JPS5841321A - 磁性体検知装置 - Google Patents
磁性体検知装置Info
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- JPS5841321A JPS5841321A JP56139744A JP13974481A JPS5841321A JP S5841321 A JPS5841321 A JP S5841321A JP 56139744 A JP56139744 A JP 56139744A JP 13974481 A JP13974481 A JP 13974481A JP S5841321 A JPS5841321 A JP S5841321A
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- Japan
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- piezoelectric vibrator
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧電振動子を用いて磁性粉体、磁性液体、磁
性粒子等の量検知を行う磁性体検知装置に関する。
性粒子等の量検知を行う磁性体検知装置に関する。
従来、粉体、液体等の物体検知装置としては、粉体、液
体等の被検知物を収容する容器下部に圧電振動子を配設
し、その圧電振動子に被検知物が接触して該圧電振動子
にかさ及び密度に起因する押圧力が加わり、圧電振動子
の発振状態が変化することを利用して物体検知を行うも
のがある。しかし、これでは被検知物が圧電振動子に接
触しているか否かの検出しかできない。
体等の被検知物を収容する容器下部に圧電振動子を配設
し、その圧電振動子に被検知物が接触して該圧電振動子
にかさ及び密度に起因する押圧力が加わり、圧電振動子
の発振状態が変化することを利用して物体検知を行うも
のがある。しかし、これでは被検知物が圧電振動子に接
触しているか否かの検出しかできない。
そこで、本発明は粉体、液体等が磁性を有している場合
、この磁性を利用して発振コイルのインダクタンスを変
化させるようにして、圧電振動子を用いた発振回路の発
振の有無によって第１段階の磁性体検知を行い、発振周
波数の変化によって第２段階の磁性体検知が可能な磁性
体検知装置を提供するものである。
、この磁性を利用して発振コイルのインダクタンスを変
化させるようにして、圧電振動子を用いた発振回路の発
振の有無によって第１段階の磁性体検知を行い、発振周
波数の変化によって第２段階の磁性体検知が可能な磁性
体検知装置を提供するものである。
以下、本発明に係る磁性体検知装置の実施例を図面に従
って説明する。
って説明する。
第１図は本発明の磁性体検知装置の実施例における圧電
振動子及び発振コイルの検知巻線の取付構造の一例を示
す。この図において、磁性粉体Ｐ等を収納する容器１の
下部には円筒状に突出した支持体２が一体に形成され、
この支持体２の先端面にて圧電振動子３０周辺部が支持
固定されている。また、圧電振動子３の取付位置よりさ
らに下方の容器１の側面には検知巻線凹部４が形成され
この検知巻線用凹部４内に発振コイルの検知巻線５が配
設される。
振動子及び発振コイルの検知巻線の取付構造の一例を示
す。この図において、磁性粉体Ｐ等を収納する容器１の
下部には円筒状に突出した支持体２が一体に形成され、
この支持体２の先端面にて圧電振動子３０周辺部が支持
固定されている。また、圧電振動子３の取付位置よりさ
らに下方の容器１の側面には検知巻線凹部４が形成され
この検知巻線用凹部４内に発振コイルの検知巻線５が配
設される。
圧電振動子３は第２図及び第３図に示す如く、銅、アル
ミニウム等の非磁性金属薄板のダイアフラム１０上に圧
電磁器１１を付着させ、この圧電磁器１１上に電極１２
Ａ、１２Ｂを形成したものである。ここで、ダイアフラ
ム１０ Ｈ、各１［極１２Ａ、１２Ｂに対向する共通電
極として機能し、該ダイアフラム１０及び各電極１２Ａ
、１２ＢＫは電気接続のためのリード線１３Ａ乃至１３
０が接続される。このような圧電振動子３け、使用状態
において容器１内の内容物に対しダイアフラム１００部
分にて接触し、圧電磁器１１及び電極１２Ａ。
