JPH0442022A

JPH0442022A - 液体センサー

Info

Publication number: JPH0442022A
Application number: JP15087990A
Authority: JP
Inventors: Junzo Kawakami; 順三川上; Takayuki Urabe; 孝之占部
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1992-02-12

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）本発明は、透明なガラス管内の液体の存否を検出するた
めに使用される液体センサーに関する。

（従来の技術）容器内に収容された液体のレベルを検知するセンサーに
は、フロースイッチ、超音波センサー光電管等の光セン
サーが使用される。フロートスイッチは、液体の液面に
浮遊するフロート部を有しており、該フロートが所定の
レベルになった場合にスイッチ部が動作されて所定信号
が発せられる。このようなフロートスイッチは、構造が
簡単ではあるが、フロート部により動作されるが液体に
浮遊するために、液体がフロート部により汚染されるお
それがある。また、フロート部により動作されるスイッ
チ部が故障しやすいという問題もある。

超音波センサーにより液体のレベルを検出する場合には
、所定の水平レベルに発信されて液体にて反射された超
音波を検出することにより、液体のレベルを判断する。

このように、超音波センサーは、非接触状態で液面を検
知できるために、液体内が汚染されるおそれがない。し
かし、超音波が、風等に乱されるために誤動作するおそ
れがあり、信頼性に欠け、また、高価である。さらに、
液体に反射される超音波を捉えるようにしなければなら
ないために、液体が小さな容器等に収容されている場合
には、複数の超音波センサーを設置することが容易では
ない。

このような液体センサーに替えて、光電管等の光センサ
ーを利用した液体センサーが多用されている。従来の光
電管を利用した液体センサーの一例を、第３図に示す。

該液体センサは、例えば、液槽内の液体レベルを検出す
るために使用される。

液槽には、通常、該液槽とは下部同士が連通状態になっ
た液面監視用のガラス管１３が鉛直状態で配置されてい
る。該ガラス管１３の側方には、光電管の投光部１１が
配設されている。該投光部１１からは水平方向に光が照
射される。該投光部１１から照射される光は、ガラス管
１３の壁面を、屈折することなく直線状に透過して該ガ
ラス管１３の内部に進入し、該ガラス管１３の内部を直
線状に通ってその軸心部を通過した後に、さらに、該ガ
ラス管１３の壁面を直線状に透過するようにされている
。ガラス管１３を挟んで投光部１１に対向する位置には
、光電管の受光部１２が配置されており、投光部１１か
ら照射されてガラス管１３の細心部を直線状に通過した
光が、該受光部１２により受光される。

該受光部１２は、受光される光の強度に基づいて所定信
号を発し、投光部１１が照射する光のレベルにまでガラ
ス管１３内に液体が満たされている場合には、該投光部
１１から照射される光は、その光強度をガラス管１３内
の液体により減衰された状態で受光部に達する。その結
果、該受光部１２により受光される光の強度が低下する
。これに対して、投光部１１から照射されるレベルにま
でガラス管１３内に液体が達していない場合には、投光
部１１から照射される光は、その光強度をほとんど減衰
されることなく受光ｉ１２に達する。そして、受光部１
２ニより受光される光の強度に基づいて、ガラス管１３
内の所定レベルに液体が存在するか否かが検出される。

（発明が解決しようとする課題）このような光センサーを使用した液体センサーテハ、ガ
ラス管１３内の液体が着色されている場合には、投光部
１１から照射される光のレベルにまで液体が満たされて
いると、投光部１１から照射される光は、該ガラス管１
３内の液体により透過する光の透過率が大幅に減少する
。従って、受光部工２にて捉えられる光の強度が、ガラ
ス管１３の所定レベルにまで液体が満たされている場合
に比して大幅に減少するため、該ガラス管１３内には、
所定のレベルまで液体が存在することを容易に検知する
ことができる。しかし、水、アルコール等の透明な液体
がガラス管１３内に収容される場合には、投光部ＩＩか
ら照射される光がガラス管１３内の液体を透過する際に
も、その透過率がほとんど変化せず、従って、受光部１
２にて受光される光の強度がほとんど変化しない。その
結果、ガラス管１３内の透明な液体の存在を検出できな
いおそれがある。

本発明は以上のような問題を解決するものであり、その
目的は、透明な液体の存在を、正確にかつ容易に検出し
得る液体センサーを提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の液体センサーは、液面監視用ガラス管の壁面を
透過して該ガラス管の内部に進入するように、該ガラス
管の放射方向からずれた水平方向に光を照射する投光部
と、該投光部から照射されて、該ガラス内部の気体内を
透過した光をは検出する位置、または該ガラス管の内部
の液体内を透過した光を検出する位置のいずれかに配置
された受光部と、を具備してなりそのことにより上記口
約が達成される。

