JPH0719933A

JPH0719933A - 液体及び液面検知器

Info

Publication number: JPH0719933A
Application number: JP18700093A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Matsuoka; 正松岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、液体及び液面検知器でであって、液
体の検知と、液面の検知を同様に行うことができると共
に、液体及び液面を容易にしかも確実に検知することが
できることを主要な目的とする。【構成】一対の異なる金属より成る電極と、上記一対の
異なる金属より成る電極間に生じた起電力による電流を
増幅する電流増幅手段とにより構成され、上記電流増幅
手段によって増幅された電流に基づき液体及び液面を検
知することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体及び液面を容易に
しかも確実に検知することができる液体及び液面検知器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、各種産業分野や日常生活の
中で、液体及び液面を検知することが広く行われている
ものであり、上記液体及び液面の検知に基づき各種機器
あるいは装置の制御をしたり、燃料等の残料を表示した
りするものである。

【０００３】所で、上記液体の検知を行う手段として
は、抵抗変化センサーを用いる場合が多く、これは、液
体の検知を行う検知部に外部電源により電流を流しその
際の抵抗を調べることにより、液体の有無等を検知する
ものであり、液面変動を連続的に検知することは困難で
あって、液面の検知にはあまり用いられていなかった。

【０００４】そして、上記液面の検知を行う手段として
は、浮きを用いたフロート式のものが一般的に用いられ
ているものであり、浮き自体の変位量や、浮きを支える
アームの変位量によって、容器内の液面の位置を知ろう
とするものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術による
と、液体を検知するには、液体を検知する為の抵抗変化
センサーを、液面を検知するには、液面を検知する為の
フロート式のものを用いる必要があり、しかも上記抵抗
変化センサーは、検知部に常に通電させておく必要があ
るので、電気分解等の作用から電極の接液部の腐蝕が大
きく、不経済であると共に、人体に触れるような部位に
使用した場合、安全面に於て不十分な所があり、また、
フロート式の液面検知では、液面に振動があったりする
と正確な検知ができず、しかもフロートを支持する部位
などに不具合を生じ易いものであり、その信頼性は低い
ものであった。

【０００６】

【発明の目的】よって、本発明の目的とする所は、上述
の如き従来の技術の有する問題点を解決するものであっ
て、液体の検知と、液面の検知を同様に行うことができ
ると共に、液体及び液面を容易にしかも確実に検知する
ことができる液体及び液面検知器を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する為に本
発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施例に対応す
る添付図面に使用した符号を用いて説明すると、一対の
異なる金属より成る電極１，２と、上記一対の異なる金
属より成る電極１，２間に生じた起電力による電流を増
幅する電流増幅手段３より成り、上記電流増幅手段３に
よって増幅された電流に基づき液体及び液面を検知する
ことを特徴とする液体及び液面検知器である。

【０００８】

【作用】本発明は、上記技術的手段より成り、一対の異
なる金属より成る電極１，２が液体と接触することによ
って生じる現象、即ち、上記一対の異なる金属より成る
電極１，２それぞれを成す金属と液体との間の電気化学
的反応である電池作用（異種金属のイオン化傾向の相違
により、異種金属間に起電力が生じ電流が流れる現
象。）に基づき一対の異なる金属より成る電極１，２が
液体に接しているかを検知するものであり、しかも上記
電池作用によって生じた電流を電流増幅手段３によって
増幅することにより、一対の異なる金属より成る電極
１，２の周辺に液体が存在しているかどうかを容易にし
かも確実に検知できるものである。

