフロートに検知電極を設置し、検知電極に高周波電圧を印加し、検知電極周囲の静電容量の変化を検出する。水面上に油が流入し、検知電極に接すると、電極周囲の静電容量が大きく変化するため、水面上の油を検出することができる。   In addition to this, there is a liquid leakage sensor that detects oil leakage on the water surface by electrostatic capacitance. In this liquid leakage sensor, a detection electrode is installed on a float that floats on water, a high-frequency voltage is applied to the detection electrode, and a change in capacitance around the detection electrode is detected. When oil flows into the water surface and comes into contact with the detection electrode, the capacitance around the electrode changes greatly, so that the oil on the water surface can be detected.

また、水面が波立っている場合や、水が流れている場合でも、水面上の油の膜を検出できるようにした漏液センサとして、レーザ走査式の漏液センサがある。レーザ光の反射率は水に比べて油の方が大きいため、水面にレーザ光を当てて反射光強度の変化を検出することによって、水面上に浮遊する油の膜を検出することができる。更に、この漏液センサでは、レーザ光を走査するようにしているので、水面が波立っている場合や、水が流れている場合でも、水面上の油の膜を検出することができる。   Moreover, there is a laser scanning type leak sensor as a leak sensor that can detect an oil film on the water surface even when the water surface is rippled or when water is flowing. Since the reflectance of laser light is larger in oil than in water, an oil film floating on the water surface can be detected by detecting a change in reflected light intensity by applying laser light to the water surface. Furthermore, since this liquid leakage sensor scans the laser beam, it is possible to detect an oil film on the water surface even when the water surface is rippled or water is flowing.

上述の従来の油の漏液を検出するための漏液センサは全て、高価であるという問題がある。   All the above-described conventional leak sensors for detecting oil leaks are expensive.

また、上述の光ファイバを用いた漏液センサでは、光ファイバのセンシング部に油が付着しないと油の漏液を検出できず、漏液センサをフロートで浮かせる場合にフロートの比重の設定を厳密に行わないといけないという問題がある。   In addition, in the above-described leak sensor using an optical fiber, if the oil does not adhere to the sensing portion of the optical fiber, the leak of the oil cannot be detected, and the specific gravity of the float is strictly set when the leak sensor is floated on the float. There is a problem that must be done.

また、上述の静電容量による漏液センサは、検出する油の層の厚さによっては検出電極を交換する必要があり、油の層の厚さに関係なく油の漏液を検出できる漏液センサが望まれる。   In addition, the above-described leakage sensor based on the electrostatic capacity needs to replace the detection electrode depending on the thickness of the oil layer to be detected, and can detect the oil leakage regardless of the thickness of the oil layer. A sensor is desired.

本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明の目的は、簡単な構造を持った安価な装置で、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の非常に薄い油の膜を含む油の漏液を検出することができると共に、液面が波打っていても油の漏液を検出することのできる漏液センサを提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is an inexpensive apparatus having a simple structure and an oil including a very thin oil film of about 0.2 mm to 0.4 mm. Another object of the present invention is to provide a liquid leakage sensor that can detect oil leakage and can detect oil leakage even when the liquid surface is wavy.

本発明は、発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているプリズム１と、前記プリズム１を透過した光を受光するプリズム２と、前記プリズム２から出射した光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサに関し、本発明の上記目的は、前記プリズム１の面Ａと前記プリズム２の面Ｂは互いに向かい合っており、前記面Ａと前記面Ｂの間の間隙部では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、前記発光器から照射され前記プリズム１に入射した光は、前記面Ａに入射角αで入射するようになっており、前記入射角αと前記プリズム１の屈折率は、前記プリズム１に入射した光が前記面Ａに入射する位置において前記面Ａが空気又は水と接しているとき、前記プリズム１に入射した光が前記面Ａで全反射すると共に、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記プリズム１に入射した光が前記面Ａを透過するように設定し、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過し、前記面Ｂから前記プリズム２に入射して前記プリズム２を出射し、前記受光器は前記プリズム２を出射した光を受光するようになっていると共に、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているときに、前記プリズム１に入射して前記面Ａで全反射した光を前記受光器は受光しないようになっていることによって達成される。   The present invention includes a light emitter that is driven by a light emission driving unit to irradiate light, a prism 1 on which light emitted from the light emitter is incident, and a prism 2 that receives light transmitted through the prism 1. A light receiver for receiving the light emitted from the prism 2, a light receiving processor for determining the presence or absence of oil from the amount of light received by the light receiver, and an alarm unit for issuing an alarm according to the result of the determination The surface of the prism 1 and the surface B of the prism 2 face each other, and the gap between the surface A and the surface B is the gap. When the lower part of the unit is immersed in water, oil or oil-infiltrated water, the level of water, oil or oil-infiltrated water rises by capillary action, and the prism is irradiated from the light emitter. The light incident on 1 is The incident angle α and the refractive index of the prism 1 are such that the surface A is air or water at a position where the light incident on the prism 1 is incident on the surface A. The light incident on the prism 1 is totally reflected by the surface A and the light incident on the prism 1 is transmitted through the surface A when the surface A is in contact with oil at the position. When the surface A is in contact with oil at the position, the light emitted from the light emitter passes through the surface A, enters the prism 2 from the surface B, and enters the prism 2 The light receiver receives the light emitted from the prism 2, and enters the prism 1 when the surface A is in contact with air or water at the position. The light totally reflected by surface A Serial photodetector is achieved by so as not to light.

本発明は、発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているフロート部と、前記フロート部からの光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサに関し、本発明の上記目的は、前記フロート部はプリズム１とプリズム２とを具備し、前記プリズム１と前記プリズム２の高さを一致させるように支持部材で支持されており、前記プリズム１の面Ａと前記プリズム２の面Ｂは互いに向かい合っており、前記面Ａと前記面Ｂの間の間隙部では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、前記発光器から照射された光は前記プリズム１に入射して、前記面Ａに入射角αで入射するようになっており、前記フロート部が水に浮いているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａに入射する位置において、前記面Ａは空気又は水と接し、前記フロート部が油又は油が浸入した水に浮いているとき、前記位置において前記面Ａは油と接するように前記フロート部の比重が設定され、前記入射角αと前記プリズム１の屈折率は、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａで全反射すると共に、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過するように設定し、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過し、前記面Ｂから前記プリズム２に入射して前記プリズム２を出射し、前記受光器は前記プリズム２を出射した光を受光するようになっていると共に、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているときに、前記発光器から照射され前記面Ａで全反射した光を前記受光器は受光しないようになっていることによって達成される。   The present invention includes a light emitter that is driven by a light emission driving unit to irradiate light, a float unit that receives light emitted from the light emitter, and a light receiving unit that receives light from the float unit. The liquid leakage sensor includes a detector, a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by the light receiver, and an alarm unit that issues an alarm according to the result of the determination. The float portion includes a prism 1 and a prism 2, and is supported by a support member so that the heights of the prism 1 and the prism 2 coincide with each other. A surface A of the prism 1 and a surface B of the prism 2 are supported. Are opposed to each other, and in the gap between the surfaces A and B, when the lower part of the gap is immersed in water, oil or oil infiltrated, water, oil or oil enters due to capillary action. Rises in the level of water The light emitted from the light emitter is incident on the prism 1 and is incident on the surface A at an incident angle α. When the float is floating in water, When the light emitted from the light emitter is incident on the surface A, the surface A is in contact with air or water, and when the float is floating in oil or water in which oil has entered, the surface A is in the position. The specific gravity of the float part is set so as to be in contact with oil, and the incident angle α and the refractive index of the prism 1 are irradiated from the light emitter when the surface A is in contact with air or water at the position. When the surface A is totally reflected by the surface A and the surface A is in contact with oil at the position, the light emitted from the light emitter is set to pass through the surface A, and the position A When surface A is in contact with oil The light emitted from the light emitter passes through the surface A, enters the prism 2 from the surface B and exits the prism 2, and the light receiver receives the light emitted from the prism 2. And when the surface A is in contact with air or water at the position, the light receiver does not receive the light emitted from the light emitter and totally reflected by the surface A. Achieved by:

本発明の上記目的は、前記発光器から照射された光を誘導して前記プリズム１に入射させる光ファイバ１と、前記プリズム２を出射した光を誘導して前記受光器に受光させる光ファイバ２とを具備することによって、より効果的に達成される。   The object of the present invention is to guide the light emitted from the light emitter to enter the prism 1, and the optical fiber 2 to guide the light emitted from the prism 2 to be received by the light receiver. This is achieved more effectively.

本発明は、発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているプリズムと、前記プリズムから出射した光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサに関し、本発明の上記目的は、前記プリズムに入射した光が進む前記プリズムの断面が四角形ＡＢＣＤであり、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ｂが９０°で、前記発光器から照射された光は辺ＡＤに入射すると共に、前記光は辺ＡＢに入射角αで入射するようになっており、前記プリズムは辺ＢＣを含む面Ｙに反射鏡を貼着し、前記漏液センサは前記プリズムの前記辺ＡＢを含む面Ｘとの間に間隙部を形成する面を具備した部材を具備し、前記間隙部内では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、前記入射角αと前記プリズムの屈折率は、前記光が前記辺ＡＢに入射する位置において前記面Ｘが空気又は水と接しているとき、前記光は前記面Ｘで全反射し、前記位置において前記面Ｘが油と接しているとき、前記光は前記面Ｘを透過するように設定し、前記位置において前記面Ｘが空気又は水と接しているとき、前記光は前記反射鏡で反射され前記辺ＡＤから前記プリズムを出射して前記受光器に受光されるようになっていると共に、前記位置において前記面Ｘが油と接しているとき、前記光は前記受光器に受光されないようになっていることによって達成される。   The present invention includes a light emitter that is driven by a light emission driving unit to emit light, a prism that receives light emitted from the light emitter, and a light receiver that receives light emitted from the prism. And a liquid leakage sensor comprising a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by the light receiver, and an alarm unit that issues an alarm according to the result of the determination. The section of the prism through which the light incident on the prism travels is a square ABCD. The square ABCD has a ridge B of 90 °, the light emitted from the light emitter enters the side AD, and the light enters the side AB. The prism is incident at an incident angle α, the prism has a reflecting mirror attached to the surface Y including the side BC, and the liquid leakage sensor has a gap portion between the prism and the surface X including the side AB. A part having a surface to form In the gap, when the lower part of the gap is immersed in water, oil or water infiltrated with water, the liquid level of the water in which water, oil or oil has infiltrated rises by capillary action. The incident angle α and the refractive index of the prism are such that when the surface X is in contact with air or water at the position where the light is incident on the side AB, the light is totally reflected by the surface X. The light is set to pass through the surface X when the surface X is in contact with oil at the position, and the light is reflected when the surface X is in contact with air or water at the position. Reflected by a mirror, exits the prism from the side AD, and is received by the light receiver. When the surface X is in contact with oil at the position, the light is received by the light receiver. Achieved by not being It is.

本発明の上記目的は、前記発光器から照射された光を誘導して前記プリズムの前記辺ＡＤに入射させる光ファイバ１と、前記プリズムの前記辺ＡＤを出射した光を誘導して前記受光器に受光させる光ファイバ２とを具備することによって、より効果的に達成される。

本発明は、発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているフロート部と、前記フロート部からの光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサに関し、本発明の上記目的は、前記フロート部は、１つ又は２つのプリズムを具備し、前記プリズムは互いに向き合った２つの面Ａと面Ｂを具備し、前記面Ａと前記面Ｂの間の間隙部では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、前記発光器から照射された光は前記プリズムに入射して前記面Ａに入射角αで入射するようになっており、前記フロート部が水に浮いているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａに入射する位置において、前記面Ａは空気又は水と接し、前記フロート部が油又は油が浸入した水に浮いているとき、前記位置において前記面Ａは油と接するように前記フロート部の比重が設定され、前記入射角αと前記プリズムの屈折率は、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａで全反射すると共に、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過するように設定し、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過し、前記面Ｂに入射して前記プリズムを出射し、前記受光器は前記プリズムを出射した光を受光するようになっていると共に、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているときに、前記発光器から照射され前記面Ａで全反射した光を前記受光器は受光しないようになっていることによって達成される。 The object of the present invention is to guide the light emitted from the light emitter and enter the side AD of the prism, and guide the light emitted from the side AD of the prism to receive the light receiver. This is achieved more effectively by including the optical fiber 2 for receiving light.

The present invention includes a light emitter that is driven by a light emission driving unit to irradiate light, a float unit that receives light emitted from the light emitter, and a light receiving unit that receives light from the float unit. The liquid leakage sensor includes a detector, a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by the light receiver, and an alarm unit that issues an alarm according to the result of the determination. The float portion includes one or two prisms, and the prism includes two surfaces A and B facing each other, and a gap between the surface A and the surface B includes a gap of the gap portion. When the lower part is immersed in water, oil or water infiltrated with oil, the liquid level of water, oil or oil infiltrated by capillarity rises, and the light emitted from the light emitter is Incident on the prism and incident on the surface A at an incident angle α When the float is floating in water, the surface A is in contact with air or water at a position where the light emitted from the light emitter is incident on the surface A, and the float is The specific gravity of the float part is set so that the surface A is in contact with the oil at the position when the oil floats in the oil or the water into which the oil has entered, and the incident angle α and the refractive index of the prism are When the surface A is in contact with air or water, the light emitted from the light emitter is totally reflected by the surface A, and when the surface A is in contact with oil at the position, the light is emitted from the light emitter. When the surface A is in contact with oil at the position, the light emitted from the light emitter is transmitted through the surface A and is incident on the surface B. The prism to emit the light Is configured to receive light emitted from the prism, and when the surface A is in contact with air or water at the position, the light emitted from the light emitter and totally reflected by the surface A is This is achieved by the fact that the light receiver does not receive light.

