JPS60111946A - 光学式液体センサ - Google Patents
光学式液体センサInfo
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- JPS60111946A JPS60111946A JP21981183A JP21981183A JPS60111946A JP S60111946 A JPS60111946 A JP S60111946A JP 21981183 A JP21981183 A JP 21981183A JP 21981183 A JP21981183 A JP 21981183A JP S60111946 A JPS60111946 A JP S60111946A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 22
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
-
- 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
- G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels
- G01F23/2922—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels with light-conducting sensing elements, e.g. prisms
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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】
産業上の利用分野
本yi8Aは、液体の有無、残量あるいは汚れの状態を
検知し、この検知結果に基づいて表示体あるいはブザー
などの報知手段を動作させることができる光学式液体セ
ンサに関する。
検知し、この検知結果に基づいて表示体あるいはブザー
などの報知手段を動作させることができる光学式液体セ
ンサに関する。
従来例の構成とその問題点
液体の有無、残量あるいは汚れの程度を知る必要がある
場合、有無および残量は比較的容易Vこ確認できるが、
汚れを定量的に確認することは容易でない0このような
点検が必要とされる代表的な液体の1つとして自動車等
のエンジンオイルが挙げられる。
場合、有無および残量は比較的容易Vこ確認できるが、
汚れを定量的に確認することは容易でない0このような
点検が必要とされる代表的な液体の1つとして自動車等
のエンジンオイルが挙げられる。
エンジンオイルの有無、残量および汚f′L’!r点検
するにあたり、従来はオイルゲージ棒が広く用いられて
いる。すなわち、オイルゲージ棒に工/ジン内のオイル
を付着させ、付着量が規定の目盛位置に達しているか否
かとオイルの汚れの程度を視覚判定によって確認するこ
とが行なわれている。
するにあたり、従来はオイルゲージ棒が広く用いられて
いる。すなわち、オイルゲージ棒に工/ジン内のオイル
を付着させ、付着量が規定の目盛位置に達しているか否
かとオイルの汚れの程度を視覚判定によって確認するこ
とが行なわれている。
この点検方法では、オイルの有無および残量の確認は比
較的高い精度でなされるものの、オイルの汚nの確認、
特に、汚れが使用限界に近いところまで達しているか否
か全正確に判定することは困難である。汚したエンジン
オイルの使用は、エンジンの効率低下をもたらすばかり
でなく、エンジンの寿命を短縮する原因ともなる。この
ため、オイルの汚f’L’i正しく確認し、適切なオイ
ル交換を行なうこと諸めて大切である。また、オイルゲ
ージ棒を使用する従来の方法では、点検の都度ボンネソ
トカバーを開かねばならず、頻繁に点検を実施すること
が煩られしい場合もあった。
較的高い精度でなされるものの、オイルの汚nの確認、
特に、汚れが使用限界に近いところまで達しているか否
か全正確に判定することは困難である。汚したエンジン
オイルの使用は、エンジンの効率低下をもたらすばかり
でなく、エンジンの寿命を短縮する原因ともなる。この
ため、オイルの汚f’L’i正しく確認し、適切なオイ
ル交換を行なうこと諸めて大切である。また、オイルゲ
ージ棒を使用する従来の方法では、点検の都度ボンネソ
トカバーを開かねばならず、頻繁に点検を実施すること
が煩られしい場合もあった。
発明の目的
本発明は、オイル等の液体の有無、残量の確認は勿論の
こと、汚れの程度を定量的に検知することができ、さら