【０００９】さらに、上記一対の異なる金属より成る電
極１，２による液体及び液面の検知は、一対の異なる金
属より成る電極１，２間に生じた起電力による電流によ
って行われるものであるので、液体及び液面の検知部、
即ち一対の異なる金属より成る電極１，２を活電状態に
しておく必要がなく、よって、液体及び液面の検知が容
易にしかも確実に行えるのはもとより、安全でしかも経
済的な運用ができるものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。図１に示した様に、本発明の液体及び液
面検知器は、一対の異なる金属より成る電極１，２と、
上記一対の異なる金属より成る電極１，２間に生じた起
電力による電流を増幅する電流増幅手段３より成り、上
記一対の異なる金属より成る電極１，２は、結線４によ
って接続されていると共に、電流増幅手段３に接続され
ており、さらに上記電流増幅手段３は接続ケーブル６に
よって報知手段５に接続されているものである。

【００１１】そして、上記一対の異なる金属より成る電
極１，２は、図２，図３，図４に示した様に、絶縁体７
によって絶縁された主電極１１ａ，１２ａと副電極１１
ｂ，１２ｂより成り、上記主電極１１ａと副電極１１ｂ
は接続ピン１３で、上記主電極１２ａと副電極１２ｂは
接続ピン１４でそれぞれ接続されており、上記主電極１
１ａと副電極１１ｂによって電極１を成し、上記主電極
１２ａと副電極１２ｂによって電極２を成す様に構成さ
れているものであり、上記一対の異なる金属より成る電
極１，２の先端面Ｅと上下面Ａ，Ｂ及び左右面Ｃ，Ｄの
五面で液体及び液面の検知が可能となる様構成されてい
る。また、上記一対の異なる金属より成る電極１，２と
して、本実施例では亜鉛（電極１）と銅（電極２）を用
いた。

【００１２】そして、上記主電極１１ａ，１２ａ及び副
電極１１ｂ，１２ｂによって構成された一対の異なる金
属より成る電極１，２間に液体が存在しない場合には一
対の異なる金属より成る電極１，２間に電位差は生じ
ず、結線４に電流が流れることはなく、よって液体の存
在の検知及び報知は行われず、また、一対の異なる金属
より成る電極１，２間に液体が存在した場合には一対の
異なる金属より成る電極１，２間に電池作用による起電
力が生じ、亜鉛で形成された電極１（主電極１１ａ，副
電極１１ｂ）を＋極、銅で形成された電極２（主電極１
２ａ，副電極１２ｂ）を−極として結線４に電流が流れ
るものであり、この電流を電流増幅手段３によって増幅
した後、接続ケーブル６を介して報知手段５に伝えるこ
とにより液体の存在の検知及び報知が行われるものであ
る。

【００１３】そして、上記一対の異なる金属より成る電
極１，２を構成する主電極１１ａ，１２ａ及び副電極１
１ｂ，１２ｂと、それらに挟まれた絶縁体７とをフィル
ム状と成すと共に小型の電極と成し、痴呆症の高齢者や
高度障害者等が着用しているおむつとおむつカバーとの
間へ挿入することによって、おむつの濡れの検知及び報
知ができ、痴呆症の高齢者や高度障害者等のおむつの交
換が効率よく行えるものであり、しかも上記おむつの濡
れの検知、即ち、液体の検知は一対の異なる金属より成
る電極１，２間の起電力によって生じる電流の有無によ
って行われるので容易にしかも確実に液体の検知が行
え、しかも液体の検知の為に電極を活電状態にしておく
必要がなく、人体に密着するおむつに利用しても安全で
ある。

【００１４】そして、図５，図６に示したものが本発明
の第２実施例であって、上記一対の異なる金属より成る
電極１，２を、一対の異なる金属より成る棒状の電極２
１，２２によって構成すると同時に、それらの基部２３
を絶縁体７によって保持することにより液体及び液面検
知器Ｓを成したものであり、上記絶縁体７に取付け穴２
４を形成することによって、任意の位置に固定できる様
にしたものである。

【００１５】そして、その使用例を説明すると、図７に
示した様に複数のポンプ（Ｐ１，Ｐ２）を必要に応じて
稼働させる場合、検知したい液面（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）
位置に複数の液体及び液面検知器（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）
を配設することによって、必要に応じたポンプの稼働・
制御を行うことができるものである。

