JPS6067826A - 液面センサ - Google Patents
液面センサInfo
- Publication number
- JPS6067826A JPS6067826A JP17547183A JP17547183A JPS6067826A JP S6067826 A JPS6067826 A JP S6067826A JP 17547183 A JP17547183 A JP 17547183A JP 17547183 A JP17547183 A JP 17547183A JP S6067826 A JPS6067826 A JP S6067826A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- liquid level
- frame
- optical fiber
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- G01F23/284—Electromagnetic waves
- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明はタンク等の容器に収容された液体〔発明の技
術的背原とその問題点〕 液面センサにあっては、気体中と液体中との屈折率の違
いを利用して光学的に、容器内に収容した液体の液面を
検知するようにしたものがある。
術的背原とその問題点〕 液面センサにあっては、気体中と液体中との屈折率の違
いを利用して光学的に、容器内に収容した液体の液面を
検知するようにしたものがある。
従来、この種の液面セ／ザとしては、ガラス棒ｆ：Ｕ字
状に曲げてその曲が９部をセンサ部とし、このガラス棒
の一端から光を入射させ、ガラス棒の他端から出射する
光の量にて液面を検知することが行なわれている。つま
シ、センサ部における気体中の光伝送損失と、液体に触
れたときの光伝送損失との差から液面の位置を判断する
ようにしている。
状に曲げてその曲が９部をセンサ部とし、このガラス棒
の一端から光を入射させ、ガラス棒の他端から出射する
光の量にて液面を検知することが行なわれている。つま
シ、センサ部における気体中の光伝送損失と、液体に触
れたときの光伝送損失との差から液面の位置を判断する
ようにしている。
しか“し万から、このようなＵ字状のガラス棒を用いた
ものは、高ｎ反に曲げ半径を保たなければならないと同
時に小型化が殖しい、さらには検出感度があまりよくな
いなどの多くの問題を有していて、近時ではこれらの点
を解決すべく、特開昭５７−３９３１６号公報、特開１
］［：！５７−いた液面センサが提供されている。
ものは、高ｎ反に曲げ半径を保たなければならないと同
時に小型化が殖しい、さらには検出感度があまりよくな
いなどの多くの問題を有していて、近時ではこれらの点
を解決すべく、特開昭５７−３９３１６号公報、特開１
］［：！５７−いた液面センサが提供されている。
これは、第１図に示すように、２本（複数）の光ファイ
バーａ ｒ ａｋ平行に引き揃え、それら光ファイバー
ａ、ａの先端に加熱によって光ファイバーａｔ＆の先端
を球状に融着したセンサヘッドｂを形成し、これら光フ
ァイバーａ。
バーａ ｒ ａｋ平行に引き揃え、それら光ファイバー
ａ、ａの先端に加熱によって光ファイバーａｔ＆の先端
を球状に融着したセンサヘッドｂを形成し、これら光フ
ァイバーａ。
ａの基部側にポリエチレンシートなどの被覆部材Ｃを被
覆してファイバーケーブル部ｄとしたものである。そし
て、ファイバーケーブル部ｄの端部に、光ファイバーａ
、ａのうち１本へ光を入射させる発光素子ｅ１他の光フ
ァイバーａから出射する光を受ける受光素子ｆがそれぞ
れ設けられ、センサヘッドｂにおける気体中と液体中と
の透過光景の差、つまシ光ファイ・？＋＋ ａ。
覆してファイバーケーブル部ｄとしたものである。そし
て、ファイバーケーブル部ｄの端部に、光ファイバーａ
、ａのうち１本へ光を入射させる発光素子ｅ１他の光フ
ァイバーａから出射する光を受ける受光素子ｆがそれぞ
れ設けられ、センサヘッドｂにおける気体中と液体中と
の透過光景の差、つまシ光ファイ・？＋＋ ａ。
ａを伝播する光量の差から液面の位置を検知することが
できるようになっている。
できるようになっている。
ところが、このような光ファイバーａ、ａを用いた液面
センサは確かに上記問題を解消できるものの、ファイバ
ーケーブル部ｄからたんに光ファイバーａ、ａを突設し
ただけなので、液面検知を行なう容器に対する取付けが
面倒であであると同時に、たとえば振動する容器内にお
ける液面検知では光ブアイパーａ、ａの機械的強度の弱
さからセンサの破損をきたしてしまう問題がある。その
うえ、溶剤の液面検知では、彼は部材Ｃと光ファイバー
ａ、ａとを固定する法着材が露出していることからその
接層材が容易に劣化しやすく満足な検知が行なえないと
いった問題があシ、これらを１・解決できるものが要望
されている。
センサは確かに上記問題を解消できるものの、ファイバ
ーケーブル部ｄからたんに光ファイバーａ、ａを突設し
ただけなので、液面検知を行なう容器に対する取付けが
面倒であであると同時に、たとえば振動する容器内にお
ける液面検知では光ブアイパーａ、ａの機械的強度の弱
