JPH0322925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は検出器の表示装置に係り、詳しくは電
池を電源とする検出器の電源のオン状態と検出信
号の存在とを音と光とによつて同時に表示し得る
ようにした検出器の表示装置に関するものであ
る。

従来技術とその問題点 検出器の中には電池を電源とし、センサからの
入力信号の大きさに応じて連続的に変わる検出信
号を発するものがある。例えば、スチームパイプ
に設けられた弁栓からのスチームの漏れを、その
漏れに起因して発生する超音波を検出することに
よつて検出するようにしたスチーム漏洩検出器は
その一例である。

ところで、この種の検出器においては、電源が
オン状態にあることを発光素子の点灯によつて表
示することが望ましいのであるが、電源が電池で
あるところから消費電力はできるだけ節約する必
要があり、そのために従来は、比較的消費電力の
少ない発光ダイオードが電源のオン状態を点灯表
示する発光素子として用いられていた。しかし、
このように消費電力の比較的少ない発光ダイオー
ドを用いた場合においても、電源のオン状態をそ
の連続的な点灯で表示することは消費電力節約の
点において望ましいものとは言い難かつた。

また、実開昭57−177175号公報には、高底２段
階の電圧をブザーと発光ダイオードとによつて表
示する装置が記載されている。この装置において
は、入力電圧が低レベルである場合には、発光ダ
イオードが連続点灯するとともにブザーは鳴動せ
ず、入力電圧が高レベルとなつた場合には発光ダ
イオードが点滅するとともにブザーが断続的に鳴
動するようにされている。

この表示装置によれば、同じ発光ダイオード
を、電源がオン状態にあることを表示する手段
と、入力電圧が変わつたことを表示する手段との
両方として機能させることができ、部品点数を少
なくすることができる。

しかしながら、この表示装置は入力電圧が低レ
ベルであるか高レベルかを表示し得るに過ぎず、
入力電圧のレベルが連続的に変化する場合にその
変化を表示することはできない。例えば、この表
示装置をガス漏れ警報器に接続して、ガス漏れ警
報器が警戒中であることを発光ダイオードの連続
点灯で表示し、ガス漏れが検出されたことを発光
ダイオードの点滅とブザーの断続的な鳴動とによ
つて表示することができるのであるが、ガス漏れ
の程度を表示することはできないのである。

問題点を解決するための手段 本発明は、以上の事情を背景として、電源のオ
ン状態および検出信号の大きさを発光ダイオード
とブザーとによつて表示し得、しかも消費電力を
節約し得る表示装置を提供することを目的として
為されたものであつて、その要旨は、電池を電源
とし、センサからの入力信号の大きさに応じて連
続的に変化する検出信号を発する検出器に、人が
断続を認識し得る断続周期の断続信号を発する表
示用回路を接続し、その表示用回路の出力端子に
自励振型圧電ブザーと発光ダイオードとを直列に
接続するとともに、前記表示用回路を、前記検出
信号のない状態では前記断続周期を一定に保ち、
かつ、前記検出信号の連続的な変化に応じて断続
周期を連続的に変えるものとしたことにある。

作用および効果 このようにすれば、電源のオン状態は自励振型
圧電ブザーから発せられる一定断続周期の鳴動音
と、発光ダイオードの点滅との双方によつて表示
される。そのため、背景の雑音が大きいような使
用環境では発光ダイオードの点滅によつて電源の
オン状態を認識でき、また、使用環境が明るく、
あるいは発光ダイオードの発光状態を見るのが困
難な狭い場所等においては、自励振型圧電ブザー
の断続的な鳴動によつて電源のオン状態を知るこ
とができる。その上、発光ダイオードと自励振型
圧電ブザーとは断続的に作動するのみであるた
め、消費電力を節約することができる。特に、発
光ダイオードと自励振型圧電ブザーとの作動時間
（点灯、鳴動時間）の休止時間に対する割合を小
さくすれば、消費電力を大幅に節約することがで
きる。

また、発光ダイオードと自励振型圧電ブザーと
を断続的に作動させることは、後に述べるように
検出信号の大きさを表示するため必要なことであ
り、検出信号の大きさを表示するための断続手段
を電力節約のための断続手段としても利用するこ
とができ、電力節約のために特別に断続手段を設
ける必要がない。

また、自励振型圧電ブザーと発光ダイオードと
が直列に接続されているため、自励振型圧電ブザ
ーが発光ダイオードの電流制限抵抗の役割を果た
し、電流制限抵抗を省略することが可能となる利
点もある。

