JPH0692911B2 - 液量検出装置 - Google Patents

液量検出装置

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JPH0692911B2
JPH0692911B2 JP21913491A JP21913491A JPH0692911B2 JP H0692911 B2 JPH0692911 B2 JP H0692911B2 JP 21913491 A JP21913491 A JP 21913491A JP 21913491 A JP21913491 A JP 21913491A JP H0692911 B2 JPH0692911 B2 JP H0692911B2
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magnet
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ammeter
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紀次 藤森
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富士山電気工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タンク等に入れられた
石油等の液量を、そのタンクから離れた位置で視認でき
る液量検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タンク等に入れられた石油等の液量を、
そのタンクから離れた位置で視認できるようにした装置
としては、フロートと複数のリレーと電流計等のメータ
とを組合せたものが知られている。すなわち、液量に応
じてフロートの位置が変化し、フロートの位置に応じ
て、動作するリレーが異り、動作したリレーに応じて、
メータの振れ幅が異なる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置は、それ
を構成するリレーが高価であり、多数のリレーを使用す
ると、装置全体の価格が上昇するという問題があり、ま
た、装置が大型化するという問題がある。また、検出す
べき液体によってリレーの接点が侵されることがあり、
これによってリレーが誤動作を生じ、検出値の信頼性が
低下するという問題がある。
【0004】この問題を解決するには、図13に示すよ
うな液量検出装置が考えられる。つまり、液量に対応し
て、図示しない磁石が位置変化し、所定距離毎に磁気セ
ンサS10、S20、S30を設置し、磁気センサS1
0、S20、S30の一端に電源Bを接続し、磁気セン
サS10、S20、S30の他端を出力端子O10、O
20、O30に接続する。また、出力端子O10、O2
0、O30と電源Bとの間に電流計A1、A2、A3を
接続し、磁石がどの位置に存在するかを電流計で視認で
きるようにしてある。
【0005】そして、互いに隣接する2つの磁気センサ
のほぼ中間領域に磁石が位置したときに、その2つの磁
気センサがともに磁石を検出しないことを防止するため
に、2つの磁気センサの感度を上げるとか、2つの磁気
センサの間隔を狭めるとか、磁石の磁力を大きくすると
かによって、その中間領域において、上記互いに隣接す
る2つの上記磁気センサが磁石を同時に検出するように
してある。ところが、このように、上記中間領域におい
て2つの磁気センサが動作するるようにしたままでは、
2つの電流計が同時に動作し、液量検出装置が故障した
と判断される場合がある。これを防止するには、論理積
回路AND1、AND2とインバータI1、I2とを必
要とし、部品点数が増加するという問題がある。
【0006】本発明は、タンク等の容器に入れられた液
体の量を、そのタンクから離れた位置で視認でき、しか
も低価格で構成できる液量検出装置を提供することを目
的とするものである。また、本発明は、互いに隣接する
2つの磁気センサのほぼ中間領域で2つの磁気センサが
ともに磁石を検出したときに、液量検出装置が故障した
と判断されず、しかも、このようにするために部品点数
を増加する必要がない液量検出装置を提供することを目
