JPH062113Y2

JPH062113Y2 - 液面リレー

Info

Publication number: JPH062113Y2
Application number: JP2939988U
Authority: JP
Inventors: 美信三城
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2003-03-04
Also published as: JPH01135323U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この考案は、ポンプ等と組合せ、タンク内の液位制御を
なすのに、使用される液面リレーに関する。

（ロ）従来の技術液面制御用に使用するリレーとしては、種々の原理のも
のがあるが、近年は、電極棒式の液面リレーが主流をな
している。この種の液面リレーは、長さの相違する少な
くとも３本の電極棒を備え、それぞれをタンク内に垂下
し、１番長い第１の電極棒をアース電極とし、例えば最
も短い第３の電極棒を給水停止用の電極とし、中長の第
２の電極棒を給水開始用の電極とし、液位が下がり、下
限液位以下となると、第１の電極棒と第２の電極棒間の
導通がＯＦＦとなるので、このＯＦＦに応答して、給水
ポンプをＯＮし、給水を開始する。この給水により液位
が上昇し、やがて、第３の電極棒の先端を越えると、第
３の電極棒も液中につかることになり、第１と第３の電
極棒が導通状態となり、これに応じて給水ポンプの動作
が停止する。

（ハ）考案が解決しようとする問題点従来の液面リレーでは、隣接する電極棒間で、水分を含
んだ異物で短絡が生じたり、また永年の使用で何らかの
原因で電極が脱落したりすることがある。このような短
絡、脱落が生じる電極棒は、複数の電極棒では特定的で
なく、雑多であり、これらの異常を検知することができ
なかった。

この考案は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、本来の制御系統とは別に、各電極棒に流れる電流を
検出することにより、電極棒の短絡、脱落が生じた場合
に、これらの異常を容易に検知し得る液面リレーを提供
することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この考案の液面リレーは、液位を検出するための複数の
電極棒を備え、これらの電極棒をリレーユニツト部に接
続する一方、電極棒をタンク等の液位検出域内に設置
し、各電極棒に流れる電流の有無により、外部機器を制
御するものにおいて、前記リレーユニツト部と電極棒間
に抵抗を接続し、この抵抗の両端電圧を導出して、電極
棒に流れる電流の検知信号としている。

この液面リレーでは、各電極棒を流れる電流の有無によ
り、リレー接点が開閉されて、外部機器の制御を行う
他、電極棒を流れる電流の有無により、抵抗の両端の電
圧降下が相違するので、各抵抗の両端電圧より、各電極
棒に流れる電流の有無が検出される。そのため、これら
の抵抗の両端より得られる出力電圧を論理処理すること
により、各電極棒の短絡、脱落が検知できる。

（ホ）実施例以下、実施例により、この考案をさらに詳細に説明す
る。

第１図は、この考案の一実施例を示す液面リレーの接続
図である。同図では、３個のリレーユニツト１、２、３
と６本の電極棒Ｅ_１、Ｅ_２、Ｅ_３、Ｅ_４、Ｅ_５及びＥ_６
を使用する場合を示している。

各電極棒Ｅ_１、Ｅ_２、・・・、Ｅ_６には、直列にそれぞれ
抵抗ｒ_１、ｒ_２、…、ｒ_６が接続され、これらの抵抗ｒ
_１、ｒ_２、…、ｒ_６の他端はリレー接点Ｒ_１、Ｒ_２、
…、Ｒ_６のコモン端子ｃに接続されている。

それゆえ、電極棒Ｅ_１は、抵抗ｒ_１、リレー接点Ｒ_１を
介して、リレーユニツト１に接続されている。また、電
極棒Ｅ_２は、抵抗ｒ_２、リレー接点Ｒ_２、Ｕ_１を介し
て、リレーユニツト１に接続されている。さらに電極棒
Ｅ_３は、抵抗ｒ_３、リレー接点Ｒ_３を介して、リレーユ
ニツト２に接続され、同様に電極棒Ｅ_４は抵抗ｒ_４、リ
レー接点Ｒ_４を介して、リレーユニツト３に接続されて
いる。電極棒Ｅ_５は、抵抗ｒ_５、リレー接点Ｒ_５、Ｕ_３
を介して、リレーユニツト３に接続され、電極棒Ｅ
_６は、抵抗ｒ_６、リレー接点Ｒ_６、コイルＬを介して、
リレーユニツト１に接続されている。抵抗ｒ_１、ｒ_２、
…、ｒ_６の両端から、それぞれ接続される電極棒Ｅ_１、
Ｅ_２、…、Ｅ_６に電流が流れた時に、電圧降下により、
電流検知電圧Ｖ_１、Ｖ_２、…、Ｖ_６が出力される。もっ
とも、各電極棒Ｅ_１、Ｅ_２、…、Ｅ_６に直列に抵抗
ｒ_１、ｒ_２、…、ｒ_６を接続する点以外の接続構成は、
従来より使用されるものの一例であって、格別新規なも
のではない。