そして検出信号の入力時には、その検出信号の
大きさに応じて発光ダイオードの点滅周期および
自励振型圧電ブザーの断続周期が連続的に変わる
ため、それらの周期から人が検出信号の大きさを
認識することができる。例えば、本発明に係る表
示装置をガス漏れ検出装置の表示装置として使用
すれば、ガス漏れの有無のみならず、ガス漏れの
程度をも光および音によつて表示することができ
るのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第３図は、電池を電源とし、スチームパイプか
らのスチームの漏れ、特にスチームパイプに設け
られた弁栓からのスチームの漏れを、その漏れに
起因して発生する超音波を検出することによつて
検出するようにしたスチーム漏洩検出器の本体の
前面パネル部を示す図である。この検出器本体の
前面パネル部には、後述のセンサ１０を内蔵し、
スチームパイプの弁栓に接触させられて、その弁
栓からのスチームの漏れに起因して発生する超音
波を検出する図示しない超音波プローブの接続部
１２と、後述の検出器１４における増幅度を切り
換える感度ツマミ１６と、検出された超音波のレ
ベルをアナログ表示するレベルメータ１８と、後
述の発光ダイオード（以下、単にLEDという）
２０が内蔵された電源スイツチ２２と、後述の自
励振型圧電ブザー（以下、単に圧電ブザーとい
う）２４の取付窓２６とが設けられており、第１
図に示す電気回路によつて、電源のオン状態が電
源スイツチ２２に内蔵されたLED２０の点滅と
取付窓２６の内側に取り付けられた圧電ブザー２
４からの断続音とによつて同時に表示されるとと
もに、センサ１０によつて検出された超音波の強
度がレベルメータ１８によつて、また上記LED
２０の点滅および圧電ブザー２４からの断続音に
よつて同時に表示されるようになつている。

第１図に示す電気回路において、超音波プロー
ブに内蔵されたセンサ１０は、超音波プローブが
スチームパイプに設けられた弁栓に接触させられ
ることによつて、その弁栓からのスチームの漏れ
に起因して発生する特定周波数範囲の超音波を検
出し、その超音波の大きさに応じて5μV〜1.5ｍ
Ｖ程度の交流信号を入力信号SIとして検出器１４
に供給する。検出器１４はその入力信号SIを前記
感度ツマミ１６の設定状態に応じて増幅し、０〜
6V程度の直流信号に変換して、これを検出信号
SDとして表示用回路２８に供給するとともに、
前記レベルメータ１８に供給し、超音波の大きさ
をアナログ表示させる。

表示用回路２８は、第２図にその構成が示され
ているように一種のマルチバイブレータであり、
検出器１４からの検出信号SDの電圧が高いほど、
すなわちセンサ１０から検出器１４に供給される
入力信号SIが大きいほどデユーテイ比および周波
数が大きくなる一定電圧の断続信号SOを出力し、
これを前記圧電ブザー２４およびこの圧電ブザー
２４に直列に接続された前記LED２０に供給し
て、圧電ブザー２４に可聴周波数の断続音を発生
させるとともに、LED２０を同じ断続周期で点
滅させる。すなわち、表示用回路２８はコンパレ
ータとして作動するオペアンプ（演算増幅器）３
０を主体として構成されており、検出器１４から
の検出信号SDは抵抗３２を介してそのオペアン
プ３０の非反転入力端子に供給される。この非反
転入力端子には、電源（ここでは＋9V）、アー
ス、および出力端子との間にそれぞれ抵抗３４，
３６および３８が接続されて、オペアンプ３０の
出力端子のレベル状態に応じて２つの基準電圧レ
ベルが予め設定されており、この２つの基準電圧
レベルが抵抗３２を経て供給される検出信号SD
の電圧レベルに応じて変動させられるようになつ
ているのである。そして、オペアンプ２２の反転
入力端子とアースとの間に接続されたコンデンサ
４０に対して、反転入力端子と出力端子との間に
接続された抵抗４２を通じて充放電が行われ、反
転入力端子の電圧レベルが前記非反転入力端子の
２つの電圧レベルの間で昇降させられることによ
り、オペアンプ３０の出力端子から、検出信号
SDの電圧レベルの増加に伴い、デユーテイ比が
10〜70％程度の範囲で、また周波数が１〜３Hz程
度の範囲で連続的に増加するほぼ8Vの断続信号
SOが得られるようになつているのであり、この
ようにして得られた断続信号SOが前述のように
圧電ブザー２４とLED２０に供給されて、これ
らを駆動するようになつているのである。

なお、本実施例では、LED２０として、順電
圧降下が2.1V、順電流が15〜20ｍＡ程度のもの
が採用されているとともに、圧電ブザー２４とし
て、動作電流がそのLED２０の順電流に適合し、
また定格電圧に比べて動作電圧の比較的広いも
の、例えば定格電圧が9Vで、実質的な動作電圧
が2.3〜32V程度のものが採用されており、これ
によつて電流制限用抵抗を用いることなくLED
２０の電流を制限するとともに、圧電ブザー１８
の動作の機能低下を招来しないようにされてい
る。