的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、液量に対応し
て磁石が位置変化し、この磁石を検出する複数の磁気セ
ンサと、電源とを有し、上記磁気センサは、所定角度ま
たは所定距離毎に設置され、共通接点と常開接点と常閉
接点とを具備し、上記電源の一方の端子が1個目の磁気
センサの共通接点に接続され、n(nは2以上の正の整
数)個目の磁気センサの共通接点がn−1個目の磁気セ
ンサの常閉接点と接続され、磁気センサの各常開接点が
液量検出装置の出力端子を形成し、互いに隣接する2つ
の磁気センサのほぼ中間領域に磁石が位置したときに、
互いに隣接する2つの磁気センサが磁石を同時に検出す
るものである。
【0008】
【実施例】図2は、本発明の一実施例を示す縦断面図で
ある。
【0009】軸受盤10は、重油、ガソリン等を内蔵す
るタンクT等の注入口に螺合されるものであり、この軸
受盤10の下面にガイド棒11a、11bが、垂下され
るように固定されている。フロート12は、発泡合成樹
脂等で構成されており、2つの丸形の透孔と1つの角形
の透孔とが設けられ、その丸形の透孔にはガイド棒11
a、11bが遊嵌され、その角形の透孔には帯板13が
遊嵌されている。帯板13は、ほぼ180度捩じられて
いる。帯板13の上端部は、軸受盤10の中央部分を挿
通している回転軸20の下端に接続され、帯板13の最
下端は軸受14で軸支され、この軸受14は、ガイド棒
11a、11bの下部に固定されているバー15に設置
されている。
【0010】回転軸20の上部は目盛盤21の下部中央
に固着され、目盛盤21の上面には永久磁石Mが固定さ
れている。なお、目盛盤21はほぼ円盤状をなし、その
周面上部にテーパー部が設けられ、そのテーパ部に目盛
が付されている。透明カバー22は、目盛盤21を覆う
防水カバーであるとともに、その下部が軸受盤10と係
合し、その上部に配線基板30が固定されている。
【0011】図1は、上記実施例において、軸受盤10
よりも上部に位置する部分を分解して示す斜視図であ
る。
【0012】透明カバー22には、指針22aが設けら
れ、配線基板30には、1.5V等の電池Bと、電流計
A1、A2、A3と、リードスイッチS11、S12、
S13と、抵抗R1、R2、R3、R4、R5とが設け
られている。リードスイッチS11〜S13は、永久磁
石Mの軌跡の真上の位置(つまり、永久磁石Mが移動し
たときにその位置を検出できる位置)に配置され、しか
も、回転軸20の中心から放射状に所定角度ごとに配置
されている。なお、配線基板30から離れた場所で液量
を知るようにするには、電流計A1〜A3を配線基板3
0から離して設置すればよい。この場合、配線基板30
のスペースを有効活用するには、電池Bも配線基板30
から離すことが好ましい。
【0013】また、たとえばリードスイッチS11とS
12とに着目すると、両者のほぼ中間領域に永久磁石M
が位置したときに、リードスイッチS11、S12が同
時に磁石Mを検出するように設定され、このようにリー
ドスイッチS11とS12とが同時に磁石Mを検出する
ような領域を「重複検出領域」と呼ぶ。つまり、たとえ
ばリードスイッチS11の真下に磁石Mが配置されたと
きには、リードスイッチS11のみが磁石Mを検出し、
徐々にその磁石がリードスイッチS12に向かって回動
したときに、リードスイッチS11とS12とが同時に
検出する領域(重複検出領域)があり、その重複検出領
域を通過するとリードスイッチS12のみが磁石Mを検
出するようになる。
【0014】リードスイッチS12とS13においても
上記と同様であり、すなわち互いに隣接する2つのリー
ドスイッチのほぼ中間領域に磁石Mが位置したときに、
互いに隣接する2つのリードスイッチが同時に磁石Mを
検出する重複検出領域が存在する。なお、リードスイッ
チの代わりに、磁気を検出する他の磁気センサを設けて
もよい。
【0015】図3は、上記実施例の等価回路を示す図で
ある。
【0016】この実施例は、液量に対応して位置変化す
る磁石Mと、複数の磁気センサS11〜S13と、電源
Bとが設けられ、磁気センサS11〜S13は、所定角
度毎に設置され、共通接点と常開接点NOと常閉接点N
