JPH0792006A - 液体センサの劣化検出方法 - Google Patents

液体センサの劣化検出方法

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JPH0792006A
JPH0792006A JP5203405A JP20340593A JPH0792006A JP H0792006 A JPH0792006 A JP H0792006A JP 5203405 A JP5203405 A JP 5203405A JP 20340593 A JP20340593 A JP 20340593A JP H0792006 A JPH0792006 A JP H0792006A
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JP
Japan
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sensor
light
liquid
optical
module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5203405A
Other languages
English (en)
Inventor
Naonari Sasano
直成 笹野
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SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication date
Application filed by Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Showa Electric Wire and Cable Co
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Publication of JPH0792006A publication Critical patent/JPH0792006A/ja
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】液体センサの測定が正常になされているか知
る。 【構成】光送信モジュール8に供給される電流を光電変
換して伝送路用光ファイバ9を伝送された光は、センサ
部10でその接する物質の屈折率により反射され、伝送
路用光ファイバ11を伝送され光受信モジュール12で
光電変換されてセンサ部10の接する物質を検出する。
センサの使用前に光送信モジュール8に供給される電流
を駆動回路14により変化させ、光受信モジュール12
から出力が開始される時の光送信モジュール8に供給さ
れる最小電流値を測定し、センサ使用後光送信モジュー
ル8への供給電流を変化させ光受信モジュール12から
出力が開始される時の供給電流値と比較すれば、センサ
部10の劣化がわかる。 【効果】光送信モジュール8の供給電流を変化すること
で簡単に判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを用いた液
体センサの劣化を検出する方法に関し、特に液面の位置
等を検出する液体センサのセンサ部の汚れ等により測定
誤差が生じるのを防止するための液体センサの劣化検出
方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来から、液体の液面の位置を検知する
センサとして種々のものがあるが、2本の多成分ガラス
ファイバの末端を相互に加熱融着したセンサヘッド構造
を持ち、センサヘッドが接する物質の屈折率によりセン
サヘッドから漏光する光量により物質を検知する液体検
知センサが知られている。この種の液体検知センサは伝
送路及びセンサ自体がガラスファイバを用いたため、安
全性の点から可燃性液体にも適用可能であるため有用で
ある。このような液体検知センサ1として、図4に示す
ように、外部を補強体で被覆された伝送路用光ファイバ
2及び3と、伝送路用光ファイバ2及び3の先端を加熱
融着し球状に形成したセンサ部4と、伝送路用光ファイ
バ2または3の他端にそれぞれ接続される発光部5及び
受光部6とを備えたものである。発光部5から発光され
る光P1は光ファイバ2中を伝播しセンサ部4に達する
と、センサ部4が配置された気体あるいは液体中にセン
サ部4の先端から大部分は漏光P2し、一部の光P3は反
射され光ファイバ3中を伝播し受光部6に受光される。
【0003】ここでセンサ部4で漏光する光P2の光量
はセンサ部4が配置される物質の屈折率に依存し、屈折
率が大きい程漏光P2の光量は増大し、反射光P3の光量
は減少する。この反射光量の変化によりセンサ部4の接
する物質を判別することができる。特に、屈折率に差の
ある物質、例えば空気と水等では、空気の反射光量を1
00として表した図5に示すように、反射光量に明確な
差があり、センサ部4が何れの物質に接しているかを容
易に判別することができる。
【0004】
【発明が解決すべき課題】このような液体検知センサ1
の発光部5はLED等に一定の電力を供給し、一定の光
量の光を発光させ、センサ部4で反射された光を受光す
る。液体センサ1の受光部6で受光する光量は、図6に
示すように、発光部5で発光された光量a1が光ファイ
バ2を伝播中に損失しa2となり、センサ部4でセンサ
部4が接する物質の屈折率により漏光し残りの光量a3
が光ファイバ3中に伝播され、更に光ファイバ3の伝播
損失によりa4の光量となる。センサ部4が検出できる
範囲は受光部6に受光した光を光電変換して出力されな
くなるまでの範囲が検出可能であり、これはセンサ部4
において反射光量がa5になるまで漏光される物質を検
知できることである。
【0005】しかしながら、センサ部4からの漏光、即