さからセンサの破損をきたしてしまう問題がある。その
うえ、溶剤の液面検知では、彼は部材Ｃと光ファイバー
ａ、ａとを固定する法着材が露出していることからその
接層材が容易に劣化しやすく満足な検知が行なえないと
いった問題があシ、これらを１・解決できるものが要望
されている。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目
的とするところは、取付けが容易で、あらゆる条件下の
もとてあらゆる種類の液体の液面を検知することができ
る液面センサを提供することにある。
的とするところは、取付けが容易で、あらゆる条件下の
もとてあらゆる種類の液体の液面を検知することができ
る液面センサを提供することにある。
すなわち、この発明はファイバーケーブル部から突き出
る光ファイバーの細部を保護するセンサフレームラ外装
し、このセンサフレームの先端部にセンサフレームの先
端をカバーするセンサカバーを設け、このセンサカバー
を通じて光ファイバーの先端に形成されたセンサヘッド
を突出させようとするものである。
る光ファイバーの細部を保護するセンサフレームラ外装
し、このセンサフレームの先端部にセンサフレームの先
端をカバーするセンサカバーを設け、このセンサカバー
を通じて光ファイバーの先端に形成されたセンサヘッド
を突出させようとするものである。
以下、この発明を第２図および第３図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第２図は液面センサを示し、１ａ
、ｌｂは２本（複数）の光ファイバーである。この光フ
ァイバー７ａ。
もとづいて説明する。第２図は液面センサを示し、１ａ
、ｌｂは２本（複数）の光ファイバーである。この光フ
ァイバー７ａ。
ｌｂは、２本の光ファイバケーゾル２ａ、２ｂと、これ
ら光ファイバ−ケーブル部ａ、２ｂにつながる長尺なナ
イロンジャケットファイバー３ａ、３ｂとを平行になら
べて構成される。そして、光ファイバー１ａ、ｌｂのう
ちのナイロンジャケットファイバー３ａ、３ｂの先端側
から基部側にかけて外被部材４および被覆部材５が層状
に被覆され、その被覆部分にファイバケーブル部６を構
成している。しかるに光ファイバー１ａ、Ｉｂはファイ
バーケーブル部６の先端に対し突設される。また光ファ
イバー７ａ。
ら光ファイバ−ケーブル部ａ、２ｂにつながる長尺なナ
イロンジャケットファイバー３ａ、３ｂとを平行になら
べて構成される。そして、光ファイバー１ａ、ｌｂのう
ちのナイロンジャケットファイバー３ａ、３ｂの先端側
から基部側にかけて外被部材４および被覆部材５が層状
に被覆され、その被覆部分にファイバケーブル部６を構
成している。しかるに光ファイバー１ａ、Ｉｂはファイ
バーケーブル部６の先端に対し突設される。また光ファ
イバー７ａ。
ｌｂの先端にはセンサヘッド７が形成され、さらにファ
イバーケーブル部６の基部には一方の光ファイバｌｂへ
光を入射させる発光素子８ならびに他方の光ファイ・々
−Ｊａから出射する光を受ける受光素子９がそれぞれ配
置されていて、センサヘッド７を通じ液体の液面を検知
することができるようになっている。すなわち、センサ
ヘッド７は第３図で示すように、各光フアイバーケーブ
ル２ａ 、２ｂの先端を互いに融着して、各党ファイバ
ーケーブル２ａ 、２ｂを構成するコアｌＯならびクラ
ッド１１を球状に一体成形して形成されていて、この球
状部にて、センサヘッド７の外側となるクラッド１１に
接する流体が気体では発光素子８から出射された基部の
光がクラッド１１で全反射して受光素子７側へ、液体で
はその大部分の光がクラッド１１を透過させてしまう光
伝播ル−トＡを形成しており、光ファイ・ぐ−１ｈ、ｉ
ｂを伝播する光量の差（光伝送損失の差）からファイバ
ーケーブル部６を通じ液面を検知することができるよう
になっている。
イバーケーブル部６の基部には一方の光ファイバｌｂへ
光を入射させる発光素子８ならびに他方の光ファイ・々
−Ｊａから出射する光を受ける受光素子９がそれぞれ配
置されていて、センサヘッド７を通じ液体の液面を検知
することができるようになっている。すなわち、センサ
ヘッド７は第３図で示すように、各光フアイバーケーブ
ル２ａ 、２ｂの先端を互いに融着して、各党ファイバ
ーケーブル２ａ 、２ｂを構成するコアｌＯならびクラ
ッド１１を球状に一体成形して形成されていて、この球
状部にて、センサヘッド７の外側となるクラッド１１に
接する流体が気体では発光素子８から出射された基部の
光がクラッド１１で全反射して受光素子７側へ、液体で
はその大部分の光がクラッド１１を透過させてしまう光
伝播ル−トＡを形成しており、光ファイ・ぐ−１ｈ、ｉ
ｂを伝播する光量の差（光伝送損失の差）からファイバ
ーケーブル部６を通じ液面を検知することができるよう
になっている。
一方、図中１２はセンサフレームである。このセンサフ
レーム１２は、先端側に据付用のねじ部１３ ａを、中
央にその操作のためのナツト部１３ｂを配した、たとえ
ばブロックから構成されている。そして、このセンサフ
レーム１２は機械的強度の高い金属部材から構成されて
いるとともに、内部には軸方向に沼ってファイバ収容用
の貫通孔ノ４が形成されている。そして、このセンサフ
レーム１２は、ファイバーケーブル部６から突き出る光