また、本発明は、発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているプリズムと、前記プリズムから出射した光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサに関し、本発明の上記目的は、前記プリズムに入射した光が進む前記プリズムの断面が四角形ＡＢＣＤであり、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ｂが９０°で、前記発光器から照射された光は辺ＡＤに入射すると共に、前記光は辺ＡＢに入射角αで入射するようになっており、前記プリズムは辺ＢＣを含む面Ｙに反射鏡を貼着し、前記漏液センサは前記プリズムの前記辺ＡＢを含む面Ｘとの間に間隙部を形成する面を具備した部材を具備し、前記間隙部内では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、前記入射角αと前記プリズムの屈折率は、前記光が前記辺ＡＢに入射する位置において前記面Ｘが空気又は水と接しているとき、前記光は前記面Ｘで全反射し、前記位置において前記面Ｘが油と接しているとき、前記光は前記面Ｘを透過するように設定し、前記位置において前記面Ｘが空気又は水と接しているとき、前記光は前記反射鏡で反射され前記辺ＡＤから前記プリズムを出射して前記受光器に受光されるようになっていると共に、前記位置において前記面Ｘが油と接しているとき、前記光は前記受光器に受光されないようになっていることによって達成される。   In addition, the present invention provides a light emitter that is driven by a light emission driving unit and emits light, a prism that receives light emitted from the light emitter, and light that is emitted from the prism. The above-mentioned object of the present invention relates to a leak sensor including a light receiver, a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by the light receiver, and an alarm unit that issues an alarm according to the determination result. The cross section of the prism through which the light incident on the prism travels is a square ABCD, the square ABCD has a ∠B of 90 °, the light emitted from the light emitter enters the side AD, and the light The prism is incident at an incident angle α, the prism has a reflecting mirror attached to the surface Y including the side BC, and the liquid leakage sensor is disposed between the prism and the surface X including the side AB. Has a surface to form a gap In the gap, when the lower part of the gap is immersed in water in which water, oil, or oil has entered, the liquid level of water in which water, oil, or oil has entered is increased by capillary action. The incident angle α and the refractive index of the prism are such that when the surface X is in contact with air or water at a position where the light is incident on the side AB, the light is totally reflected by the surface X. When the surface X is in contact with oil at the position, the light is set to pass through the surface X. When the surface X is in contact with air or water at the position, the light is The light is reflected by a reflecting mirror, exits the prism from the side AD, and is received by the light receiver. When the surface X is in contact with oil at the position, the light is transmitted to the light receiver. By not receiving light. It is achieved.

本発明に係る漏液センサによれば、空気と水と油の光の屈折率の違い、及び毛細管現象による水や油の液面の上昇を利用して油の漏液を検出するようにしているので、簡単な構造を持った安価な装置で、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の非常に薄い油の膜を含む油の漏液を検出することができると共に、液面が波打っていても油の漏液を検出することができる。そのため、油流出の環境汚染から見ても、早期の対応が可能になる。   According to the liquid leakage sensor according to the present invention, the oil leakage is detected by utilizing the difference in the refractive index of light between air, water and oil, and the rise in the liquid level of water or oil due to capillary action. Therefore, it is possible to detect an oil leak including a very thin oil film of about 0.2 mm to 0.4 mm with an inexpensive device having a simple structure, and the liquid surface is wavy. Can also detect oil leakage. Therefore, it is possible to take an early response from the viewpoint of environmental pollution caused by oil spills.

本発明に係る漏液センサでは、プリズムに間隙部を設けて、プリズムの下部を水、油又は油の浸入した水に浸けた場合に、水、油又は油の浸入した水が間隙部で毛細管現象を起こし、水、油又は油の浸入した水の液面が上昇するようにする。そして、プリズムに光を照射し、その光が間隙部に入射角αで入射するようにし、入射角α及びプリズムの屈折率を、光が間隙部に入射する位置において、プリズムが空気又は水と接している場合には光が全反射し、プリズムが油と接している場合には光が間隙部を透過するように設定する。従って、間隙部を透過する光を検出することによって、油の漏液を検出することができる。また、本発明に係る漏液センサでは、毛細管現象を利用しているので、薄い油の膜でも検出することができるようになっている。   In the liquid leakage sensor according to the present invention, when a gap is provided in the prism and the lower part of the prism is immersed in water, oil, or water infiltrated with oil, water, oil, or water infiltrated with water enters the capillary at the gap. Causes the phenomenon so that the level of water, oil or water infiltrated with oil rises. Then, the light is irradiated to the prism so that the light is incident on the gap at an incident angle α, and the incident angle α and the refractive index of the prism are set at the position where the light is incident on the gap. The light is totally reflected when in contact, and the light is transmitted through the gap when the prism is in contact with oil. Therefore, oil leakage can be detected by detecting light transmitted through the gap. Further, since the liquid leakage sensor according to the present invention utilizes the capillary phenomenon, it can be detected even with a thin oil film.

本発明に係る漏液センサでは、毛細管現象による水や油の液面の上昇を利用する。毛細管現象は、細い管状の物体の内側で液体が上昇（場合によっては下降）する現象であり、液体の表面張力、壁面のぬれ易さ、液体の密度によって液面の上昇する高さが決まる。ここで、毛細管現象によって水や油の液面が上昇する高さを測定した実験結果を示す。   In the liquid leakage sensor according to the present invention, an increase in the level of water or oil due to capillary action is used. Capillary phenomenon is a phenomenon in which a liquid rises (sometimes falls) inside a thin tubular object, and the height at which the liquid level rises is determined by the surface tension of the liquid, the ease of wetting of the wall surface, and the density of the liquid. Here, the experimental result which measured the height which the liquid level of water or oil rises by capillary action is shown.

図１に示されるように、半径ｒのアクリル製の円筒４０を水や各種の油の液体２３に入れる。毛細管現象によって、アクリル製の円筒４０の外側の液面２３Ａに対して、アクリル製の円筒４０内での液面２３Ｂは高さｈだけ上昇する。この液面の上昇する高さｈを、円筒４０の半径ｒが１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍの場合について測定した。測定結果は表１のようになる。表１で示されるそれぞれの液体及びアクリル製の円筒４０の半径ｒに対する、液面の上昇する高さｈの単位は、ｍｍである。   As shown in FIG. 1, an acrylic cylinder 40 having a radius r is put in water or various oil liquids 23. Due to the capillary phenomenon, the liquid level 23B in the acrylic cylinder 40 rises by a height h with respect to the liquid level 23A outside the acrylic cylinder 40. The rising height h of the liquid level was measured when the radius r of the cylinder 40 was 1 mm, 2 mm, and 3 mm. The measurement results are as shown in Table 1. The unit of the height h at which the liquid level rises with respect to the radius r of each liquid and acrylic cylinder 40 shown in Table 1 is mm.

Figure 0005184264
表１から実験を行った全ての水又は油の液体２３について、アクリル製の円筒４０内での液面２３Ｂがアクリル製の円筒４０の外側の液面２３Ａよりも高くなっており、毛細管現象が起こっていることが分かる。液面の上昇する高さｈは、水又は各種の油の全ての液体に対してアクリル製の円筒４０の半径ｒが小さいほど大きくなっており、全ての油は水に比べて液面の上昇する高さｈが大きくなっている。
Figure 0005184264
 For all the water or oil liquids 23 tested from Table 1, the liquid level 23B in the acrylic cylinder 40 is higher than the liquid level 23A outside the acrylic cylinder 40, and the capillary phenomenon is You can see what is happening. The height h at which the liquid level rises increases as the radius r of the acrylic cylinder 40 decreases with respect to all liquids of water or various oils, and all oils rise in liquid level compared to water. The height h to be increased.

次に図２に示されるように、板４１の上に水又は各種の油の液滴２４を作成し、液滴２４の接触角θを測定する。固体の上に形成される液滴の接触角θは、下記数１の関係を満たす。
（数１）
γＳ＝γＬ・ｃｏｓθ−γＳＬ
数１において、γＳは固体の表面張力、γＬは液体（液滴）の表面張力、γＳＬは固体と液体の界面張力である。接触角θは液体の固体へのぬれを表す指標として用いられ、接触角θが小さいと液体は固体にぬれ易く、接触角θが大きいと液体は固体にぬれにくいと評価される。実験では板４１の材質として透明で油等に強いものを選び、アクリル、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）（フッ素樹脂）、ポリエチレンの板４１について、液滴２４の接触角θを測定する。また、実験ではθ／２法によって接触角θを求める。θ／２法では図２に示されるように、液滴の直径ｄと、液滴の高さｈを測定し、液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の固体表面に対する角度θ１を求める。微小液滴形状は円の一部と仮定できるため、幾何学の定理よりθ＝２θ１が成り立つ。表２は、板４１上に作成した水又は各種の油の液滴２４の、直径ｄと、高さｈと、θ／２法によって求めた接触角θを示しており、表２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ板４１がアクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの場合を示している。 Next, as shown in FIG. 2, water or various oil droplets 24 are formed on the plate 41, and the contact angle θ of the droplets 24 is measured. The contact angle θ of the droplet formed on the solid satisfies the relationship of the following formula 1.
(Equation 1)
γ S = γ L · cos θ−γ SL
In Equation 1, γ S is the surface tension of the solid, γ L is the surface tension of the liquid (droplet), and γ SL is the interfacial tension between the solid and the liquid. The contact angle θ is used as an index representing the wetness of the liquid to the solid. When the contact angle θ is small, the liquid is easily wetted by the solid, and when the contact angle θ is large, the liquid is evaluated to be difficult to wet the solid. In the experiment, a material that is transparent and resistant to oil or the like is selected as the material of the plate 41, and the contact angle θ of the droplet 24 is measured on the plate 41 of acrylic, polypropylene, Teflon (registered trademark) (fluororesin), or polyethylene. In the experiment, the contact angle θ is obtained by the θ / 2 method. In the θ / 2 method, as shown in FIG. 2, the diameter d of the droplet and the height h of the droplet are measured, and the angle θ 1 with respect to the solid surface of the straight line connecting the left and right end points and the apex of the droplet is obtained. Microdroplet shape because it can assume that part of a circle, from the geometric theorem theta = 2 [Theta] 1 holds. Table 2 shows the diameter d, the height h, and the contact angle θ obtained by the θ / 2 method of the water or various oil droplets 24 created on the plate 41. ), (B), (c), and (d) show cases where the plate 41 is made of acrylic, polypropylene, Teflon, or polyethylene, respectively.

Figure 0005184264
表２より、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの全ての板４１について、全ての油の液滴の接触角θは水の液滴の接触角θより大きくなっている。テフロンについては、実験で用いた他の材料に比べて油の液滴の接触角θが大きいが、全ての油の液滴の接触角θが水の液滴の接触角θより大きいという性質は持っている。従って、各種の油は、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの板に、水よりもぬれ易いことが分かる。
Figure 0005184264
 From Table 2, the contact angle θ of all oil droplets is larger than the contact angle θ of water droplets for all the plates 41 of acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene. For Teflon, the contact angle θ of oil droplets is larger than other materials used in the experiment, but the property that the contact angle θ of all oil droplets is larger than the contact angle θ of water droplets have. Accordingly, it can be seen that various oils are more easily wetted than water on acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene plates.

こんどは図３に示されるように、２枚の板４２を１ｍｍだけ離して液体２３に入れ、この２枚の板４２の間にできる間隙部４３で起こる毛細管現象について調べる。図３（ａ）は板４２の広い面を正面とする方向から見た場合の図で、図３（ｂ）は２枚の板４２の間にできる間隙部４３を正面とし、下方において板４２が液体に浸かっている方向から見た場合の図である。液体２３は、水又は水に油を垂らした液体である。毛細管現象によって、２枚の板４２の間にできる間隙部４３内での液体２３の液面２３Ｂは、２枚のアクリル板４２の外側の液面２３Ａに対して上昇する。このときの液面の上昇する高さｈを、水（油を垂らさなかった場合）と、水に各種の油を垂らした場合について測定する。また、板４２の材料の種類については、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの場合について実験を行う。それぞれの板４２の材料の種類、及び液体の種類に対する、液面の上昇する高さｈは表３に示される。表３では液面の上昇する高さｈの単位はｍｍである。   This time, as shown in FIG. 3, the two plates 42 are separated from each other by 1 mm and placed in the liquid 23, and the capillary phenomenon that occurs in the gap 43 formed between the two plates 42 is examined. FIG. 3A is a view when the wide surface of the plate 42 is viewed from the front, and FIG. 3B is a front view of the gap 43 formed between the two plates 42, and the plate 42 below. It is a figure at the time of seeing from the direction where is immersed in the liquid. The liquid 23 is water or a liquid obtained by dripping oil into water. The liquid level 23B of the liquid 23 in the gap 43 formed between the two plates 42 rises with respect to the liquid level 23A outside the two acrylic plates 42 due to the capillary phenomenon. The height h at which the liquid level rises at this time is measured for water (when no oil is dropped) and when various oils are dropped on the water. As for the type of the material of the plate 42, an experiment is conducted in the case of acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene. Table 3 shows the height h at which the liquid level rises with respect to the type of material of each plate 42 and the type of liquid. In Table 3, the unit of the height h at which the liquid level rises is mm.