ちセンサ部4の光量損失はセンサヘッドの汚れ等により
変化する。そのため、センサヘッドの汚れに気が付かず
に検出を行っていると、誤った検出がされてしまうこと
になった。現状ではセンサヘッドの汚れを検出する方法
はなく、このため、検出の正誤を判断する手段はなく、
しばしばメンテナンスを行わなければならないという欠
点があった。
【0006】本発明は上記の欠点を解消するためになさ
れたものであって、液体センサの検出が正しくなされて
いるか簡単に判断することができ、従って、常に液体セ
ンサにより正しい検出を行うことができ、不要のメンテ
ンスを行う必要がなく、効率よく液体センサの劣化を検
出することができる液体センサの劣化検出方法を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体センサの劣化検出方法は、光電変換を
行う発光部からの光をセンサ部から照射し、センサ部が
接する物質の屈折率に対応して光量が変化されて反射さ
れた光を受光部で受光することによりセンサ部が接する
物質を検出する液体センサの劣化を検出する方法であっ
て、液体センサの使用に先立ち発光部へ供給する電流を
変化させて受光部で光電変換された出力が得られる最小
の供給電流値を予め測定し、液体センサの使用後に発光
部へ供給する電流を変化させ受光部で光電変換された出
力が得られる最小の供給電流値と、使用前の最小の供給
電流値とを比較して前記センサ部の劣化を検出するもの
である。
【0008】
【作用】発光部に供給される電流を変化させることがで
きるようにする。発光部で光電変換されて発光される光
量が伝送路の光ファイバ、センサ部で損失され受光部で
光受信され光電変換されて出力される際、受光部から出
力が得られる時の発光部への最小の供給電流値を使用に
先立ち予め測定しておく。センサ部が劣化しているか検
出する時は、受光部の出力が得られる時の発光部への最
小供給電流値を測定し、使用に先立ちセンサ部が正常に
作動している時に予め測定した最小供給電流値と比較す
る。発光部への供給電流値が予め測定した供給電流値よ
り大きい場合、センサ部で異常な漏光が生じていること
がわかり、センサ部が劣化していることを検出できる。
【0009】
【実施例】本発明の液体センサの劣化検出方法を適用し
た一実施例を図面を参照して説明する。図1に示すよう
に、液体センサ7は発光部である光送信モジュール8、
光送信モジュール8に一端を接続され光送信モジュール
8から発光された光を伝播する伝送路用光ファイバ9、
伝送路用光ファイバ9の他端と共に一端が熱融着され球
状のセンサ部10を形成する伝送路用光ファイバ11、
伝送路用光ファイバ11の他端に接続される受光部であ
る光受信モジュール12を備えている。
【0010】伝送路用光ファイバ9、11は多成分ガラ
スファイバからなり、先端を相互に熱融着され、図4に
示すセンサ部4と同様の球状に形成されてセンサ部10
を構成するものである。センサ部10は接する物質によ
り球状の先端から伝送路用光ファイバ9中を伝送された
光を漏光させ、漏光しない光を反射させ伝送路用光ファ
イバ11に導くものである。反射光量は接する物質の屈
折率により変化される。
【0011】このようなセンサ部10に伝送路用光ファ
イバ9を伝播して送られる光を発光する光送信モジュー
ル8は、発光ダイオード(LED)13と、端子Taを
介してLED13に電源を供給する駆動回路14を有す
る。駆動回路14は抵抗R1、〜Rnが直列に接続される
ネットワーク15及び各抵抗R1、〜Rnの接続を切換え
る端子T1、〜Tnを備え、CPU20により選択された
抵抗R1、〜Rnに対応した端子T1、〜Tnが電源Vcc
に接続される。そのため、端子T1、〜Tnの接続を切換
えられることによりLED13に所望の電流を供給でき
るようになっている。
【0012】LED13は端子Tbを介してグランドに
接続され、端子Taからの電流を光電変換し供給電流に
正比例した光量を発光する。抵抗とLED13の発光量
は反比例関係であり、抵抗R1、〜Rnの接点が切換えら
れることにより発光量を変化させることができるもので
ある。また、光受信モジュール12は受光素子16及び
光電変換回路17を有する。受光素子16はセンサ部1
0で反射され伝送路用光ファイバ11を伝播した光を受
光し、光電変換回路17で光量に対応した電流に光電変
換して出力されるようになっている。光電変換された電
流を増幅するアンプ18が備えられ、増幅された電流は
CPU20に入力される。CPU20にはLED13に
供給される一定電流に対してセンサ部10が検知する物
質により受光素子16から出力される電流値e1が予め
入力されており、アンプ18から送出される電流値と電
流値e1とを比較し、電流値e1以上の場合、リレー回路
21を作動させるようになっている。リレー回路21
は、図示しない警告を発する警告音や、ランプの点滅等
の警告発生装置、あるいは、液面の位置の低下を検知し
てバルブの開閉等を行う装置との接続を切換えて作動さ
せるために備えられる。更に、CPU20には、液体セ
ンサ7のセンサ部10が正常に作動しているか検出する
ため、アンプ18で増幅された電流値を表示する表示部
22が設けられる。
【0013】このような構成の液体センサ7を用いて液
体の検知を行う場合、例えば、図2に示すように、空気
23、液体24が収納される容器25中の液面が下降す
るのを検知する場合、下降する界面が許容される最下位
に位置するようにセンサ部10を設置する。今、図にお
いては、センサ部10は液体24中にある。このように
センサ部10を設置された液体センサ7の、端子T1、
〜Tnから選択された端子を接続された駆動回路14か
ら所定の電流がLED13に供給される。LED13で
所定の電流が所定の光量に光電変換され、伝送路用光フ
ァイバ9を通って伝送される。センサ部10では先端か
ら液体24の屈折率に応じて漏光し、屈折率に応じて反
