JPH03150421A

JPH03150421A - 液面測定方法

Info

Publication number: JPH03150421A
Application number: JP28917989A
Authority: JP
Inventors: Shinya Yamazaki; 信哉山崎; Hirofumi Kumagai; 熊谷　広文; Susumu Tomota; 友田　進; Tatsuya Emoto; 江本　辰弥; Hiroshi Matsuoka; 寛松岡
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-06-26

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】発明の［」的（産業上の利用分野）この発明は、貯溜槽等に貯溜された液体の液面のレヘル
もしくはその変化量を非接触でしかも安定性良く測定す
るための液面測定方法に関する。

（従来の技術）従来液体の液面を測定する方法として、液面に揺動アー
ムに結合されたフロートを浮かへて、そのフロート位置
による揺動アームの角度変化を検出するフロート方式か
あるか、接触方式であるために高精度に測定することか
不用能であると共に、別の７夜体を順次交換して処理す
るようなシステムには応用することか不適当てあり、例
えば液体か変わる毎にフロート等を清掃して測定しＩｔ
りれはならない欠点かある。また、別の接触方式として
は、電気抵抗を液中に挿入して液レヘルて電気抵抗が変
化する原理を尾、用した電気抵抗方式もあるか、高精度
な測定か不可能であると共に、上述したような液体の交
換に刻して（Ｊ上述同様な清掃をしなりねばならない欠
点かある。

（発明か解決しようとする課題）上述のような接触検出方式に代わるものとして、非接触
て液面を測定する方式として超音波方式と反射光の強度
を利用する測定方式とかある。

しかし、超音波方式ては例えは±０．５ｍｍといった精
度で液面レベルを測定することか不可能であり、反射光
の強度変化を利用する場合には、反射波長の異なる複数
の液体に対して常に高精度な測定を行なうことが困難で
あると共に、外乱光の影響を受は易い欠点がある。

この発明は上述のような事情よりなされたものであり、
この発明の目的は、液面レベルな非接触で測定すると共
に、どのような液体か測定対象物となった場合でも、清
掃することなく同一の高い精度かつ安定的に液面レベル
を測定することができる液面測定方法を提供することに
ある。

発明の構成（課題を解決するための手段）この発明は液面測定方法に関するものて、この発明の上
記目的は、液面に光を照射し、その反射光をラインセン
サで受光して受光量のピーク位置を検出し、前記ピーク
位置の変動量に基づいて前記液面レベルもしくはその変
化量を測定することによって達成される。

（作用）この発明では液面に赤外光等の光を照射し、その反射光
をラインセンサの全体て受光するようにし、しかもライ
ンセンサての受光量を液面レベルに対応させるのではな
く、ラインセンサが受光する受光量のピーク位置を検出
し、そのピーク位置の変動量に基づいて液面レベルを測
定するようにしている。反ｎ」光を電気信号に変換した
場合、ラインセンサ上には必らずピーク位ｆｆｆｆ１か
とこかに在り、そのピーク位置は液面レベルが変化する
とそのレベル変化量に応して移動するため、液体の反射
率や光源の光量等の外乱に影響されることなく、安定か
つ高精度な液面の測定か可能となる。

（実施例）第１図はこの発明方法を実現する装置の構造例を示して
おり、液体２は水槽１に収容されており、水槽１は定盤
３の土に載置されており、水槽１の上部には液面に光を
照ａＪシて受光する測定ヘッドｌＯか配置されている。

測定ヘットｌＯは、支柱２１を上下動するハイドケージ
２０のアーム２２を横力向に摺動てきるような構造とな
っており、ノ＼イトケージ２０は上下動すると共に、ア
ーム２２土を左右に摺動させることによって液体２の測
定位置を自由に変えることかてきる。また、測定へ・ン
ト１０の内部構成は第２図に示すように、赤外光を発光
する発光ダイオード１１と、発光ダイオード１１からの
光りを集光して液面に照射する投光レンズ１２と、液面
からの反射光を受光する受光レンズ１３と、受光レンズ
１３の集束光を受光するラインセンサ１４とて構成され
ており、発光ダイオード１１及び投光レンズ１２の光軸
と、受光レンズ１３及びラインセンサ１４の光軸とがあ
る角度を持って交叉するようになっている。