ファイバー１ ａ ｒ ｌ ｂを収容しつつ被後部材５
に回り止め具１４ａｆ介して連結され、その突き出た光
ファイバー１ａ７ａの軸部をセンサフレームＪ２の外装
にょシ保護している。またセンサフレーム１２の小径部
に形成された先端部には、中央にセンサヘッド２が挿通
可能な最小限の孔径の挿通孔１５ａを形成した半球状の
センサカバー１５がたとえばねじ止め固定されていて、
その挿通孔１５ｈを通じてセンサヘッド７を最小の寸法
をもって突出させている。しかるに、検知に必要なセン
サヘッド７を除く光フアイバーケーブル２ａ。
レーム１２は、先端側に据付用のねじ部１３ ａを、中
央にその操作のためのナツト部１３ｂを配した、たとえ
ばブロックから構成されている。そして、このセンサフ
レーム１２は機械的強度の高い金属部材から構成されて
いるとともに、内部には軸方向に沼ってファイバ収容用
の貫通孔ノ４が形成されている。そして、このセンサフ
レーム１２は、ファイバーケーブル部６から突き出る光
ファイバー１ ａ ｒ ｌ ｂを収容しつつ被後部材５
に回り止め具１４ａｆ介して連結され、その突き出た光
ファイバー１ａ７ａの軸部をセンサフレームＪ２の外装
にょシ保護している。またセンサフレーム１２の小径部
に形成された先端部には、中央にセンサヘッド２が挿通
可能な最小限の孔径の挿通孔１５ａを形成した半球状の
センサカバー１５がたとえばねじ止め固定されていて、
その挿通孔１５ｈを通じてセンサヘッド７を最小の寸法
をもって突出させている。しかるに、検知に必要なセン
サヘッド７を除く光フアイバーケーブル２ａ。
２ｂならびにナイロンジャーケラトファイバー、９ ａ
、 ３ ｂは、センサーカバー１５およびセンサフレ
ームＪ２とで密閉化している。そして、センサカバー１
５でカバーされるセンサフレーム１２の挿通孔１５ａ内
には、接着材としてのエポキシ系接着材１６が光填され
ていて、光フアイバーケーブル２ａ 、２ｂを固定して
いる。
、 ３ ｂは、センサーカバー１５およびセンサフレ
ームＪ２とで密閉化している。そして、センサカバー１
５でカバーされるセンサフレーム１２の挿通孔１５ａ内
には、接着材としてのエポキシ系接着材１６が光填され
ていて、光フアイバーケーブル２ａ 、２ｂを固定して
いる。
しかして、このように構成された液面センサを用いて液
面の検知を行なうときには、センサフレーム１２を検知
する液面レベルｆに合せて、液体を収容するタンク等の
容器（図示しない）にねじ止め等によって取付け、その
後、発光素子８を機能させればよい。したがって、セン
サフレーム１２の採用によって、面倒とされる液面セン
サを容易に取付けることができる。
面の検知を行なうときには、センサフレーム１２を検知
する液面レベルｆに合せて、液体を収容するタンク等の
容器（図示しない）にねじ止め等によって取付け、その
後、発光素子８を機能させればよい。したがって、セン
サフレーム１２の採用によって、面倒とされる液面セン
サを容易に取付けることができる。
また液面検知にあたって、容器が振動するものであって
も、光ファイバー１ａ、１ｂをセンサフレーム１２にて
保護しているから、センサの破損をきたすことなく液面
検知を行なうことができる。
も、光ファイバー１ａ、１ｂをセンサフレーム１２にて
保護しているから、センサの破損をきたすことなく液面
検知を行なうことができる。
加えて、液面検知にあたシ、溶剤等の薬品を検出する際
、従来ではその薬品類の影響を受けて満足な液面検知が
できなかったが、センサヘッド７を除く部分はセンサカ
バー１５とセンサフレーム１２とによって外界に対し密
閉化されることからその薬品類による干渉を防止するこ
とができ、充分に満足した液面検知を行なうことができ
るもので、あらゆる条件下のもとで、あらゆるｍ＝の液
体の液面を検知することができる。
、従来ではその薬品類の影響を受けて満足な液面検知が
できなかったが、センサヘッド７を除く部分はセンサカ
バー１５とセンサフレーム１２とによって外界に対し密
閉化されることからその薬品類による干渉を防止するこ
とができ、充分に満足した液面検知を行なうことができ
るもので、あらゆる条件下のもとで、あらゆるｍ＝の液
体の液面を検知することができる。
またこの発明は上述した実施例に限定されるものではな
く第４図に示す他の実施例のようにしてもよい。 イ す々わち、第４凶に示すものは、センサフレーム１２と
光ファイバー１ａ、１ｂとの間に、その光ファイバー１
ａ、ｌｂＯ熱膨張率とほぼ同笠の性質を有する補強チュ
ーブ２ｏ・を、介装して二重構造としたもので、温度変
化の滅しい条件下における光ファイバー１ａ、１ｂのず
れを補張チ＝−ブ２０の熱膨張率をもって回避すること
がで＠、−）’＆使用範囲の拡大を図ることができる利
点をもつ。
く第４図に示す他の実施例のようにしてもよい。 イ す々わち、第４凶に示すものは、センサフレーム１２と
光ファイバー１ａ、１ｂとの間に、その光ファイバー１
ａ、ｌｂＯ熱膨張率とほぼ同笠の性質を有する補強チュ
ーブ２ｏ・を、介装して二重構造としたもので、温度変
化の滅しい条件下における光ファイバー１ａ、１ｂのず
れを補張チ＝−ブ２０の熱膨張率をもって回避すること
がで＠、−）’＆使用範囲の拡大を図ることができる利
点をもつ。
