JPH034088B2 - - Google Patents

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JPH034088B2
JPH034088B2 JP59059939A JP5993984A JPH034088B2 JP H034088 B2 JPH034088 B2 JP H034088B2 JP 59059939 A JP59059939 A JP 59059939A JP 5993984 A JP5993984 A JP 5993984A JP H034088 B2 JPH034088 B2 JP H034088B2
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JP
Japan
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water level
coil
changes
inductance
magnet
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JP59059939A
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JPS60202312A (ja
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Toshio Yamazaki
Takatomo Matsumi
Kazutoshi Takimoto
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating 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
    • G01F23/26Indicating 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 variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <技術分野> 本発明は、洗濯機等において水槽内の水位変化
を連続的に検出する水位検知装置に関するもであ
る。
<従来技術> 従来、水位検知装置としてはフロートスイツ
チ、水電極、水の重量や静電容量を用いた装置が
使われており、通常洗濯機では第1図に示す構造
のダイヤフラム型水位検知装置が使われている。
第1図において、1は水槽、2は水槽1内の水、
3排水パイプ、4は排水口、5は低部で水槽1と
連通している空気溜り、6は連通管、7は空気、
8は開口8aを連通管6を介して空気溜り5の上
部開口に接続する後記ケースの蓋、9はダイヤフ
ラム可動弁、10は該可動弁9の外周部を蓋8と
の間に挟持するケース、11はカシメ金具、12
はダイヤフラム可動弁9に固定されこれを連動す
る可動片、13はケース10の筒部に挿入した圧
縮形のバネ、14はバネ13を可動片12側に押
さえるバネ押え、15は調節ネジ、16は可動接
点、17は常閉接点、18は開接点であり、これ
ら各接点16,17,18はその基端部をケース
10に装着し、さらに可動接点16はその先端を
可動片12に係合する。この構成において、水槽
1内に水2を入れると、空気溜り5内の水面とダ
イヤフラム可動弁9間の空気7は圧縮させてダイ
ヤフラム可動弁9を圧迫し、その圧力は水位変化
即ち水槽1内の水面の上下変化に比例する。一
方、調節ネジ15を回わすと、バネ押え14がバ
ネ13を押し、そのバネ圧力が可動片12に加え
られるから、ある所定の水位まで水が入るまでは
空気7の圧力よりもバネ13の圧力の方が大き
く、ダイヤフラム可動弁9も可動片12も共に動
かず、従つて可動接点16は常閉接点17と接触
している。そして、所定の水位になれば、空気7
の圧力がバネ13の圧力に打ち勝つて、ダイヤフ
ラム可動片9及び可動片12が左方向に動き、可
動接点16は常開接点18に接触する。
このようにダイヤフラム型水位検知装置では、
調節ネジ15で機械的に設定した水位に達したか
否かの固定点検知しかできず、水位変化を連続的
に検知できないものであり、又この種ダイヤフラ
ム型ではわずかなストローク変化しか得られず、