Figure 0005184264
表３の２段目と３段目は板４２がアクリルの場合で、２段目には室温で測定した場合の液面の上昇する高さｈが示され、３段目には水温を５℃にして測定した場合の液面の上昇する高さｈが示されている。表３より、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの全ての板４２、及び実験で調べた全ての液体２３について、間隙部４３内での液面２３Ｂは、板４２の外側の液面２３Ａに対して上昇しており、毛細管現象が起こっていることが分かる。また、液面の上昇する高さｈは、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの全ての板４２に対して、水に各種の油を垂らした液体の方が、油を垂らさなかった水よりも大きくなっている。
Figure 0005184264
 The second and third stages of Table 3 show the case where the plate 42 is acrylic. The second stage shows the height h at which the liquid level rises when measured at room temperature. The height h at which the liquid level rises when measured at 0 ° C. is shown. From Table 3, for all the plates 42 of acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene, and for all the liquids 23 examined in the experiment, the liquid level 23B in the gap 43 is relative to the liquid level 23A outside the plate 42. It is rising and it can be seen that capillary action is occurring. Also, the height h at which the liquid level rises is greater for liquids in which various oils are dripped in water than for water in which no oil has been dripped on all the plates 42 of acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene. It has become.

以上の実験結果から分かるように、水又は各種の油は、アクリル管内、及びアクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの２枚の板の間の間隙部内で、毛細管現象によって液面が上昇する。また、各種の油は水よりもアクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンにぬれ易く、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレンの２枚の板の間の間隙部内での液面の上昇する高さは、水よりも各種の油の方が大きい。以上の性質を利用した、油の漏液を検出するための本発明に係る漏液センサの原理を、図面を参照しながら説明する。   As can be seen from the above experimental results, the liquid level of water or various oils rises by capillary action in the acrylic tube and in the gap between the two plates of acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene. In addition, various oils are more easily wetted by acrylic, polypropylene, teflon, and polyethylene than water, and the height of the liquid level in the gap between the two plates of acrylic, polypropylene, teflon, and polyethylene is higher than that of water. The oil is bigger. The principle of the liquid leakage sensor according to the present invention for detecting oil leakage utilizing the above properties will be described with reference to the drawings.

本発明に係る漏液センサでは、図４（ａ）に示されるような２つのプリズム１とプリズム２を用いて、プリズム１の面１Ａとプリズム２の面２Ａとが間隙部３を形成するようにする。面１Ａと面２Ａは平行であっても、非平行であっても良いが、間隙部３の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けた場合に、毛細管現象によって間隙部３内で水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようにする。前述の実験結果から、プリズム１とプリズム２の間の間隙部３の間隔（面１Ａと面２Ａの間の距離）は、１ｍｍ程度が望ましい。また、プリズム１及びプリズム２の材料には、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等を用いることができる。   In the liquid leakage sensor according to the present invention, the surface 1A of the prism 1 and the surface 2A of the prism 2 form a gap 3 using two prisms 1 and 2 as shown in FIG. To. The surface 1A and the surface 2A may be parallel or non-parallel. However, when the lower portion of the gap 3 is immersed in water, oil, or water in which oil has entered, the surface 1A and the surface 2A may have a capillarity. Ensure that the level of water, oil or water infiltrated with oil rises. From the above experimental results, it is desirable that the gap 3 (the distance between the surface 1A and the surface 2A) of the gap 3 between the prism 1 and the prism 2 is about 1 mm. As materials for the prism 1 and the prism 2, acrylic, polypropylene, Teflon, polyethylene, or the like can be used.

図４（ｂ）はプリズム１及びプリズム２の上面図である。本発明では、図４（ｂ）に示されるように、このプリズム１及びプリズム２に光Ｌを照射する。光Ｌは面１Ａの入射位置Ｐに入射角αで入射し、入射角α及びプリズムの屈折率を、入射位置Ｐにおいてプリズム１が空気又は水と接している場合に光Ｌが面１Ａで全反射し、入射位置Ｐにおいてプリズム１が油と接している場合に光Ｌが面１Ａを透過するように設定する。   FIG. 4B is a top view of the prism 1 and the prism 2. In the present invention, as shown in FIG. 4B, the light L is irradiated to the prism 1 and the prism 2. The light L is incident on the incident position P of the surface 1A at an incident angle α, and the incident angle α and the refractive index of the prism are all changed when the prism 1 is in contact with air or water at the incident position P. It is set so that the light L is reflected and transmitted through the surface 1A when the prism 1 is in contact with oil at the incident position P.

光が屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質に入射するときの全反射の臨界角は、下記数２で与えられる。
（数２）
ｓｉｎθ＝ｎ２／ｎ１
プリズム１の屈折率をｎ＝１．５とすると、水の屈折率は１．３３、油（軽油）の屈折率は１．４５であるから、入射角αは下記数３を満たす必要が有る。
（数３）
１．３３／１．５≦ｓｉｎα＜１．４５／１．５
従って、入射角αは下記数４に示される範囲にあれば良い。
（数４）
６２．５°≦α≦７５°
光Ｌがプリズム１の面１Ｂに対して垂直に入射し、プリズム１の∠Ｑが直角であるとすると、面１Ａの傾き角βは下記数５に示される範囲にあれば良い。
（数５）
１５°≦β≦２７．５°
図５は、プリズム１とプリズム２の間の間隙部３が空気の場合と、プリズム１及びプリズム２の下部が水又は油に浸かっている場合の、プリズム１に入射する光Ｌの進路及び水又は油の液面の様子について説明する模式図である。 The critical angle of total reflection when light is incident on a medium having a refractive index n2 from a medium having a refractive index n1 is given by the following formula 2.
(Equation 2)
sin θ = n2 / n1
If the refractive index of the prism 1 is n = 1.5, the refractive index of water is 1.33, and the refractive index of oil (light oil) is 1.45. Therefore, the incident angle α needs to satisfy the following equation (3). .
(Equation 3)
1.33 / 1.5 ≦ sin α <1.45 / 1.5
Accordingly, the incident angle α may be in a range represented by the following formula 4.
(Equation 4)
62.5 ° ≦ α ≦ 75 °
Assuming that the light L enters perpendicularly to the surface 1B of the prism 1 and the angle Q of the prism 1 is a right angle, the inclination angle β of the surface 1A may be in the range shown in the following equation (5).
(Equation 5)
15 ° ≦ β ≦ 27.5 °
FIG. 5 shows the path of the light L incident on the prism 1 and the water when the gap 3 between the prism 1 and the prism 2 is air and when the lower part of the prism 1 and the prism 2 is immersed in water or oil. Or it is a schematic diagram explaining the mode of the liquid level of oil.

プリズム１及びプリズム２が地面２０の上に置かれて、プリズム１とプリズム２の間の間隙部３が空気の場合は、図５（ａ）に示されるようになる。この場合、光Ｌはプリズム１の面１Ａで全反射するため、光Ｌはプリズム２を透過しない。   When the prism 1 and the prism 2 are placed on the ground 20 and the gap 3 between the prism 1 and the prism 2 is air, the state is as shown in FIG. In this case, since the light L is totally reflected by the surface 1A of the prism 1, the light L does not pass through the prism 2.

プリズム１及びプリズム２の下部が水２１に浸かっている場合は、図５（ｂ）に示されるようになる。水２１は、プリズム１とプリズム２の間隙部３内で毛細管現象を起こし、間隙部３内で水２１の液面２１Ａは上昇する。光Ｌがプリズム１の面１Ａに入射する位置Ｐにおいてプリズム１は水２１又は空気に接するようになり、光Ｌは面１Ａで全反射し、プリズム２を透過しない。   When the lower part of the prism 1 and the prism 2 is immersed in the water 21, it will come to be shown by FIG.5 (b). The water 21 causes capillary action in the gap 3 between the prism 1 and the prism 2, and the liquid level 21 </ b> A of the water 21 rises in the gap 3. The prism 1 comes into contact with the water 21 or air at the position P where the light L is incident on the surface 1A of the prism 1, and the light L is totally reflected by the surface 1A and does not pass through the prism 2.

プリズム１及びプリズム２の下部が油２２に浸かっている場合は、図５（ｃ）に示されるようになる。油２２は、プリズム１とプリズム２の間隙部３内で毛細管現象を起こし、間隙部３内で油２２の液面２２Ａは上昇する。そのため、光Ｌがプリズム１の面１Ａに入射する位置Ｐにおいて、プリズム１は油と接するようになる。従って、この場合は光Ｌは面１Ａで全反射せず、プリズム２を透過する。   When the lower part of the prism 1 and the prism 2 is immersed in the oil 22, it will come to be shown by FIG.5 (c). The oil 22 causes capillary action in the gap 3 between the prism 1 and the prism 2, and the liquid level 22 </ b> A of the oil 22 rises in the gap 3. Therefore, the prism 1 comes into contact with oil at the position P where the light L is incident on the surface 1A of the prism 1. Accordingly, in this case, the light L is not totally reflected by the surface 1A but passes through the prism 2.

図６は、光Ｌの進路について説明するプリズム１及びプリズム２の上面図である。光Ｌがプリズム１の面１Ａに入射する位置Ｐにおいて、プリズム１が空気又は水と接している場合、光Ｌの進路は図６（ａ）に示されるようになる。この場合、光Ｌが面１Ａに入射角αで入射すると、光Ｌは面１Ａで全反射するので、光Ｌはプリズム２を透過しない。光Ｌがプリズム１の面１Ａに入射する位置Ｐにおいて、プリズム１が油と接している場合は、光Ｌの進路は図６（ｂ）に示されるようになる。この場合、光Ｌが面１Ａに入射角αで入射すると、光Ｌは面１Ａで屈折し、プリズム２の面２Ａに入射して、プリズム２を透過する。面２Ａが面１Ａと平行であり、プリズム２の屈折率がプリズム１の屈折率と同じ場合、光Ｌはプリズム２内ではプリズム１内での光Ｌの進行方向と同じ向きに進行する。   FIG. 6 is a top view of the prism 1 and the prism 2 for explaining the path of the light L. FIG. When the prism 1 is in contact with air or water at the position P where the light L is incident on the surface 1A of the prism 1, the path of the light L is as shown in FIG. In this case, when the light L is incident on the surface 1A at the incident angle α, the light L is totally reflected by the surface 1A, so that the light L does not pass through the prism 2. When the prism 1 is in contact with oil at the position P where the light L is incident on the surface 1A of the prism 1, the path of the light L is as shown in FIG. In this case, when the light L is incident on the surface 1A at the incident angle α, the light L is refracted by the surface 1A, enters the surface 2A of the prism 2, and passes through the prism 2. When the surface 2A is parallel to the surface 1A and the refractive index of the prism 2 is the same as the refractive index of the prism 1, the light L travels in the same direction as the traveling direction of the light L in the prism 1 in the prism 2.

本発明に係る漏液センサでは以上に説明した原理を利用して、プリズム２を透過する光を受光するための受光部を設け、その受光量によって油の漏液の有無を検出する。本発明に係る漏液センサでは、毛細管現象を利用しているので、薄い油の膜でも検出することができる。   In the liquid leakage sensor according to the present invention, using the principle described above, a light receiving portion for receiving the light transmitted through the prism 2 is provided, and the presence or absence of oil leakage is detected based on the amount of light received. In the liquid leakage sensor according to the present invention, since a capillary phenomenon is used, even a thin oil film can be detected.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図７は本発明の第１実施形態に係る漏液センサの斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view of the liquid leakage sensor according to the first embodiment of the present invention.

この漏液センサは、発光駆動部１０によって駆動され光を照射する発光器１１と、発光器１１から照射された光をフロート部７の発光部１２Ａまで誘導する光ファイバ１２と、フロート部７の受光部１３Ａにおいて受光された光を受光器１４まで誘導する光ファイバ１３と、光ファイバ１３によって誘導された光を受光するための受光器１４と、受光器１４での受光量から油の漏液の有無を判定する受光処理部１５と、受光処理部１５の判定の結果に応じて警報を発する警報部１６とを具備している。警報部１６によって発せられる警報は、例えば警告灯１７を点灯或いは点滅する、又は警告音を発する等である。   The liquid leakage sensor includes a light emitter 11 that is driven by the light emission driving unit 10 to emit light, an optical fiber 12 that guides the light emitted from the light emitter 11 to the light emitting unit 12A of the float unit 7, and the float unit 7 An optical fiber 13 for guiding the light received at the light receiving unit 13A to the light receiver 14, a light receiver 14 for receiving the light guided by the optical fiber 13, and an oil leakage from the amount of light received by the light receiver 14. A light receiving processing unit 15 that determines the presence or absence of light and an alarm unit 16 that issues an alarm according to the determination result of the light receiving processing unit 15. The alarm issued by the alarm unit 16 is, for example, lighting or blinking the warning lamp 17 or emitting a warning sound.

漏液センサのフロート部７は、２つのプリズム１及びプリズム２と、プリズム１が取り付けられたフロート４と、プリズム２が取り付けられたフロート５と、フロート４の底面及びフロート５の底面に取り付けられ、フロート４及びフロート５を支持して、プリズム１の位置とプリズム２の位置を一定に保つための支持部材６とを具備している。   The float portion 7 of the liquid leakage sensor is attached to the two prisms 1 and 2, the float 4 to which the prism 1 is attached, the float 5 to which the prism 2 is attached, the bottom surface of the float 4, and the bottom surface of the float 5. The support member 6 for supporting the float 4 and the float 5 and keeping the position of the prism 1 and the position of the prism 2 constant is provided.

