JPH02102443A

JPH02102443A - 界面検出装置

Info

Publication number: JPH02102443A
Application number: JP25452188A
Authority: JP
Inventors: Seikichi Fukuda; 福田　清吉
Original assignee: C L Keisoku Kogyo Kk
Current assignee: C L Keisoku Kogyo Kk
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-16

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、貯留槽に貯留された液体、気体、粉体等の
流状体の基準層と比較層との成す界面を検出する界面検
出装置に関する。

［従来技術］従来では、特公昭−２５３４７に示されているように、
流状体の基準層と比較層との成す界面を検出するために
、貯留槽内にガイドパイプを垂下させ、ガイドパイプ内
に単一の検出電極を上下に移動可能に内挿し、この検出
電極からの検出出力と予め定められた基準出力との比較
によって界面を検出している。

［発明が解決しようとする課題］しかし、基準層または比較層の成分の変化、性質の変化
等により、基準層または比較層のキャパシタンス、コン
ダクタンス等のインピーダンスが変化した場合、基準層
と比較層のインピーダンスに差があまりない場合には、
界面を検出するのが困難になった。

本発明は、上述の技術的課題を解決し、基準層または比
較層のインピーダンスが変化した場合、基準層と比較層
とのインピーダンスに差があまりない場合においても、
界面を確実に検出することができる界面検出装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上述の技術的課題を解決するために、本発明の界面検出
装置は、流状体の基準層と比較層との成す界面を検出す
るために、界面を検出する範囲にわたってガイドパイプ
を垂下させ、ガイドパイプ内に高周波信号を出力する検
出電極を上下に移動可能に内挿し、この検出電極からの
検出出力と予め定められた基準出力との比較によって界
面を検出するものであり、前記高周波信号を出力し前記検出電極に帯同する検出電
極を前記検出電極の上または下に別途設け、両検出電極
の検出出力の偏差分と基準出力との比較によって界面を
検出するものである。

［作用］高周波信号を出力し検出電極に帯同する検出電極を前記
検出電極の上または下に別途設け、両検出電極の検出出
力の偏差分と基準出力との比較によって界面を検出する
ようにしているので、基準層または比較層のインピーダ
ンスが変化した場合、基準層と比較層とのインピーダン
スに差があまりない場合においても、界面を確実に検出
することができる。

［実施例］以下図面によって、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の界面検出装置であり、第２
図は本発明の一実施例のブロック回路図である。

貯留槽１内には、流状体としての上層液２、沈澱物３が
貯留される。貯留槽１は、例えば鉄等から成る導伝性物
質から成り、接地される。基準層としての上層液２と比
較層としての沈澱物３との成す界面４を検出するために
、ガイドパイプ５を垂下させ、ガイドパイプ５内に検出
電極６を上下に移動可能に内挿する。また、検出電極６
の上部には、絶縁部材４８を介して検出電極７が一体的
に設けられる。これによって、検出電極７は、検出電極
６に帯同する。検出電極６、検出電極７は、高周波ケー
ブル８に電気的に接続される。高周波ケーブル８は、巻
取りドラム１０に巻回されており、巻取りドラム１０は
ギア３６．３７を介して、サーボモータ９によって回転
駆動される。従って、サーボモータ９の正回転、逆回転
によって、検出電極６、検出電極７は、上下に移動する
ことが出来る。また、巻取りドラム１０と同軸にギア３
８が設けられており、サーボモータ９の正回転・逆回転
に応じてギア３８に歯合するギア３９が正回転・逆回転
し、これによって目盛盤４０の指針４１が界面４の位置
を指示し、また、ポテンショメータ４２からの出力によ
って、遠隔から界面４の位置を知ることができる。

巻取りドラム１０には、同調回路部４６が内挿されてい
る。同調回路部４６と周辺回路部４７とは、スリップリ
ング４８を介して電気的に接続される。

同調回路部４６の発振回路１１は、例えばｆ。＝ＩＭＨ
ｚで発振し、発振回路１１からの出力は、コンデンサ１
２を介して同調回路部４６のコンデンサ１３およびコイ
ル１４から成る同調回路１５に与えられる。また、発振
回路１１からの出力は、コンデンサ１６を介してコンデ
ンサ１７およびコイル１８から成る同調回路１９に与え
られる。同調回路１５からの出力は、高周波ケーブル８
を介して検出電極６に与えられる。同調回路１９からの
出力は、高周波ケーブル８を介して検出電極７に与えら
れる。コンデンサの容量を変化させて同調を取ることに
より、共振作用により検出電極６、検出電極７には最大
の高周波電圧が印加される。従って、検出電極６、検出
電極７は高周波信号を出力し、これによって、検出電極
６および貯留槽１間ならびに検出電極７および貯留槽１
間に流状体のインピーダンスが接続されることになる。

同調回路１５には、コイル２０が巻回されており、コイ
ル２０からの高周波出力は、ダイオード２１およびコン
デンサ２２によって整流される。この整流された出力は
、合成回路２６に与えられる。同調回路１９にも、コイ
ル２３が巻回されており、コイル２３からの高周波出力
は、ダイオード２４およびコンデンサ２５によって整流
される。この整流された出力は合成回路２６に与えられ
る。なお、ダイオード２１とダイオード２４とは、逆方
向である。

