JPH11326016A

JPH11326016A - レベル検出装置

Info

Publication number: JPH11326016A
Application number: JP13081698A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Urayama; 且行浦山
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】リードスイッチが故障しても異常検出になる
確率を低減する。【解決手段】マグネットを有するフロートと、該フロ
ートの変位方向に沿う検出レベル位置のそれぞれに配列
され、前記マグネットによってオン、またはオフ制御さ
れる複数の磁気感応素子とを備え、前記複数の磁気感応
素子が前記マグネットの変位によって選択的にオンまた
はオフ制御されて、被測定物のレベルを示す信号を出力
するレベル検出装置において、前記複数の磁気感応素子
のそれぞれの一端は、複数の接続からなる直列回路の一
端に共通接続されると共に、それぞれの他端は、前記複
数の抵抗の接続点のうちの対応する接続点に接続されて
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リードスイッチ
等の磁気検出素子を複数接続し、かつその磁気検出素子
を、タンクに収納された液面等の被検出対象の変位に伴
ってマグネットで選択的にオンさせてレベルを検出する
レベル検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレベル検出装置を図７に基づいて
以下に説明する。すなわち、長筒状の中空体１の外周上
下方向に液面変位に伴って移動可能にリング状マグネッ
ト２ａが埋設されたフロート２が遊嵌されている。ま
た、前記中空体１の中には複数のノーマルオフタイプの
リードスイッチ（磁気感応素子）３ａ，３ｂが基板４に
取り付けられて水密的に収納されている。なお、図中、
符号５は前記中空体１の上端開口を閉塞する蓋体、６は
外部回路接続するためのリード端子である。

【０００３】また、前記複数のリードスイッチ３ａ，３
ｂは液面の検出すべきレベルを、ＭＡＸレベル（レベル
Ａ以上で、タンク上壁までの間にマグネット２ａが位置
するとき），ＭＩＤレベル（レベルＡ、Ｂ間にマグネッ
ト２ａが位置するとき）、ＬＯＷレベル（レベルＢ，Ｃ
間にマグネット２ａが位置するとき）として検出される
ように上下位置が関係付けられて基板４上に配置され、
かつそれらの複数のリードスイッチ３ａ，３ｂは、図８
に示すように基板４上で抵抗７ａ，７ｂ，７ｃが接続さ
れている。すなわち、リードスイッチ３ａには抵抗値Ｒ
１の抵抗７ａが並列接続され、リードスイッチ３ｂには
抵抗値Ｒ２の抵抗７ｂが並列接続され、さらにそれらの
抵抗７ａ，７ｂに直列に、抵抗値Ｒ３の抵抗７ｃが接続
されている。

【０００４】それによって（１）液面がレベルＡ以上に位置した，ＭＡＸレベルの
場合マグネット２ａが一番近くに位置する最上位のリードス
イッチ３ａにも作用しないので、リードスイッチ３ａ及
び３ｂが共にオフし、出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗が
Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３になる。（２）液面がレベルＡ，Ｂ間に位置した，ＭＩＤレベル
の場合マグネット２ａによってリードスイッチ３ａがオン、リ
ードスイッチ３ｂがオフするので、出力端子Ｔ，Ｔ０間
の合成抵抗がＲ２＋Ｒ３になる。（３）液面がレベルＢ，Ｃ間に位置したＬＯＷレベルの
場合マグネット２ａによってリードスイッチ３ａ、３ｂが共
にオンするので、端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗がＲ３にな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置にあって、例えばリードスイッチ３ａ，３ｂの
故障モードを考えた場合、表１に示すようになる。

【０００６】

【表１】

【０００７】すなわち、例えば符号ＳＷ３ａで表記する
リードスイッチ３ａがオフ故障した場合（表の中で斜線
を付した部分）には、ＭＩＤレベルで正常時に出力端子
Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗がＲ２＋Ｒ３になるところＲ１＋
Ｒ２＋Ｒ３になり、またＬＯＷレベルで、正常時に出力
端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗がＲ３になるところＲ１＋Ｒ
３になり、異常検出になり、実際のレベルよりも残液量
が多くあるように示されるという問題点があった。また
リードスイッチ３ａがオン故障した場合には、ＭＡＸレ
ベルで異常検出になり、実際のレベルよりも残液量が少
ないように示される。また符号ＳＷ３ｂで表記するリー
ドスイッチ３ｂがオフ故障した場合には、ＬＯＷレベル
で異常検出になり、実際のレベルよりも残液量が多くあ
るように示され、またリードスイッチ３ｂがオン故障し
た場合には、ＭＡＸレベル及びＭＩＤレベルで異常検出
になり、実際のレベルよりも少ないように示されるとい
う問題点があった。