プリズム１の面１Ａとプリズム２の面２Ａは互いに向かい合って間隙部３を形成し、間隙部３の下部が水、油又は油が浸入した水に浸かった場合、間隙部３内で水、油又は油が浸入した水は毛細管現象を起こし、水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっている。面１Ａと面２Ａは互いに平行であっても良いし、非平行であっても良い。間隙部３の間隔（面１Ａと面２Ａの間の距離）は、１ｍｍ程度であることが望ましい。また、プリズム１及びプリズム２の材料には、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等を用いることができる。   The surface 1A of the prism 1 and the surface 2A of the prism 2 face each other to form a gap 3. When the lower portion of the gap 3 is immersed in water, oil, or water in which oil has entered, water, oil, Or the water which oil infiltrated raise | generates a capillary phenomenon, and the liquid level of water in which water, oil, or oil infiltrated rises. The surface 1A and the surface 2A may be parallel to each other or non-parallel. The interval between the gaps 3 (the distance between the surface 1A and the surface 2A) is preferably about 1 mm. As materials for the prism 1 and the prism 2, acrylic, polypropylene, Teflon, polyethylene, or the like can be used.

光ファイバ１２はフロート４内の発光部１２Ａまで発光器１１から照射された光を誘導し、発光部１２Ａから照射された光Ｌはプリズム１に入射し、プリズム１の面１Ａの入射位置Ｐに入射角αで入射するようにする。   The optical fiber 12 guides the light emitted from the light emitter 11 to the light emitting part 12A in the float 4, and the light L emitted from the light emitting part 12A enters the prism 1, and enters the incident position P of the surface 1A of the prism 1. Incident light is incident at an incident angle α.

フロート４及びフロート５によってフロート部７の比重が調節され、フロート部７が水に浮いている場合には、入射位置Ｐにおいてプリズム１が空気又は水に接し、フロート部７が油又は油が浸入した水に浮いている場合には、入射位置Ｐにおいてプリズム１が油に接するようにフロート部７の比重が設定される。   When the specific gravity of the float 7 is adjusted by the float 4 and the float 5 and the float 7 is floating in water, the prism 1 comes into contact with air or water at the incident position P, and the float 7 infiltrates oil or oil. When floating in the water, the specific gravity of the float portion 7 is set so that the prism 1 is in contact with oil at the incident position P.

また、光Ｌの面１Ａへの入射角αとプリズム１の屈折率は、入射位置Ｐにおいてプリズム１が空気又は水と接している場合には光Ｌが面１Ａで全反射し、入射位置Ｐにおいてプリズム１が油と接している場合には光Ｌが面１Ａを透過するように設定する。   The incident angle α of the light L to the surface 1A and the refractive index of the prism 1 are such that when the prism 1 is in contact with air or water at the incident position P, the light L is totally reflected by the surface 1A. When the prism 1 is in contact with oil, the light L is set to pass through the surface 1A.

入射位置Ｐにおいてプリズム１が油と接している場合に面１Ａを透過した光Ｌは、プリズム２に面２Ａから入射する。このときプリズム２に入射した光Ｌを受光するように、受光部１３Ａをフロート５内に設置する。受光部１３Ａで受光された光は、光ファイバ１３に誘導され、受光器１４に受光される。   When the prism 1 is in contact with oil at the incident position P, the light L transmitted through the surface 1A enters the prism 2 from the surface 2A. At this time, the light receiving unit 13A is installed in the float 5 so as to receive the light L incident on the prism 2. The light received by the light receiving unit 13A is guided to the optical fiber 13 and received by the light receiver 14.

なお、発光部１２Ａ及び受光部１３Ａは、必ずしもフロート４内及びフロート５内に設置しなくても良い。発光部１２Ａから照射した光Ｌがプリズム１の面１Ａに入射する入射位置Ｐにおいてプリズム１が空気又は水と接している場合に、光Ｌが面１Ａで全反射し、入射位置Ｐにおいてプリズム１が油と接している場合に、光Ｌが面１Ａを透過し、プリズム２に入射して受光部１３Ａに受光されるようになっていれば良い。また、支持部材６はプリズム１の位置とプリズム２の位置を一定に保つように設置すれば良く、フロート４の底面及びフロート５の底面に取り付けるようになっていなくても良い。   The light emitting unit 12A and the light receiving unit 13A are not necessarily installed in the float 4 and the float 5. When the prism 1 is in contact with air or water at the incident position P where the light L emitted from the light emitting unit 12A is incident on the surface 1A of the prism 1, the light L is totally reflected by the surface 1A, and the prism 1 is incident at the incident position P. Is in contact with the oil, it is sufficient that the light L is transmitted through the surface 1A, enters the prism 2, and is received by the light receiving portion 13A. The support member 6 may be installed so as to keep the position of the prism 1 and the position of the prism 2 constant, and may not be attached to the bottom surface of the float 4 and the bottom surface of the float 5.

図８は、本実施形態に係る漏液センサのフロート部７を、水、油又は油が浸入した水に浮かせた場合の、水、油又は油が浸入した水の液面及び発光部１２Ａから照射される光Ｌの進路について説明する模式図である。   FIG. 8 shows the liquid surface of the liquid leakage sensor according to the present embodiment and the light emitting portion 12A when the float portion 7 is floated on water, oil, or water in which oil has entered, and the light emitting portion 12A. It is a schematic diagram explaining the course of the light L irradiated.

フロート部７を水２１に浮かべた場合は、図８（ａ）に示されるようになる。間隙部３内では水２１の液面２１Ａは、毛細管現象のため上昇する。発光部１２Ａから照射される光Ｌのプリズム１の面１Ａへの入射位置Ｐにおいて、プリズム１は水２１又は空気と接するようになる。従ってこの場合、光Ｌは面１Ａで全反射し、受光部１３Ａには受光されず、受光処理部１５は受光器１４の受光量から油の漏液は無いと判定し、警報部１６は警報を発しない。   When the float 7 is floated on the water 21, it is as shown in FIG. In the gap 3, the liquid level 21A of the water 21 rises due to capillary action. The prism 1 comes into contact with water 21 or air at the incident position P of the light L irradiated from the light emitting unit 12A to the surface 1A of the prism 1. Therefore, in this case, the light L is totally reflected by the surface 1A and is not received by the light receiving unit 13A, the light receiving processing unit 15 determines that there is no oil leakage from the amount of light received by the light receiver 14, and the alarm unit 16 issues an alarm. Does not emit.

フロート部７を油２２に浮かべた場合は、図８（ｂ）に示されるようになる。間隙部３内では油２２の液面２２Ａは毛細管現象のため上昇し、発光部１２Ａから照射される光Ｌのプリズム１の面１Ａへの入射位置Ｐにおいて、プリズム１は油２２と接するようになる。従ってこの場合、光Ｌは面１Ａを透過し、プリズム２に面２Ａから入射し、受光部１３Ａに受光され、受光処理部１５は受光器１４の受光量から油の漏液が有ると判定し、警報部１６は警報を発する。   When the float part 7 is floated on the oil 22, it comes to be shown by FIG.8 (b). In the gap 3, the liquid level 22 </ b> A of the oil 22 rises due to capillary action, and the prism 1 comes into contact with the oil 22 at the incident position P of the light L emitted from the light emitting unit 12 </ b> A to the surface 1 </ b> A of the prism 1. Become. Therefore, in this case, the light L passes through the surface 1A, enters the prism 2 from the surface 2A, is received by the light receiving unit 13A, and the light receiving processing unit 15 determines that there is oil leakage from the amount of light received by the light receiver 14. The alarm unit 16 issues an alarm.

フロート部７を油２２の浸入した水２１に浮かべた場合は、図８（ｃ）に示されるようになる。間隙部３内で油２２の液面２２Ａが毛細管現象によって上昇すると共に、油２２が浸入することによって水２１が排除され、図８（ａ）に示されるよりも水２１の液面２１Ａが低くなる。このため、発光部１２Ａから照射される光Ｌのプリズム１の面１Ａへの入射位置Ｐにおいて、プリズム１は油２２と接するようになる。従ってこの場合、光Ｌは面１Ａを透過し、プリズム２に面２Ａから入射し、受光部１３Ａに受光され、受光処理部１５は受光器１４の受光量から油の漏液が有ると判定し、警報部１６は警報を発する。   When the float portion 7 is floated on the water 21 in which the oil 22 has entered, it is as shown in FIG. The liquid level 22A of the oil 22 rises due to capillary action in the gap 3 and the water 21 is eliminated by the intrusion of the oil 22, and the liquid level 21A of the water 21 is lower than that shown in FIG. 8 (a). Become. For this reason, the prism 1 comes into contact with the oil 22 at the incident position P of the light L irradiated from the light emitting unit 12A to the surface 1A of the prism 1. Therefore, in this case, the light L passes through the surface 1A, enters the prism 2 from the surface 2A, is received by the light receiving unit 13A, and the light receiving processing unit 15 determines that there is oil leakage from the amount of light received by the light receiver 14. The alarm unit 16 issues an alarm.

本実施形態では、毛細管現象を利用しているので、水面上に薄い油の膜が有る場合でも油が間隙部３内を上昇すると共に間隙部内の水が排除され、発光部１２Ａから照射される光Ｌのプリズム１の面１Ａへの入射位置Ｐにおいてプリズム１は油と接するようになり、油の漏液が有ることを検出することができる。また、油の膜の厚さに関係なく油の漏液を検出することができ、フロート部７は油に浮いても沈んでも良いので、フロート４及びフロート５の比重の設定が容易にできる。   In the present embodiment, since the capillary phenomenon is used, even when a thin oil film is present on the water surface, the oil rises in the gap portion 3 and water in the gap portion is excluded and irradiated from the light emitting portion 12A. The prism 1 comes into contact with oil at the incident position P of the light L on the surface 1A of the prism 1, and it can be detected that there is oil leakage. Further, the leakage of oil can be detected regardless of the thickness of the oil film, and the float 7 may float or sink in the oil, so that the specific gravity of the float 4 and the float 5 can be easily set.

以下に、本実施形態に係る漏液センサによって、どの程度の量の油を検出することができるかを測定した実験について説明する。   Below, the experiment which measured how much oil was detectable with the leak sensor which concerns on this embodiment is demonstrated.

図９は本実験について説明する図である。本実験では、横１５０ｍｍ、縦１２０ｍｍの容器１９に水２１を入れ、水２１に漏液センサのフロート部７を浸ける。フロート４及びフロート５の比重は、プリズム１及びプリズム２の間隙部３以外の面で、プリズム１及びプリズム２の高さの１／３までが水に浸かるように設定する。間隙部３の間隔は１ｍｍにする。   FIG. 9 is a diagram for explaining this experiment. In this experiment, water 21 is placed in a container 19 having a width of 150 mm and a length of 120 mm, and the float portion 7 of the leak sensor is immersed in the water 21. The specific gravity of the float 4 and the float 5 is set such that up to 1/3 of the height of the prism 1 and the prism 2 is immersed in water on the surface other than the gap 3 of the prism 1 and the prism 2. The gap 3 is 1 mm.

本実験では、光線スイッチ１８の光線出力１８Ａから光が照射され、その光は光ファイバ１２によって発光部１２Ａまで誘導される。そして、受光部１３Ａで受光された光は、光ファイバ１３によって光線スイッチ１８の光線入力１８Ｂまで誘導され、光線スイッチ１８は光線入力１８Ｂでの受光量に応じて電圧を出力する。光線スイッチ１８の出力電圧の最大値は２．８Ｖであり、油が検出されたとする閾値となる電圧（スレッシュホールド電圧）は１．２Ｖである。   In this experiment, light is emitted from the light output 18A of the light switch 18, and the light is guided to the light emitting unit 12A by the optical fiber 12. The light received by the light receiving unit 13A is guided to the light input 18B of the light switch 18 by the optical fiber 13, and the light switch 18 outputs a voltage according to the amount of light received by the light input 18B. The maximum value of the output voltage of the light switch 18 is 2.8V, and the voltage (threshold voltage) serving as a threshold value when oil is detected is 1.2V.

本実験では、容器１９内の水２１に所定量の油を加えて、光線スイッチ１８の出力電圧を測定する。各種の油の、加えられた油の量に対する光線スイッチ１８の出力電圧は表４のようになる。   In this experiment, a predetermined amount of oil is added to the water 21 in the container 19 and the output voltage of the light switch 18 is measured. Table 4 shows the output voltage of the light switch 18 with respect to the amount of oil added for various oils.

Figure 0005184264
表４より、オリーブ油以外の油については、油を８ｃｃ又は６ｃｃ加えただけで漏液センサによって油が検出されていることが分かる。従って、本実施形態に係る漏液センサは、厚さ０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の薄い油の膜でも検出することができることが分かる。従来の水と油の静電容量の違いによって油を検出する漏液センサでは、油の膜の厚さが３ｍｍ程度以上にならないと油の漏液を検出することができなかった。これに比較して、本実施形態に係る漏液センサは、非常に薄い油の膜でも検出することができる。
Figure 0005184264
 From Table 4, it can be seen that for oils other than olive oil, the leak sensor detects the oil only by adding 8 cc or 6 cc of oil. Therefore, it can be seen that the liquid leakage sensor according to the present embodiment can detect even a thin oil film having a thickness of about 0.2 mm to 0.4 mm. In a conventional leak sensor that detects oil based on the difference in capacitance between water and oil, the leak of oil cannot be detected unless the thickness of the oil film is about 3 mm or more. In comparison, the liquid leakage sensor according to the present embodiment can detect even a very thin oil film.

