JPS58158522A - 液面検知装置 - Google Patents
液面検知装置Info
- Publication number
- JPS58158522A JPS58158522A JP4205882A JP4205882A JPS58158522A JP S58158522 A JPS58158522 A JP S58158522A JP 4205882 A JP4205882 A JP 4205882A JP 4205882 A JP4205882 A JP 4205882A JP S58158522 A JPS58158522 A JP S58158522A
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- JP
- Japan
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- light
- glass
- liquid level
- receiving element
- light receiving
- Prior art date
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- Pending
Links
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- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水、溶液等の液体の一定の高さの液面を検知
する液面検知装置に関し、簡単な構成により液面を確実
に検知できる液面検知装置を提供するものである。
する液面検知装置に関し、簡単な構成により液面を確実
に検知できる液面検知装置を提供するものである。
すなわち、本発明は検知すべき液面の高さの位置に、円
柱、角柱等の柱状の透明物質（ガラス等）の底面がくる
ように設置し、光源から発せられた光が透明物質の内部
で反射を繰り返して進み、透明物質の底面に液面が接し
たとき、液体の内部に光が屈折入射して進み、受光素子
の出力が減衰し、液面が検知すべき高さになったことを
知る液面検知装置を提供するものである。本発明装置で
は円柱ガラスはいくらでも細くすることができ、まだ、
光はガラス内部を進むため、溶器の汚れ等の影響もなく
、構成も単純であるから種々の機器に内蔵でき、また河
川の液面セ／すとしても適用できる。
柱、角柱等の柱状の透明物質（ガラス等）の底面がくる
ように設置し、光源から発せられた光が透明物質の内部
で反射を繰り返して進み、透明物質の底面に液面が接し
たとき、液体の内部に光が屈折入射して進み、受光素子
の出力が減衰し、液面が検知すべき高さになったことを
知る液面検知装置を提供するものである。本発明装置で
は円柱ガラスはいくらでも細くすることができ、まだ、
光はガラス内部を進むため、溶器の汚れ等の影響もなく
、構成も単純であるから種々の機器に内蔵でき、また河
川の液面セ／すとしても適用できる。
以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。
本装置は、第１図の（イ）に示すように、円柱又は角柱
等の柱状の透明物質（ガラスが代表的なものであるから
以下、ガラスと呼ぶ）１とこの柱状のガラス１の上面に
固定された光源２、受光素子３より成る。寸だ、測定す
べき液面が奥深いところにある場合は第１図（ロ）に示
すようにガラス１の上面と光源２、受光素子３との間に
オプチカルファイバ４を介在させても良い。光源２から
発せられた光はガラス１の内部を矢印のように反射して
進む。この場合、第２図に示すように、光線５はガラス
１の側面８で空気中に抜ける。捷だ、光線６は側面８で
全反射し、ガラス１の底面９て空気中に抜ける。光線７
は側面８で全反射し、底面９でも全反射して受光素子３
に入射する光路を辿る。このようにして第１図の矢印で
示しだ光線は、第；う図に示すように成る範囲の入射角
０１〜θ２の光線のみが、ガラス内部を全反射を繰り返
１〜て進み、受光素子３に入射する・ ここで、全反射する条件の入射角０１、θ２は次式によ
り求める。いま、ガラスの屈折率を代表的なもので旧＝
１．５２とし、空気中のそれを、ｎ２＝１．０とする
と、第３図の側面８で全反射角θ１は、 ０１≧４１° ・・・・・・・・■である。まだ、
図から０２は、 ０２二（）００−０１・・・・・・・・・・■■式に（
Ｄ式を代入して、 θ２≦４９０ ・・・・・・ ・・・■従って、
ガラス側面８で反射する光線の内、入射角θが４１°〜
４９°迄の光線のみが全反射を繰り返して受光素子に入
射することができる。これは底面が空気中の場合である
。次に第４図に示すように底面が液面に接した場合には
、液体の屈折率をｎ３とし、いま代表的なもので水を一
例として取り一］二げるとｎａ＝＝１．３３であるから
、ガラスと水の境界面の全反射角ｅ３は、 ｅ３≧ ６１° ・・・・・・・・・・・・■である
。この結果は次のことを証明している。
等の柱状の透明物質（ガラスが代表的なものであるから
以下、ガラスと呼ぶ）１とこの柱状のガラス１の上面に
固定された光源２、受光素子３より成る。寸だ、測定す
べき液面が奥深いところにある場合は第１図（ロ）に示
すようにガラス１の上面と光源２、受光素子３との間に
オプチカルファイバ４を介在させても良い。光源２から
発せられた光はガラス１の内部を矢印のように反射して
進む。この場合、第２図に示すように、光線５はガラス
１の側面８で空気中に抜ける。捷だ、光線６は側面８で
全反射し、ガラス１の底面９て空気中に抜ける。光線７
は側面８で全反射し、底面９でも全反射して受光素子３
に入射する光路を辿る。このようにして第１図の矢印で
示しだ光線は、第；う図に示すように成る範囲の入射角
０１〜θ２の光線のみが、ガラス内部を全反射を繰り返
１〜て進み、受光素子３に入射する・ ここで、全反射する条件の入射角０１、θ２は次式によ
り求める。いま、ガラスの屈折率を代表的なもので旧＝
１．５２とし、空気中のそれを、ｎ２＝１．０とする
と、第３図の側面８で全反射角θ１は、 ０１≧４１° ・・・・・・・・■である。まだ、
図から０２は、 ０２二（）００−０１・・・・・・・・・・■■式に（
Ｄ式を代入して、 θ２≦４９０ ・・・・・・ ・・・■従って、
ガラス側面８で反射する光線の内、入射角θが４１°〜
４９°迄の光線のみが全反射を繰り返して受光素子に入
射することができる。これは底面が空気中の場合である
。次に第４図に示すように底面が液面に接した場合には
、液体の屈折率をｎ３とし、いま代表的なもので水を一
