JPH0442022A - Liquid sensor - Google Patents
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、透明なガラス管内の液体の存否を検出するた
めに使用される液体センサーに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a liquid sensor used to detect the presence or absence of liquid in a transparent glass tube.
（従来の技術）
容器内に収容された液体のレベルを検知するセンサーに
は、フロースイッチ、超音波センサー光電管等の光セン
サーが使用される。フロートスイッチは、液体の液面に
浮遊するフロート部を有しており、該フロートが所定の
レベルになった場合にスイッチ部が動作されて所定信号
が発せられる。このようなフロートスイッチは、構造が
簡単ではあるが、フロート部により動作されるが液体に
浮遊するために、液体がフロート部により汚染されるお
それがある。また、フロート部により動作されるスイッ
チ部が故障しやすいという問題もある。(Prior Art) Optical sensors such as flow switches, ultrasonic sensor phototubes, etc. are used as sensors for detecting the level of liquid contained in a container. A float switch has a float section that floats on the surface of a liquid, and when the float reaches a predetermined level, the switch section is operated and a predetermined signal is generated. Although such a float switch has a simple structure, it is operated by a float part, but because it floats in liquid, there is a risk that the liquid may be contaminated by the float part. Another problem is that the switch section operated by the float section is prone to failure.
超音波センサーにより液体のレベルを検出する場合には
、所定の水平レベルに発信されて液体にて反射された超
音波を検出することにより、液体のレベルを判断する。When detecting the level of a liquid using an ultrasonic sensor, the level of the liquid is determined by detecting ultrasonic waves that are emitted to a predetermined horizontal level and reflected by the liquid.
このように、超音波センサーは、非接触状態で液面を検
知できるために、液体内が汚染されるおそれがない。し
かし、超音波が、風等に乱されるために誤動作するおそ
れがあり、信頼性に欠け、また、高価である。さらに、
液体に反射される超音波を捉えるようにしなければなら
ないために、液体が小さな容器等に収容されている場合
には、複数の超音波センサーを設置することが容易では
ない。In this way, the ultrasonic sensor can detect the liquid level in a non-contact manner, so there is no risk of contamination within the liquid. However, the ultrasonic waves may be disturbed by wind or the like, resulting in malfunctions, are unreliable, and are expensive. moreover,
Since the ultrasonic waves reflected by the liquid must be captured, it is not easy to install multiple ultrasonic sensors when the liquid is contained in a small container or the like.
このような液体センサーに替えて、光電管等の光センサ
ーを利用した液体センサーが多用されている。従来の光
電管を利用した液体センサーの一例を、第３図に示す。In place of such liquid sensors, liquid sensors using optical sensors such as phototubes are often used. An example of a liquid sensor using a conventional phototube is shown in FIG.
該液体センサは、例えば、液槽内の液体レベルを検出す
るために使用される。The liquid sensor is used, for example, to detect the liquid level in a liquid tank.
液槽には、通常、該液槽とは下部同士が連通状態になっ
た液面監視用のガラス管１３が鉛直状態で配置されてい
る。該ガラス管１３の側方には、光電管の投光部１１が
配設されている。該投光部１１からは水平方向に光が照
射される。該投光部１１から照射される光は、ガラス管
１３の壁面を、屈折することなく直線状に透過して該ガ
ラス管１３の内部に進入し、該ガラス管１３の内部を直
線状に通ってその軸心部を通過した後に、さらに、該ガ
ラス管１３の壁面を直線状に透過するようにされている
。ガラス管１３を挟んで投光部１１に対向する位置には
、光電管の受光部１２が配置されており、投光部１１か
ら照射されてガラス管１３の細心部を直線状に通過した
光が、該受光部１２により受光される。In the liquid tank, a glass tube 13 for monitoring the liquid level is normally arranged vertically in communication with the liquid tank at its lower parts. A light projecting section 11 of a phototube is arranged on the side of the glass tube 13. Light is emitted from the light projecting section 11 in the horizontal direction. The light emitted from the light projecting section 11 passes through the wall surface of the glass tube 13 in a straight line without being refracted, enters the inside of the glass tube 13, and passes through the inside of the glass tube 13 in a straight line. After passing through the axial center of the glass tube 13, the light passes through the wall surface of the glass tube 13 in a straight line. A light receiving section 12 of a phototube is arranged at a position facing the light projecting section 11 with the glass tube 13 in between, and the light emitted from the light projecting section 11 and passing through the narrow part of the glass tube 13 in a straight line is detected. , is received by the light receiving section 12.