Cとを具備し、電源Bの一方の端子が1個目の磁気セン
サS11の共通接点に接続され、n(nは2以上の正の
整数)個目の磁気センサの共通接点がn−1個目の磁気
センサの常閉接点NCと接続され、磁気センサの各常開
接点NOが液量検出装置の出力端子O11、O12、O
13を形成し、互いに隣接する2つの磁気センサのほぼ
中間領域(重複検出領域)に磁石Mが位置したときに、
互いに隣接する2つの磁気センサが磁石Mを同時に検出
するようになっている。また、磁気センサS11〜S1
3の各常開接点NOと電源Bの他方の端子との間に電流
計A1、A2、A3が設けられている。
【0017】具体的には、リードスイッチS11の共通
接点、常開接点NO、常閉接点NCがそれぞれ、電源B
の+端子、出力端子O11、リードスイッチS12の共
通接点に接続され、リードスイッチS12の常開接点N
O、常閉接点NCがそれぞれ、出力端子O12、リード
スイッチS13の共通接点に接続され、リードスイッチ
S13の常開接点NOが出力端子O13に接続され、そ
の常閉接点NCには何も接続されていない。また、電源
Bの−端子は出力端子O10に接続され、出力端子O1
1、O12、O13と出力端子O10との間には、それ
ぞれ、電流計A1、A2、A3が接続されている。
【0018】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
【0019】タンクT内の液体Lの量が変化すると、そ
の液面の高さに応じてフロート12の高さが変化するの
で、その高さに応じて帯板13が所定角、回動し、この
帯板13と連動して回転軸20と目盛盤21とが回動す
る。目盛盤21には、タンクT内の液体Lの残量が表示
され、透明カバー22に設けられた指針22aに対応す
る目盛を読み取ることによって、タンクT内の液体Lの
残量を視認できる。
【0020】ところで、フロート12が上下動すること
によって目盛盤21が回動すると、磁石Mの角度位置が
変化する。この磁石Mの位置をリードスイッチS11〜
S13が検出し、その検出したリードスイッチのみが動
作し、リードスイッチS11〜S13の動作に伴って該
当する電流計A1〜A3が動作、表示する。なお、図2
において、リードスイッチS12のみが動作しているの
は、リードスイッチS12のみが磁石Mを検出する位置
に磁石Mが存在している例を図2に示しているからであ
る。
【0021】そして、リードスイッチS11、S12、
S13が磁石Mを検出する検出領域をそれぞれ、、
とすると、リードスイッチS11とS12とがともに
検出する重複検出領域(図においては、とを併記し
てある領域)が存在する。リードスイッチS12とS1
3とについても同様に、互いに隣接するリードスイッチ
の間で重複検出領域(図においては、とを併記して
ある領域)が存在する。なお、の下に記載された領域
であって四角の破線で示した検出領域は、いずれのリー
ドスイッチも磁石Mを検出しない領域であり、液体Lの
残量が零または零に近いことを示し、記号F、Eはそれ
ぞれ、満タン、残量ゼロを示すものである。
【0022】具体的には、液体Lの液面がタンクTの上
端部近くに位置している場合、リードスイッチS13の
みが動作し、電流計A3のみが動作し、液面が次第に低
下するに従って、リードスイッチS13とS12とがと
もに動作し、リードスイッチS12のみが動作し、リー
ドスイッチS12とS11とがともに動作し、リードス
イッチS11のみが動作し、液体Lの残量が零になる
と、全てのリードスイッチの動作が停止する。なお、リ
ードスイッチS12のみが動作したときには、電流計A
2のみが動作し、リードスイッチS11のみが動作した
ときには、電流計A1のみが動作し、リードスイッチS
13とS12とがともに動作したときにはリードスイッ
チS13への通電が断たれるので、電流計A2のみが動
作し、リードスイッチS12とS11とがともに動作し
たときにはリードスイッチS12への通電が断たれるの
で、電流計A1のみが動作する。これらの状態を図4に
示してある。
【0023】ところで、たとえばリードスイッチS13
とS12とがともに検出する重複検出領域(図3におい
てととを併記してある領域)に磁石Mが位置した場
