JPH083437B2 - 連続式液位計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車などの燃料の量を正特性サーミスタの
自己発熱の程度が液中と空中とで異なることを利用して
検知し表示するもので、液面の変化を連続的に表示で
き、特に検知素子を改良した連続式液位計に関するもの
である。

従来の技術 正特性サーミスタは温度が上昇するとある温度（キュ
リー温度）以上になると急激に抵抗値が上昇する性質を
持った感温抵抗体で、半導体セラミクスや高分子材料か
らなっている。これに電圧を印加して自己発熱させた場
合、その素子が空中にある時とガソリンなどの液中にあ
る時とではその発熱温度が異なり、ひいてはその抵抗値
が異なる。このことを利用して液面センサとして用いる
ことができる。

従来のこの種の液位計は負特性サーミスタを用いたも
のが実用されている。第５図でその構成を示す。第５図
において、１はロッド状の負特性サーミスタによる検知
素子で、２はそれに固着されているニッケルなどのリー
ド線である。３は絶縁板、４は金属筒で、これらでケー
スを構成し、この中央部に上記検知素子１がリード線２
を介して固定されている。５はランプであり、検知素子
１と電源とを直列に接続してある。

このような液位計において、検知素子１が空中にある
時はその検知素子１の熱放散係数が小さくなるので発熱
しやすく温度が高くなる。そのため検知素子１の抵抗が
小さくなり、流れる電流が大きくランプ５が点灯する。
また、金属筒４が液中にある時は透孔ａから液が入り、
検知素子１が液に浸漬される。この時は検知素子１の熱
が液に奪われ、熱放散係数が大きくなるので、検知素子
１の抵抗が大きくなって回路に流れる電流が少なくな
り、ランプ５が消灯する。

第６図，第７図はさらに別の従来例で第５図に示した
負特性サーミスタを複数個用い、液面の変化を段階的に
表示できるものである。（例えば実開昭57−105930号公
報） 発明が解決しようとする問題点 このように従来の液位計は負特性サーミスタの自己発
熱の量が液中と空気中で大きく異なることを利用して、
その抵抗値が液中と空気中で異なり、流れる電流の大小
によりランプが点灯及び消灯するものである。そのため
非常に簡単な回路で液の有無が表示できる。しかしなが
ら、検知素子が１ケであるため、表示できる液位は検知
素子が液中にあるか空中にあるかというただ一点のみで
あり、液位の変化を連続的に表示することができなかっ
た。そのため上述したように検知素子を複数個用いる構
造も考案されているが、これでも液位を段階的に表示す
るだけで、連続的に液位の量を表示することはできなか
った。

また、検知素子に負特性サーミスタを用いているた
め、周囲温度が上昇すると液中にある場合でも検知素子
の温度が上昇し、液温の上昇が大きくなっていた。

本発明はこのような問題点を解決するもので、簡単な
構造で液位の連続した変化を表示できる安価な連続式液
位計を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、相対向する面
に電極が設けられた複数の正特性サーミスタと金属から
なる２枚の共通電極板とからなり、その２枚の共通電極
板と上記正特性サーミスタの電極と導通するようにし
て、２枚の共通電極板の間に正特性サーミスタがそれぞ
れ間隔をおいて固着されて構成された検知素子と、その
検知素子に接続された電源と、その検知素子に流れる電
流の表示装置とからなるものである。