ラインセンサ１４は第３図で示すように駆動回路３１で
駆動され、ラインセンサ１４に受光された光の受光量を
電気信号に変換した読取信号ＲＳかへ／Ｄ変換器３２に
人力され、ディジタル量に変換されてメ干り３３に一旦
記憶されるようになっている。メモリ３３の記憶データ
は演算手段３０に読出されて所定の演算かされ、ピーク
位置の検出が検出されて移動量か検出されて後、更に予
め求められているルックアップテーブル３４のデータと
の対応関係からレベル検出信号ＬＳを出力するようにな
っている。？皮面レベルとラインセンサ１４におけるビ
ーり位置との相対関係を予め求めておき、そのデータを
テーブル化してルックアップテーブル３４に格納してお
く。

このような構成において、液体２の液面が第２図の２へ
の位置にある場合、発光タイオート１１から発光された
光しは投光レンズ１２を経て液面２八に照射され、その
反則光Ｌ１か受光レンズ１３を経てラインセンサ１４て
受光されるので、その受光量は第３図の特性への如くな
り、演算手段３０でピーク位置×１が測定される。すな
わち、ラインセンサ１４は特性Ａに応じた読取信号Ｒ５
を出力し、その読取信号Ｒ５がへ／Ｄ変換器３２でディ
ジタル値に変換されてメ干す３３に順次記憶されるので
、演算手段３０はディジタル値の大きさを順次比較する
ことによって、特性Ａのピーク位置×１を演算すること
がてきここにおいて、液体２の液面レベルか下がって第
２図の２Ｂのように変化すると、発光タイオートＩＩか
ら発光された光りの反射光はＬ２のようになり、その反
射光が受光レンズ１３を介してラインセンサ１４に受光
されると、第３図の特性Ｂのようにシフトした波形とな
り、前述と同様に特性Ｂのピーク位置×２を測定するこ
とができる。従って、この特性位置のピーク位置ＸＩ−
Ｉ　Ｘ２の変化量が液面レへル２八と２Ｂの差りに相当
するのて、ピーク位ｆｔの移動量と液面レベルｈとの相
互関係を予め求めてルックアップデープル３４に格納し
ておくことにより、ピーク位置の移動量の差（ｘ２−　
ｘｉ）から液面レベルｈを演算手段３０で求め、レベル
検出信号ＬＳとして出力することができる。

上述ではピーク位置の移動量から液面の変動量りを求め
る例を説明したが、予め液面レベル２Ａの高さＨを測定
してルックアップテーブル３４に格納しておけば、ピー
ク移動量に従って液面２Ｂの高さ１１°を演算手段３０
で求めることも可能である。

又この発明の測定方法によれは、液面２Ｂてのラインセ
ンサ１４の検出特性は第３図の特性Ｂであるが、その受
光量が光源もしくは光学系等の影響によって低下し、例
えは特性Ｂ′となってもピーク位置そのものは変化しな
いので、ピーク位置×２とピーク位置×１との差は変化
せず、常に正確な液面レベルもしくはその変化量を測定
することかできる。

なお、上述ではピーク位置の検出にラインセンサを用い
ているが、エリアセンサを用いたり、スポット的な受光
素子を移動させて検出するようにしても良い。

発明の効果。

以上のようにこの発明の液面測定方法によれば、液面の
レベル変化による光学的変化をその光量で測定するので
はなく、ラインセンサが受光するピーク位置の移動量に
基づいて測定するようにしているため、外乱に影響され
ることなく、常に正確で安定な測定を行なうことができ
る。また反射光量等にも影響されないので、液体そのも
のが異なる種類の液体に交換されたような場合でも、１
つの光学系でしかも同一精度で測定することかできる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の測定方法を実現する装置例を示す構
成図、第２図はこの発明の詳細な説明するための図、第
３図はこの発明の測定原理及びその測定装置を示す図で
ある。１・・・水槽、２・・・液体、ｌＯ・・・検出ヘラＩ・
、１１・・・発光ダイオード、１２・・・投光レンズ、
１３・・・受光レンズ、１４・・・ラインセンサ、２０
・・・ハイドゲージ、２１・・・支柱、２２・・・アー
ム、３０・・・演算手段、３１・・・駆動回路、３２・
・・Ａ／Ｄ変換器、３３・・・メモリ、３４・・・ルッ
クアップテーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

１、液面に光を照射し、その反射光をラインセンサで受
光して受光量のピーク位置を検出し、前記ピーク位置の
変動量に基づいて前記液面レベルもしくはその変化量を
測定するようにしたことを特徴とする液面測定方法。