JPH03505484A - 傾斜ゲージ - Google Patents

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】 傾斜ゲージ 発明の背景 本発明は、透明な液体および気泡を収容するリザーバ（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　） と、該リザーバに関して対向位置に配置される発光装置および光線検出装置とを 備える傾斜ゲージに関する。リザーバ内の気泡の運動を電気信号に変換すること が意図される。これによりリザーバ内の気泡を直接に監視することはもはや必要 ではない。また、自己調節装置（ｓｅｌｆ　ａｄｊｕｓｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ 　）を備えることも可能である。

米国特許出願第４，６２５，４２３号（ＵＳ−Ａ−４゜６２５．４２３）明細書 から液体または気体の体積のいずれかを収容する管状リザーバに光線をあてるこ とは公知である。光線が液体を経て伝達されるとき収斂する効果が得られる。光 線が気体の体積を横切るときリザーバを出る非収斂光線が得られる。光依存抵抗 （ｌｉｇｈｔｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の個所における光の 強度の変化を監視することにより、リザーバ内の気体の体積の位置に関する情報 が得られる。しかしながら収斂から平行および拡散への移行は、連続的な過程で ある。これは光依存抵抗の著しい増幅によってのみ正確な予報が傾斜ゲージの位 置に関して得られることを意味する。しかしながら発光源および／またはリザー バの透明度および／またはその内容物に僅かな変化があれば、測定の結果は影響 を受ける。これはこの装置か長期間において信頼性がないことを意味する。

発明の要約 本発明の主目的はこの問題を除去することである。これは透明な液体および気泡 を収容するリザーバと、該リザーバに関して対向位置に配置される発光装置およ び光線検出装置とを備え、液体で完全に充満されるリザーバを通過する光線が少 くとも部分的に気体を充満されるリザーバを横切る光線によってたどられる軌道 とはかなり異なる軌道をたどる様に、液体、気体およびチューブ材料の屈折率が 選定され、リザーバから光線の出る個所に近く発光装置および光線検出装置から の中心線上に遮蔽が設けられることで特徴づけられる傾斜ゲージによって実現さ れる。

例えば光線が、液体で完全に充満される際に米国特許出願第４，６２５，４２３ 号明細書の装置による様に収斂すれば、設けられる遮蔽にも拘らず光線検出装置 は強い集中された光線を受ける。しかしながら、リザーバから出る光線が平行で あるかまたは拡散されるや否や、光線検出装置は光線を全く受けない。これは、 本発明によって設けられる遮蔽のために一種のオン／オフ効果が光線検出装置に 当たる光線のために得られることを意味する。生産または使用の際に光源および ／またはリザーバの光線特性および／または内容物が僅かに変化しても、これは このオン／オフ効果に全く影響を与えない。このことは最適の検出が得られるこ とを常に保証することを意味する。また光線検出装置から得られる信号を著しく 増幅することは、もはや必要ではない。好ましくは遮蔽の表面積は該光線検出装 置の有効表面積に少くとも同じ大きさである。

傾斜ゲージが、平衡位置での気泡がリザーバの横断面を完全には充満していない リザーバを備えていれば、問題は、１つまたは２つのＬＤＲ（光線依存抵抗器） が使用されれば、生じ得る。これ等のＬＤＲは照明される表面積を測定するのに 過ぎない。リザーバの横断面を完全には充満しない気泡を育する本発明によるリ ザーバが一側部へ傾動されれば、該側部のＬＤＲは完全な暗さまたは明るさを最 初に示す。しかしながら一層の傾動の後、リザーバの気体は一端の近くに集まっ て完全にリザーバの横断面に授与し、これにより気泡の長さが低減し従って誤っ た信号が得られうる。この問題を排除するため、本発明の別の実施例によると、 前記光線検出装置は直線に配置される少くとも３つの感光装置を有し、その最も 外側のものは比較的大きい延長（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　）を育し、中心のものは 比較的小さい延長を有している。最も外側の感光部材の延長は好ましくは平衡位 置での気泡の長さにほぼ等しい。比較的小さい寸法を持つ中間の光線検出装置を 有することにより、上述の問題は排除される。光線検出装置から得られる信号は 、信号を表示するかまたは音響信号または双方を与えるために任意の周知の方法 で処理されてもよい。音響装置は、傾斜ゲージの１つの端末から他の端末へ移動 するとき、信号期間の間の第１一定間隔を持つ第１周波数を存する第１信号が最 初に作られ、その後第１周波数と、信号期間の間の第２可変間隔とを有する第２ 信号が作られ、該間隔が第３信号に向って低減し、該第３信号が連続的であって 該第１または第２の周波数を有し、その後、第２周波数と、信号期間の間の第３ 可変間隔とを有する第４信号が作られ、該間隔が第５信号に向って増大し、該第 ５信号が第２周波数と、信号期間の間の第４一定間隔とを有する様に、工夫され てもよい。

また、本発明は前述の請求の範囲の１つによる傾斜ゲージを有する物体の運動を 測定する装置に関する。これは、例えば加速ゲージでもよい。

本発明は好適実施例が示される図面を参照して更に詳細に説明され、ここに、 第１図は完全に液体の充満されたリザーバを有する従来技術によってたどられる 光線の軌道を示し、第２図は液体の部分的に充満されたリザーバを有する第１図 による装置を示し、 第３図は本発明による装置を略図で示し、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶによる断 面を示し、第５図は本発明による完全に液体の充満されたチューブによる光線の 軌道を略図で示し、 第６図は本発明による部分的に液体の充満されたチューブによる光線の軌道を示 す。