【０００８】そこで、この発明は、上記問題点に着目し
てなされたもので、リードスイッチが故障しても異常検
出になる確率を低減することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、マグネッ
トを有するフロートと、該フロートの変位方向に沿う検
出レベル位置のそれぞれに配列され、前記マグネットに
よってオン、またはオフ制御される複数の磁気感応素子
とを備え、前記複数の磁気感応素子が前記マグネットの
変位によって選択的にオンまたはオフ制御されて、被測
定物のレベルを示す信号を出力するレベル検出装置にお
いて、前記複数の磁気感応素子のそれぞれの一端は、複
数の接続からなる直列回路の一端に共通接続されると共
に、それぞれの他端は、前記複数の抵抗の接続点のうち
の対応する接続点に接続されてなることを特徴とするも
のである。

【００１０】第２の発明は、マグネットを有するフロー
トと、該フロートの変位方向に沿って配列され、前記マ
グネットによって作動制御される複数の磁気感応素子と
を備え、前記フロートの変位に伴って前記マグネットに
よって選択的にオンまたはオフ制御されて、被測定物の
レベルを示す信号を出力するレベル検出装置において、
前記複数の磁気感応素子のうちの１つの磁気検出素子に
第１の抵抗と磁気検出素子との直列回路を並列接続し、
さらに第２の抵抗を並列接続すると共に、その他の抵抗
に第３の抵抗を直列接続したことを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明による実
施の形態を図１及び図２に示す。この実施の形態におい
て、従来例との違いは、リードスイッチ３ａ，３ｂと抵
抗７ａ，７ｂ，７ｃとの接続関係及びマグネット２ａの
長さとリードスイッチ３ａ，３ｂとの関係で、他は同一
であるので異なる部分についてのみ以下に説明する。す
なわち、図２に示すものは抵抗７ａ，７ｂ，７ｃを直列
接続したもののうち電源（＋Ｖ）側の抵抗７ａにノーマ
ルオープンのリードスイッチ３ａを並列接続し、さらに
直列接続された２つの抵抗７ａ，７ｂにノーマルオープ
ンのリードスイッチ３ｂを並列接続したもので、これら
のリードスイッチ３ａ，３ｂが液面の変位方向、すなわ
ち上下方向に配列されるものである。なお、前記リード
スイッチ３ａは、他のリードスイッチ３ｂに対して上方
に配置されている。またマグネット２ａの長さは、双方
のリードスイッチ３ａ，３ｂが共にオンするような寸法
に、すなわちリードスイッチ３ａ，３ｂのセンター間、
換言すると接点間の寸法よりも長く設定されている。さ
らに前記に抵抗７ａは抵抗値がＲ１，抵抗７ｂは抵抗値
がＲ２，抵抗７ｃは抵抗値Ｒ３を有している。

【００１２】それによってリードスイッチ３ａ，３ｂが
正常な場合には次のようになる（図２及び図３参照）。
すなわち（１）液面がレベルＡ以上に位置した、ＭＡＸレベルの
場合マグネット２ａに対して一番近くに位置する最上位のリ
ードスイッチ３ａには十分な磁気が作用しないので、リ
ードスイッチ３ａ及び３ｂが共にオフし、出力端子Ｔ，
Ｔ０間の合成抵抗がＲ１＋Ｒ２＋Ｒ３になる。（２）液面がレベルＡ，Ｂ間に位置した、ＭＩＤレベル
の場合マグネット２ａによってリードスイッチ３ａがオン、リ
ードスイッチ３ｂがオフするので、出力端子Ｔ，Ｔ０間
の合成抵抗がＲ２＋Ｒ３になる。（３）液面がレベルＢ，Ｃ間に位置した、ＬＯＷレベル
の場合マグネット２ａが図２に示す位置に位置するのでリード
スイッチ３ａ、３ｂが共にオンし、出力端子Ｔ，Ｔ０間
の合成抵抗がＲ３になる。これに対してリードスイッチ
３ａ，３ｂが故障した場合を表２に基づいて以下に説明
する。

【００１３】

【表２】

【００１４】すなわち、（１）符号ＳＷ３ａ表記するリードスイッチ３ａがオフ
故障した場合ＭＩＤレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ２＋Ｒ３になるところＲ１＋Ｒ２＋Ｒ３になる。（２）リードスイッチ３ａがオン故障した場合ＭＡＸレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ１＋Ｒ２＋Ｒ３になるところＲ２＋Ｒ３になる。（３）符号ＳＷ２で表記するリードスイッチ３ｂがオフ
故障した場合ＬＯＷレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ３になるところＲ２＋Ｒ３になる。（４）符号ＳＷ２で表記するリードスイッチ３ｂがオン
故障した場合ＭＡＸレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ１＋Ｒ２＋Ｒ３になるところＲ３になり、またＭＩ
Ｄレベルで、正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗が
Ｒ２＋Ｒ３になるところＲ３になる。

