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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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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