ミニウム等の非磁性金属薄板のダイアフラム１０上に圧
電磁器１１を付着させ、この圧電磁器１１上に電極１２
Ａ、１２Ｂを形成したものである。ここで、ダイアフラ
ム１０ Ｈ、各１［極１２Ａ、１２Ｂに対向する共通電
極として機能し、該ダイアフラム１０及び各電極１２Ａ
、１２ＢＫは電気接続のためのリード線１３Ａ乃至１３
０が接続される。このような圧電振動子３け、使用状態
において容器１内の内容物に対しダイアフラム１００部
分にて接触し、圧電磁器１１及び電極１２Ａ。
１２Ｂは直接内容物に接触しないようになってお抄、通
常ダイアフラム１０は３０乃至５００μ程度の厚みに設
定されている。
常ダイアフラム１０は３０乃至５００μ程度の厚みに設
定されている。
前記圧電振動子３を駆動する発振回路に使用される発振
コイルＴは、第４図の如く、−次巻線Ｎに次巻線Ｎ！及
び−次巻線ｉｉｌに直列接続される前記検知巻線５とを
有してお沙、−次巻線Ｎ１と検知巻線５との直列接続に
対しコンデンサ０１が接続されて並列共振回路が構成さ
れている。
コイルＴは、第４図の如く、−次巻線Ｎに次巻線Ｎ！及
び−次巻線ｉｉｌに直列接続される前記検知巻線５とを
有してお沙、−次巻線Ｎ１と検知巻線５との直列接続に
対しコンデンサ０１が接続されて並列共振回路が構成さ
れている。
一方、磁性体検知装置の電気的構成は第５図に示される
。この図において、トランジスタ発振回路２０は、前記
圧電振動子３を帰還回路に挿入し、−ものであり、トラ
ンジスタＱｔのコレクタ側に発振コイルＴが設けられ、
トランジスタＱ１のベースには抵抗器Ｒ１＋ Ｒ１によ
りベースバイアスが与えられ、さらにトランジスタＱｌ
のエミッタ、アース間には利得調整用の可変抵抗器ＶＲ
が挿入されている。前記発振フィルＴの一次巻線Ｎｌと
検知巻線５とコンデンサＯ１とは並列共振回路を構成し
、この並列共振ｌ路を介して電源端子２１に供給される
直流電圧がトランジスタＱｌのコレクタに印加される。
。この図において、トランジスタ発振回路２０は、前記
圧電振動子３を帰還回路に挿入し、−ものであり、トラ
ンジスタＱｔのコレクタ側に発振コイルＴが設けられ、
トランジスタＱ１のベースには抵抗器Ｒ１＋ Ｒ１によ
りベースバイアスが与えられ、さらにトランジスタＱｌ
のエミッタ、アース間には利得調整用の可変抵抗器ＶＲ
が挿入されている。前記発振フィルＴの一次巻線Ｎｌと
検知巻線５とコンデンサＯ１とは並列共振回路を構成し
、この並列共振ｌ路を介して電源端子２１に供給される
直流電圧がトランジスタＱｌのコレクタに印加される。
発振コイルＴの二次巻線Ｎ。
の一端はアースされ、他端は圧電振動子３の一方の電極
（第３図における電極１２Ａ）に接続される。そして圧
電振動子３の他方の電極（第３図の電極１２Ｂ）はトラ
ンジスタＱ１のペースに接続される。
（第３図における電極１２Ａ）に接続される。そして圧
電振動子３の他方の電極（第３図の電極１２Ｂ）はトラ
ンジスタＱ１のペースに接続される。
上記トランジスタ発振回路２０で重要なことは、圧電振
動子３の固有の基本共振周波数で圧電振動子３を駆動す
るのではなく、この基本共振周波数をこえた圧電振動子
３と支持体とによる共振周波数の少なくとも１つにおい
て圧電振動子３を駆動するということである。この理由
は、圧電振動子固有の基本共振周波数で発振するように
自動発振回路を構成したのでは、圧電振動子の取付位置
、締付圧力、圧電振動子を支持する支持体の歪等の外的
要因によっても容易に発振の停止が生じるため、動作が
極めて不安定であり、検出感度の設定が難しく、ばらつ
きが発生し易いからである。
動子３の固有の基本共振周波数で圧電振動子３を駆動す
るのではなく、この基本共振周波数をこえた圧電振動子
３と支持体とによる共振周波数の少なくとも１つにおい
て圧電振動子３を駆動するということである。この理由
は、圧電振動子固有の基本共振周波数で発振するように
自動発振回路を構成したのでは、圧電振動子の取付位置
、締付圧力、圧電振動子を支持する支持体の歪等の外的
要因によっても容易に発振の停止が生じるため、動作が
極めて不安定であり、検出感度の設定が難しく、ばらつ
きが発生し易いからである。
第６図は圧電振動子３として直径２０ｍのものを使用し
た場合の基本共振周波数ｆ、と、圧電振動子３を支持体