【００１６】より具体的には、液面がＦ１に位置し、液
体及び液面検知器Ｓ１が作動状態となった時（液体を検
知し通電状態となった時）ポンプＰ１が運転準備に入る
と同時に、流入する水量の計測を行う為に時間計測を開
始する。次いで、液面がＦ２に位置し、液体及び液面検
知器Ｓ２が作動状態となった時にはポンプＰ１は定常運
転に入ると同時に、時間計測を終了し計測された時間に
基づき流入量が判明する。そして、その流入量がポンプ
Ｐ１の排水能力を超えていると判断された場合には、ポ
ンプＰ２の運転準備に入った後、直ちに定常運転に入る
様に指示・制御する。また、流入量がポンプＰ１の排水
能力と同程度の場合には、ポンプＰ２は運転準備に入
り、液面がＦ３に位置し、液体及び液面検知器Ｓ３が作
動状態となった時に定常運転に入るものであり、容易に
しかも効率よく複数のポンプを制御できるものである。

【００１７】そして、上記液体及び液面検知器を、等間
隔で多数配設することにより、ある程度連続的に液面を
検知することができるものであり、河川の水位等の監視
を容易にしかも正確に行うことができるものであり、ま
たその設置場所は橋桁等の既存の構築物を利用できるの
で実用的であると共に、道路や線路沿いの側溝付近に設
置することによって、集中豪雨等による溢水の情報が得
られ、危険回避の警報を発することができるものであ
る。また、上記一対の異なる金属より成る棒状の電極２
１，２２を地滑り等の危険が予測される地面に杭として
埋設し、電極間地層の変化を電流の変化として読み取る
ことによって、地滑り等の危険を検知することも可能で
ある。

【００１８】さらに、図８に示したものが本発明の第３
実施例であって、上記一対の異なる金属より成る電極
１，２を、棒状に形成された棒状電極３１（電極１）
と、上記棒状電極３１を絶縁体７を介して支持するベー
ス電極３２（電極２）によって構成することにより液体
及び液面検知器を形成したものであって、より簡易に液
体及び液面検知器を形成できると共に、上記ベース電極
３２を柱状に成しそのベース電極３２に多数の棒状電極
３１を配設することによって、水位等の液面の検知を行
うことができ、しかもこの場合、一方の電極、即ち、ベ
ース電極３２を多数の棒状電極３１によって共有してい
るので、液面の変化が電流の大きさに基づいて検知され
ることとなり、より連続的な水面の変化検知を行うこと
ができるものである。

【００１９】そして、図９に示した様に一対の異なる金
属より成る電極１，２を投げ込み型の水中ポンプＷのケ
ーシング３８上のポンプ起動水位Ｈの位置に互いに対向
する様に配設し、上記一対の異なる金属より成る電極
１，２が水、即ち、液体と接している時のみポンプが起
動する（モーターＭによってインペラー４０が回転させ
られる）様に、上記モーターＭを一対の異なる金属より
成る電極１，２に生じる電流を増幅する電流増幅手段３
に接続された制御部３９によって制御させることによっ
て、水中ポンプＷの無負荷運転を防止できるものであ
る。

【００２０】さらに、上記第１，第２，第３実施例にお
いて用いられる絶縁体７として、撥水性の高い材料を使
用することにより、液体が膜を形成し一対の異なる金属
より成る電極１，２間に液体が存在しているのと同様の
状態になることが防止され、より確実な液体及び液面の
検知を行うことができるものであり、その構造も水切り
が良好な構造とすることが望ましいものである。

【００２１】尚、上記一対の異なる金属より成る電極
１，２として、本実施例においては、亜鉛と銅の場合を
示したものであるが、これのみならず、その他の金属の
組み合わせであっても良く、使用場所、使用環境に応じ
て組み合わされるのが好ましいものである。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によると次の
様な効果を奏する。即ち、請求項１によると、本発明の
液体及び液面検知器は、一対の異なる金属より成る電極
を有しており、上記一対の異なる金属より成る電極が液
体と接触することによって生ずる電池作用によって、一
対の異なる金属より成る電極間に液体が存在することを
検知でき、しかも、この電池作用によって生じた電流を
電流増幅手段により増幅することにより、一対の異なる
金属より成る電極周辺の液体の存在を容易にしかも確実
に検知できるものである。

