JPH054617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば自動車、産業用機械器具等
に設けられるタンクその他の各種容器内におけ
る、ガソリン、オイル、石油、水その他の各種液
体レベルを検出する磁気回路方式液面レベル計に
関するものである。

［従来の技術］ 従来の液面レベル計としてはフロートアームに
よつてポテンシヨメータを作動させるフロートア
ーム式、リニアポテンシヨメータ式、コイルのイ
ンダクタンス変化を利用する誘導式、磁石でリー
ドスイツチを開閉させるリードスイツチ式等のも
のが用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のフロートと接点を用いる構成の
ものではフロートの固定されているアームとポテ
ンシヨメータの役目を果たす巻き線との接触部に
おいて、摺動による摩耗等から接触不良を生じ易
く、センサとしての信頼性、耐久性等の面で充分
でない場合があつた。また、コイルのインダクタ
ンスの変化を利用するものでは、液面の変化が無
い時点での検出に問題があり、装置も複雑で高価
に成り易いという欠点があつた。

そこで、この発明は従来のような構成のフロー
トアームと接点を有する液面レベル計の欠点を解
消して、構造が簡単で耐久性に富み、コストが安
価で大量生産が可能であり、液面の静止状態でも
感度良く検出の行える液面レベル計を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ この発明による、磁気回路方式液面レベル計は
長手方向に沿つて一定幅の間隙を有して測定対象
の液体内の上下方向に配設された軟磁性体からな
る長尺材と、この長尺材に設けられた磁気センサ
と、前記長尺材の間隙に密接して摺動可能な永久
磁石と、永久磁石に取り付けられたフロートとを
備えた点に特徴がある。

［実施例］ 以下、図示するこの発明の実施例について説明
する。第１図ａ及びそのＡ−A′線断面を示す同
図ｂに示した実施例においては、軟磁性体よりな
る１対の支持体１，１′を非磁性体からなるスペ
ーサ５，５′を両端に介装して、ほぼ一定幅の間
隙が長手方向に延材する長尺材が構成されて測定
対象の液内の上下方向に適当な支承手段（図示せ
ず）で支持されている。

この長尺材の間隙内には、当該間隙を長手方向
に沿つて適切なガイド（図示せず）で摺動可能な
永久磁石２が配置されており、さらにこの永久磁
石２は液面Ｌの上下に連れて上下動するフロート
４がブリツジ９，９′で取り付けられている。こ
れにより、永久磁石２は液面Ｌの上下動に伴うフ
ロート４の変位に連れて、長尺材に沿つて上下動
可能となるように構成されている。

さらに、この長尺材の上端部分には磁気強度を
検出する為の磁気センサ３が取り付けられてい
る。ここで、永久磁石２と支持体１，１′と磁気
センサ３が固定されている間隙Ｐは磁気回路Γm
を形成し、磁石の位置Ｍと間隙Ｐとの距離が変わ
ると、第１図ｃに示したように磁気ヨークの役目
をなす支持体１，１′から漏れる磁束量が変化す
るので、間隙Ｐにおける磁気強度Ｇが変化する。
したがつて、間隙Ｐにおける磁気強度Ｇを検出す
れば永久磁石２の位置Ｍが検出でき、液面レベル
Ｌの検出が可能となる。この第１図ａ，ｂに示し
た実施例では、第１図ｃに示したような永久磁石
２の位置Ｍとこれに対応する磁気強度Ｇの特性を
表示する関数を内蔵する変換器１０を磁気センサ
３の出力に接続してあり、フロート４の位置に対
応した磁気強度Ｇを液面Ｌの値に変換して出力す
るよう構成されている。この、変換器１０からの
出力はアナログ式表示にも、デジタル式表示にも
容易に適応することができ、特に線型な表示を必
要としないアナログ式の表示器等の場合には、変
換器１０を通さずに直接磁気センサ３の出力を用
いることも出来る。

この実施例では、支持体１，１′として10mm幅
×80mm長×0.8mm厚の鉄板、また磁石２として
1.4MGOのゴム磁石で９mm幅×30mm長×２mm厚の
ものを用い、支持体１，１′間隔を2.5mmとした際
の測定結果を第１図ｂに例示した。また、この実
施例においては磁気センサ２としてはホール素子
又は磁気抵抗センサ等を用いることが出来る。