に装着したときの両者による共振周波数ｆ＋ 、ｆｓ
、ｆｓ・・・と、圧電振動子３の厚み振動周波数ｆ、と
の関係を示す。この図から判るように、基本共振周波数
ｆ１が２ ＋ ５００ Ｈｚ位であるとすると、厚み振
動周波数ｆ？ はそれよりかなり高い４ＭＨ２前後とな
り、圧電振動子３と支持体との両者による共振周波数ｆ
１．ｆ＊、ｆｓ・・・けｆ、とｆ？との間の周波数領域
に位置することになる。例えば、ｆｔ ｔ ｆ雪＋ ｆ
ｓ・・・は数１０ＫＨｚ乃至数１００Ｋ）Ｉｚ程度の値
をとる。従って、容器１の磁性粉体Ｐが第１図のＸレベ
ル以下であって極く少量であるか無いときの発振コイル
Ｔの一次側共振周波数をｆｓに設定し、容器１の磁性粉
体ＰがＸレベルより上でＹレベル以下のとき、発振コイ
ルＴの一次側共振周波数がｆｌとなるようにすれば、磁
性粉体Ｐの量検知をトランジスタ発振回路２０の発振周
波数の変化として実行できることが判る。
た場合の基本共振周波数ｆ、と、圧電振動子３を支持体
に装着したときの両者による共振周波数ｆ＋ 、ｆｓ
、ｆｓ・・・と、圧電振動子３の厚み振動周波数ｆ、と
の関係を示す。この図から判るように、基本共振周波数
ｆ１が２ ＋ ５００ Ｈｚ位であるとすると、厚み振
動周波数ｆ？ はそれよりかなり高い４ＭＨ２前後とな
り、圧電振動子３と支持体との両者による共振周波数ｆ
１．ｆ＊、ｆｓ・・・けｆ、とｆ？との間の周波数領域
に位置することになる。例えば、ｆｔ ｔ ｆ雪＋ ｆ
ｓ・・・は数１０ＫＨｚ乃至数１００Ｋ）Ｉｚ程度の値
をとる。従って、容器１の磁性粉体Ｐが第１図のＸレベ
ル以下であって極く少量であるか無いときの発振コイル
Ｔの一次側共振周波数をｆｓに設定し、容器１の磁性粉
体ＰがＸレベルより上でＹレベル以下のとき、発振コイ
ルＴの一次側共振周波数がｆｌとなるようにすれば、磁
性粉体Ｐの量検知をトランジスタ発振回路２０の発振周
波数の変化として実行できることが判る。
さて、第５図のトランジスタ発振回路２０の出力はトラ
ンジスタＱｓのコレクタよりコンデンサＣ！を介して取
出され、帯域フィルタＦＬＩ。
ンジスタＱｓのコレクタよりコンデンサＣ！を介して取
出され、帯域フィルタＦＬＩ。
ＦＪに加えられる０ここで帯域フィルタＦＬＩは周波数
ｆｌ近傍の信号を通過させて出力端子３１に出すもので
あり、帯域フィルタ！Ｌ寞は周波数ｆ２近傍の信号を通
過させて出力端子３２に出すものである。なお、電源端
子２１に接続された電源線路２２はコンデンサＯｓでア
ースされる。
ｆｌ近傍の信号を通過させて出力端子３１に出すもので
あり、帯域フィルタ！Ｌ寞は周波数ｆ２近傍の信号を通
過させて出力端子３２に出すものである。なお、電源端
子２１に接続された電源線路２２はコンデンサＯｓでア
ースされる。
上記実施例の構成において、容器１内の磁性粉体Ｐの量
が充分多く、第１図の２レベル以上であれば、その磁性
粉体Ｐのかさと密度に起因する押圧力が圧電振動子３に
加わり、振動子３のインピーダンスが変化し、予め設定
された周波数ｆ１又はｆ、での発振条件が満たされず、
トランジスタ発振回路２０は発振しない◇従って、出力
端子３１゜３２のいずれにも信号は出力されない。次に
容器１内の磁性粉体Ｐの量が少なくなり、Ｙレベル以下
となると、圧電振動子３は粉体Ｐの影響を受けることな
く圧電振動子３と支持体とによる共振周波数でトランジ
スタ発振回路２０は発振する。ただし、この場合は発振
フィルＴの検知巻線５に磁性粉体Ｐが近接しているため
低い方の共振周波数ｆ１で発振し、このため帯域フィル
タＦＬＩの出力端子３１に検知信号が出される◇この検
知信号によって磁性粉体ＰがＹレベル以下でＸレベルよ
り上の量であることを識別できる。さらに、容器１内の
磁性粉体Ｐが極く少量となり、Ｘレベル以下となると、
検知巻１ｇ１５にも磁性粉体Ｐが近接しなくなるため、
トランジスタ発振回路２０は高い方の共振周波数ｆｗで
発振し、帯域フィルタＰＬ。
が充分多く、第１図の２レベル以上であれば、その磁性
粉体Ｐのかさと密度に起因する押圧力が圧電振動子３に
加わり、振動子３のインピーダンスが変化し、予め設定
された周波数ｆ１又はｆ、での発振条件が満たされず、
トランジスタ発振回路２０は発振しない◇従って、出力
端子３１゜３２のいずれにも信号は出力されない。次に