に、表示体あるいはブザーなどの報知手段を動作させる
ための信号を発生する光学式センサの提供を目的とする
ものである。
こと、汚れの程度を定量的に検知することができ、さら
に、表示体あるいはブザーなどの報知手段を動作させる
ための信号を発生する光学式センサの提供を目的とする
ものである。
発明の構成
本発明の光学式液体センサは、発光素子、受光素子、こ
nらに一端が光結合され、他端が平行に配設さnた2本
の光ファイバおよび同2本の光ファイバの他端に付設さ
れ、画伯端間に光路をイ」与するプリズム全具備すると
ともに、同プリズムで付与さ汎る光路内にこ′J″Lを
横切る液体浸入部が形成された構成となっている。この
光学式液体センサによれば、液体浸入部内への液体の浸
入の有無ならびに浸入した液体の汚れに起因する光透過
率の変化に基づいて、液体の有無あるいは残量および汚
几の程度を光学的に確認することができる。
nらに一端が光結合され、他端が平行に配設さnた2本
の光ファイバおよび同2本の光ファイバの他端に付設さ
れ、画伯端間に光路をイ」与するプリズム全具備すると
ともに、同プリズムで付与さ汎る光路内にこ′J″Lを
横切る液体浸入部が形成された構成となっている。この
光学式液体センサによれば、液体浸入部内への液体の浸
入の有無ならびに浸入した液体の汚れに起因する光透過
率の変化に基づいて、液体の有無あるいは残量および汚
几の程度を光学的に確認することができる。
実施例の説明
以下に図面を参照して本発明の光学式液体センサについ
て詳しく説明する。
て詳しく説明する。
第1図は、本発明の光学式液体センサの一例を示す図で
あり、GaA42As赤色発光ダイオード1、シリコン
ホトトランジスタ2、これらに一端が光結合されたガラ
スファイバ3と4、ガラスファイバ3ど4の各他端に結
合さnたプリズム5、GaAμAs赤色発光ダイオード
1を駆動するための駆動回路部6、シリコンホトトラン
ジスタ2からの検出出力信号を処理する信号処理回路部
7および報知手段たとえばブザー8を具備した構成とな
っている0ところで、プリズム5は図示するように光反
射面51と52ケもち、ガラスファイバ3から出射され
る光をガラスファイバ4へ入射させるための光路(矢印
で示す)を形成するが、この光路内にこれを横切る凹所
9が形成さnているolだ、プリズム5のガラスファイ
バ3および4と都合する部分10と11は、結合効率を
高めるためにレンズ状に加工さnている。なお、12は
ノNウジングケースである。
あり、GaA42As赤色発光ダイオード1、シリコン
ホトトランジスタ2、これらに一端が光結合されたガラ
スファイバ3と4、ガラスファイバ3ど4の各他端に結
合さnたプリズム5、GaAμAs赤色発光ダイオード
1を駆動するための駆動回路部6、シリコンホトトラン
ジスタ2からの検出出力信号を処理する信号処理回路部
7および報知手段たとえばブザー8を具備した構成とな
っている0ところで、プリズム5は図示するように光反
射面51と52ケもち、ガラスファイバ3から出射され
る光をガラスファイバ4へ入射させるための光路(矢印
で示す)を形成するが、この光路内にこれを横切る凹所
9が形成さnているolだ、プリズム5のガラスファイ
バ3および4と都合する部分10と11は、結合効率を
高めるためにレンズ状に加工さnている。なお、12は
ノNウジングケースである。
以上のように構成さ扛た本発明の光学式液体センサによ
る液体の有無もしくは残量および汚nの検知は、図示す
るように液体(例えばエンジンオイル)13の中へプリ
ズム5の部分を浸漬スることによって行なわれる。液体
中への浸漬により、凹所9の中には液体13が入り込み
、ガラスファイバ3の端部から出射さnた光は光反射面
61で全反射され、凹所9内の液体を透過して光反射面
62へ到達する。したがって、凹ノ」19内の液体の汚
nに対応する透過光量の変化がガラスファイバ4全通し
てシリコンホトトランジスタ2へ伝達され、その光電変
換出力に変化が生じる。この変化量が規定値に達したと
ころでブザー8を作動させるならば、液体の汚れが使用
限界に達しているが否かを正確に知ることができる。寸
だ、液体が消費さ扛て液面が下が9、凹所9の内部に液
体が存在しなくなると、ガラスファイバ4を通してシリ
コンホトトランジスタ2へ到達する光量が増加する。し
たがって、この変化を利用して液体の有無あるいは残量
が規定値以下となっ・だが否かを検知することもできる
。
る液体の有無もしくは残量および汚nの検知は、図示す
るように液体(例えばエンジンオイル)13の中へプリ