該受光部１２は、受光される光の強度に基づいて所定信
号を発し、投光部１１が照射する光のレベルにまでガラ
ス管１３内に液体が満たされている場合には、該投光部
１１から照射される光は、その光強度をガラス管１３内
の液体により減衰された状態で受光部に達する。その結
果、該受光部１２により受光される光の強度が低下する
。これに対して、投光部１１から照射されるレベルにま
でガラス管１３内に液体が達していない場合には、投光
部１１から照射される光は、その光強度をほとんど減衰
されることなく受光ｉ１２に達する。そして、受光部１
２ニより受光される光の強度に基づいて、ガラス管１３
内の所定レベルに液体が存在するか否かが検出される。The light receiving section 12 emits a predetermined signal based on the intensity of the received light, and when the glass tube 13 is filled with liquid to the level of the light emitted by the light projecting section 11, the light projecting section 12 emits a predetermined signal based on the intensity of the light it receives. The light emitted from the section 11 reaches the light receiving section with its light intensity attenuated by the liquid in the glass tube 13. As a result, the intensity of the light received by the light receiving section 12 decreases. On the other hand, if the liquid has not reached the level within the glass tube 13 that is emitted from the light projector 11, the light intensity of the light emitted from the light projector 11 is almost attenuated. The light reception level reaches i12 without any delay. Then, the light receiving section 1
Based on the intensity of the light received from the glass tube 13
The presence of liquid at a predetermined level within is detected.
（発明が解決しようとする課題）
このような光センサーを使用した液体センサーテハ、ガ
ラス管１３内の液体が着色されている場合には、投光部
１１から照射される光のレベルにまで液体が満たされて
いると、投光部１１から照射される光は、該ガラス管１
３内の液体により透過する光の透過率が大幅に減少する
。従って、受光部工２にて捉えられる光の強度が、ガラ
ス管１３の所定レベルにまで液体が満たされている場合
に比して大幅に減少するため、該ガラス管１３内には、
所定のレベルまで液体が存在することを容易に検知する
ことができる。しかし、水、アルコール等の透明な液体
がガラス管１３内に収容される場合には、投光部ＩＩか
ら照射される光がガラス管１３内の液体を透過する際に
も、その透過率がほとんど変化せず、従って、受光部１
２にて受光される光の強度がほとんど変化しない。その
結果、ガラス管１３内の透明な液体の存在を検出できな
いおそれがある。(Problem to be Solved by the Invention) When the liquid sensor technology using such an optical sensor is colored, when the liquid in the glass tube 13 is colored, the liquid reaches the level of the light emitted from the light projector 11. is filled, the light emitted from the light projecting section 11 will be directed to the glass tube 1.
The transmittance of light transmitted by the liquid within 3 is significantly reduced. Therefore, the intensity of light captured by the light receiving part 2 is significantly reduced compared to when the glass tube 13 is filled with liquid to a predetermined level.
The presence of liquid up to a predetermined level can be easily detected. However, when a transparent liquid such as water or alcohol is housed in the glass tube 13, the transmittance of the light emitted from the light projecting section II is reduced even when it passes through the liquid in the glass tube 13. There is almost no change, therefore, the light receiving part 1
The intensity of the light received at 2 hardly changes. As a result, the presence of transparent liquid within the glass tube 13 may not be detected.
本発明は以上のような問題を解決するものであり、その
目的は、透明な液体の存在を、正確にかつ容易に検出し
得る液体センサーを提供することにある。The present invention solves the above problems, and its purpose is to provide a liquid sensor that can accurately and easily detect the presence of a transparent liquid.