（作用）本発明の液体センサーは、投光部から水平方向へ照射さ
れる光は、ガラス管の壁面を透過して、該ガラス管の内
部に進入する。ガラス管の内部に液体が存在する場合に
は、ガラス管の壁面を透過した光は、該液体内に、屈折
した状態で進入し、該液体内を透過する。該液体内を透
過した光は、液体内からガラス壁面に屈折した状態で進
入して該カラス管の壁面を透過する。また、ガラス管内
に気体が存在する場合には、投光部から照射されてガラ
ス管の壁面を透過した光は、該ガラス管内部の気体内に
、液体とは異なる屈折角度で進入し、該気体内を透過す
る。そして、該気体からガラス壁面に進入して、該壁面
を透過する。受光部は、ガラス管内の液体を透過して屈
折された光が到達する位置、またはガラス管内の気体を
透過して屈折された光が到達する位置に配置されている
ために、該受光部が光を受光するか否かにより、その光
がガラス管内の液体内を透過したか気体を透過したかが
判別され、ガラス管内における所定レベルの液体の有無
を検出できる。

（実施例）以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明の液体センサーは、第１図に示すように、液槽５
内に収容された液体が所定のレベルまで満たされている
か否かを検出するために使用される。

液槽５の一側面６には、鉛直方向に長くなった液面監視
用ガラス管３が設けられている。このガラス管３の下部
は、液槽５の下部とは連通状態になっている。

該ガラス管３の側方には、本発明の液体センサとして使
用される光センサーである光電管の投光部１が設けられ
ている。該投光部１は、ガラス管３内に流入する液体、
従って液槽５内の液体が満たされていることを検出すべ
きレベルで、水平方向に光を照射するようになっている
。該投光部１が配設されたガラス管３の側方とは反対側
の側方には、光電管受光部２が配置されている。

投光部１は、第２図に示すように、ガラス管３の放射方
向に対してずれた水平方向に光７を照射する。該投光部
１は、照射された光７が、該ガラス管３の壁面に達する
ように配置されている。投光部１から照射される光７は
、ガラス管３内に所定の透明な液体、例えば水が、その
先７のレベルにまで達している状態では、該ガラス管３
の壁面を透過して、ガラス管３の内部の液体内に進入す
る。このとき、光はガラス管３内の液体に屈折されて進
入し、その液体内を透過して、ガラス管３の壁面に進入
する。ガラス管３内の液体からガラス管３の壁面に進入
する光は、さらに屈折されて、該ガラス管３の壁面を透
過する。受光部２は、このように、投光部１から照射さ
れる光のレベルにまでガラス管３内に液体が達している
状態で、投光部１から照射されて該ガラス管３内部の液
体を透過する光７ａを受光する位置に配置されている。

液槽５内に、所定の透明な液体、例えば水が、投光部１
から照射される光のレベル以上になっていない場合には
、液槽５とは下部同士が連通状態になったガラス管３内
には、光の照射レベル以上に水が収容されていない。こ
のような状態では、投光部ｌから照射された光は、ガラ
ス管３の壁面を透過して、該ガラス管３内の気体内にほ
ぼ直線状に進入し、その気体内をほぼ直線状に透過した
後に、ガラス管３の壁面を透過する。従って、投光部ｌ
から照射される光は、ガラス管３を、第２図に７ｂで示
すように、はぼ−直線に透過し、受光部２には受光され
ない。その結果、受光部２が光を検出するか否かにより
、ガラス管３内に所定のレベルにまで液体が存在するか
否かを検出し得る。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
、ガラス管３内の所定レベルに水等の液体が存在しない
状態で、該ガラス管３内の気体内を透過した光を受光し
得るように、第２図に破線で示す位置に、受光部２を配
置してもよい。

また、本実施例では光透過型の光センサーを使用する構
成としたが、例えば、上記実施例で受光部２が配置され
た位置に反射板を配置して、上記実施例における投光部
１が配置された位置に投光部と受光部が一体となった反
射型光センサーを使用するようにしてもよい。

（発明の効果）以上のように、本発明による液体センサーは、ガラス管
内の液体の有無によって光線の屈折率が変化することを
利用して、水、アルコール等の透明液体の液面を、非接
触で確実に検知することができる。その結果、半導体、
液晶表示素子等の製造装置に要求される高度に清浄され
た液体、防爆性の液体等の検出に好適に使用される。

４、　　　の、　な！「第１図は本発明の液体センサーの取付状態の一例を示す
斜視図、第２図は第１図の要部断面図、第３図は従来の
液体センサーの構成を示す断面図である。

１・・・投光部、２・・・受光部、３・・・ガラス管、５・・・液槽。

以上

Claims

【特許請求の範囲】１、液面監視用ガラス管の壁面を透過して該ガラス管の
内部に進入するように、該ガラス管の放射方向からずれ
た水平方向に光を照射する投光部と、該投光部から照射されて、該ガラス内部の気体内を透過
した光を検出する位置、または該ガラス管の内部の液体
内を透過した光を検出する位置のいずれかに配置された
受光部と、を具備する液体センサー。