したがって、この実施例液面リレーの特徴は、各電極棒
Ｅ_１、Ｅ_２、…、Ｅ_６に直列に、それぞれ抵抗ｒ_１、ｒ
_２、…、ｒ_６を接続し、その電圧降下を導出し、電流の
有無を検出するようにしたことにある。

これら抵抗ｒ_１、ｒ_２、…、ｒ_６は、タンク４に電極棒
Ｅ_１、Ｅ_２、…、Ｅ_６を設置した状態で、タンク４内の
水位に応じ、各電極棒Ｅ_１、Ｅ_２、…、Ｅ_６に流れる電
流を検知する。各電極棒Ｅ_１、Ｅ_２、…、Ｅ_６に流れる
電流の有無の態様は、タンク４内の水位によるほか、各
電極棒間の短絡や各電極棒の脱落によっても、変わるの
で、その両端の導出電圧Ｖ_１、Ｖ_２、…、Ｖ_６の論理処
理により、電極棒の短絡や脱落等を検知できる。次に、
抵抗の両端電圧の論理処理により、異常判別を行う場合
の例を説明する。

便宜上、第１図の液面リレーについて、電極棒Ｅ_１、Ｅ
_２、…、Ｅ_５間における異常判別について、つまり、第
２図に示す電極構成における異常判別について説明す
る。

正常時と異なる動作態様として、次の場合を想定する。

電極棒Ｅ_３がＯＮの時、つまり抵抗ｒ_３の両端に電圧
出力がある時に、電極棒Ｅ_２、Ｅ_３、Ｅ_４、Ｅ_５がすべ
てＯＮでない場合→Ａとする。

電極棒Ｅ_１がＯＮの時、つまり抵抗ｒ_１の両端に電圧
出力がある時に、0.5秒以内に電極棒Ｅ_２がＯＮしない
場合、あるいは電極棒Ｅ_１がＯＮの時に、電極棒Ｅ_２、
Ｅ_４、Ｅ_５がＯＮしていない場合→Ｂとする。

電極棒Ｅ_４がＯＮの時、つまり抵抗ｒ_４の両端に電圧
出力がある時に、0.5秒以内に電極棒Ｅ_５がＯＮしない
場合、あるいは電極棒Ｅ_４がＯＮの時に、電極棒Ｅ_２、
Ｅ_５がＯＮしていない場合→Ｃとする。

電極棒Ｅ_２がＯＦＦの時、0.5秒以内に電極棒Ｅ_１が
ＯＦＦの場合→Ｄとする。

電極棒Ｅ_５がＯＦＦの時、0.5秒以内に電極棒Ｅ_４が
ＯＦＦの場合→Ｅとする。

上記現象Ａが生じると、考え得る異常は、第３図に示す
ように、電極棒Ｅ_１の脱落、電極棒Ｅ_２とＥ_３の短絡、
電極棒Ｅ_３とＥ_４の短絡、電極棒Ｅ_３とＥ_５の短絡であ
る。現象Ｂが生じると、考え得る異常は、電極棒Ｅ_１と
Ｅ_５の短絡、電極棒Ｅ_２あるいはＥ_５の脱落である。ま
た現象Ｃが生じると、考え得る異常は、電極棒Ｅ_５の脱
落である。現象Ｄが生じると、考え得る異常は、電極棒
Ｅ_１とＥ_２の短絡である。さらに現像Ｅが生じると考え
得る異常は、電極棒Ｅ_４とＥ_５の短絡である。

以上より、抵抗ｒ_１、ｒ_２、…、ｒ_５の両端電圧Ｖ_１、
Ｖ_２、…、Ｖ_５を論理回路に入力し、この論理回路を、
各電極棒に対応する入力が上記した現象Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、あるいはＥの時、特定の論理状態出力が得られるよ
うに、設定しておけば、その論理回路出力で電極棒の短
絡や脱落が発生した場合報知器を動作させ、あるいは安
全装置を動作できる。