（課題を解決するための手段）
本発明の液体センサーは、液面監視用ガラス管の壁面を
透過して該ガラス管の内部に進入するように、該ガラス
管の放射方向からずれた水平方向に光を照射する投光部
と、該投光部から照射されて、該ガラス内部の気体内を
透過した光をは検出する位置、または該ガラス管の内部
の液体内を透過した光を検出する位置のいずれかに配置
された受光部と、を具備してなりそのことにより上記口
約が達成される。(Means for Solving the Problems) The liquid sensor of the present invention is arranged in a horizontal direction deviated from the radial direction of the glass tube so as to penetrate the wall surface of the glass tube for liquid level monitoring and enter the inside of the glass tube. a light projecting section that irradiates light, and a position that detects the light that is emitted from the projecting section and passes through the gas inside the glass, or the position that detects the light that passes through the liquid inside the glass tube. and a light-receiving section disposed at any of the positions, thereby achieving the above-mentioned conditions.
（作用）
本発明の液体センサーは、投光部から水平方向へ照射さ
れる光は、ガラス管の壁面を透過して、該ガラス管の内
部に進入する。ガラス管の内部に液体が存在する場合に
は、ガラス管の壁面を透過した光は、該液体内に、屈折
した状態で進入し、該液体内を透過する。該液体内を透
過した光は、液体内からガラス壁面に屈折した状態で進
入して該カラス管の壁面を透過する。また、ガラス管内
に気体が存在する場合には、投光部から照射されてガラ
ス管の壁面を透過した光は、該ガラス管内部の気体内に
、液体とは異なる屈折角度で進入し、該気体内を透過す
る。そして、該気体からガラス壁面に進入して、該壁面
を透過する。受光部は、ガラス管内の液体を透過して屈
折された光が到達する位置、またはガラス管内の気体を
透過して屈折された光が到達する位置に配置されている
ために、該受光部が光を受光するか否かにより、その光
がガラス管内の液体内を透過したか気体を透過したかが
判別され、ガラス管内における所定レベルの液体の有無
を検出できる。(Function) In the liquid sensor of the present invention, light emitted horizontally from the light projecting section passes through the wall surface of the glass tube and enters the inside of the glass tube. When a liquid exists inside the glass tube, light that has passed through the wall surface of the glass tube enters the liquid in a refracted state and is transmitted through the liquid. The light that has passed through the liquid enters the glass wall in a refracted state and is transmitted through the wall of the glass tube. Furthermore, if there is gas inside the glass tube, the light emitted from the light projector and transmitted through the wall surface of the glass tube will enter the gas inside the glass tube at a different refraction angle than the liquid, and the light will enter the glass tube at a different refraction angle than the liquid. Permeates through gas. Then, the gas enters the glass wall surface and passes through the wall surface. The light receiving section is located at a position where the light transmitted through the liquid in the glass tube and refracted reaches, or at the position where the light transmitted through the gas within the glass tube and refracted reaches. Depending on whether or not light is received, it is determined whether the light has passed through the liquid or gas within the glass tube, and the presence or absence of a predetermined level of liquid within the glass tube can be detected.
（実施例） 以下に、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be explained in detail below.
本発明の液体センサーは、第１図に示すように、液槽５
内に収容された液体が所定のレベルまで満たされている
か否かを検出するために使用される。The liquid sensor of the present invention has a liquid tank 5 as shown in FIG.
It is used to detect whether the liquid contained within is filled to a predetermined level.
液槽５の一側面６には、鉛直方向に長くなった液面監視
用ガラス管３が設けられている。このガラス管３の下部
は、液槽５の下部とは連通状態になっている。A liquid level monitoring glass tube 3 that is elongated in the vertical direction is provided on one side 6 of the liquid tank 5. The lower part of the glass tube 3 is in communication with the lower part of the liquid tank 5.