ズム5の部分を浸漬スることによって行なわれる。液体
中への浸漬により、凹所9の中には液体13が入り込み
、ガラスファイバ3の端部から出射さnた光は光反射面
61で全反射され、凹所9内の液体を透過して光反射面
62へ到達する。したがって、凹ノ」19内の液体の汚
nに対応する透過光量の変化がガラスファイバ4全通し
てシリコンホトトランジスタ2へ伝達され、その光電変
換出力に変化が生じる。この変化量が規定値に達したと
ころでブザー8を作動させるならば、液体の汚れが使用
限界に達しているが否かを正確に知ることができる。寸
だ、液体が消費さ扛て液面が下が9、凹所9の内部に液
体が存在しなくなると、ガラスファイバ4を通してシリ
コンホトトランジスタ2へ到達する光量が増加する。し
たがって、この変化を利用して液体の有無あるいは残量
が規定値以下となっ・だが否かを検知することもできる
。
なお、液体がエンジンオイルであると、赤外光あるいは
近赤外光の透過率がオイルの汚九に対応して大きく変化
する。したがって、発光ダイオードとして赤外発光ダイ
オードあるいは赤色発光ダイオードを用いることが好ま
しいことになる。
近赤外光の透過率がオイルの汚九に対応して大きく変化
する。したがって、発光ダイオードとして赤外発光ダイ
オードあるいは赤色発光ダイオードを用いることが好ま
しいことになる。
第2図は、自動車のエンジンオイルの検知を目的として
構成した本発明の光学式オイルセンサの構成例を示す図
であり、ガラスファイバ3と4をエンジン部・分から車
内の前面パネルまで達する長さとし、ハウジングケース
12にはこのガラスファイバの先端側の所定の長さ部分
を収納するとともにプリズム6をとりつけ、一方、車内
の前面パネル部分に、GaAnAs赤色発光ダイオード
1、シリコンホトトランジスタ2、駆動回路部6、信号
処理回路部7、ブザー8および発光表示器14′ff:
含む電気要素ブロック15を設置した構成となっている
。なお、プリズム5ば2つに分離され、また、それぞれ
の光反射面は銀の蒸着膜を形成して反射光率を高めてい
る。この4’f’を造とした場合には、2つのプリズム
間に隙間91が形成されるため、プリズムに凹所を形成
する必要はない。かかる光学式液体センサは、たとえば
、エンジンオイル13の残量が規定量を割ったときブザ
ー8でこのことを知らせ、一方、エンジンオイルの汚n
(c−発光表示器14を発光させて知らぜることかでき
る。そして、この発光表示も、エンジンオイルの汚7シ
の程度を複数のレベルに分け、この程度に基づいて異る
発光色の表示を行なうようにすることができる。
構成した本発明の光学式オイルセンサの構成例を示す図
であり、ガラスファイバ3と4をエンジン部・分から車
内の前面パネルまで達する長さとし、ハウジングケース
12にはこのガラスファイバの先端側の所定の長さ部分
を収納するとともにプリズム6をとりつけ、一方、車内
の前面パネル部分に、GaAnAs赤色発光ダイオード
1、シリコンホトトランジスタ2、駆動回路部6、信号
処理回路部7、ブザー8および発光表示器14′ff:
含む電気要素ブロック15を設置した構成となっている
。なお、プリズム5ば2つに分離され、また、それぞれ
の光反射面は銀の蒸着膜を形成して反射光率を高めてい
る。この4’f’を造とした場合には、2つのプリズム
間に隙間91が形成されるため、プリズムに凹所を形成
する必要はない。かかる光学式液体センサは、たとえば
、エンジンオイル13の残量が規定量を割ったときブザ
ー8でこのことを知らせ、一方、エンジンオイルの汚n
(c−発光表示器14を発光させて知らぜることかでき
る。そして、この発光表示も、エンジンオイルの汚7シ
の程度を複数のレベルに分け、この程度に基づいて異る
発光色の表示を行なうようにすることができる。
第3図は、エンジンオイルの汚扛を3つのレベルに分け
、このレベルを赤色、橙色および緑色発光ダイオードの
発光で表示するようにした信号処理回路の構成を示づ一
図であシ、発光ダイオード1に光結合さ九たシリコンホ
トトランジスタ2のエミッタに生じる出力電圧を第1の
基準電圧と比較する第1の比較器16、第2の基準電圧
と比較する第2の比較器17、両比較器の出力が入力端
子に加えられるNORゲート18、第1の比較器に出力
が生じることにより駆動されて発光する橙色発光ダイオ
ード19、NORゲート18の出力が高レベル″1#と
なることにより駆動されて発光する緑色発光ダイオード
2oおよび第2の比較器に出力が生じることにより発光
する赤色発光ダイオード21とで構成されている。この
回路の第1および第2の比較器16と17の出力が液体