このような検出器においては、超音波プローブ
がスチームパイプの弁栓に接触させられず、電源
スイツチ２２の操作によつて単に電源が投入され
ただけの状態、あるいは超音波プローブが弁栓に
接触させられた状態であつて、弁栓からスチーム
が漏れていない状態では、検出器１４にはセンサ
１０からの入力信号SIが入力されず、検出器１４
から出力される検出信号SDは電圧が0Vとなる。
したがつて、このときにはレベルメータ１８は０
レベル状態を指示し、また表示用回路２８はデユ
ーテイ比が最も小さい10％で周波数が最も小さい
１Hzの断続信号SDを出力し、これを圧電ブザー
２４およびLED２０に対して供給する。つまり、
センサ１０からの入力信号SIが入力されず、単に
電源が投入されただけの状態では、圧電ブザー２
４からは、１Hzの断続周期で、しかもデユーテイ
比が10％の音が発生させられるのであり、また
LED２０がその音の発生周期と同じ周期および
デユーテイ比で点灯されるのである。

一方、超音波プローブに内蔵されたセンサ１０
によつて、弁栓からのスチームの漏れに起因する
超音波が検出された場合には、その検出された超
音波の大きさに応じて検出器１４に供給される入
力信号SIが大きくなり、それに伴つて検出器１４
から出力される検出信号SDの電圧も上昇する。
その結果、表示用回路２８から出力される断続信
号SOのデユーテイ比が大きくなるとともに、そ
の周波数が大きくなり、圧電ブザー２４から発せ
られる断続音の周期が短くなり、かつ各発生周期
における発生時間が長くなる。また、LED２０
も同様にその点灯周期が短くなり、その各周期に
おける点灯時間が長くなる。つまり、検出信号の
大きさに応じて圧電ブザー２４の断続音が連続的
に変化し、またLED２０の点滅状態が連続的に
変化するのである。なお、検出された超音波の大
きさはレベルメータ１８にアナログ表示される。

すなわち、本実施例によれば、圧電ブザー２４
から発せられる断続音の有無、またはLED２０
の点灯の有無のいずれかを認識できれば、電源の
オン状態、および電源としての電池が未だ使用可
能であるか否かを知ることができるのであり、ま
た圧電ブザー２４から発せられる断続音の変化、
もしくはLED２０の点灯状態の変化から、弁栓
からスチームが漏れているかどうか、また漏れて
いるとすればどの程度漏れているかを感覚的に判
断することができるのであり、したがつて圧電ブ
ザー２４からの断続音、もしくはLED２０の点
灯状態のいずれか一方を認識できる環境であれ
ば、弁栓からのスチームの漏れ状態を容易に認識
することができるのである。また、前述の説明か
ら明らかなように、本実施例では、LED２０が
圧電ブザー２４と直列に接続されて、スチームの
漏れが検出されない通常の状態においてはその圧
電ブザー２４と共に小さいデユーテイ比で断続的
に駆動されるようになつているため、電源のオン
状態の間LED２０を点灯し続ける従来の検出器
に比べて、消費電力を節約できるのである。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは
文字通り例示であつて、本発明は上記実施例に限
定して解釈されるべきものではない。

例えば、前記実施例では、検出信号SDの大き
さに応じて圧電ブザー２４およびLED２０を駆
動する断続信号SOの周波数が１〜３Hz程度の範
囲で、またそのデユーテイ比が10〜70％程度の範
囲で変化するようにされていたが、断続信号SO
の周波数およびデユーテイ比の変化範囲はこれら
の具体的な数値に限定されるものではなく、特に
デユーテイ比は検出信号SDの大きさに拘わらず
一定であつても差支えないのである。ただし、こ
の断続信号SOの周波数およびデユーテイ比は、
その断続信号SOの周波数およびデユーテイ比で
発生させられる断続音および断続光を人がその聴
覚および視覚によつて確認するものであるところ
から、人がそれらの断続を認識し得る範囲内で変
化させられることが必要である。

また、前記実施例では、超音波を検出すること
によつてスチームパイプからのスチームの漏れを
検出するようにしたスチーム漏洩検出器に本発明
が適用されていたが、本発明はこれ以外の検出
器、例えば高圧ガス容器およびその配管系、真空
装置、空圧装置等のガス漏れに起因して発生する
超音波を検出することにより、ガスの漏れ状態を
検出するようにしたガス漏れ検出器は勿論、各種
のポータブル型プロセス計測用測定器、放射能測
定器等、広い分野の検出器、測定器に適用するこ
とが可能である。

その他、一々列挙はしないが、本発明がその趣
旨を逸脱しない範囲内において種々なる変形、改
良等をほどこした態様で実施し得ることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である表示装置を
備えた検出器の電気回路を示すブロツク線図であ
り、第２図はその検出器における表示用回路の一
例を示す図であり、第３図は同じくその検出器の
本体の前面パネル部を示す図である。 １０：センサ、１４：検出器、２０：LED、
２４：自励振型圧電ブザー、２８：表示用回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電池を電源とし、センサからの入力信号の大
   きさに応じて連続的に変化する検出信号を発する
   検出器に、人が断続を認識し得る断続周期の断続
   信号を発する表示用回路を接続し、その表示用回
   路の出力端子に自励振型圧電ブザーと発光ダイオ
   ードとを直列に接続するとともに、前記表示用回
   路を、前記検出信号のない状態では前記断続周期
   を一定に保ち、かつ、前記検出信号の連続的な変
   化に応じて断続周期を連続的に変えるものとした
   ことを特徴とする検出器の表示装置。