該ガラス管３の側方には、本発明の液体センサとして使
用される光センサーである光電管の投光部１が設けられ
ている。該投光部１は、ガラス管３内に流入する液体、
従って液槽５内の液体が満たされていることを検出すべ
きレベルで、水平方向に光を照射するようになっている
。該投光部１が配設されたガラス管３の側方とは反対側
の側方には、光電管受光部２が配置されている。On the side of the glass tube 3, a light projecting section 1 of a phototube, which is an optical sensor used as the liquid sensor of the present invention, is provided. The light projecting unit 1 is configured so that the liquid flowing into the glass tube 3,
Therefore, light is emitted in the horizontal direction at a level at which it is necessary to detect that the liquid tank 5 is filled with liquid. A phototube light receiving section 2 is arranged on a side opposite to the side of the glass tube 3 where the light projecting section 1 is disposed.
投光部１は、第２図に示すように、ガラス管３の放射方
向に対してずれた水平方向に光７を照射する。該投光部
１は、照射された光７が、該ガラス管３の壁面に達する
ように配置されている。投光部１から照射される光７は
、ガラス管３内に所定の透明な液体、例えば水が、その
先７のレベルにまで達している状態では、該ガラス管３
の壁面を透過して、ガラス管３の内部の液体内に進入す
る。このとき、光はガラス管３内の液体に屈折されて進
入し、その液体内を透過して、ガラス管３の壁面に進入
する。ガラス管３内の液体からガラス管３の壁面に進入
する光は、さらに屈折されて、該ガラス管３の壁面を透
過する。受光部２は、このように、投光部１から照射さ
れる光のレベルにまでガラス管３内に液体が達している
状態で、投光部１から照射されて該ガラス管３内部の液
体を透過する光７ａを受光する位置に配置されている。The light projector 1 emits light 7 in a horizontal direction shifted from the radiation direction of the glass tube 3, as shown in FIG. The light projector 1 is arranged so that the emitted light 7 reaches the wall surface of the glass tube 3. The light 7 irradiated from the light projecting unit 1 is emitted from the glass tube 3 when a predetermined transparent liquid such as water reaches the level of the glass tube 3.
The liquid passes through the wall of the glass tube 3 and enters the liquid inside the glass tube 3. At this time, the light is refracted and enters the liquid in the glass tube 3, passes through the liquid, and enters the wall surface of the glass tube 3. Light entering the wall of the glass tube 3 from the liquid in the glass tube 3 is further refracted and transmitted through the wall of the glass tube 3. In this way, when the liquid reaches the level of the light emitted from the light projecting part 1 in the glass tube 3, the light receiving part 2 is irradiated with light from the light projecting part 1 and absorbs the liquid inside the glass tube 3. It is arranged at a position where it receives the light 7a that passes through it.
液槽５内に、所定の透明な液体、例えば水が、投光部１
から照射される光のレベル以上になっていない場合には
、液槽５とは下部同士が連通状態になったガラス管３内
には、光の照射レベル以上に水が収容されていない。こ
のような状態では、投光部ｌから照射された光は、ガラ
ス管３の壁面を透過して、該ガラス管３内の気体内にほ
ぼ直線状に進入し、その気体内をほぼ直線状に透過した
後に、ガラス管３の壁面を透過する。従って、投光部ｌ
から照射される光は、ガラス管３を、第２図に７ｂで示
すように、はぼ−直線に透過し、受光部２には受光され
ない。その結果、受光部２が光を検出するか否かにより
、ガラス管３内に所定のレベルにまで液体が存在するか
否かを検出し得る。A predetermined transparent liquid, for example water, is in the liquid tank 5 and the light projecting unit 1
If the level of the light irradiated from the glass tube 3 is not higher than the level of the light irradiated from the glass tube 3, the glass tube 3 whose lower part is in communication with the liquid tank 5 does not contain water at a level higher than the level of the light irradiated from the liquid tank 5. In such a state, the light emitted from the light projecting part l passes through the wall surface of the glass tube 3, enters the gas inside the glass tube 3 in a nearly straight line, and travels inside the gas in a nearly straight line. After passing through the wall of the glass tube 3. Therefore, the light projector l
The light emitted from the glass tube 3 passes through the glass tube 3 almost in a straight line, as shown by 7b in FIG. 2, and is not received by the light receiving section 2. As a result, it is possible to detect whether the liquid is present in the glass tube 3 to a predetermined level depending on whether the light receiving section 2 detects light or not.