の汚几の中間値および限界値の検知で生じるよう基準電
圧レベルを設定しておくならば、中間値に達するまでの
間はN’ ORゲート18の出力が高レベルとなる。し
たがって、汚nが中間値に達するまでの間は、緑色発光
ダイオード20が発光し、中間値に達すると橙色発光ダ
イオード19が発光し、さらに、汚れが使用限界値まで
進行すると橙色発光ダイオード19に加えて赤色発光ダ
イオード21が発光する。したがって、これらの発光ダ
イオードを車内の前面パネルに設置しておくならば、ド
ライバーはエンジンオイルの汚れを常時監視することが
できる。
、このレベルを赤色、橙色および緑色発光ダイオードの
発光で表示するようにした信号処理回路の構成を示づ一
図であシ、発光ダイオード1に光結合さ九たシリコンホ
トトランジスタ2のエミッタに生じる出力電圧を第1の
基準電圧と比較する第1の比較器16、第2の基準電圧
と比較する第2の比較器17、両比較器の出力が入力端
子に加えられるNORゲート18、第1の比較器に出力
が生じることにより駆動されて発光する橙色発光ダイオ
ード19、NORゲート18の出力が高レベル″1#と
なることにより駆動されて発光する緑色発光ダイオード
2oおよび第2の比較器に出力が生じることにより発光
する赤色発光ダイオード21とで構成されている。この
回路の第1および第2の比較器16と17の出力が液体
の汚几の中間値および限界値の検知で生じるよう基準電
圧レベルを設定しておくならば、中間値に達するまでの
間はN’ ORゲート18の出力が高レベルとなる。し
たがって、汚nが中間値に達するまでの間は、緑色発光
ダイオード20が発光し、中間値に達すると橙色発光ダ
イオード19が発光し、さらに、汚れが使用限界値まで
進行すると橙色発光ダイオード19に加えて赤色発光ダ
イオード21が発光する。したがって、これらの発光ダ
イオードを車内の前面パネルに設置しておくならば、ド
ライバーはエンジンオイルの汚れを常時監視することが
できる。
以上、本発明を自動車のエンジンオイルの有無もしくは
残量および汚′rLヲ検知する場合を例に説明したが、
本発明の光学式液体センサはこの例に限られるも9では
なく、他の液体の検知にも使用できることは勿論である
。また、発光ダイオードも実施例のものに限定されるも
のではない。
残量および汚′rLヲ検知する場合を例に説明したが、
本発明の光学式液体センサはこの例に限られるも9では
なく、他の液体の検知にも使用できることは勿論である
。また、発光ダイオードも実施例のものに限定されるも
のではない。
発明の効果
本発明の光学式液体センサは、液体の量の検知は勿論の
こと、従来は困難であった液体の汚れを定量的に検知す
ることができるものであり、液体の管理の精度を高める
ことのできる効果を奏する。
こと、従来は困難であった液体の汚れを定量的に検知す
ることができるものであり、液体の管理の精度を高める
ことのできる効果を奏する。
特に、本発明の光学式液体センサを自動車等のエンジン
オイルの監視のために用いるならば、オイル補給および
オイル交換の時期全圧(ifftに把握することができ
、エンジン効率の向上あるいはエンジン寿命の延長など
の効果が奏さfLる。
オイルの監視のために用いるならば、オイル補給および
オイル交換の時期全圧(ifftに把握することができ
、エンジン効率の向上あるいはエンジン寿命の延長など
の効果が奏さfLる。
第1図および第2図は、本発明にかかる光学式液体セン
サの構成例を示す図、第3図は、エンジンオイルの汚れ
を発光表示させるようVCした%r号処理回路の構成を
示す図である。 1・・・・・・GaAIt八S赤色へ光ダイオード、2
・・・・・・シリコンホトトランジスタ、3,4・・・
・・・ガラスファイバ、6・・・・・・プリズム、51
.52・・・・・・光反射面、6・・・・・・駆動回
路部、7・・・・・・化量処理回路部、8・・・・ブザ
ー、9・・・・・・凹所、91・・・・・・隙間、10
.11・・・・・・レンズ状の加工部、12・・・ハウ
ジングケース、13・・・・液体、14・・・・・・発
光表示器、15・・・・・電気要素ブロック、16.1
7・・・・・比較器、18ノアゲート、19,20.2
1 ・・・・表示用発光ダイオード。
サの構成例を示す図、第3図は、エンジンオイルの汚れ
を発光表示させるようVCした%r号処理回路の構成を
示す図である。 1・・・・・・GaAIt八S赤色へ光ダイオード、2
・・・・・・シリコンホトトランジスタ、3,4・・・
・・・ガラスファイバ、6・・・・・・プリズム、51