合成回路２６は、抵抗２７．２８．２９．３０、可変抵
抗３１およびコンデンサ４９を備える。ダイオード２１
、コンデンサ２２によって整流されて出力は、抵抗２７
を介して接続点３２に与えられる。ダイオード２４、コ
ンデンサ２５によって整流された出力は、抵抗２８を介
して接続点３２に与えられる。従って、検出電極６、検
出電極７の検出出力の偏差分が得られることになる。接
続点３２および接地間には、コンデンサ４９が接続され
る。負電源および接地間には、可変抵抗３１が接続され
、分圧されたバイアス電圧、即ち予め定められた基準出
力は、抵抗２９を介して接続点３２に与えられる。従っ
て、検出電極６、検出電極７の検出出力と基準出力との
比較がなされることになる。接続点３２からの出力は、
抵抗３０を介してＤＣ／ＡＣ変換回路３４に与えられる
。

ＤＣ／ＡＣ変換回路３４は、抵抗３０からの出力が「＋
」の場合には、サーボモータ９を逆回転させるための交
流信号をサーボ−アンプ３５に出力し、サーボモータ９
を逆回転させ、検出電極６、検出電極７を上昇させる。

また、ＤＣ／ＡＣ変換回路３４は、抵抗３０からの出力
が「−」の場合には、サーボモータ９を正回転させるた
めの交流信号をサーボ−アンプ３５に出力し、サーボモ
ータ９を正回転させ、検出電極６、検出電極７を下降さ
せる。

検出電極６、検出電極７の両者とも第３図に示すように
上層液２中にある場合には、ダイオード２１、コンデン
サ２２からの出力は第４図（１）に示すように一■、の
出力が得られ、ダイオード２４、コンデンサ２５からは
第４図（２）に示すように＋ｖ１の出力が得られる。従
って、この両者の合成出力は第４図（３）に示すように
、ＯＶとなる。

上層液２のインピーダンスが変化した場合には、ダイオ
ード２１、コンデンサ２２からの出力は第４図（４）に
示すように一■寥の出力が得られ、ダイオード２４、コ
ンデンサ２５からは第４図（５）に示すように十Ｖ、の
出力が得られる。従って、この両者の合成出力は第４図
（６）に示すように、ＯＶとなる。

従って、上層液２の性質、成分の変化等により、インピ
ーダンスが変化しても、検出電極６、検出電極７の検出
出力の偏差分は常にＯＶであり、界面４の変位をとらえ
ることが可能になる。

一方、可変抵抗３１によって、接続点３２には第４図（
７）に示すように、バイアス電圧−Ｖｏが印加されてい
る。従って、ＤＣ／八〇へ換回路３４にはバイアス電圧
−■。が与えられるので、サーボモータ９が正回転し、
検出電極６、検出電極７が下降する。

検出電極６が第５図に示すように界面４にある場合には
、沈澱物３のインピーダンスが上層液２と多少違うので
同調のずれと、高周波電流の変化が生じ、ダイオード２
１、コンデンサ２２からの出力が減少する。即ち、検出
電極６の中心が界面４にある場合のダイオード２１．コ
ンデンサ２２からの出力電圧は、第６図（１）に示すよ
うに、−Ｖ４を中心として２Δ■変化する。一方、検出
電極７が上層液２にあるので、ダイオード２４、コンデ
ンサ２５からの出力電圧は、第６図（２）に示すように
、＋ｖ。

である。従って、ダイオード２１、コンデンサ２２から
の出力電圧とダイオード２４、コンデンサ２５からの出
力電圧との合成電圧は、第６図（３）に示すように、Δ
Ｖを中心としてＯ〜２ΔＶ変化する。従って、第６図（
４）に示すようにバイアス電圧Ｖ０を与え、ΔＶ＝Ｖ、
とじ、検出電極６の中心をゼロ位置とし、上層液２のイ
ンピーダンスＺ１と沈澱物３のインピーダンスＺ２との
インピーダンスの変化分２ΔＺの幅＋ΔＺ〜−ΔＺにて
、第６図（５）に示すように出力電圧＋ΔＶ〜Ｏ〜−Δ
Ｖを取り出すことができる。これによって、界面４の変
動に追随してサーボモータ９が正回転・逆回転し、検出
電極６、検出電極７が界面４に追随する。

検出電極６、検出電極７の両者とも沈澱物３中にある場
合には、接続点３２の電圧は＋Ｖ０となる。

従って、サーボモータ９が逆回転し、検出電極６、検出
電極７が界面４まで上昇する。

このようにして、界面４が検出される。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、高周波信号を出力し検
出電極に帯同する検出電極を前記検出電極の上または下
に別途設け、両検出電極の検出出力の偏差分と基準出力
との比較によって界面を検出するようにしているので、
基準層または比較層のインピーダンスが変化した場合、
基準層と比較層とのインピーダンスに差があまりない場
合においても、界面を確実に検出することができる界面
検出装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の界面検出装置であり、第２
図は本発明の一実施例のブロック回路図であり、第３図
ないし第６図はその動作を説明するための図である。２・・・上層液３・・・沈澱物４・・・界面７・・・検出電極９・・・サーボモータ１１・・・発振回路１５、１９・・・同調回路２０、２３・・・コイル２１、２４・・・ダイオード２２、２５・・・コンデンサ２６・・・合成回路３４・・・ＤＣ／ＡＣ変換回路３５・・・サーボアンプ第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】流状体の基準層と比較層との成す界面を検出するために
、界面を検出する範囲にわたってガイドパイプを垂下さ
せ、ガイドパイプ内に高周波信号を出力する検出電極を
上下に移動可能に内挿し、この検出電極からの検出出力
と予め定められた基準出力との比較によって界面を検出
する界面検出装置において、前記高周波信号を出力し前記検出電極に帯同する検出電
極を前記検出電極の上または下に別途設け、両検出電極
の検出出力の偏差分と基準出力との比較によって界面を
検出することを特徴とする界面検出装置。