図１０は本発明の第２実施形態に係る漏液センサを示す図である。   FIG. 10 is a view showing a liquid leakage sensor according to the second embodiment of the present invention.

図１０（ａ）は本実施形態の漏液センサの斜視図である。本実施形態の漏液センサのプリズム部３０は、断面が四角形のプリズム３１と、プリズム３１のＺ面に貼着され、発光器１１から照射される光を発光部１２Ａまで誘導する光ファイバ１２の発光部１２Ａと受光部１３Ａから受光した光を受光器１４まで誘導する光ファイバ１３の受光部１３Ａを固定すると共に、板状部材３３を固定する固定部材３２と、プリズム３１のＸ面との間に間隙部３５を形成する板状部材３３と、プリズム３１のＹ面に貼着された光を反射するための反射鏡３４とを具備している。本実施形態の漏液センサのプリズム部３０以外の構成は、第１実施形態の漏液センサと同じである。   FIG. 10A is a perspective view of the liquid leakage sensor of the present embodiment. The prism part 30 of the liquid leakage sensor according to the present embodiment includes a prism 31 having a square cross section and an optical fiber 12 that is attached to the Z surface of the prism 31 and guides light emitted from the light emitter 11 to the light emitting part 12A. The light receiving unit 13A of the optical fiber 13 that guides the light received from the light emitting unit 12A and the light receiving unit 13A to the light receiver 14 is fixed, and between the fixing member 32 that fixes the plate member 33 and the X surface of the prism 31 Are provided with a plate-like member 33 for forming the gap 35 and a reflecting mirror 34 for reflecting the light adhered to the Y surface of the prism 31. The configuration other than the prism portion 30 of the liquid leakage sensor of the present embodiment is the same as that of the liquid leakage sensor of the first embodiment.

板状部材３３のプリズム３１のＸ面と向かい合う面は、Ｘ面と平行であってもＸ面と非平行であっても良いが、プリズム部３０の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けた場合に、板状部材３３とＸ面との間の間隙部３５内で水、油又は油が浸入した水が毛細管現象を起こし、水、油又は油が浸入した水の液面が上昇する必要がある。間隙部３５の間隔（Ｘ面と板状部材３３のＸ面と向かい合う面との距離）は、１ｍｍ程度であることが望ましい。また、プリズム３１及び板状部材３３の材料には、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等を用いることができる。   The surface of the plate member 33 facing the X surface of the prism 31 may be parallel to the X surface or non-parallel to the X surface, but water, oil, or water in which oil has entered the lower portion of the prism portion 30. In the gap 35 between the plate-like member 33 and the X surface, water into which water, oil or oil has infiltrated causes capillary action, and the level of water into which water, oil or oil has infiltrated Need to rise. The distance between the gap portions 35 (the distance between the X surface and the surface facing the X surface of the plate member 33) is preferably about 1 mm. The material of the prism 31 and the plate-like member 33 can be acrylic, polypropylene, Teflon, polyethylene, or the like.

発光部１２Ａと受光部１３Ａが有る面におけるプリズム部３０の断面図を、図１０（ｂ）に示す。プリズム３１の断面は四角形ＡＢＣＤであり、四角形ＡＢＣＤの∠Ｂは直角で、プリズム３１のＺ面上の辺ＡＤには発光部１２Ａと受光部１３Ａが有り、プリズム３１のＸ面上の辺が辺ＡＢ、プリズム３１のＹ面上の辺が辺ＢＣになる。   FIG. 10B shows a cross-sectional view of the prism unit 30 on the surface where the light emitting unit 12A and the light receiving unit 13A are provided. The cross section of the prism 31 is a quadrangle ABCD, and the edge B of the quadrangle ABCD is a right angle. The side AD on the Z plane of the prism 31 includes the light emitting unit 12A and the light receiving unit 13A, and the side on the X plane of the prism 31 is the side. AB, the side of the prism 31 on the Y plane is the side BC.

発光部１２Ａからプリズム３１に照射された光Ｌ１は、辺ＡＢ上の入射位置Ｐに入射角αで入射するようにする。発光部１２Ａから照射される光Ｌ１の方向が辺ＡＤに対して垂直である場合、∠Ａの大きさをαにすれば良い。入射角α及びプリズム２１の屈折率は、入射位置Ｐにおいてプリズム３１が空気又は水と接している場合に、光Ｌ１がＸ面で全反射し、入射位置Ｐにおいてプリズム３１が油と接している場合に、光Ｌ１がＸ面を透過するように設定する。   The light L1 applied to the prism 31 from the light emitting unit 12A is incident on the incident position P on the side AB at an incident angle α. When the direction of the light L1 emitted from the light emitting unit 12A is perpendicular to the side AD, the size of ∠A may be set to α. The incident angle α and the refractive index of the prism 21 are such that when the prism 31 is in contact with air or water at the incident position P, the light L1 is totally reflected on the X plane, and the prism 31 is in contact with oil at the incident position P. In this case, the light L1 is set to pass through the X plane.

入射位置Ｐにおいてプリズム３１が空気又は水と接している場合、図１０（ｂ）に示されるように、光Ｌ１はＸ面上で全反射して光Ｌ２となり、反射鏡３４が貼着されているＹ面上の辺ＢＣに入射する。光Ｌ２が反射鏡３４で反射されると、反射された光Ｌ３の進行方向は光Ｌ１の進行方向と平行で逆向きになる。受光部１３Ａは、光Ｌ３を受光できる位置に設けるようにする。   When the prism 31 is in contact with air or water at the incident position P, as shown in FIG. 10B, the light L1 is totally reflected on the X plane to become the light L2, and the reflecting mirror 34 is attached. Is incident on a side BC on the Y plane. When the light L2 is reflected by the reflecting mirror 34, the traveling direction of the reflected light L3 is parallel to and opposite to the traveling direction of the light L1. The light receiving unit 13A is provided at a position where the light L3 can be received.

本実施形態では、漏液センサのプリズム部３０の下部を水に浸けた場合、水は間隙部３５で毛細管現象を起こし、間隙部３５内で水の液面は上昇する。発光部１２Ａからプリズム２１に入射した光ＬがＸ面に入射する入射位置Ｐにおいて、プリズム２１は水又は空気と接する。そのため光Ｌは、図１０（ｂ）に示されるように、Ｘ面で全反射されてから反射鏡で反射され、受光部１３Ａに受光される。そして、受光処理部１５は受光器１４での受光量から油の漏液は無いと判定し、警報部１７は警報を発しない。   In this embodiment, when the lower part of the prism portion 30 of the leak sensor is immersed in water, the water causes a capillary phenomenon in the gap 35 and the water level rises in the gap 35. The prism 21 is in contact with water or air at the incident position P where the light L incident on the prism 21 from the light emitting unit 12A enters the X plane. Therefore, as shown in FIG. 10B, the light L is totally reflected by the X plane, then reflected by the reflecting mirror, and received by the light receiving unit 13A. The light reception processing unit 15 determines that there is no oil leakage from the amount of light received by the light receiver 14, and the alarm unit 17 does not issue an alarm.

漏液センサのプリズム部３０の下部を油又は油が浸入した水に浸けた場合、毛細管現象により間隙部３５内で油の液面が上昇し、発光部１２Ａからプリズム３１に入射した光ＬがＸ面に入射する入射位置Ｐにおいて、プリズム３１は油と接するようになる。この場合、光Ｌの進路は図１１に示されるようになり、光ＬはＸ面を透過して、板状部材３３に入射する。板状部材３３が光を透過する透明又は半透明の部材である場合、光Ｌは更に板状部材３３を透過し、プリズム部３０の外側に進行する。従って、受光部１３Ａには光Ｌは受光されず、受光処理部１５は受光器１４の受光量から油の漏液が有ると判定し、警報部１６は警報を発する。   When the lower part of the prism part 30 of the leak sensor is immersed in oil or water in which oil has entered, the liquid level of the oil rises in the gap part 35 due to capillary action, and the light L incident on the prism 31 from the light emitting part 12A is generated. The prism 31 comes into contact with oil at the incident position P incident on the X plane. In this case, the path of the light L is as shown in FIG. 11, and the light L passes through the X plane and enters the plate-like member 33. When the plate-like member 33 is a transparent or translucent member that transmits light, the light L further passes through the plate-like member 33 and travels outside the prism portion 30. Therefore, the light L is not received by the light receiving unit 13A, the light receiving processing unit 15 determines that there is oil leakage from the amount of light received by the light receiver 14, and the alarm unit 16 issues an alarm.

このように本実施形態では、プリズム３１のＸ面と板状部材３３との間の間隙部３５で、水、油又は油が浸入した水が毛細管現象を起こし、間隙部３５内で水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっているので、薄い油の膜でも油の漏液を検出することができる。   As described above, in the present embodiment, water, oil, or water in which oil has entered in the gap portion 35 between the X surface of the prism 31 and the plate-like member 33 causes capillary action, and water, oil, Alternatively, since the liquid level of the water in which the oil has infiltrated rises, the oil leakage can be detected even with a thin oil film.

図３に示されるように、２枚の平行な板４２の下部を水に油を垂らした液体に浸けた場合、２枚の板４２の間にできる間隙部４３内での液面２３Ｂは、垂らした油の種類及び油の量によっては、板４２の両端部付近で高くなり、板４２の中央付近では低くなる。第１実施形態及び第２実施形態に係る漏液センサでは、間隙部３、３５の両端部付近で液面が高くなって中央付近で液面が低くなるより、中央付近で液面が最も高くなるようにした方が良い。   As shown in FIG. 3, when the lower part of two parallel plates 42 is immersed in a liquid in which oil is dropped in water, the liquid level 23B in the gap 43 formed between the two plates 42 is: Depending on the type and amount of oil that hangs down, it increases near both ends of the plate 42 and decreases near the center of the plate 42. In the liquid leakage sensor according to the first embodiment and the second embodiment, the liquid level is the highest near the center than the liquid level is higher near the both ends of the gaps 3 and 35 and the liquid level is lower near the center. It is better to be.

そこで、図１２に示されるような２枚のポリエチレンの板４２で間隙部４３を形成し、２枚の板４２の下部を水に各種の油を垂らした液体２３に浸けて、液体２３の間隙部４３内における液面２３Ｂを観察する実験を行った。図１２（ａ）は板４２の広い面を正面とする方向から見た図で、図１２（ｂ）は板４２を上方から見た上面図である。図１２（ｂ）に示されるように、２枚の板４２は共に湾曲しており、間隙部４３の両端部での間隙部４３の間隔は２ｍｍになっており、間隙部４３の中央での間隙部４３の間隔は１ｍｍになっている。このようにした場合、毛細管現象によって間隙部４３内では液面２３Ｂは、間隙部４３の外側の液面２３Ａより高くなると共に、図１２（ａ）に示されるように、液面２３Ｂは、間隙部４３の中央付近で最も高く、間隙部４３の両端部付近では低い、山形になる。   Therefore, a gap 43 is formed by two polyethylene plates 42 as shown in FIG. 12, and the lower portions of the two plates 42 are immersed in a liquid 23 in which various oils are dripped in water. An experiment for observing the liquid level 23B in the portion 43 was performed. FIG. 12A is a view as seen from the direction in which the wide surface of the plate 42 is the front, and FIG. 12B is a top view of the plate 42 as seen from above. As shown in FIG. 12B, the two plates 42 are both curved, and the gap 43 at both ends of the gap 43 is 2 mm. The interval between the gap portions 43 is 1 mm. In this case, the liquid level 23B in the gap portion 43 becomes higher than the liquid level 23A outside the gap portion 43 due to capillary action, and the liquid level 23B has a gap as shown in FIG. It is a mountain shape that is highest near the center of the portion 43 and low near both ends of the gap 43.

次に、図１３に示されるように、２枚の板４２Ａ、４２Ｂの内、一方のポリエチレンの板４２Ａを湾曲させて、もう一方のアクリルの板４２Ｂを平らにした場合に、２枚の板４２Ａ、４２Ｂの下部を水に油を垂らした液体２３に浸けて、２枚の板４２Ａ、４２Ｂの間にできる間隙部４３内での液面２３Ｂを観察する実験を行った。図１３（ａ）は板４２Ａ、４２Ｂの広い面を正面とする方向から見た図で、図１３（ｂ）は板４２Ａ、４２Ｂを上方から見た上面図である。図１３（ｂ）に示されるように、２枚の板４２Ａと板４２Ｂの間にできる間隙部４３は、間隙部４３の両端部では２ｍｍになっており、間隙部４３の中央では１ｍｍになっている。この場合、図１３（ａ）に示されるように、毛細管現象によって間隙部４３内では液面２３Ｂは、間隙部４３の外側の液面２３Ａより高くなる。更に、液面２３Ｂは、図１２に示される実験結果と同様に、間隙部４３の中央付近で最も高く、間隙部４３の両端部付近では低い、山形になる。   Next, as shown in FIG. 13, when one of the two plates 42A and 42B is curved and the other acrylic plate 42B is flattened, the two plates 42A and 42B are bent. An experiment was conducted in which the lower part of 42A and 42B was immersed in a liquid 23 in which oil was dropped in water, and the liquid level 23B in the gap 43 formed between the two plates 42A and 42B was observed. FIG. 13A is a view as seen from the direction in which the wide surfaces of the plates 42A and 42B are front, and FIG. 13B is a top view of the plates 42A and 42B as seen from above. As shown in FIG. 13B, the gap 43 formed between the two plates 42A and 42B is 2 mm at both ends of the gap 43, and 1 mm at the center of the gap 43. ing. In this case, as shown in FIG. 13A, the liquid level 23 </ b> B becomes higher in the gap 43 than the liquid level 23 </ b> A outside the gap 43 due to capillary action. Furthermore, the liquid level 23B has a mountain shape that is highest near the center of the gap 43 and low near both ends of the gap 43, as in the experimental results shown in FIG.