広範囲での水位検知を行なえない欠点があつた。
<目的> 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、水
槽内の水位変化に応動して磁性体をコイル内に出
入れさせて該コイルのインダクタンスを変化さ
せ、このコイルのインダクタンス変化により水位
変化を検知すべく構成することにより、水槽内の
水位変化を広範囲に渡り連続的に検出できるよう
にしたものである。
<実施例> 以下、本発明の実施例を第2図乃至第6図に基
づいて説明する。尚、第2図において、第1図と
共通する部分には第1図と共通の符号を付してあ
る。
第2図において、19は非磁性材料よりなる円
筒状のケースで、下部開口19aを連通管6を介
して空気溜り5の上部開口5aに連通し、下部内
周にはストツパー19bを有する。20は永久磁
化している磁性体、所謂磁石であり、上下部に
N・Sの磁極をもつ。21は磁石20にその磁力
によつて保持された磁石20とケース19の内面
間の隙間を密閉する磁性流体で、磁石20と共に
ケース19内部を上下するものであり、磁石20
と共に可動部を構成する。22はケース19の外
周に設けたコイルで、内側に磁石20が出入りす
ることにより自己インダクタンスが変化するもの
であり、ケース19と共に固定部となる。23は
圧縮形のバネ、24はバネ23を磁石20側に押
付けるバネ押え、25は調節ネジである。上記磁
性流体21とは液状の強磁性体であり、磁性粒子
(強磁性体)を界面活性剤の助けをかりて溶媒
(ベースオイル)中に分散させたものである。そ
して、磁性粒子には例えばフエライトが使われ、
又ベースオイルには水、炭火水素油、エーテル、
エステル等が使われている。
上記の構成において、水槽1に水を入れると、
ケース19と磁石20との隙間は磁性流体21に
より密閉されているから、空気溜り5の水面と磁
石20、磁性流体21間の空気7は圧縮されて磁
石20を圧迫する。而して、ケース19内の磁石
20より上方の空気がケース19外に漏れるよう
にしておけば、力のつり合いは磁石20、磁性流
体21、バネ23及びバネ押え24の重量の和
(以下自重和と称す。)にバネ23の圧力を加えた
値と、空気7の圧力とが等しくなる。一方、調節
ネジ25を回わすと、バネ押え24がバネ23を
押し、そのバネ圧力が磁石20に加えられるか
ら、ある水位までは空気7の圧力よりも上記自重
和とバネ23の圧力との和の方が大きく、磁石2
0はストツパー19bに当接した状態のまま動か
ず、コイル22のインダクタンスは変化しない。
そして、そのある水位を越えると、空気7の圧力
がバネ23の圧力と自重和との和に打ち勝つて磁
石20が上方に動き、これに伴つて磁性流体21
も動き、コイル22はその内側に磁石20が入る
ことによりインダクタンスに変化を生じる。尚、
第2図で水位が上がると、磁石20が上方に動
き、コイル22のインダクタンスは大きくなる。
今、水位をHcm、水の密度をGg/cm3、磁石20
の受圧面積をScm2、バネ23のバネ係数をKg/
cm、バネ23の縮む長さをlcm、さらに自重和
(磁石20、磁性流体21、バネ23、バネ押え
24の重量和)をMgとすると、力のつり合い
は、 H・G・S=K・l+M で示される。ある水位Hpに対する調節ネジ25
のストロークlpを、 Hp・G・S=K・lp+M となるように決めれば、水位H≦Hpの範囲はコ
イル22のインダクタンスがL=Lp(初期値)の
ままである。水位H>Hpの範囲では、インダク
タンスの変化は L−Lp∝l−lp∝H−Hp で第4図示の如く水位変化に比例する。
従つて、バネ23のバネ係数、磁石20の受圧
面積及び自重和を適当に選べば、任意の水位Hp
を調節ネジ25で設定し、それ以上の水位に対し
て水位変化をコイル22のインダクタンスの変化
として連続的に検出することができる。
次に、第3図は本発明水位検知装置の電気回路
図であり、30は検知回路部、31は水位表示回
路部、32はリレー駆動回路部を示す。
上記検知回路部30において、コンパレータ
IC1、抵抗R1〜R6及びコンデンサC1は発
振回路を、コイル22、調整用可変コイルL1及
びコンデンサC2は共振回路を、又ダイオードD
1及びコンデンサC3は整流・平滑回路を夫々構
成する。而して、A−C点間に直流電圧を印加す