以上説明したようにこの発明によれば、センサフレーム
を取付部として液面センサの取付けを容易にし、またセ
ンサフレームにて光ファイバーを外力から保請じて外界
に対する耐久性を向上させ、加えてセンサカバーとセン
サフレームとの密閉効果によって検知される液体の干渉
を防止することができるようになシ、あらゆる宋件下の
もとてあらゆる１ｍ川の液面検知を行なうことができる
。
を取付部として液面センサの取付けを容易にし、またセ
ンサフレームにて光ファイバーを外力から保請じて外界
に対する耐久性を向上させ、加えてセンサカバーとセン
サフレームとの密閉効果によって検知される液体の干渉
を防止することができるようになシ、あらゆる宋件下の
もとてあらゆる１ｍ川の液面検知を行なうことができる
。
給１図は従来の液面センサ全示す斜視図、第２図および
第３図はこの発明の一実施例を示し、第２図は液面セン
サの断面図、第３図はそのセンサヘッドを示す断面図、
第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 ｌｈ、Ｉｂ・・・光ファイバー、６・・・ファイバーケ
ーブル部、７・・・センサヘッド、８・・・発光素子、
９・・・受光素子、１２・・・センナフレーム、１５・
・・センサカバー。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 第４図
第３図はこの発明の一実施例を示し、第２図は液面セン
サの断面図、第３図はそのセンサヘッドを示す断面図、
第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。 ｌｈ、Ｉｂ・・・光ファイバー、６・・・ファイバーケ
ーブル部、７・・・センサヘッド、８・・・発光素子、
９・・・受光素子、１２・・・センナフレーム、１５・
・・センサカバー。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 先端を融着一体化してなる球状のセンサーツマ ドを形成した複数の光ファイバーをファイバケーブル部
の先端に突設して構成され、光ファイバーを伝播する光
量の差からファイバーケーブル部を通じ液面を検知する
ようにした液面センサにおいて、上記光ファイバーの囲
シに、ファイバーケーブル部から突き出る光ファイバー
の軸部を保獲するセンサフレームを外装し、このセンサ
フレームの先端部に７レームの先端をカバーするセンサ
カバーを設け、このセンサカバーを通じてセンサヘッド
を突出させたことを特徴とする液面センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17547183A JPS6067826A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 液面センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17547183A JPS6067826A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 液面センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067826A true JPS6067826A (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=15996635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17547183A Pending JPS6067826A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 液面センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010127824A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Sunx Ltd | ファイバセンサ用ファイバ支持装置 |
| CN103674179A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-26 | 昆明理工大学 | 一种差动式杠杆结构光纤Bragg光栅液位传感器及其使用方法 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17547183A patent/JPS6067826A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010127824A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Sunx Ltd | ファイバセンサ用ファイバ支持装置 |
| CN103674179A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-26 | 昆明理工大学 | 一种差动式杠杆结构光纤Bragg光栅液位传感器及其使用方法 |
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