図１２及び図１３に示される実験の結果を利用して、第１実施形態に係る漏液センサのプリズム１及びプリズム２で、プリズム２の面２Ａを傾きの異なる複数の面で構成する、或いは面２Ａを湾曲させることによって、プリズム１とプリズム２の間にできる間隙部３の両端部での間隙部３の間隔を、間隙部３の中央部での間隙部３の間隔より大きくなるようにしても良い。例えば、プリズム１及びプリズム２の形状を図１４に示されるようにしても良い。図１４は発光部１２Ａ側のプリズム１と受光部１３Ａ側のプリズム２の上面図である。図１４では、受光部１３Ａ側のプリズム２の間隙部３に面する面を、面２Ａと面２Ｂと面２Ｃの３つの面で構成し、面２Ｂのプリズム２の面２Ｄに対する傾き角を面２Ａの面２Ｄに対する傾き角より大きくし、面２Ｃの面２Ｄに対する傾き角を面２Ａの面２Ｄに対する傾き角より小さくしている。その結果、プリズム１とプリズム２の間にできる間隙部３の中央部における間隙部３の間隔が、間隙部３の両端部における間隙部３の間隔より大きくなっている。ここで、発光部１２Ａ側のプリズム１の面１Ａは平らな面にする。間隙部３の間隔は例えば、間隙部３の中央部での間隙部３の間隔（面１Ａと面２Ａの距離）を１ｍｍ、間隙部３の両端部での間隙部３の間隔を２ｍｍにする。   Using the results of the experiment shown in FIG. 12 and FIG. 13, the prism 2 and the prism 2 of the liquid leakage sensor according to the first embodiment, the surface 2A of the prism 2 is composed of a plurality of surfaces with different inclinations, or By curving the surface 2A, the gap 3 at both ends of the gap 3 formed between the prisms 1 and 2 is made larger than the gap 3 at the center of the gap 3. May be. For example, the shapes of the prism 1 and the prism 2 may be as shown in FIG. FIG. 14 is a top view of the prism 1 on the light emitting unit 12A side and the prism 2 on the light receiving unit 13A side. In FIG. 14, the surface facing the gap 3 of the prism 2 on the light receiving unit 13A side is configured by three surfaces of a surface 2A, a surface 2B, and a surface 2C, and the inclination angle of the surface 2B with respect to the surface 2D of the prism 2 is defined as a surface. The inclination angle of 2A with respect to surface 2D is made larger, and the inclination angle of surface 2C with respect to surface 2D is made smaller than the inclination angle of surface 2A with respect to surface 2D. As a result, the gap 3 at the center of the gap 3 formed between the prism 1 and the prism 2 is larger than the gap 3 at both ends of the gap 3. Here, the surface 1A of the prism 1 on the light emitting unit 12A side is a flat surface. For example, the distance between the gaps 3 at the center of the gap 3 (the distance between the surface 1A and the surface 2A) is 1 mm, and the distance between the gaps 3 at both ends of the gap 3 is 2 mm. .

このようにすることによって、プリズム１及びプリズム２の下部を水、油又は油の浸入した水に浸けたとき、間隙部３の中央付近での液面の上昇する高さは、間隙部３の両端部付近での液面の上昇する高さより大きくなる。このため、間隙部３に面するプリズム１とプリズム２の面を互いに平行にして、間隙部３の中央部と両端部で間隙部３の間隔を一定にするより、より薄い油の膜でも油の漏液を検出することができる。   By so doing, when the lower portions of the prism 1 and the prism 2 are immersed in water, oil, or water in which oil has entered, the rising height of the liquid surface near the center of the gap 3 is It becomes larger than the rising height of the liquid level in the vicinity of both ends. For this reason, even if a thinner film of oil is used, the surfaces of the prism 1 and the prism 2 facing the gap 3 are parallel to each other and the gap 3 is constant at the center and both ends of the gap 3. Can be detected.

第２実施形態において同様の効果を得るには、第２実施形態における漏液センサのプリズム３１の面Ｘと板状部材３３の間にできる間隙部３５の中央付近における間隙部３５の間隔を、間隙部３５の両端部付近の間隙部３５の間隔より小さくする。このために、板状部材３３の間隙部３５に面する面を複数の面で構成するか、湾曲させるようにして、プリズム３１の面Ｘは平らな面にする。このようにすることによって、プリズム３１のＸ面と板状部材３３のＸ面に面する面を互いに平行にして、間隙部３５の中央部と両端部で間隙部３５の間隔を一定にするより、より薄い油の膜でも油の漏液を検出することができる。   In order to obtain the same effect in the second embodiment, the interval of the gap portion 35 in the vicinity of the center of the gap portion 35 formed between the surface X of the prism 31 of the leak sensor and the plate-like member 33 in the second embodiment is The gap is set to be smaller than the gap 35 in the vicinity of both ends of the gap 35. For this purpose, the surface X of the prism 31 is made flat by forming the surface facing the gap 35 of the plate-like member 33 by a plurality of surfaces or by curving it. By doing so, the X surface of the prism 31 and the surface facing the X surface of the plate-like member 33 are made parallel to each other, and the gap 35 is made constant at the center and both ends of the gap 35. Even a thinner oil film can detect oil leakage.

毛細管現象によって最適な液面の上昇を起こすための間隙部の条件は、検出する液体、即ち油の種類によって異なる。そこで、第１実施形態に係る漏液センサにおいて、発光部１２Ａ側のプリズム１と、受光部１３Ａ側のプリズム２の間にできる間隙部３に、取り外しができて光を透過する透明板８を挿入するようにして、検出する油の種類に応じて透明板８を交換するようにしても良い。   The condition of the gap for causing an optimal rise in the liquid level by capillary action varies depending on the type of liquid to be detected, that is, oil. Therefore, in the liquid leakage sensor according to the first embodiment, the transparent plate 8 that can be detached and transmits light is provided in the gap 3 formed between the prism 1 on the light emitting unit 12A side and the prism 2 on the light receiving unit 13A side. The transparent plate 8 may be replaced according to the type of oil to be detected.

図１５（ａ）は、プリズム１、プリズム２、及びプリズム１とプリズム２の間の間隙部３に挿入された透明板８の上面図である。プリズム１、プリズム２及び透明板８の下部を、水、油又は油の浸入した水の液体に浸けた場合、液体はプリズム１と透明板８の間の間隙部３Ａと、プリズム２と透明板８の間の間隙部３Ｂにおいて毛細管現象を起こす。透明板８は、プリズム１とプリズム２の間にできる間隙部３の中央に配置する。透明板８の下面の高さと、プリズム１及びプリズム２の下面の高さは同じにする。   FIG. 15A is a top view of the prism 1, the prism 2, and the transparent plate 8 inserted into the gap 3 between the prism 1 and the prism 2. When the lower part of the prism 1, the prism 2 and the transparent plate 8 is immersed in water, oil or water in which oil has entered, the liquid is in the gap 3A between the prism 1 and the transparent plate 8, the prism 2 and the transparent plate. Capillarity occurs in the gap 3B between the eight. The transparent plate 8 is disposed at the center of the gap 3 formed between the prism 1 and the prism 2. The height of the lower surface of the transparent plate 8 and the height of the lower surfaces of the prism 1 and the prism 2 are the same.

図１５（ｂ）は透明板８の形状の例を示す透明板８の上面図であり、図１５（ｃ）はこの透明板８を間隙部３に挿入した場合のプリズム１、プリズム２、及び透明板８の上面図である。図１５（ｂ）に示される透明板８は、透明板８の中央部での幅を２ｍｍにし、透明板の両端部での幅を１ｍｍにしている。図１５（ｃ）では、プリズム１とプリズム２の間の間隔（面１Ａと面２Ａの距離）を３ｍｍにして、プリズム１と透明板８の間の間隙部３Ａの中央部での間隙部３Ａの間隔と、プリズム２と透明板８の間の間隙部３Ｂの中央部での間隙部３Ｂの間隔が共に１ｍｍになるように、透明板８を配置する。このようにすると、間隙部３Ａの両端部での間隙部３Ａの間隔は、間隙部３Ａの中央部での間隙部３Ａの間隔より大きくなると共に、間隙部３Ｂの両端部での間隙部３Ｂの間隔は、間隙部３Ｂの中央部での間隙部３Ｂの間隔より大きくなる。そのため、間隙部３Ａ及び間隙部３Ｂの間隔を間隙部３Ａ及び間隙部３Ｂの中央部と両端部で一定にした場合に比べて、より薄い油の膜でも油の漏液を検出することができる。なお、透明板８の材料には、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等を用いることができる。   FIG. 15B is a top view of the transparent plate 8 showing an example of the shape of the transparent plate 8, and FIG. 15C shows the prism 1, the prism 2, and the like when the transparent plate 8 is inserted into the gap 3. 3 is a top view of a transparent plate 8. FIG. The transparent plate 8 shown in FIG. 15B has a width at the center of the transparent plate 8 of 2 mm and a width at both ends of the transparent plate of 1 mm. In FIG. 15C, the gap between the prism 1 and the prism 2 (the distance between the surface 1A and the surface 2A) is set to 3 mm, and the gap 3A at the center of the gap 3A between the prism 1 and the transparent plate 8 is used. The transparent plate 8 is arranged so that the distance between the prism 3 and the gap 3B at the center of the gap 3B between the prism 2 and the transparent plate 8 is 1 mm. In this way, the gap 3A at both ends of the gap 3A is larger than the gap 3A at the center of the gap 3A, and the gap 3B at both ends of the gap 3B. The interval is larger than the interval of the gap 3B at the center of the gap 3B. Therefore, oil leakage can be detected even with a thinner oil film than when the gaps 3A and 3B are constant at the center and both ends of the gap 3A and the gap 3B. . The material of the transparent plate 8 can be acrylic, polypropylene, Teflon, polyethylene, or the like.

このように、プリズム１とプリズム２の間の間隙部３に透明板８を挿入するようにすることによって、検出する油の毛細管現象による液面の上昇を最適化できる。また、透明板８の厚さ及び形状を調節することによって、漏液センサが検出できる油の膜の厚さを調節することができる。   In this way, by inserting the transparent plate 8 into the gap 3 between the prism 1 and the prism 2, the rise in the liquid level due to the capillary action of the oil to be detected can be optimized. Further, by adjusting the thickness and shape of the transparent plate 8, the thickness of the oil film that can be detected by the liquid leakage sensor can be adjusted.

第１実施形態に係る漏液センサにおいて、プリズム１及びプリズム２を中身の詰まったものとして製造する場合、金型成型を行うのが困難である。そこで、プリズム１及びプリズム２を、光を透過する中空部材で製造しても良い。図１６は、プリズム１及びプリズム２が中空部材から成る場合の、プリズム１とプリズム２の同じ高さの面における断面図である。プリズム１及びプリズム２の中空部材の内部には、検出する油と同じ又は検出する油とほぼ同じ屈折率を有する液体２５が封入されている。プリズム１及びプリズム２の中空部材の材料にはアクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等を用いることができ、中空部材は厚さがほぼ均一で、できるだけ薄い方が良い。このようにするとプリズム１及びプリズム２の屈折率は封入した液体２５の屈折率と同じになる。プリズム１及びプリズム２の中空部材は厚さがほぼ均一になっているので、金型成型によってプリズム１及びプリズム２を製造するのが容易にできる。   In the liquid leakage sensor according to the first embodiment, when the prism 1 and the prism 2 are manufactured as being packed, it is difficult to mold. Therefore, the prism 1 and the prism 2 may be manufactured by a hollow member that transmits light. FIG. 16 is a cross-sectional view of the prism 1 and the prism 2 at the same height when the prism 1 and the prism 2 are formed of hollow members. Inside the hollow members of the prism 1 and the prism 2, a liquid 25 having the same refractive index as the oil to be detected or substantially the same as the oil to be detected is sealed. As materials for the hollow members of the prism 1 and the prism 2, acrylic, polypropylene, Teflon, polyethylene or the like can be used, and the hollow member should have a substantially uniform thickness and be as thin as possible. In this way, the refractive indexes of the prism 1 and the prism 2 become the same as the refractive index of the sealed liquid 25. Since the hollow members of the prism 1 and the prism 2 are substantially uniform in thickness, the prism 1 and the prism 2 can be easily manufactured by molding.