例として取り一］二げるとｎａ＝＝１．３３であるから
、ガラスと水の境界面の全反射角ｅ３は、 ｅ３≧ ６１° ・・・・・・・・・・・・■である
。この結果は次のことを証明している。
第３図のようにガラス底面が水に接していない場合、光
線の入射角θが、４１°〜４９°の範囲の光線のみ受光
素子で受光できる。次に、ガラス底面が水に接すると、
入射角θが６１０以下の光線は水中に屈折入射して進み
、再びガラス内に入射して受光素子３に到達することが
できない。
線の入射角θが、４１°〜４９°の範囲の光線のみ受光
素子で受光できる。次に、ガラス底面が水に接すると、
入射角θが６１０以下の光線は水中に屈折入射して進み
、再びガラス内に入射して受光素子３に到達することが
できない。
コレは、上記■、■式のガラス内を伝播することのでき
る光線の全てを水中に屈折入射させてしまう。
る光線の全てを水中に屈折入射させてしまう。
第５図は、本実施例の回路の一例を示している・第５図
において、３に前記受光素子、１０は増幅器、１１．１
２．１３は抵抗、１４は直流カット用のコ／デ／ザであ
り、受光素子３の出力は増幅器１０によって抵抗１２．
１３の比で決まる増幅率で増幅される。
において、３に前記受光素子、１０は増幅器、１１．１
２．１３は抵抗、１４は直流カット用のコ／デ／ザであ
り、受光素子３の出力は増幅器１０によって抵抗１２．
１３の比で決まる増幅率で増幅される。
第６図に示すように本発明装置がへのように液面に達し
ていない場合は出力Ｖｏｕｔは大きく、液面がＢ及びＣ
の状態では出力Ｖｏｕｔは０に近づく。液面がＢ、Ｃの
場合、光出力Ｖｏｕｔが僅か残るのはガラス１と液面の
境界面でのフレネル反射及び、ガラス内部の散乱光によ
るものである。
ていない場合は出力Ｖｏｕｔは大きく、液面がＢ及びＣ
の状態では出力Ｖｏｕｔは０に近づく。液面がＢ、Ｃの
場合、光出力Ｖｏｕｔが僅か残るのはガラス１と液面の
境界面でのフレネル反射及び、ガラス内部の散乱光によ
るものである。
上記実施例では、ガラス１の上端面に光源２と受光素子
３とを設けているが、受光素子３は上端面に限らず、ガ
ラス１の側面に設けてもよい。すなわち、ガラス１の底
面で反射した光がさらにガラス１の側面で反射する個所
に受光素子：３′、３〃を設けてもよいものである。な
お、受光素子３′、３″をガラス１の側面に設けた場合
には、光源２より出てガラス１の底面に達する前の光を
受光する可能性もあり、第６図に示すＡ、Ｃでの相対光
出力（Ｖｏｕｔ ）の差が小さくなることもあるため、
受光素子３はガラス］の上端面に設ける方が好ましい。
３とを設けているが、受光素子３は上端面に限らず、ガ
ラス１の側面に設けてもよい。すなわち、ガラス１の底
面で反射した光がさらにガラス１の側面で反射する個所
に受光素子：３′、３〃を設けてもよいものである。な
お、受光素子３′、３″をガラス１の側面に設けた場合
には、光源２より出てガラス１の底面に達する前の光を
受光する可能性もあり、第６図に示すＡ、Ｃでの相対光
出力（Ｖｏｕｔ ）の差が小さくなることもあるため、
受光素子３はガラス］の上端面に設ける方が好ましい。
本発明は、上記のような構成であり、本発明によれば簡
単な構成により、液面を確実に検知できる利点を有する
ものである。
単な構成により、液面を確実に検知できる利点を有する
ものである。
第１図（イ）、（ロ）はそれぞれ本発明の一実施例にお
ける液面検知装置の要部の側面図、第２図〜第４図は同
装置の動作説明図、第５図は同装置の電気回路図、第６
図は同装置の液位と相対光出力との関係を示す図である
。 Ｊ・・・透明物質、 ２・・光 源、 ３．３′、３″・・受光素子 代即人の氏名弁理土中 尾 敏 男ほか１名第１図
第２図 第４図
ける液面検知装置の要部の側面図、第２図〜第４図は同
装置の動作説明図、第５図は同装置の電気回路図、第６
図は同装置の液位と相対光出力との関係を示す図である
。 Ｊ・・・透明物質、 ２・・光 源、 ３．３′、３″・・受光素子 代即人の氏名弁理土中 尾 敏 男ほか１名第１図
第２図 第４図
Claims (1)
- 柱状の透明物質と、この透明物質の一ヒ端面より光を入
射させる光源と、上記透明物質に入射され、この透明物
質の側面および底面で反射し、この透明物質の上端面ま
たは側面に達する光を検出する受光素子とを有し、この
受光素子の出力によって上記透明物質の底面への液面の
有無を検知することを特徴とする液面検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205882A JPS58158522A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 液面検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205882A JPS58158522A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 液面検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158522A true JPS58158522A (ja) | 1983-09-20 |
Family
ID=12625496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205882A Pending JPS58158522A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 液面検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014237150A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 株式会社アマダ | 保護ガラスの汚れ検出方法及びレーザ加工ヘッド |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP4205882A patent/JPS58158522A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014237150A (ja) * | 2013-06-07 | 2014-12-18 | 株式会社アマダ | 保護ガラスの汚れ検出方法及びレーザ加工ヘッド |
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