次に、第２図ａ，ｂ及びｃ図に基づいて別の実
施例について説明する。この実施例においては、
測定領域を倍化させる為に、支持体１，１′の両
端に磁気センサ３，３′を配置したものである。
すなわち、第２図ｃの特性例で示したように、上
側の磁気回路Γmの磁気強度を磁気センサ３で測
定した値と、下側の磁気回路Γm′の磁気強度を磁
気センサ３′で測定した値とを合算したのち変換
器１０内で変換処理すれば広範囲にわたつて精度
良く測定することができる。この場合にも、特に
線型な表示を必要としないアナログ表示器等の場
合には変換器１０を通さずに直接磁気センサ３，
３′の合算出力を用いることができる。

ここで、ホール素子を用いる場合には、一方の
磁気センサ３に対して他方の磁気センサ３′の支
持体１への取り付け時の極性を逆にすれば良く、
磁気抵抗素子を用いる場合には出力の結線を一方
の極性が逆になるように接続すれば良い。

いづれの実施例においても、支持体１，１′の
形状については基本的には長い平板でよいが、支
持体の機械的強度を増すためや、センサの機能を
より有効に発揮させるために、いろいろな断面形
状の長い板ないしは棒を選ぶことができる。ただ
し、材質は支持体の残留磁気が装置の信頼性と測
定精度に影響を与えるので、残留磁気と保持力の
小さい軟磁性体を用いることが望ましい。

また、永久磁石２は、板状のものの表裏にNS
着磁を行えばよいが、単に板状であると一対の支
持体の一方に吸着しフロート４の移動を阻害する
場合も考えられるので、円柱状または楕円柱状の
構成とすることもできる。または、第３図ａ，
ｂ，ｃに例示したように永久磁石２の表面に非強
磁性体からなる棒状体６，６′，６″，６や、側
面へのコーテイング７、７′または上下端面から
角部を覆うようなコーテイング８，８′を施すこ
とも有効である。ここで、図中のαは磁界の方向
を、βは永久磁石の移動方向を示した。

永久磁石の材質については、フエライト系でも
希土類系でも、また焼結磁石でもプラスチツク磁
石でも、ゴム磁石のいづれのものでも可能であ
る。

ただし、液面レベル計測対象の液体に侵されな
い材質を選択する必要がある。

［発明の効果］ この発明による、磁気回路方式液面レベル計の
実施例は以上のとうりであり、比較的簡易な構造
で的確に液面のレベルを検出可能であり、耐久性
があり、コスト的にも安価であるとともに、液面
の静止状態でも感度よく液面レベルの測定が行い
得る液面レベル計となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ及びｃはこの発明の実施例の構成
を示す概略図、Ａ−A′線断面図及び計測特性図、
第２図ａ，ｂ及びｃは別の実施例の構成図、Ａ−
A′線断面図及び計測特性図、第３図ａ，ｂ，ｃ
は装置に用いる永久磁石の変形例図である。 １，１′……支持体、２……永久磁石、３，
３′……磁気センサ、４……フロート、５，５′…
…スペーサ、６，６′，６″，６……棒状体、
７，７′，８，８′……コーテイング、９……ブリ
ツジ、１０……変換器、１１，１１′……センサ
プラス側出力線、１２，１２′……センサマイナ
ス側出力線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向に沿つて一定幅の間隙を有して測定
   対象の液体内の上下方向に配設された一対の良透
   磁率材料または軟磁性体からなる長尺材と、 当該一対の長尺材が形成する間隙の一端に取り
   つけられた磁気センサと、 前記長尺材の間隙に配設され、当該間隙に密接
   して上記長尺材の長手方向に摺動可能な永久磁石
   と、 当該永久磁石に取りつけられたフロート、 とを備えた磁気回路方式液面レベル計。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 前記磁気センサは前記一対の長尺材が形成する
   間隙の両端に備えられた二つの磁気センサで構成
   され、これら二つの磁気センサの出力の和を検出
   値として出力することを特徴とする磁気回路方式
   液面レベル計。 ３ 特許請求の範囲第１項において、 前記永久磁石の前記長尺材の当接面には非強磁
   性体からなる摺動部が形成されていることを特徴
   とする磁気回路方式液面レベル。