.52・・・・・・光反射面、6・・・・・・駆動回
路部、7・・・・・・化量処理回路部、8・・・・ブザ
ー、9・・・・・・凹所、91・・・・・・隙間、10
.11・・・・・・レンズ状の加工部、12・・・ハウ
ジングケース、13・・・・液体、14・・・・・・発
光表示器、15・・・・・電気要素ブロック、16.1
7・・・・・比較器、18ノアゲート、19,20.2
1 ・・・・表示用発光ダイオード。
Claims (1)
- 発光素子、受光素子、これらに一端が光結合さn1他端
が平行に配設された2本の光ファイバ、同2本の光ファ
イバの他端に付設され、画伯端間に光路を付与するプリ
ズムを具備するとともに、同プリズムで付与される光路
内にこれを横切る液体浸入部が形成さnていることを生
1rli5!とする光学式液体センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21981183A JPS60111946A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 光学式液体センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21981183A JPS60111946A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 光学式液体センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60111946A true JPS60111946A (ja) | 1985-06-18 |
Family
ID=16741401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21981183A Pending JPS60111946A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 光学式液体センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60111946A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62238444A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Nippon Soken Inc | 油汚濁度検出装置 |
JPS62193550U (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-09 | ||
EP1444502A2 (en) * | 2001-10-11 | 2004-08-11 | Sentelligence, Inc. | Low-cost on-line and in-line spectral sensors based on solid-state source and detector combinations for monitoring lubricants and functional fluids |
EP1845365A1 (en) * | 2005-02-02 | 2007-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element and optical measurement device using the same |
US7459713B2 (en) | 2003-08-14 | 2008-12-02 | Microptix Technologies, Llc | Integrated sensing system approach for handheld spectral measurements having a disposable sample handling apparatus |
JP2020016504A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | ナブテスコ株式会社 | センサ |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP21981183A patent/JPS60111946A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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