合、リードスイッチS13とS12とが同時に動作する
が、上記のようにリードスイッチS13への通電が断た
れるので、電流計A2のみが動作する。すなわち、リー
ドスイッチS13が磁石Mを検出し、次にリードスイッ
チS12が磁石Mを検出する場合、その境界領域におい
てどちらのリードスイッチも磁石Mを検出しないという
不連続領域が生じず、また、2つのリードスイッチが同
時に磁石Mを検出しても、その検出結果に異常が生じな
い。また、電流計A1〜A3をタンクTから離れて設置
すれば、タンクT等の容器に入れられた液体の量を、そ
のタンクから離れた位置で確実に視認でき、しかもリレ
ーを使用していないので、液量検出装置を低価格で構成
できる。また、リードスイッチS11〜S13として単
極双投スイッチ(共通接点、常開接点、常閉接点を有す
るスイッチ)を使用し、1つのリードスイッチの常開接
点を隣のリードスイッチの共通接点に接続しているの
で、図13に示すような論理回路等を必要とせずに、互
いに隣接する2つの磁気センサのほぼ中間領域で2つの
磁気センサがともに磁石を検出したときに、液量検出装
置が故障したと判断されず、しかも、このようにするた
めに、図13に示す論理回路のような部品を追加する必
要がない。
【0024】図5は、図3に示す実施例において使用し
ている電流計A1〜A3の代わりに、抵抗23、22、
21と電流計Aとを設けたものである。そして、磁気セ
ンサS23、22、21の各常開接点NOのそれぞれに
抵抗R23、R22、R21の一端が接続され、これら
抵抗R23〜R21の他端と電源Bの−端子との間に電
流計Aが設けられている。なお、抵抗R23、R22、
R21の抵抗値をそれぞれr23、r22、r21とす
ると、r23<r22<r21である。
【0025】この実施例においては、液体Lが少なくな
るに従って、リードスイッチS23、S22、S21の
順で動作し、抵抗R23、R22、R21の順で通電
し、その都度、電流計Aに電流が流れる。しかも、r2
3<r22<r21であるので、リードスイッチS2
3、S22、S21が動作するに従って、電流計Aに流
れる電流が減少する。この状態を図6に示してある。
【0026】なお、上記実施例においては、液体Lが少
なくなるに従って、リードスイッチS23、S22、S
21の順で動作するように示してあるが、これとは逆の
方向で各リードスイッチを配置してもよい。このように
すれば、液体Lが多くなるに従って、リードスイッチS
21、S22、S23の順で動作する。この場合、電流
計Aにおいて、検出電流値が少なくなるに従って、液体
Lの残量が多くなるように表示すればよい。これと同様
の結果を得るには、帯板13の捩じれ方向を上記実施例
と逆にしてもよく、r23<r22<r21にしてもよ
い。電流計Aの代わりに電圧計を使用する場合(たとえ
ば、図5において、電流計Aの代わりに所定の抵抗を接
続し、この抵抗と並列に電圧計を接続する場合)には、
その電圧計において、検出電圧値が低くなるに従って、
液体Lの残量が多くなるように表示すればよい。図3に
示す実施例においては、液体Lが少なくなるに従って、
リードスイッチS13、S12、S11の順で動作する
ように示してあるが、これとは逆の方向で各リードスイ
ッチを配置する場合も、上記と同様である。
【0027】図7は、図5に示す実施例において、抵抗
R21とR22との接続点と電流計Aとの間に抵抗R2
0を設け、この抵抗R20と並列に電圧/周波数変換器
Cを接続したものである。電圧/周波数変換器Cは入力
電圧の高さに応じて出力信号の周波数が変化するもので
ある。この電圧/周波数変換器Cを設ければ、電話回線
等の所定回線を介して、測定した液量データを遠隔地に
送信することができる。
【0028】図8は、本発明の他の実施例を示す回路図
であり、ここに使用されているリードスイッチS31〜
S33と電源Bとの接続状態は、図1に示すリードスイ
ッチS11〜S13と電源Bとの接続状態と同様であ
る。そして、1個目の磁気センサS31の常開接点NO
と電源Bの−端子との間に、抵抗R31と電流計Aとの
直列回路が設けられ、n個目の磁気センサの常開接点N
Oとn−1個目の磁気センサの常開接点NOとの間に抵
抗が接続されている。つまり、2個目の磁気センサS3