ると、コンデンサC1の充放電によりコンパレー
タIC1の出力が高低のレベル変化を繰り返すも
のであり、その出力波形を第5図に示す。今、コ
ンパレータIC1の出力電圧をV1、F点の電圧を
Vpとすると、 Vp=1/jWC2+1/jW(L+L1)/R6+1/jWC2+1/
jW(L+L1)×VI =1/1+jR6×(2πf)2(L+L1)C2−1/2πf(
L+L1) ×VI となり、第6図示の如く(2πf)2(L+L1)C2=
1の時が共振点である。但し、Lはコイル22の
インダクタンス、fはコンパレータICの発振周
波数、R6は抵抗R6の値、C2はコンデンサC
2の値である。(2πf)2(L+L1)C2<1の範囲
で、f,L,L1,C2の定数を設定すれば、コ
イル22のインダクタンスLが大きくなるとF点
の電圧Vpの振幅も大きくなり、そしてその出力
VpをダイオードD1とコンデンサC3で整流・
平滑すれだ、コイル22のインダクタンスLの変
化(即ち水位の変化)に応じた直流電圧信号をB
点に取り出すことができる。
次に、水位表示回路部31はB点の電圧変化に
より水位を段階的に表示させるための回路部であ
り、例えば3個の発光ダイオード(以下LEDと
称す。)を備え、高、中、低の三段階の水位表示
を行なう。水位表示回路31において、D−E点
間の電源電圧をVS、抵抗R7〜R10の値を
夫々R7〜R10とすると、水位の上昇に伴つて
B点の電圧VBが、 VB≧R10/R7+R8+R9+R10×VS になると、コンパレータIC2の出力が低信号と
なり、LED1が点灯して低水位を表示し、 VB≧R9+R10/R7+R8+R9+R10×VS になると、コンパレータIC3の出力が低信号と
なり、LED2が点灯して中水位を表示し、 VB≧R8+R9+R10/R7+R8+R9+R10×VS になると、コンパレータIC4の出力が低信号と
なり、LED3が点灯して高水位を表示する。尚、
LEDの個数を増加して多数設ければ、水位変化
を無段階に近い状態即ち連続的に表示することも
できる。図中R11〜R13は抵抗を示す。
リレー駆動回路部32において、RYは例えば
給水弁、給水ポンプ等を制御するリレー、LED
4は給水表示を行なう発光ダイオード、VRは所
望の水位を設定するための可変抵抗である。今、
所望の水位に応じて可変抵抗VRの値を設定する
と、水位が所望の水位より低い場合にはB点の電
圧が可変抵抗VRと抵抗R14との分圧より小さ
く、コパレータIC5の出力は高信号になり、ト
ランジスタQ1がONする。すると、リレーRY
はON状態にあつて給水を続行させると共に、
LED4は点灯して給水中であることを表示する。
そして、水位が所望の水位まで上昇すると、B点
の電圧が可変抵抗VRとR14との分圧よりも大
きくなつてコンパレータIC5の出力が低信号に
なり、これに伴つてトランジスタQ1がOFFに
なり、リレーRYもOFFになつて給水を停止する
と共に、LED4を消灯する。図中R15,R1
6は抵抗、D2はダイオードを示す。
第7は磁力線の流れを示す図であり、26はコ
イル22に付して第5図に示す交番電圧で電流が
流れることにより生じる磁力線で、矢印方向とそ
の逆方向とに繰り返し流れて、コイル22の自己
インダクタンスを生じさせる。尚、有芯コイル自
己インダクタンスは磁芯の透磁率に比例し、次式
で表わされる。
L=πr 2・μ・N/x 但し、Lは自己インダクタンス、πは円周率、
rはコイルの半径、μは磁芯の透磁率、Nはコイ
ル巻数、xはコイルの長さである。
27は磁石20のN極より出て磁性流体21に
入りS極に戻る磁力線で、磁性流体21を吸着し
て磁石20に付着させ、ケース19の内面との間
を密閉する。上記磁性流体21は磁石20の上下
移動を滑らかにすることができる。従つて、磁石
20の受圧面積を大きく、バネ23のバネ係数を
小さく選ぶことにより、水位に対して大きな変位
量を得ることができ、高分解性能の水位検知が行
なわれる。
以上、本発明の実施例にあつては水槽1内の水
位変化に応動して磁石20をコイル22内に出入
りさせることによりコイル22のインダクタンス
を変化させ、このインダクタンスの変化を検出す
ることによつて連続的な水位検知、水位表示を実
行でき、しかも給水制御を自動的に行なうことが