作用 この構成による作用を説明する。今、正特性サーミス
タは温度が上昇すると、ある温度（キュリー温度）以上
で急激に抵抗値が上昇する感温抵抗体で、チタン酸バリ
ウム系の半導体セラミクスや高分子樹脂に導電粉を混合
したものなので作成できる。この正特性サーミスタの複
数個を間隔をおいて一直線状に配置し、その両側から金
属からなる共通電極板を正特性サーミスタの電極と導通
するように固着されて構成された検知素子に電圧を印加
し、検知素子全体が空中にある時、検知素子は自己発熱
し、抵抗が大きくなってある温度で熱平衡に達する。こ
の時、回路に流れる電流もある一定の電流で安定する。
その電流値は電流の表示装置で表示されている。また、
液位が増加して検知素子の端部から次第に浸漬されてい
くと、浸漬された正特性サーミスタの温度が低くなり、
その抵抗が小さくなるので電流はそれに応じて増大す
る。さらに、検知素子全体が液中に浸漬すると電流は最
も大きくなる。そして、液面の位置が隣り合う正特性サ
ーミスタの間にあった場合でも金属の共通電極板が放熱
板となるので、電流の変化は緩和され、電流が連続的に
変化する。このように液位に応じて電流が連続的に変化
し、その値を電流表示装置で読み取ることができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による連続式液位計を示す
回路図であり、第２図はその検知素子に用いられる正特
性サーミスタの斜視図である。第１図，第２図において
６は正特性サーミスタで、７はその相対向する面に設け
られた銀などの電極である。８は黄銅板などによる共通
電極板で、それらの間に上記正特性サーミスタ６が４
ケ、それぞれ間隔をおいて固着されている。この固着は
正特性サーミスタ６の電極７と共通電極板８とを半田
（図示せず）などによって接着することにより行われて
いる。９は上述のようにして構成された検知素子、10は
電源、11は電流計である。ここで、検知素子９の共通電
極板８と電源10と電流計11は直列に接続されている。

今、検知素子９全体が空中にある時は熱放散係数が小
さいので、検知素子９は自己発熱し、高い温度で熱平衡
に達する。そのため検知素子９の抵抗値は高くなり、流
れる電流は最も少ない。この時、液面の位置が隣り合う
２つの正特性サーミスタ６の間にあった場合でも、共通
電極板８が放熱板となるので、電流の変化は緩和され電
流が連続的に変化する。このように液位に応じて電流が
連続的に変化し、その値を電流計11で読み取り液位を知
ることができる。第３図はこれらの様子を表わすグラフ
で、横軸は液位を示し、０は検知素子９が空中にある時
で、１は検知素子９全体が液中にあることを示す。ａの
領域は検知素子９の正特性サーミスタ６が液中にある部
分で、ｂの領域は液位が正特性サーミスタ６のないとこ
ろである。このように液位の変化に応じて流れる電流の
変化はａの領域とｂの領域で少し違うものの、ほぼなめ
らかに直線となっている。

第４図は本発明の別の実施例に用いる検知素子を示す
斜視図である。第４図において、12は正特性サーミスタ
で、13はその相対向する面に設けられた銀などの電極で
ある。14は黄銅板などによる共通電極板で、それらの間
に上記正特性サーミスタ12が４ケそれぞれ間隔をおいて
固着されている。この固着は正特性サーミスタ12の電極
13と共通電極板14とを半田（図示せず）などによって接
着することにより行われている。ｃは共通電極板14の正
特性サーミスタ12の固着されていない部分で、この部分
の共通電極板14の幅は正特性サーミスタ12が固着してあ
る部分より広くなっている。そのため共通電極板14の放
熱板としての機能がより発揮され、ｃの部分を液面が変
化する時の電流の変化は第１図に示したものより大きく
なって、電流の変化は全体としてなめらかになる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、検知素子として複数個
の正特性サーミスタをそれぞれ間隔をおいて並べ、放熱
板を兼ねた共通電極板で固着した構成のため、特別な増
幅回路を用いることなく、少ない正特性サーミスタの数
で、安価に液位の連続した変化を表示でき、また液中で
の過熱の恐れのない実用的価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による連続式液位計を示す構
成図、第２図はこれに用いる正特性サーミスタの斜視
図、第３図はその動作の様子を示すグラフ、第４図は本
発明の他の実施例に用いる検知素子の斜視図、第５図，
第６図，第７図はそれぞれ従来の液位計を示す構成図で
ある。 6,12……正特性サーミスタ、7,13……電極、8,14……共
通電極板、９……検知素子、10……電源、11……電流
計。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対向する面に電極が設けられた複数の正
   特性サーミスタと金属からなる２枚の共通電極板とから
   なり、その２枚の共通電極板と上記正特性サーミスタの
   電極と導通するようにして、２枚の共通電極板の間に正
   特性サーミスタがそれぞれ間隔をおいて固着されて構成
   された検知素子と、その検知素子に接続された電源と、
   その検知素子に流れる電流の表示装置とからなる連続式
   液位計。
2. 【請求項２】正特性サーミスタと共通電極板の接してい
   ない箇所の共通電極板の幅が接している箇所の幅よりも
   大きい特許請求の範囲第１項記載の連続式液位計。