【００１５】すなわち、検出レベルがＬＯＷレベルで、
かつリードスイッチ３ａがオフ故障した場合、従来は合
成抵抗がＲ１＋Ｒ３で異常検出していたが、正常時と同
一の合成抵抗Ｒ３を検出できるように改善できる。ま
た、このＬＯＷレベルが正常に検出できることは、ユー
ザの点検時にＬＯＷレベルだからオイルを補充しなくて
はならないという意志を持たすことができるので、ＭＡ
Ｘレベル，ＭＩＤレベルが検出できるよりもユーザにと
っては有用である。

【００１６】さらに、検出レベルがＭＡＸレベルで、か
つリードスイッチ３ｂがオン故障した場合、従来は合成
抵抗がＲ１＋Ｒ３で異常検出していたが、Ｒ３として検
出できる。すなわち、従来は、オイルレベルがＭＡＸレ
ベルの場合、ＭＩＤレベルとして検出してしまうのに対
して、最低レベルであるＬＯＷレベルとして検出するの
で、ユーザに対してオイルを補充したがレベルが上がら
ないとして、オイルレベル異常を強調して報知できるの
で有用である。

【００１７】実施の形態２．この発明による実施の形態
２を図３に示す。この実施の形態は、図２に示すものを
４段階レベルで検出する場合を示したもので、図２に示
すものとの違いは、抵抗７ｄとリードスイッチ３ｃが追
加されている点にある。すなわち、これによってオイル
レベルをＭＡＸレベル，ＭＩＤ１レベル、ＭＩＤ２レベ
ル（＜ＭＩＤ１レベル）、ＬＯＷレベルに区分し、検出
するものであり、作動は図１に示すものと同様であるの
で省略す。

【００１８】実施の形態３．この発明による実施の形態
３も前記実施の形態１のものと同様に、リードスイッチ
３ａ，３ｂと抵抗８ａ，８ｂ，８ｃとの接続関係のみ
で、他は同一であるので異なる部分についてのみ以下に
説明する。すなわち、図４に示すものは抵抗８ａ，８ｂ
を端子Ｔ，Ｔ０間に直列接続し、この抵抗８ａ、８ｂの
うち抵抗８ａに並列に、抵抗８ｃとリードスイッチ３ａ
との直列回路を接続し、さらにこの抵抗８ａにリードス
イッチ３ｂを並列接続したものである。なお、抵抗８ａ
の抵抗値はＲ５、抵抗８ｂの抵抗値はＲ６、抵抗８ｃの
抵抗値はＲ７に設定されている。

【００１９】それによってリードスイッチ３ａ，３ｂが
正常な場合には次のようになる。すなわち（１）液面がレベルＡ以上に位置したＭＡＸレベルの場
合マグネット２ａが一番近くに位置する最上位のリードス
イッチ３ａにも作用しないので、リードスイッチ３ａ及
び３ｂが共にオフし、出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗が
Ｒ５＋Ｒ６になる。（２）液面がレベルＡ，Ｂ間に位置したＭＩＤレベルの
場合マグネット２ａによってリードスイッチ３ａがオン、リ
ードスイッチ３ｂがオフするので、出力端子Ｔ，Ｔ０間
の合成抵抗がＲ５／／Ｒ７＋Ｒ６になる。なお、Ｒ５／
／Ｒ７は抵抗値Ｒ５と抵抗値Ｒ６とを並列接続し、それ
を合成したものをいう。（３）液面がレベルＢ以下に位置したＬＯＷレベルの場
合マグネット２ａによってリードスイッチ３ａ、３ｂが共
にオンするので、出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗がＲ６
になる。これに対してリードスイッチ３ａ，３ｂが故障
した場合を表３に基づいて以下に説明する。

【００２０】

【表３】

【００２１】すなわち、（１）符号ＳＷ３ａで表記するリードスイッチ３ａがオ
フ故障した場合ＭＩＤレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ５／／Ｒ７＋Ｒ６になるところＲ５＋Ｒ６になる。（２）リードスイッチ３ａがオン故障した場合ＭＡＸレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ５＋Ｒ６になるところＲ５／／Ｒ７＋Ｒ６になる。（３）符号ＳＷ３ｂで表記するリードスイッチ３ｂがオ
フ故障した場合ＬＯＷレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ６になるところＲ５＋Ｒ６になる。（４）符号ＳＷ３ｂで表記するリードスイッチ３ｂがオ
ン故障した場合ＭＡＸレベルで正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗
がＲ５＋Ｒ６になるところＲ６になり、またＭＩＤレベ
ルで、正常時に出力端子Ｔ，Ｔ０間の合成抵抗がＲ５／
／Ｒ７＋Ｒ６になるところＲ６になる。