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
、ガラス管３内の所定レベルに水等の液体が存在しない
状態で、該ガラス管３内の気体内を透過した光を受光し
得るように、第２図に破線で示す位置に、受光部２を配
置してもよい。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and for example, it is possible to receive light that has passed through the gas inside the glass tube 3 in a state where no liquid such as water is present at a predetermined level inside the glass tube 3. As shown in FIG. 2, the light receiving section 2 may be placed at the position indicated by the broken line in FIG.
また、本実施例では光透過型の光センサーを使用する構
成としたが、例えば、上記実施例で受光部２が配置され
た位置に反射板を配置して、上記実施例における投光部
１が配置された位置に投光部と受光部が一体となった反
射型光センサーを使用するようにしてもよい。Further, in this embodiment, a light transmitting type optical sensor is used, but for example, a reflector plate may be arranged at the position where the light receiving section 2 is arranged in the above embodiment, and the light projecting section 1 in the above embodiment A reflective optical sensor in which a light projecting part and a light receiving part are integrated may be used at the position where the light emitting part and the light receiving part are integrated.
（発明の効果）
以上のように、本発明による液体センサーは、ガラス管
内の液体の有無によって光線の屈折率が変化することを
利用して、水、アルコール等の透明液体の液面を、非接
触で確実に検知することができる。その結果、半導体、
液晶表示素子等の製造装置に要求される高度に清浄され
た液体、防爆性の液体等の検出に好適に使用される。(Effects of the Invention) As described above, the liquid sensor according to the present invention uses the fact that the refractive index of light rays changes depending on the presence or absence of liquid in the glass tube to detect the liquid level of transparent liquids such as water and alcohol. Can be reliably detected by contact. As a result, semiconductors,
It is suitably used for detecting highly clean liquids, explosion-proof liquids, etc. required for manufacturing equipment such as liquid crystal display devices.
４、 の、 な！「
第１図は本発明の液体センサーの取付状態の一例を示す
斜視図、第２図は第１図の要部断面図、第３図は従来の
液体センサーの構成を示す断面図である。4. No, no! 1 is a perspective view showing an example of the mounting state of the liquid sensor of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of a conventional liquid sensor.
１・・・投光部、 ２・・・受光部、 ３・・・ガラス管、 ５・・・ 液槽。1... Light projecting section, 2... Light receiving section, 3...Glass tube, 5... liquid tank.
以 上Below Up
Claims (1)
内部に進入するように、該ガラス管の放射方向からずれ
た水平方向に光を照射する投光部と、 該投光部から照射されて、該ガラス内部の気体内を透過
した光を検出する位置、または該ガラス管の内部の液体
内を透過した光を検出する位置のいずれかに配置された
受光部と、 を具備する液体センサー。[Claims] 1. A light projection unit that irradiates light in a horizontal direction shifted from the radiation direction of the glass tube so as to pass through the wall surface of the liquid level monitoring glass tube and enter the inside of the glass tube. and arranged at either a position to detect the light emitted from the light projector and transmitted through the gas inside the glass, or a position to detect the light transmitted through the liquid inside the glass tube. A liquid sensor comprising a light receiving section and.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15087990A JPH0442022A (en) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | Liquid sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15087990A JPH0442022A (en) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | Liquid sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442022A true JPH0442022A (en) | 1992-02-12 |
Family
ID=15506382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15087990A Pending JPH0442022A (en) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | Liquid sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0442022A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004457A (en) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Tokyo Sensor:Kk | Long switch |
| JP2010066208A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | Liquid level detection device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5551777B2 (en) * | 1972-01-13 | 1980-12-26 |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP15087990A patent/JPH0442022A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5551777B2 (en) * | 1972-01-13 | 1980-12-26 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004457A (en) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Tokyo Sensor:Kk | Long switch |
| JP2010066208A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | Liquid level detection device |
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