2の常開接点NOと1個目の磁気センサS31の常開接
点NOとの間に抵抗R32が接続され、3個目の磁気セ
ンサS33の常開接点NOと2個目の磁気センサS32
の常開接点NOとの間に抵抗R33が接続されている。
【0029】この実施例において、液体Lが少なくなる
に従って、リードスイッチS33、S32、S31の順
で動作し、抵抗R33+R22+R21、R22+R2
1、R21の順で通電し、その都度、電流計Aに電流が
流れる。また、抵抗R33、R22、R21の抵抗値を
r33、r32、r31とすると、r31=r32=r
33としてあるので、リードスイッチS33、S32、
S31が動作するに従って、電流計Aに流れる電流は、
1/3、1/2、1の比率で減少する。この状態を図9
に示してある。
【0030】図10は、図5図に示す実施例において、
リードスイッチS21、S22、S23に対応する電圧
/周波数変換器C1、C2、C3を設け、リードスイッ
チS21、S22、S23が動作するに応じて、異なる
周波数の信号が出力されるようにしてある。なお、電圧
/周波数変換器C1、C2、C3にはそれぞれ独自の電
源B31、B32、B33(電源B31、B32、B3
3の電圧は互いに異なる)が設けられ、不要な部分に電
流が流れることを防止するためにダイオードD1、D
2、D3が設けられている。この実施例の場合も、電話
回線等の所定回線を介して、測定した液量データを遠隔
地に送信することができる。
【0031】図11は、図8に示す実施例において、抵
抗R31と並列に電圧/周波数変換器C4を接続したも
のである。電圧/周波数変換器C4は、入力電圧の大き
さに応じて出力信号の周波数が変化するものである。こ
の電圧/周波数変換器C4を設ければ、電話回線等の所
定回線を介して、測定した液量データを遠隔地に送信す
ることができる。
【0032】図12は、本発明の他の実施例を示す説明
図であり、同図(1)はその正面図であり、同図(2)
はその縦断側面図である。
【0033】図1〜図11に示す実施例においては、液
体Lの残量に応じて目盛盤21が回動し、この回動に伴
って磁石Mが回動するようにしているが、図12に示す
実施例においては、液体Lの残量の増減に伴って、磁石
M1が上下動し、この磁石M1の上下動に応じた位置に
リードスイッチS11〜S13が設けられている。リー
ドスイッチS11〜S13と、電池Bと、電流計A1〜
A3との接続状態は、図3に示す実施例の状態と同様で
ある。
【0034】なお、リードスイッチS11〜S13と電
池Bと電流計A1〜A3とを接続する電気回路の配線基
板31は透明カバー22aに固定され、このカバー22
aは、タンクTの上蓋に固定されている。また、磁石M
は、上下動以外にも、左右動等、直線的に往復運動する
ようにしてもよい。
【0035】上記実施例では、リードスイッチを3個づ
つ使用しているが、これらを3個以外の複数個づつ使用
するようにしてもよい。
【0036】なお、図1に示す上記実施例では、帯板1
3がほぼ180度捩じられているが、この捩じり角は、
配線基板30に設けられているリードスイッチ、抵抗の
数とこれらの配置角度とに応じて、適宜定められる。ま
た、帯板13と連動する回転軸20が実際に回動する回
動角(フロート12が上下動するときの実際の高さ)に
応じて、リードスイッチ、抵抗の数とこれらの配置角度
とを定めてもよい。
【0037】また、液量に対応して永久磁石Mの位置を
変化させる手段としては、図1に示す手段以外の手段を
使用してもよい。
【0038】さらに、電源Bの前後にスイッチを設ける
ようにしてもよく、このようにすれば、液量を知りたい
ときにのみ、そのスイッチを押すことになり、電源Bの
消耗が非常に少なくなり、電源Bの寿命が長くなる。
【0039】上記実施例においては、抵抗R20、R3
1と並列または、抵抗R21、R22、R23と直列
に、電圧/周波数変換器が設けられているが、これらの
部位以外に、つまり磁気センサが動作することによって
電圧が変化する部位に電圧/周波数変換器を設けるよう
にしてもよい。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、タンク等の容器に入れ