容器１内の磁性粉体Ｐの量が少なくなり、Ｙレベル以下
となると、圧電振動子３は粉体Ｐの影響を受けることな
く圧電振動子３と支持体とによる共振周波数でトランジ
スタ発振回路２０は発振する。ただし、この場合は発振
フィルＴの検知巻線５に磁性粉体Ｐが近接しているため
低い方の共振周波数ｆ１で発振し、このため帯域フィル
タＦＬＩの出力端子３１に検知信号が出される◇この検
知信号によって磁性粉体ＰがＹレベル以下でＸレベルよ
り上の量であることを識別できる。さらに、容器１内の
磁性粉体Ｐが極く少量となり、Ｘレベル以下となると、
検知巻１ｇ１５にも磁性粉体Ｐが近接しなくなるため、
トランジスタ発振回路２０は高い方の共振周波数ｆｗで
発振し、帯域フィルタＰＬ。
の出力端子３２に検知信号が出される。この検知信号に
よって磁性粉体ＰがＸレベル以下であることを識別でき
る。
よって磁性粉体ＰがＸレベル以下であることを識別でき
る。
以上の如き実施例の構成によれば、次のような効果を上
げることができる。
げることができる。
（１）トランジスタ発振回路２０における発振コイルで
の一部を検知巻［５として磁性粉体Ｐに近接可能に設は
念ので、圧電振動子３への磁性粉体Ｐの接触の有無によ
る第１段階の検知動作に加えて、検知巻＠５への磁性粉
体Ｐの近接の有無による第２段階の検知動作ができる。
の一部を検知巻［５として磁性粉体Ｐに近接可能に設は
念ので、圧電振動子３への磁性粉体Ｐの接触の有無によ
る第１段階の検知動作に加えて、検知巻＠５への磁性粉
体Ｐの近接の有無による第２段階の検知動作ができる。
従って、磁性粉体Ｐの量検知をより正確に実行できる。
（２）圧電振動子３０基本共振周波数を利用せずに、そ
れよりも高い圧電振動子３とこれの支持体とによる共振
周波数を利用してトランジスタ発振回路２０の発振回路
２０の発振を行っているため、圧電振動子３の取付位置
、締付圧力、支持体側の歪等の外的要因による動作の変
動が極めて小さい。
れよりも高い圧電振動子３とこれの支持体とによる共振
周波数を利用してトランジスタ発振回路２０の発振回路
２０の発振を行っているため、圧電振動子３の取付位置
、締付圧力、支持体側の歪等の外的要因による動作の変
動が極めて小さい。
従って、検出感度のばらつきを少なくして信頼性の向上
を図ることができる。
を図ることができる。
なお、帯域フィルタＦＬ！の代りに四−パスフィルタを
、帯域フィルタＰＬ、の代りにバイパスフィルタを使用
してもよい。
、帯域フィルタＰＬ、の代りにバイパスフィルタを使用
してもよい。
以上のように、本発明によれば、粉体、液体等の磁性を
利用して発振コイルのインダクタンスを変化させるよう
にして、圧電振動子を用いた発振回路の発振の有無によ
る第１段階の磁性体検知に加えて、さらに前記インダク
タンス変化に起因する発振周波数の変化によって第２段
階の磁性体検知が可能な磁性体検知装置を得ることがで
きる。
利用して発振コイルのインダクタンスを変化させるよう
にして、圧電振動子を用いた発振回路の発振の有無によ
る第１段階の磁性体検知に加えて、さらに前記インダク
タンス変化に起因する発振周波数の変化によって第２段
階の磁性体検知が可能な磁性体検知装置を得ることがで
きる。
第１図は本発明の磁性体検知装置における圧電振動子及
び発振コイルの検知巻線の配置を示す断面図、第２図は
実施例で用いる圧電振動子の正面図、第３図は同底面図
、第４図は実施例で用いる発振コイルを示す回路図、第
５図は実施例の電気的構成を示す回路図、第６図は圧電
振動子と支持体とによる共振周波数と圧電振動子固有の
基本共振周波数との関係を示す説明図である。 １・・・容器、２・・・支持体、３・・・圧電振動子、
４・・・検知巻線用四部、５・・・検知巻ｉ１！、１０
・・・ダイアフラム、１１・・・圧電磁器、２０・・・
トランジスタ発振回路、２１・・・電源端子、３１．３
２・・・出力端子、０１乃至０．・・・コンデンサ、Ｆ
Ｌｌ、’ＩＰＬｇ・・・帯域フィルタ、Ｐ・・・磁性粉
体、Ｑ４・・・トランジスタ、Ｔ・・・発振コイル。 特許出願人 東京電気化学工業株式会社 株式会社エロイカコーボレーシヲン 代理人 弁理士 村 井 隆 第１図 第３図
び発振コイルの検知巻線の配置を示す断面図、第２図は
実施例で用いる圧電振動子の正面図、第３図は同底面図