【００２２】すなわち、検出レベルがＬＯＷレベルで、
かつリードスイッチ３ａがオフ故障した場合、前記実施
の形態と同様に、正常時と同一の合成抵抗Ｒ６を検出で
きるように改善できる。

【００２３】さらに、検出レベルがＭＡＸレベルで、か
つリードスイッチ３ｂがオン故障した場合、従来は合成
抵抗がＲ１＋Ｒ３で異常検出していたが、Ｒ６として検
出できる。すなわち、従来は、オイルレベルがＭＡＸレ
ベルの場合、ＭＩＤレベルとして検出してしまうのに対
して、最低レベルであるＬＯＷレベルとして検出するの
で、ユーザに対してオイルレベル異常を強調して、すな
わち安全ガイドに報知できるので有用である。

【００２４】実施の形態４．この発明による実施の形態
４を図５に示す。この実施の形態は、図４に示すものを
４段階レベルで検出する場合を示したもので、図４に示
すものとの違いは、抵抗８ｄ，８ｅとリードスイッチ３
ｃが追加されている点及びリードスイッチ３ｂが直列接
続された抵抗８ａ，８ｂに並列に接続されている点にあ
る。すなわち、これによってオイルレベルをＭＡＸレベ
ル，ＭＩＤ１レベル、ＭＩＤ２レベル（＜ＭＩＤ１レベ
ル）、ＬＯＷレベルに区分し、検出するものであり、作
動は図２に示すものと同様であるので省略する。なお、
上記実施の形態においてはマグネット２ａの寸法を、例
えばリードスイッチ３ａ，３ｂの接点間の寸法よりも大
きく設定して、双方のリードスイッチ３ａ，３ｂを共に
オンするようにしていたが、一方のみのリードスイッチ
のみをオンするようにしてもよい。ただしこの場合、上
側に位置するリードスイッチをノーマルクローズ、下側
に位置するリードスイッチをノーマルオープンにする必
要がある。

【００２５】実施の形態５．図６はこの発明の実施の形
態５を示し、これはフロートを２つとした場合のものを
示す。換言すると上記実施の形態では、フロート１つで
検出範囲全てをカバーしていたのに対して、設けられた
検出範囲毎にフロート２、２’を設けたものであり、こ
の場合、リードスイッチ３ａ，３ｂ間を大きく隔てるこ
とが可能になるが、図２〜図５の回路はそのまま使用で
きるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、リードスイッチが故障しても異常検出になる確率を
低減することができ、かつＭＡＸレベルでの改善を図る
ことができるという効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレベル検出装置の概略説明図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１の回路説明図である。

【図３】本発明の実施の形態２の回路説明図である。

【図４】本発明の実施の形態３の回路説明図である。

【図５】本発明の実施の形態４の回路説明図である。

【図６】本発明の実施の形態５を示し、これはフロート
を２つとした場合のものを示す。

【図７】液面検出装置の概要を示す断面説明図である。

【図８】従来装置の回路説明図である。

【符号の説明】

１中空体１ａストッパー２，２’ フロート２ａ，２’ａマグネット３ａ，３ｂ，３ｃリードスイッチ（磁気感応素子）４基板５蓋体６リード端子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８
ｅ抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネットを有するフロートと、該フロ
ートの変位方向に沿う検出レベル位置のそれぞれに配列
され、前記マグネットによってオン、またはオフ制御さ
れる複数の磁気感応素子とを備え、前記複数の磁気感応
素子が前記マグネットの変位によって選択的にオンまた
はオフ制御されて、被測定物のレベルを示す信号を出力
するレベル検出装置において、前記複数の磁気感応素子
のそれぞれの一端は、複数の接続からなる直列回路の一
端に共通接続されると共に、それぞれの他端は、前記複
数の抵抗の接続点のうちの対応する接続点に接続されて
なることを特徴とするレベル検出装置。
【請求項２】マグネットを有するフロートと、該フロ
ートの変位方向に沿って配列され、前記マグネットによ
って作動制御される複数の磁気感応素子とを備え、前記
フロートの変位に伴って前記マグネットによって選択的
にオンまたはオフ制御されて、被測定物のレベルを示す
信号を出力するレベル検出装置において、前記複数の磁
気感応素子のうちの１つの磁気検出素子に第１の抵抗と
磁気検出素子との直列回路を並列接続し、さらに第２の
抵抗を並列接続すると共に、その他の抵抗に第３の抵抗
を直列接続したことを特徴とするレベル検出装置。