発光部１２Ａからプリズム１に入射した光Ｌが、プリズム１の面１Ａに入射する入射位置Ｐにおいてプリズム１が油と接している場合、プリズム１の屈折率はその油と同じ又はほぼ同じ屈折率を持っているので、光Ｌは直進して受光部１３Ａに受光される。光Ｌの入射位置Ｐにおいてプリズム１が水又は空気と接している場合に、光Ｌは面１Ａで全反射する必要がある。この条件は、光Ｌの面１Ａへの入射角をα、液体２５の屈折率を１．４５とすると、ｓｉｎα≧１．３３／１．４５で与えられ、入射角αは、α≧６６．５°を満たせば良い。従って、プリズム１の面１Ａの傾き角βは、β≦２３．５°を満たせば良い。例えば、プリズム１の面１Ａの傾き角をβ＝２３°とすることができる。   When the light L incident on the prism 1 from the light emitting unit 12A is in contact with oil at the incident position P where the light L is incident on the surface 1A of the prism 1, the refractive index of the prism 1 is the same or substantially the same as that oil. Therefore, the light L travels straight and is received by the light receiving unit 13A. When the prism 1 is in contact with water or air at the incident position P of the light L, the light L needs to be totally reflected by the surface 1A. This condition is given by sin α ≧ 1.33 / 1.45, where α is the incident angle of the light L to the surface 1A and the refractive index of the liquid 25 is 1.45, and the incident angle α is α ≧ 66. It is sufficient to satisfy 5 °. Therefore, the inclination angle β of the surface 1A of the prism 1 only needs to satisfy β ≦ 23.5 °. For example, the inclination angle of the surface 1A of the prism 1 can be set to β = 23 °.

第１実施形態に係る漏液センサのプリズム１及びプリズム２の、別の実施例を図１７に示す。図１７（ａ）はプリズム１及びプリズム２の同じ高さの面における断面図である。プリズム１及びプリズム２は中空部材から成る。プリズム１の中空部材の内側には、プリズム１の面１Ａに沿って、発光部１２Ａからプリズム１に入射する光Ｌが垂直に入射する方向を向いた複数の面１Ｂと、面１Ｂに対して垂直な方向を向いた複数の面１Ｃから成る階段状の構造が形成されている。プリズム２の中空部材の内側にも、プリズム２の面２Ａに沿って、光Ｌの進行方向に対して垂直な方向を向いた複数の面２Ｂと、面２Ｂに対して垂直な方向を向いた複数の面２Ｃから成る階段状の構造が形成されている。プリズム１及びプリズム２の中空部材の内部は、空気又は光を透過する液体を封入しても良いし、真空にしても良い。プリズム１及びプリズム２の中空部材の材料にはアクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等を用いることができる。この場合も、プリズム１及びプリズム２が厚さがほぼ均一な中空部材から成るので、プリズム１及びプリズム２を金型成型で製造するのが容易にできる。   FIG. 17 shows another example of the prism 1 and the prism 2 of the liquid leakage sensor according to the first embodiment. FIG. 17A is a cross-sectional view of the prism 1 and the prism 2 at the same height. The prism 1 and the prism 2 are made of hollow members. Inside the hollow member of the prism 1, along the surface 1A of the prism 1, a plurality of surfaces 1B facing the direction in which the light L incident on the prism 1 from the light emitting portion 12A is perpendicularly incident, and the surface 1B A step-like structure composed of a plurality of surfaces 1C oriented in the vertical direction is formed. Also inside the hollow member of the prism 2, along the surface 2A of the prism 2, a plurality of surfaces 2B oriented in a direction perpendicular to the traveling direction of the light L and oriented in a direction perpendicular to the surface 2B A step-like structure composed of a plurality of surfaces 2C is formed. The hollow members of the prism 1 and the prism 2 may be sealed with air or a liquid that transmits light, or may be evacuated. As the material of the hollow members of the prism 1 and the prism 2, acrylic, polypropylene, Teflon, polyethylene, or the like can be used. Also in this case, since the prism 1 and the prism 2 are made of hollow members having a substantially uniform thickness, the prism 1 and the prism 2 can be easily manufactured by molding.

発光部１２Ａからプリズム１に入射する光Ｌは、中空部材の面１Ｂに垂直に入射するため、光Ｌは中空部材に入射しても屈折せず直進する。プリズム１の面１Ａの傾き角βは、プリズム１の中空部材を構成する物質の屈折率が１．５である場合、数５の条件を満たせばよい。従って、例えばプリズム１の面１Ａの傾き角は、β＝２４°とすることができる。   Since the light L incident on the prism 1 from the light emitting portion 12A is perpendicularly incident on the surface 1B of the hollow member, the light L does not refract even if it enters the hollow member and travels straight. The inclination angle β of the surface 1A of the prism 1 may satisfy the condition of Equation 5 when the refractive index of the substance constituting the hollow member of the prism 1 is 1.5. Therefore, for example, the inclination angle of the surface 1A of the prism 1 can be set to β = 24 °.

光Ｌがプリズム１の面１Ｂ及び面１Ａに入射する際の反射光の弊害を除くために、図１７（ｂ）に示されるようにプリズム１の面１Ｃに光を遮蔽するための遮蔽板９を貼着しても良い。   In order to eliminate the adverse effect of the reflected light when the light L is incident on the surface 1B and the surface 1A of the prism 1, as shown in FIG. 17B, a shielding plate 9 for shielding the light on the surface 1C of the prism 1 May be attached.

第１実施形態に係る漏液センサのプリズム１及びプリズム２の、更に別の実施例を図１８に示す。図１８（ａ）はプリズム１及びプリズム２の同じ高さの面における断面図である。プリズム１及びプリズム２は、アクリル、ポリプロピレン、テフロン、ポリエチレン等の光を透過する中空部材から成る。発光部１２Ａからプリズム１に入射した光Ｌは、中空部材の内側の面１Ｃに入射し、面１Ｃに入射した光Ｌは、中空部材の面１Ａに入射角αで入射するようにする。面１Ａは複数に分割されており、隣り合う面１Ａの間には光Ｌの進行方向を向いた面１Ｂがある。プリズム１の面１Ａを透過した光Ｌは、プリズム２の面２Ａに入射する。プリズム２の面２Ａは複数に分割されており、プリズム１の面１Ａに平行な方向を向いている。隣り合う面２Ａの間には、プリズム１の面１Ｂに平行な方向を向いた面２Ｂがある。プリズム２の面２Ａに入射した光Ｌは面２Ｃからプリズム２の中空部材の内部に入射する。プリズム１及びプリズム２の中空部材の内部は、空気又は光を透過する液体を封入しても良いし、真空にしても良い。この実施例も、プリズム１及びプリズム２が厚さがほぼ均一な中空部材から成るので、プリズム１及びプリズム２を金型成型で製造するのが容易にできる。   FIG. 18 shows still another example of the prism 1 and the prism 2 of the liquid leakage sensor according to the first embodiment. FIG. 18A is a cross-sectional view of the prism 1 and the prism 2 at the same height. The prism 1 and the prism 2 are made of a hollow member that transmits light, such as acrylic, polypropylene, Teflon, and polyethylene. The light L incident on the prism 1 from the light emitting portion 12A is incident on the inner surface 1C of the hollow member, and the light L incident on the surface 1C is incident on the surface 1A of the hollow member at an incident angle α. The surface 1A is divided into a plurality of surfaces, and a surface 1B facing the traveling direction of the light L is present between the adjacent surfaces 1A. The light L transmitted through the surface 1A of the prism 1 enters the surface 2A of the prism 2. The surface 2A of the prism 2 is divided into a plurality of parts and faces a direction parallel to the surface 1A of the prism 1. Between adjacent surfaces 2A, there is a surface 2B facing in a direction parallel to the surface 1B of the prism 1. The light L incident on the surface 2A of the prism 2 enters the hollow member of the prism 2 from the surface 2C. The hollow members of the prism 1 and the prism 2 may be sealed with air or a liquid that transmits light, or may be evacuated. Also in this embodiment, since the prism 1 and the prism 2 are made of hollow members having a substantially uniform thickness, the prism 1 and the prism 2 can be easily manufactured by molding.

プリズム１の中空部材を構成する物質の屈折率が１．５である場合、光Ｌのプリズム１の面１Ａへの入射角αは、数４の条件を満たせば良い。従って、面１Ａの傾き角βは、数５の条件を満たせば良い。例えばプリズム１の面１Ａの傾き角は、β＝２４°とすることができる。   When the refractive index of the substance constituting the hollow member of the prism 1 is 1.5, the incident angle α of the light L to the surface 1A of the prism 1 may satisfy the condition of Equation 4. Therefore, the inclination angle β of the surface 1A only needs to satisfy the condition of Equation 5. For example, the inclination angle of the surface 1A of the prism 1 can be set to β = 24 °.

光Ｌがプリズム１の面１Ａに入射する際の反射光の弊害を除くために、図１８（ｂ）に示されるようにプリズム１の面１Ｂに光を遮蔽するための遮蔽板９を貼着しても良い。   In order to eliminate the adverse effect of reflected light when the light L enters the surface 1A of the prism 1, a shielding plate 9 for shielding the light is attached to the surface 1B of the prism 1 as shown in FIG. You may do it.

図１６及び図１７に示されるプリズム１及びプリズム２において、受光部１３Ａ側のプリズム２の面２Ａを、図１４に示されるように傾きの異なる複数の面で構成するようにする、或いは湾曲させることによって、プリズム１とプリズム２の間にできる間隙部３の両端部での間隙部３の間隔を、間隙部３の中央部での間隙部３の間隔より大きくしても良い。このようにすることによって、より薄い油の層でも油の漏液を検出することができる。また、図１５に示されるように、プリズム１とプリズム２の間の間隙部３に透明板８を挿入するようにして、毛細管現象によって最適な液面の上昇を起こすように、検出する液体に応じて透明板８を交換するようにしても良い。   In the prism 1 and the prism 2 shown in FIGS. 16 and 17, the surface 2A of the prism 2 on the light receiving unit 13A side is configured by a plurality of surfaces having different inclinations as shown in FIG. Thus, the gap 3 at both ends of the gap 3 formed between the prism 1 and the prism 2 may be larger than the gap 3 at the center of the gap 3. By doing so, oil leakage can be detected even with a thinner oil layer. Further, as shown in FIG. 15, the transparent plate 8 is inserted into the gap 3 between the prisms 1 and 2, and the liquid to be detected is detected so as to raise the optimum liquid level by capillary action. The transparent plate 8 may be exchanged accordingly.

第１実施形態に係る漏液センサでは、プリズム１及びプリズム２をフロートに取り付けるようにしているが、空のタンク又は床面上で油の漏液を検出する場合には、図１９に示されるように、プリズム１及びプリズム２をフロートに取り付けない構成にしても良い。この場合、プリズム１及びプリズム２は床面２０上に置かれ、発光部１１から照射され光ファイバ１２によって誘導された光は、発光部１２Ａからプリズム１に入射するようになっている。プリズム２には光を受光するための受光部１３Ａが設けられ、受光された光は受光部１３Ａから光ファイバ１３によって誘導され受光器１４に受光される。   In the liquid leakage sensor according to the first embodiment, the prism 1 and the prism 2 are attached to the float. However, in the case of detecting oil leakage on an empty tank or floor surface, it is shown in FIG. As described above, the prism 1 and the prism 2 may not be attached to the float. In this case, the prism 1 and the prism 2 are placed on the floor surface 20, and the light emitted from the light emitting unit 11 and guided by the optical fiber 12 enters the prism 1 from the light emitting unit 12 </ b> A. The prism 2 is provided with a light receiving portion 13A for receiving light, and the received light is guided from the light receiving portion 13A by the optical fiber 13 and received by the light receiver 14.

第１実施形態及び第２実施形態に係る漏液センサでは、発光器１１から照射された光を光ファイバ１２で発光部１２Ａまで誘導し、受光部１３Ａで受光された光を光ファイバ１３で受光器１４まで誘導するようにしている。しかし、発光駆動部１２、受光処理部１５及び警報部１６の備えられている位置から漏液を検出する位置が離れていて、光を光ファイバで誘導することができない場合、また防爆の危険がない場合には、プリズムに直接、発光器１１からの光を入射させるようにすると共に、プリズムからの光を直接、受光器１４に受光させるようにしても良い。   In the liquid leakage sensor according to the first and second embodiments, the light emitted from the light emitter 11 is guided to the light emitting unit 12A by the optical fiber 12, and the light received by the light receiving unit 13A is received by the optical fiber 13. It guides to the vessel 14. However, if the position where the liquid leakage is detected is away from the position where the light emission drive unit 12, the light reception processing unit 15 and the alarm unit 16 are provided and light cannot be guided by the optical fiber, there is a risk of explosion prevention. If not, the light from the light emitter 11 may be directly incident on the prism, and the light from the prism may be directly received by the light receiver 14.