第４図に、現象Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが生じた場合に、特
定論理状態信号を出力する論理回路の一例の回路図を示
している。

同図において、増幅器１１_-1、１１_-2、…１１_-5には、
抵抗ｒ_１、ｒ_２、…、ｒ_５の両端電圧Ｖ_１、Ｖ_２、…、
Ｖ_５がそれぞれ対応して入力されている。増幅器１
１_-1、１１_-2、…、１１_-5は、信号Ｖ_１、Ｖ_２、…、Ｖ
_５が所定レベル以上の場合、すなわち電極棒Ｅ_１、
Ｅ_２、…、Ｅ_５を流れる電流が所定値以上の場合、ハイ
信号（論理“１”）を出力する。これら増幅器１１_-1、
１１_-2、…、１１_-5の各出力は、それぞれＮＯＴ回路１
２_-1、１２_-2、…、１２_-5及びＮＯ回路１３_-1、１
３_-2、…、１３_-5を介し、ＡＮＤ回路１４、１５の入力
の一端、ＡＮＤ回路１４、１５、１６の他端、ＡＮＤ回
路１６、１７の入力の一端に接続されている。また、Ｎ
ＯＴ回路１２_-1の出力は遅延回路１８を介して、フリッ
プフロップ２０のプリセット入力端ＰＲに接続されると
ともに、ＡＮＤ回路１７の入力の他端に接続されてい
る。ＮＯＴ回路１２_-2の出力が、フリップフロップ２０
のクリア端子ＣＬに接続されている。同様に、ＮＯＴ回
路１２_-4の出力は遅延回路１９を介して、フリップフロ
ップ２１のプリセット端子ＰＲに接続され、またＮＯＴ
回路１２_-5の出力は、フリップフロップ２１のクリア端
子ＣＬに接続されている。ＡＮＤ回路１４、１５、１
６、１７及びフリップフロップ２０、２１の各出力端
は、ダイオードｄ_１、ｄ_２、…、ｄ_６を介して共通的に
接続されて、抵抗Ｒ_１の一端に接続されている。抵抗Ｒ
_１は、さらに抵抗Ｒ_２を介してグランド接続されてい
る。抵抗Ｒ_１とＲ_２の接続中点がトランジスタ２２のベ
ースに接続されて、トランジスタ２２のエミッタが接地
されている。また、電源＋Ｖとトランジスタ２２のコレ
クタ間に、発光ダイオード２３及びリレー２４が接続さ
れている。

なお、上記実施例において、各抵抗の両端電圧の論理状
態が所定のとき、これに応答して、異常検知信号を出力
する回路として、ＮＯＴ回路、ＡＮＤ回路、フリップフ
ロップ等の論理素子よりなる回路を示したが、図示の論
理回路に代えて、マイクロコンピュータを用いて論理処
理してもよい。

また、この考案では、液面リレーの電極棒にそれぞれ抵
抗を接続するものであるから、電極棒の本数、異常の態
様等は、上記実施例に限定されるものではない。

（ヘ）考案の効果この考案によれば、電極棒に流れる電流を抵抗による電
圧降下を用いて検出するものであるから、液面リレーの
制御部分の信号に関係なく、電流の有無を検知でき、電
極棒の短絡、脱落等を確実に検知できる。また、電極棒
に流れる電流をデジタル的に検知できるので、事後の複
雑な信号判断処理でも、マイクロコンピュータ等を用い
て行うことが可能なので、極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す液面リレーの接続
図、第２図は、同実施例液面リレーを用いて正常でない
時の現象を説明するための図、第３図は、各電極棒間の
短絡及び各電極の脱落と、上記現象の相関を示す図、第
４図は、実施例液面リレーの抵抗の両端電圧を受けて、
異常の有無を判別する論理回路例を示す回路図である。１・２・３：リレーユニツト、４：タンク、Ｅ_１・Ｅ_２・…・Ｅ_６：電極棒、ｒ_１・ｒ_２・…・ｒ_６：抵抗。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】液位を検出するための複数の電極棒を備
え、これらの電極棒をリレーユニツト部に接続する一
方、電極棒を液位検出域内に設置し、各電極棒に流れる
電流の有無により、外部機器を制御する液面リレーにお
いて、前記リレーユニツト部と電極棒間に抵抗を接続し、この
抵抗の両端電圧を導出して、電極棒に流れる電流の検知
信号とすることを特徴とする液面リレー。