できる。
第8図は本発明の他実施例を示すもので、可動
部を、磁化しておらない強磁性体よりなる磁芯2
8、非磁性体よりなる接合部29、磁石20及び
磁性流体21により構成し、コイル22に大きな
インダクタンス変化を得られるようにしたもので
ある。磁石(永久磁化してある磁性体)の透磁率
は空気に比べればはるかに大きいが、磁化してい
ない強磁性体に比べるとかるかに小さく、従つて
第2図及び第7図の構造では構造が簡単でコスト
的に有利であるが、大きなインダクタンスを得る
ことができない。これに対し第8図の実施例では
大きなインダクタンス変化を得ることができる。
尚、磁力線26と磁力線27との互いの干渉は、
接合部29の寸法をある程度大きくすれば、なく
することができる。
<効果> 以上の如く本発明の水位検知装置は、水槽内の
水位変化を空気圧の変化に変換し、この空気圧の
変化に応動して磁性体からなる可動部をコイル内
に出入りさせて該コイルのインダクタンスを変化
させ、このインダクタンス変化により水位変化を
検出しているので、少ない可動部の移動範囲で水
槽内の水位変化を広範囲に渡り連続的に検出する
ことができる。
しかも、固定部と可動部との間の磁性流体を介
在させて空気の漏れを防止することにより、従来
よりある合成樹脂等からなるシール部材に比べ、
該可動部の移動するときの固定部との抵抗が減少
し該可動部を円滑に移動させることができるの
で、移動抵抗の影響が少ない精度の高い水位変化
の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の水位検知装置を示す概略構成説
明図、第2図は本発明の水位検知装置の一実施例
を示す概略構成説明図、第3図は同上電気回路
図、第4図は同上水位変化とインダクタンス変化
との関係を示す図、第5図は同上コンパレータ
IC1の出力波形図、第6図は同上F点の電圧の
共振点を示す図、第7図は同上磁力線の流れを示
す図、第8図は本発明の水位検知装置の他実施例
を示す要部概略構成説明図である。 1:水槽、20:磁石、22:コイル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水槽内の水位変化を空気圧の変化に変換して
    水位を検知する水位検知装置において、 上記水槽内の水位変化に伴う空気圧の変化に応
    動しないコイルを有する筒状の固定部と、 上記水槽内の水位変化に伴う空気圧の変化に応
    動し該応動により上記コイル内に出入りして該コ
    イルのインダクタンスを変化させる磁性体からな
    る可動部と、 該可動部と上記固定部の間に介在させて該可動
    部と該固定部との〓間からの空気の漏れを防止す
    る磁性流体とを備え、 上記コイルのインダクタンス変化により水位変
    化を検出すべく構成されたことを特徴とする水位
    検知装置。
JP5993984A 1984-03-27 1984-03-27 水位検知装置 Granted JPS60202312A (ja)

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JP5993984A JPS60202312A (ja) 1984-03-27 1984-03-27 水位検知装置

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JPS6321095A (ja) * 1986-07-15 1988-01-28 三洋電機株式会社 洗濯機
JPH0346830U (ja) * 1989-09-14 1991-04-30
JP4120939B2 (ja) * 2004-02-26 2008-07-16 独立行政法人海洋研究開発機構 浸水センサ、潜水機及び浸水検知方法
JP7045609B2 (ja) * 2017-08-23 2022-04-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 洗濯機
CN110849445B (zh) * 2019-11-27 2024-12-20 西南交通大学 轨道车辆砂箱砂位检测装置及方法

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