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

アクリル製の円筒を液体に入れた場合の毛細管現象について示す図である。It is a figure shown about the capillary phenomenon at the time of putting the cylinder made from an acryl in the liquid. 板の上に形成された液滴を示す図である。It is a figure which shows the droplet formed on the board. 間隙部を形成する２枚の板を液体に入れた場合の毛細管現象について示す図である。It is a figure shown about the capillary phenomenon at the time of putting the two board | plates which form a gap | interval part in a liquid. 毛細管現象を起こすように間隙部を形成するようにしたプリズムを示す図である。It is a figure which shows the prism which formed the gap | interval part so that a capillary phenomenon might raise | generate. プリズムの間隙部が空気の場合及びプリズムの下部が水又は油に浸かっている場合の、プリズムに入射する光の進路と水又は油の液面の様子について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the course of light incident on the prism and the state of the liquid surface of water or oil when the gap of the prism is air and the lower part of the prism is immersed in water or oil. 光の進路について説明するプリズムの上面図である。It is a top view of the prism explaining the course of light. 本発明の第１実施形態に係る漏液センサの斜視図である。It is a perspective view of the leak sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態に係る漏液センサのフロート部を、水、油又は油が浸入した水に浮かせた場合の、水、油又は油が浸入した水の液面及び光の進路について説明する模式図である。Schematic diagram for explaining the liquid level of water, oil or oil and the course of light when the float part of the liquid leakage sensor according to the first embodiment is floated on water, oil or oil infiltrated. It is. 第１実施形態に係る漏液センサが、どの程度の量の油を検出することができるかを測定する実験について説明する図である。It is a figure explaining the experiment which measures how much oil the leak sensor which concerns on 1st Embodiment can detect. 本発明の第２実施形態に係る漏液センサを示す図である。It is a figure which shows the liquid leak sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第２実施形態に係る漏液センサのプリズム部の下部を油又は油が浸入した水に浸けた場合の光の進路を示す図である。It is a figure which shows the course of light when the lower part of the prism part of the leak sensor which concerns on 2nd Embodiment is immersed in oil or the water which oil infiltrated. ２枚の湾曲した板の間で起こる毛細管現象を観察する実験について説明する図である。It is a figure explaining the experiment which observes the capillary phenomenon which occurs between two curved boards. 一方の板を湾曲させ、もう一方の板を平らにした場合の、２枚の板の間で起こる毛細管現象を観察する実験について説明する図である。It is a figure explaining the experiment which observes the capillary phenomenon which occurs between two boards when one board is curved and the other board is made flat. ２つのプリズムの間にできる間隙部の中央部で、毛細管現象による液面の上昇の高さが大きくなるようにしたプリズムの実施例について示す図である。It is a figure which shows about the Example of the prism which made the height of the raise of the liquid level by capillary phenomenon become large in the center part of the gap | interval part formed between two prisms. ２つのプリズムの間にできる間隙部で起こる毛細管現象による液面の上昇を最適化するために、２つのプリズムの間にできる間隙部に透明板を挿入するようにした実施例について示す図である。FIG. 6 is a view showing an embodiment in which a transparent plate is inserted into a gap portion formed between two prisms in order to optimize the rise in liquid level due to capillary phenomenon occurring in the gap portion formed between two prisms. . プリズムを中空部材から成るようにしたプリズムの実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example of the prism which made the prism consist of hollow members. プリズムを中空部材から成るようにしたプリズムの別の実施例を示す図である。It is a figure which shows another Example of the prism which made the prism consist of hollow members. プリズムを中空部材から成るようにしたプリズムの更に別の実施例を示す図である。It is a figure which shows another Example of the prism which made the prism consist of hollow members. 第１実施形態に係る漏液センサで、プリズムをフロートに取り付けないようにした場合の漏液センサを示す図である。It is a figure which shows the liquid leak sensor at the time of not attaching a prism to the float with the liquid leak sensor which concerns on 1st Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１、２、３１ プリズム
３、３Ａ、３Ｂ，３５、４３ 間隙部
４、５ フロート
６ 支持部材
７ フロート部
８ 透明板
９ 遮蔽板
１０ 発光駆動部
１１ 発光器
１２、１３ 光ファイバ
１２Ａ 発光部
１３Ａ 受光部
１４ 受光器
１５ 受光処理部
１６ 警報部
１７ 警告灯
１８ 光線スイッチ
１９ 容器
２０ 地面、床
２１ 水
２２ 油
２３、２５ 液体
２４ 液滴
３０ プリズム部
３２ 固定部材
３３ 板状部材
３４ 反射鏡
４０ アクリル製の円筒
４１、４２、４２Ａ、４２Ｂ 板 1, 2, 31 Prism 3, 3A, 3B, 35, 43 Gap part 4, 5 Float 6 Support member 7 Float part 8 Transparent plate 9 Shielding plate 10 Light emission drive part 11 Light emitter 12, 13 Optical fiber 12A Light emission part 13A Light reception Unit 14 light receiver 15 light reception processing unit 16 alarm unit 17 warning light 18 light switch 19 container 20 ground, floor 21 water 22 oil 23, 25 liquid 24 droplet 30 prism unit 32 fixing member 33 plate member 34 reflector 40 made of acrylic Cylinders 41, 42, 42A, 42B

Claims (5)

発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているプリズム１と、前記プリズム１を透過した光を受光するプリズム２と、前記プリズム２から出射した光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサであって、
前記プリズム１の面Ａと前記プリズム２の面Ｂは互いに向かい合っており、前記面Ａと前記面Ｂの間の間隙部では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、
前記発光器から照射され前記プリズム１に入射した光は、前記面Ａに入射角αで入射するようになっており、
前記入射角αと前記プリズム１の屈折率は、前記プリズム１に入射した光が前記面Ａに入射する位置において前記面Ａが空気又は水と接しているとき、前記プリズム１に入射した光が前記面Ａで全反射すると共に、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記プリズム１に入射した光が前記面Ａを透過するように設定し、
前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過し、前記面Ｂから前記プリズム２に入射して前記プリズム２を出射し、前記受光器は前記プリズム２を出射した光を受光するようになっていると共に、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているときに、前記プリズム１に入射して前記面Ａで全反射した光を前記受光器は受光しないようになっていることを特徴とする漏液センサ。 A light emitter that is driven by a light emission drive unit to emit light, a prism 1 on which light emitted from the light emitter is incident, a prism 2 that receives light transmitted through the prism 1, and the prism A leakage detector comprising: a light receiver for receiving light emitted from the light receiving unit 2; a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by the light receiver; and an alarm unit that issues an alarm according to the determination result. A liquid sensor,
The surface A of the prism 1 and the surface B of the prism 2 face each other, and in the gap between the surface A and the surface B, the lower part of the gap is immersed in water, oil, or water in which oil has entered. The water level of water, oil or water that has entered the oil rises due to capillary action,
The light emitted from the light emitter and incident on the prism 1 is incident on the surface A at an incident angle α,
The incident angle α and the refractive index of the prism 1 are such that when the surface A is in contact with air or water at a position where the light incident on the prism 1 is incident on the surface A, the light incident on the prism 1 When the surface A is totally reflected at the surface A and the surface A is in contact with oil at the position, the light incident on the prism 1 is set to pass through the surface A,
When the surface A is in contact with oil at the position, the light emitted from the light emitter passes through the surface A, enters the prism 2 from the surface B, exits the prism 2, and receives the light. The device is adapted to receive light emitted from the prism 2, and is incident on the prism 1 and totally reflected by the surface A when the surface A is in contact with air or water at the position. A liquid leakage sensor, wherein the light receiver does not receive light. 発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているフロート部と、前記フロート部からの光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサであって、
前記フロート部は、プリズム１と、プリズム２と、前記プリズム１と前記プリズム２の高さを一致させるための支持部材とを具備し、
前記プリズム１の面Ａと前記プリズム２の面Ｂは互いに向かい合っており、前記面Ａと前記面Ｂの間の間隙部では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、
前記発光器から照射された光は前記プリズム１に入射して、前記面Ａに入射角αで入射するようになっており、
前記フロート部が水に浮いているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａに入射する位置において、前記面Ａは空気又は水と接し、前記フロート部が油又は油が浸入した水に浮いているとき、前記位置において前記面Ａは油と接するように前記フロート部の比重が設定され、
前記入射角αと前記プリズム１の屈折率は、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａで全反射すると共に、前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過するように設定し、
前記位置において前記面Ａが油と接しているとき、前記発光器から照射された光が前記面Ａを透過し、前記面Ｂから前記プリズム２に入射して前記プリズム２を出射し、前記受光器は前記プリズム２を出射した光を受光するようになっていると共に、前記位置において前記面Ａが空気又は水と接しているときに、前記発光器から照射され前記面Ａで全反射した光を前記受光器は受光しないようになっていることを特徴とする漏液センサ。 A light emitter that is driven by a light emission drive unit to irradiate light, a float unit that receives light emitted from the light emitter, a light receiver for receiving light from the float unit, and A liquid leakage sensor comprising a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by a light receiver, and an alarm unit that issues an alarm according to the result of the determination,
The float unit includes a prism 1, a prism 2, and a support member for making the heights of the prism 1 and the prism 2 coincide with each other.
The surface A of the prism 1 and the surface B of the prism 2 face each other, and in the gap between the surface A and the surface B, the lower part of the gap is immersed in water, oil, or water in which oil has entered. The water level of water, oil or water that has entered the oil rises due to capillary action,
The light emitted from the light emitter enters the prism 1 and enters the surface A at an incident angle α.
When the float part is floating in water, the surface A is in contact with air or water at the position where the light emitted from the light emitter is incident on the surface A, and the float part is infiltrated with oil or oil. When the float floats on the surface, the specific gravity of the float part is set so that the surface A is in contact with oil at the position,
The incident angle α and the refractive index of the prism 1 are such that when the surface A is in contact with air or water at the position, the light emitted from the light emitter is totally reflected by the surface A, and at the position When the surface A is in contact with oil, the light emitted from the light emitter is set to pass through the surface A,
When the surface A is in contact with oil at the position, the light emitted from the light emitter passes through the surface A, enters the prism 2 from the surface B, exits the prism 2, and receives the light. The device is adapted to receive light emitted from the prism 2, and when the surface A is in contact with air or water at the position, the light is emitted from the light emitter and totally reflected by the surface A. A liquid leakage sensor characterized in that the light receiver does not receive light. 前記発光器から照射された光を誘導して前記プリズム１に入射させる光ファイバ１と、前記プリズム２を出射した光を誘導して前記受光器に受光させる光ファイバ２とを具備した請求項１又は２に記載の漏液センサ。   The optical fiber 1 which guide | induces the light irradiated from the said light emitter, and injects into the said prism 1, and the optical fiber 2 which guides the light radiate | emitted from the said prism 2, and makes it receive in the said light receiver are provided. Or the liquid leakage sensor of 2. 発光駆動部によって駆動され光を照射する発光器と、前記発光器から照射された光が入射するようになっているプリズムと、前記プリズムから出射した光を受光するための受光器と、前記受光器での受光量から油の有無を判定する受光処理部と、前記判定の結果に応じて警報を発する警報部とを具備した漏液センサであって、
前記プリズムに入射した光が進む前記プリズムの断面が四角形ＡＢＣＤであり、前記四角形ＡＢＣＤは∠Ｂが９０°で、前記発光器から照射された光は辺ＡＤに入射すると共に、前記光は辺ＡＢに入射角αで入射するようになっており、前記プリズムは辺ＢＣを含む面Ｙに反射鏡を貼着し、
前記漏液センサは前記プリズムの前記辺ＡＢを含む面Ｘとの間に間隙部を形成する面を具備した部材を具備し、前記間隙部内では、前記間隙部の下部を水、油又は油が浸入した水に浸けたとき、毛細管現象によって水、油又は油が浸入した水の液面が上昇するようになっており、
前記入射角αと前記プリズムの屈折率は、前記光が前記辺ＡＢに入射する位置において前記面Ｘが空気又は水と接しているとき、前記光は前記面Ｘで全反射し、前記位置において前記面Ｘが油と接しているとき、前記光は前記面Ｘを透過するように設定し、
前記位置において前記面Ｘが空気又は水と接しているとき、前記光は前記反射鏡で反射され前記辺ＡＤから前記プリズムを出射して前記受光器に受光されるようになっていると共に、前記位置において前記面Ｘが油と接しているとき、前記光は前記受光器に受光されないようになっていることを特徴とする漏液センサ。 A light emitter that is driven by a light emission drive unit to irradiate light, a prism that receives light emitted from the light emitter, a light receiver that receives light emitted from the prism, and the light receiver A liquid leakage sensor comprising a light receiving processing unit that determines the presence or absence of oil from the amount of light received by the vessel, and an alarm unit that issues an alarm according to the result of the determination,
The cross section of the prism through which the light incident on the prism travels is a square ABCD. The square ABCD has a ridge B of 90 °, the light emitted from the light emitter enters the side AD, and the light is side AB. Is incident at an incident angle α, and the prism attaches a reflecting mirror to the surface Y including the side BC,
The liquid leakage sensor includes a member having a surface that forms a gap portion with the surface X including the side AB of the prism. Within the gap portion, water, oil, or oil is placed under the gap portion. When immersed in infiltrated water, the level of water, oil or water infiltrated with oil rises by capillary action,
The incident angle α and the refractive index of the prism are such that when the surface X is in contact with air or water at the position where the light is incident on the side AB, the light is totally reflected by the surface X, and at the position When the surface X is in contact with oil, the light is set to pass through the surface X;
When the surface X is in contact with air or water at the position, the light is reflected by the reflecting mirror, exits the prism from the side AD, and is received by the light receiver. The liquid leakage sensor, wherein the light is not received by the light receiver when the surface X is in contact with oil at a position. 前記発光器から照射された光を誘導して前記プリズムの前記辺ＡＤに入射させる光ファイバ１と、前記プリズムの前記辺ＡＤを出射した光を誘導して前記受光器に受光させる光ファイバ２とを具備した請求項４に記載の漏液センサ。
An optical fiber 1 for guiding the light emitted from the light emitter to be incident on the side AD of the prism; and an optical fiber 2 for guiding the light emitted from the side AD of the prism to be received by the light receiver. The liquid leakage sensor according to claim 4 comprising:
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