第１図では従来技術により光によってたどられる通路が概略で示される。７は入 射光線、２はチューブ状リザーバ、３はこのリザーバに収容される液体、８は射 出光線、６は光線検出装置を示す。第２図では同一のものは、チューブが液体３ で完全に充満されずに気泡４をも有する点を除いて示される。図示の様に、使用 される液体に対する気体の異なる屈折率のため、平行な入射光線は拡散する。こ れは、第１図の場合では強い信号が光線検出装置６で得られ、一方策２図の状態 では弱い強さの信号が得られることを意味する。しかしながら、光線検出装置６ において依然として信号が存在し、これは光線検出装置６が多くの光線と少い光 線との間を識別可能でなければならないことを意味する。このことは、生産また は使用の際に光線検出装置６で受けられる光線の量に影響を与える変動が生じた とき、対応する適応がなされねばならないことを意味する。本発明はこの問題に 対する解決を与え、その好適実施例は第３図に概要を示される。

この実施例はチューブ状要素２が内部に装着されるフレーム１を存している。ま た発光ダイオード５は光線検出ビーム６ａ、６ｂ、６ｃと共にフレーム！内に配 置される。第４図の断面において示される様に、チューブ２は黒線ないし遮蔽１ ０をその上側に備えている。第４図のチューブ２を通る横断面である第５図、第 ６図により、チューブ２を通る気泡４の変位によって如何なる効果が得られるか は、明らかである。第５図と第１図とを比較すれば、中心線をたどる光線が第５ 図の実施例において遮断される点を除き大きな差異は存在しない。

しかしながら、第２図と第６図との比較は、遮蔽１０のために光線が光線検出装 置６に全く到達しないことを示す。このため、使用または生産の際に生じる変動 にあまり敏感でないオン／オフの構成が得られる。３つの光線検出装置が使用さ れる理由は使用される光線検出が所謂光線依存抵抗器であることに基づく。これ 等の抵抗器は入射する光線の量のみを測定する。例えば、ＬＤＲ６ａの半分が放 射されて平衡状態が得られることが与えられれば、時計方向のチューブ２の傾動 の際、この平衡位置は残される。しかしながら、気泡４がチューブ２の左の端末 に当たる−や否や、その長さは、その断面積を増大することによって低減する。

空気室が左側に形成され、気泡の長さがＬＤＲ６ａの平衡位置にほぼ相当するこ とは可能である。これを防止するため、かなり小さいＬＤＲ６ｂが設けられ、従 ってこの誤った状態では、平衡位置が存在すれば決してないＬＤＲ６ｂからの信 号が存在する。このＬＤＲ６ｂは、図示のチューブ２に対して垂直に配置される もう一つのチューブ２へ自動的に転換するのに使用されてもよい。これは、傾斜 ゲージの水平−垂直の使用を可能にする。

図示の実施例は現在好適であるが、多くの変更は添付請求の範囲によって限定さ れる様な保護の範囲を逸脱することな〈実施可能である。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．透明な液体および気泡を収容するリザーバと、該リザーバに関して対向位置 に配置される発光装置および光線検出装置とを備え、液体で完全に充満される該 リザーバを通過する光線が少くとも部分的に気体で充満される該リザーバを横切 る光線によってたどられる軌道とはかなり異なる軌道をたどる様に、液体、気体 およびチューブ材料の屈折率が選定される傾斜ゲージにおいて，前記リザーバか ら光線の出る個所に近く前記発光装置および光線検出装置からの中心線上に遮蔽 が設けられることを特徴とする傾斜ゲージ。
2. ２．前記遮蔽の表面積が前記光線検出装置の有効表面積と少くとも同じ大きさで ある傾斜ゲージ。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項に記載の傾斜ゲージにおいて、前記光線検出 装置が直線に配置される少くとも３つの感光部材を有し，その最も外側のものが 比較的大きい延長を有し，中心のものが比較的小さい延長を有する傾斜ゲージ。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の傾斜ゲージにおいて、前記最も外側の感光部材の 延長が、該傾斜ゲージの平衡位置における前記気泡の長さにほぼ等しい傾斜ゲー ジ。
5. ５．請求の範囲第１項から第４項のいづれか１つの項に記載の傾斜ゲージにおい て、前記リザーバがチューブ状体部を有し，該体部の上部が、使用の位置におい て内部に湾曲する傾斜ゲージ。
6. ６．請求の範囲第１項から第５項のいづれか１つの項に記載の傾斜ゲージにおい て、前記発光装置が発光ダイオードを含む傾斜ゲージ。
7. ７．請求の範囲第１項から第６項のいづれか１つの項に記載の傾斜ゲージにおい て、前記光線検出装置が測定装置に結合される傾斜ゲージ。
8. ８．請求の範囲第１項から第７項のいづれか１つの項に記載の傾斜ゲージにおい て、前記光線検出装置が音響装置に結合される傾斜ゲージ。
9. ９．請求の範囲第８項に記載の傾斜装置において、前記音響装置は、前記傾斜ゲ ージの１つの端末から他の端末へ移動するとき、信号期間の間の第１一定間隔を 持つ第１周波数を有する第１信号が最初に作られ，その後、該第１周波数と、信 号期間の間の第２可変間隔とを有する第２信号が作られ，該間隔が第３信号へ向 って低減し，該第３信号が連続的であって、前記第１周波数または第２周波数を 有し，その後、第２周波数と、信号期間の間の第３可変間隔とを有する第４信号 が作られ，該間隔が第５信号に向って増大し，該第５信号が前記第２周波数と、 信号期間の間の第４一定間隔とを有する様な装置である傾斜装置。
10. １０．請求の範囲第１項から第９項のいづれか１つの項に記載の傾斜ゲージを有 する物体の運動を測定する装置。