、第４図は実施例で用いる発振コイルを示す回路図、第
５図は実施例の電気的構成を示す回路図、第６図は圧電
振動子と支持体とによる共振周波数と圧電振動子固有の
基本共振周波数との関係を示す説明図である。 １・・・容器、２・・・支持体、３・・・圧電振動子、
４・・・検知巻線用四部、５・・・検知巻ｉ１！、１０
・・・ダイアフラム、１１・・・圧電磁器、２０・・・
トランジスタ発振回路、２１・・・電源端子、３１．３
２・・・出力端子、０１乃至０．・・・コンデンサ、Ｆ
Ｌｌ、’ＩＰＬｇ・・・帯域フィルタ、Ｐ・・・磁性粉
体、Ｑ４・・・トランジスタ、Ｔ・・・発振コイル。 特許出願人 東京電気化学工業株式会社 株式会社エロイカコーボレーシヲン 代理人 弁理士 村 井 隆 第１図 第３図
Claims (1)
- （１） 圧電振動子を磁性体に接触可能な如く支持体
に取付け、該圧電振動子自体の基本共振周波数を越えた
周波数領域に存在する該圧電振動子と支持体とによる共
振周波数の少なくとも１つにおいて前記圧電振動子を発
振回路で駆動するとともに、該発振回路の発振コイルの
少なくとも一部を前記磁性体に近接可能に配置し、前記
発振回路の発振の有無によって第１段階の磁性体検知を
行い、前記発振回路の発振周波数の変化によって第２段
階の磁性体検知を行うことを特徴とする磁性体検知装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139744A JPS5841321A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 磁性体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56139744A JPS5841321A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 磁性体検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841321A true JPS5841321A (ja) | 1983-03-10 |
| JPH0119526B2 JPH0119526B2 (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=15252361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56139744A Granted JPS5841321A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 磁性体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343337A (ja) * | 2006-06-21 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corp | 液体消費状態検出器 |
| JP2006343338A (ja) * | 2006-06-21 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corp | 液体消費状態検出器 |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP56139744A patent/JPS5841321A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006343337A (ja) * | 2006-06-21 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corp | 液体消費状態検出器 |
| JP2006343338A (ja) * | 2006-06-21 | 2006-12-21 | Seiko Epson Corp | 液体消費状態検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0119526B2 (ja) | 1989-04-12 |
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