【００２３】さらに、上記一対の異なる金属より成る電
極による液体及び液面の検知は、一対の異なる金属より
成る電極間に生じる起電力による電流によって行われる
ものであるので、液体及び液面の検知部、即ち一対の異
なる金属より成る電極を活電状態にしておく必要がな
く、安全でしかも経済的な運用ができるものである。又
検出信号は電流であるので、検知器と信号処理部間を外
来雑音等に阻害されることなく、論理的には無限遠に検
知器を設置することが可能となる。

【００２４】そして、請求項２によると、一対の異なる
金属より成る電極の先端面と上下面及び左右面の五面で
液体及び液面の検知が行えるので、微小な濡れや局所的
な濡れも検知でき、より確実な液体及び液面の検知が行
えるものである。さらに、請求項３，請求項４による
と、より簡易に形成でき、特に液面の検知をより正確に
行うことのできる液体及び液面検知器を提供できるもの
である。

【００２５】そして、請求項５によると、一対の異なる
金属より成る電極間の電流の有無のみで液体及び液面の
検知を行うので、簡易で、安価な液体及び液面の検知器
を提供できるものであり、請求項６によると、一対の異
なる金属より成る電極間の電流の大きさに基づき液体及
び液面の検知が行われるので、より細かな液体及び液面
の検知を行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体及び液面の検知器の構成を示す構
成図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示す上面図である。

【図３】本発明の第１の実施例を示す側面図である。

【図４】本発明の第１の実施例を示す下面図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す正面図である。

【図６】図５におけるＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例の使用例を示す構成図で
ある。

【図８】本発明の第３の実施例を示す断面図である。

【図９】本発明の第４の実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１，２一対の異なる金属より成る電極３電流増幅手段４結線５報知手段６接続ケーブル７絶縁体１１ａ，１２ａ主電極１１ｂ，１２ｂ副電極２１，２２一対の異なる金属より成る棒状の電極３１棒状電極３２ベース電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の異なる金属より成る電極１，２
と、上記一対の異なる金属より成る電極１，２間に生じ
た起電力による電流を増幅する電流増幅手段３より成
り、上記電流増幅手段３によって増幅された電流に基づ
き液体及び液面を検知することを特徴とする液体及び液
面検知器。
【請求項２】上記一対の異なる金属より成る電極１，
２は、その先端面Ｅと上下面Ａ，Ｂ及び左右面Ｃ，Ｄの
五面で液体及び液面の検知が可能となる様構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の液体及び液面検知
器。
【請求項３】上記一対の異なる金属より成る電極１，
２は、絶縁体７によって支持された一対の異なる金属よ
り成る棒状の電極２１，２２によって構成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の液体及び液面検知器。
【請求項４】上記一対の異なる金属より成る電極１，
２は、棒状に形成された棒状電極３１と、上記棒状電極
３１を絶縁体７を介して支持するベース電極３２によっ
て構成されていることを特徴とする請求項１記載の液体
及び液面検知器。
【請求項５】上記液体及び液面の検知は、上記一対の
異なる金属より成る電極１，２間に電位差がなく電流が
流れない場合と、起電力が生じ電流が流れる場合のいず
れか、即ち、通電の有無によって行われることを特徴と
する請求項１，請求項２，請求項３，請求項４記載の液
体及び液面検知器。
【請求項６】上記液体及び液面の検知は、上記一対の
異なる金属より成る電極１，２間の起電力によって生じ
た電流の大きさに基づき行われることを請求項１，請求
項２，請求項３，請求項４記載の液体及び液面検知器。