射した光が伝送路用光ファイバ11を通って、受光素子
16に受光される。受光素子16で光電変換され、アン
プ18で増幅された電流がCPU20に入力される。C
PU20には、センサ部10が液体中にある場合、LE
D13に供給される一定電流に対してセンサ部10から
の漏光により受光素子16に受光された光が光電変換さ
れて出力される電流値e2を予め入力しておく。
【0014】ここで、容器25中の液面が下降し、セン
サ部10が空気23中になった場合、CPU20にはe
2以上の電流値が入力され、リレー回路21が動作され
警報音を発したりあるいはバルブの開閉等を行う等の装
置等に接続が切換えられ、所望の操作がなされる。この
ように液面等の位置の検出を行う場合、使用に伴いセン
サ部10が正常に動作しているか、表面に液体に分散さ
れる物質等が付着してセンサ部10における反射光量が
センサ部10の接する物質に対応せずに劣化を生じてい
るか、検出を行う必要がある。劣化の検出を行う場合
は、センサ部10の使用に先立ち汚れ等の付着がなく正
常に作動している時に、予め液体センサ7の損失光量を
測定する。液体センサ7の損失光量は、図3に示すよう
に、光送信モジュール8において光電変換された光量c
1の光が伝送路用光ファイバ9を伝送され光量c2として
センサ部10に受光され、センサ部10において漏光し
て光量c3が反射光として伝送路用光ファイバ11を通
って(損失光量c3)光受信モジュール12に伝送さ
れ、この時のc1が液体センサ7の損失光量である。損
失光量を測定するには、LED13への供給電流を変化
させ、光受信モジュール12から出力が得られる時のL
ED13に供給される最小の電流値e3を測定すればよ
い。電流値e3の電流を光電変換された光量が損失光量
であり、電流値e3に相当するものとして把握できる。
この電流値e3をCPU20に記憶させておく。
【0015】センサ部10の劣化を検出する際、CPU
20により駆動回路14を制御させ、LED13への供
給電流を変化させる。光受信モジュール11から出力が
得られる時のLED13への供給電流を測定する。測定
値と電流値e3とを比較する。測定値がe3であればセン
サ部10は正常に作動していることがわかる。測定値が
電流値e3より大きい場合、例えばLED13からは供
給電流に対応した光量c5が発光されているにも拘わら
ず、この時初めて光受信モジュール12から出力が開始
される場合、センサ部10でc6−c3の光量が損失され
ていることがわかる。このため、センサ部10から異常
な漏光があることがわかり、センサ部の劣化が検出され
る。劣化の検知はCPU20に入力された電流値e3と
測定電流を比較して、大きい場合は警告音等を鳴動させ
たり、表示部22に表示するようにしてもよい。
【0016】このようにLEDへの供給電流を変化させ
て、光受信モジュールからの出力を開始させ、この時の
供給電流を測定することにより簡単にセンサ部の劣化を
検出できる。以上の説明は本発明の一実施例の説明であ
って、本発明はこれに限定されない。即ち、電源の供給
量を変化させるのはCPUに限らず、ボリュームボタン
等を手動で変化させることにより行うようにしてもよ
い。また、測定値の比較を行うのもコンパレータを用い
て行うこともできる。
【0017】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の液体センサの劣化検出方法によれば、伝送等による
損失光量を予め測定しこの時の発光部への供給電流を予
め測定し、発光部への供給電流を変化させることによ
り、受光部から出力が得られる時の発光部への供給電流
値を予め測定した値と比較することにより、簡単にセン
サ部の劣化を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を適用した液体センサを示す
構成図。
【図2】図1に示す液体センサを液面の検出に適用した
図。
【図3】図1に示す液面センサの劣化を検出する説明
図。
【図4】図1に示す液面センサの一部及び従来例を示す
図。
【図5】反射光量と屈折率の関係を示す図。
【図6】液体センサの損失光量を示す図。
【符号の説明】
7‥‥‥液体センサ 8‥‥‥光送信モジュール(発光部) 10‥‥‥センサ部 12‥‥‥光受信モジュール(受光部)
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 6/00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光電変換を行う発光部からの光をセンサ部
    から照射し、前記センサ部が接する物質の屈折率に対応
    して光量が変化されて反射された光を受光部で受光する
    ことにより前記センサ部が接する物質を検出する液体セ
    ンサの劣化を検出する方法であって、前記液体センサの
    使用に先立ち前記発光部へ供給する電流を変化させて前
    記受光部で光電変換された出力が得られる最小の供給電
    流値を予め測定し、前記液体センサの使用後に前記発光
    部へ供給する電流を変化させ前記受光部で光電変換され
    た出力が得られる最小の供給電流値と、使用前の最小の
    供給電流値とを比較して前記センサ部の劣化を検出する
    ことを特徴とする液体センサの劣化検出方法。
JP5203405A 1993-08-17 1993-08-17 液体センサの劣化検出方法 Withdrawn JPH0792006A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6868928B1 (ja) * 2020-12-24 2021-05-12 東横化学株式会社 液体種別判別センサ

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