られた液体の量を、そのタンクから離れた位置で確実に
視認でき、しかも低価格で構成でき、また、互いに隣接
する2つの磁気センサのほぼ中間領域で2つの磁気セン
サがともに磁石を検出したときに、液量検出装置が故障
したと判断されず、このようにするために部品点数を増
加する必要がないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における要部分解斜視図であ
る。
【図2】上記実施例を示す縦断面図である。
【図3】上記実施例における電気回路を示す図である。
【図4】上記実施例において、液量と、リードスイッチ
の動作と、電流計の動作との関係を示す図である。
【図5】本発明における他の実施例を示す回路図であ
る。
【図6】図5に示す実施例において、液量と、リードス
イッチの動作と、電流計の動作との関係を示す図であ
る。
【図7】図5に示す実施例の変形例を示す回路図であ
る。
【図8】本発明の別の実施例を示す回路図である。
【図9】図8に示す実施例において、液量と、リードス
イッチの動作と、電流計の動作との関係を示す図であ
る。
【図10】図5に示す実施例の変形例を示す回路図であ
る。
【図11】図8に示す実施例の変形例を示す回路図であ
る。
【図12】本発明の別の実施例を示す図であり、同図
(1)はその正面図であり、同図(2)はその縦断側面
図である。
【図13】リレーを使用しないで液量検出装置を小型化
しようとする場合に考えられる例を示す回路図である。
【符号の説明】
10…軸受盤、 11a、11b…ガイド棒、 12…フロート、 13…帯板、 20…回転軸、 21…目盛盤、 22…透明カバー、 30…配線基板、 S11〜S13、S21〜S23、S31〜S33…リ
ードスイッチ、 A、A1〜A3…電流計、 M…永久磁石、 C、C1〜C3…電圧/周波数変換器、 B…電源。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液量に対応して位置変化する磁石と、複
    数の磁気センサと、電源とを有する液量検出装置におい
    て、 上記磁気センサは、所定角度または所定距離毎に設置さ
    れ、共通接点と常開接点と常閉接点とを具備し、上記電
    源の一方の端子が1個目の上記磁気センサの共通接点に
    接続され、n(nは2以上の正の整数)個目の上記磁気
    センサの共通接点がn−1個目の上記磁気センサの常閉
    接点と接続され、上記磁気センサの各常開接点が液量検
    出装置の出力端子を形成し、互いに隣接する2つの上記
    磁気センサのほぼ中間領域に上記磁石が位置したとき
    に、上記互いに隣接する2つの上記磁気センサが上記磁
    石を同時に検出することを特徴とする液量検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記磁気センサの各常開接点と上記電源の他方の端子と
    の間に電流計が設けられていることを特徴とする液量検
    出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、 上記磁気センサの各常開接点のそれぞれに抵抗の一端が
    接続され、これら抵抗の他端と上記電源の他方の端子と
    の間に電流計が設けられていることを特徴とする液量検
    出装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、 上記1個目の磁気センサの常開接点と上記電源の他方の
    端子との間に、抵抗と電流計との直列回路が設けられ、
    上記n個目の磁気センサの常開接点と上記n−1個目の
    磁気センサの常開接点との間に抵抗が接続されているこ
    とを特徴とする液量検出装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項において、 上記磁気センサが動作することによって電圧が変化する
    部位に、入力電圧の高さに応じて出力信号の周波数が変
    化する電圧/周波数変換器を有することを特徴とする液
    量検出装置。
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