(57)【要約】【課題】光ファイバと、当該光ファイバを支持する本体部とを用いて、簡単な構造で、液位の検出が可能な液位検出構造体を提供する。【解決手段】液位検出構造体は、本体部２０と、本体部２０に巻き付けられる第１光ファイバ５０−１とを具備する。本体部２０は、中心部２１と、第１板部２４ａおよび第２板部２４ｂを含む複数の板部２４とを有する。第１光ファイバ５０−１は、第１の液位検出ポイント群を含む。第１の液位検出ポイント群に属する少なくとも１つの液位検出ポイントＰは、第１光ファイバ５０−１のうち、第１板部２４ａの外縁２７ａで折り曲げられた部分である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端と先端とを有する本体部と、
前記本体部に巻き付けられる第１光ファイバと
を具備し、
前記本体部は、
中心部と、
第１板部および第２板部を含む複数の板部であって、前記第１板部および前記第２板部の各々は、前記中心部から外方に向かって延びている、前記複数の板部と、
を有し、
前記第１光ファイバは、第１の液位検出ポイント群を含み、
前記第１の液位検出ポイント群に属する少なくとも１つの液位検出ポイントは、前記第１光ファイバのうち、前記第１板部の外縁で折り曲げられた部分である
液位検出構造体。
【請求項２】
前記第１光ファイバは、前記少なくとも１つの液位検出ポイントで、前記第１板部の外縁に接しており、
前記第１光ファイバは、前記少なくとも１つの液位検出ポイントを挟むように配置された一方側部分および他方側部分において、前記本体部から離間している
請求項１に記載の液位検出構造体。
【請求項３】
前記第１板部の外縁は、前記第１光ファイバを位置決めする複数の窪みを備える
請求項１または２に記載の液位検出構造体。
【請求項４】
前記複数の窪みは、仮想的な螺旋に沿って配置されている
請求項３に記載の液位検出構造体。
【請求項５】
前記本体部に巻き付けられる第２光ファイバを更に具備し、
前記第２光ファイバは、第２の液位検出ポイント群を含み、
前記第２の液位検出ポイント群に属する少なくとも１つの液位検出ポイントは、前記第２光ファイバのうち、前記第１板部の外縁で折り曲げられた部分である
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液位検出構造体。
【請求項６】
前記基端から前記先端に向かう方向を第１方向と定義し、前記第１の液位検出ポイント群のうち最も第１方向側の液位検出ポイントを、第１の先端液位検出ポイントと定義し、前記第２の液位検出ポイント群のうち最も第１方向側の液位検出ポイントを、第２の先端液位検出ポイントと定義する時、前記第１の先端液位検出ポイントと前記第２の先端液位検出ポイントとは、第１方向に沿う位置が同一である
請求項５に記載の液位検出構造体。
【請求項７】
前記第１の先端液位検出ポイントおよび前記第２の先端液位検出ポイントが配置される第１領域と、
前記第１の液位検出ポイント群のうち前記第１の先端液位検出ポイント以外の液位検出ポイントが配置される第２領域と、
前記第２の液位検出ポイント群のうち前記第２の先端液位検出ポイント以外の液位検出ポイントが配置される第３領域と
を更に具備し、
前記第１領域は、前記第２領域よりも第１方向側にあり、前記第２領域は、前記第３領域よりも第１方向側にある
請求項６に記載の液位検出構造体。
【請求項８】
液体を貯蔵するタンクと、
前記タンクに支持される光カプラと、
前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバよりも太径の送り側光ファイバと
を更に具備し、
前記光カプラは、サファイアガラスを含み、
前記送り側光ファイバの先端は、前記サファイアガラスの一端側に配置され、
前記第１光ファイバの基端、および、前記第２光ファイバの基端は、前記サファイアガラスの他端側に配置される
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の液位検出構造体。
【請求項９】
前記タンクに支持される第１コネクタを更に具備し、
前記サファイアガラスは、前記第１コネクタの内部に配置され、
前記第１コネクタの一方側の端部には、前記送り側光ファイバが挿入され、前記第１コネクタの他方側の端部には、前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバを含む光ファイバ束が挿入される
請求項８に記載の液位検出構造体。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの液位検出ポイントにおける前記第１光ファイバの折り曲げ角度は、６０度以上１５０度以下である
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液位検出構造体。
【請求項１１】
前記本体部の長手方向に垂直な断面形状は、十字形状である
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液位検出構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液位検出構造体、特に、極低温流体（極低温液体）の液位を検出可能な液位検出構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
液位の計測を行う装置として、静電容量タイプの液位検出装置、温度センサを用いた液位検出装置、レーダーパルスまたはマイクロパルスの反射を用いた液位検出装置が知られている。
【０００３】
静電容量タイプの液位検出装置では、液面の高さを、離散的な値ではなく、概ね連続的な値として出力可能である（以下、概ね連続的な値を出力可能な液位検出装置を、「連続型の液位検出装置」と呼び、離散的な値のみを出力可能な液位検出装置を「離散型の液位検出装置」と呼ぶ。）。しかし、静電容量タイプの液位検出装置に関しては、センサおよびコントローラが高価であるとの問題がある。
【０００４】
温度センサを用いた液位検出装置は、離散型の液位検出装置である。温度センサを用いた液位検出装置では、上下方向に沿って、複数の温度センサが配置される。これらの温度センサを発熱させると、ガス中の温度センサに関しては、付着液の蒸発により電気抵抗値が大幅に上昇し、液中の温度センサに関しては、相対的に電気抵抗値の上昇が小さい。その結果、上下方向に沿って配置された複数の温度センサにおいて、ガス中の温度センサと、液中の温度センサとを識別することができる。当該原理によって、液位が離散的に検出される。
【０００５】
しかし、温度センサを用いた液位検出装置では、温度センサがガス中にあるか、あるいは、液中にあるかの判定において、温度センサを発熱させるための熱量、液の蒸発速度、温度センサの放熱速度等のパラメータによる影響を受ける。また、液位検出において、応答遅れが大きいとの問題、あるいは、液位の測定環境に応じて、液位の検出速度が変化するとの問題が存在する。また、液位の検出速度に対して、液面の変動速度が大きいと、上述の応答遅れに起因して、液位の出力が複雑になるとの問題もある。液位の出力が複雑になる場合には、視覚的に液位を把握することが困難である。
【０００６】
レーダーパルスまたはマイクロパルスの反射を用いた液位検出装置は、連続型の液位検出装置である。レーダーパルスまたはマイクロパルスの反射を用いた液位検出装置は、電波あるいはマイクロ波の液面反射を利用する検出装置である。このため、極低温液体あるいは比誘電率の低い液体に関しては、原理的に、液位を検出することが困難である。
【０００７】
上述の液位検出装置とは異なる検出装置として、光ファイバを用いた検出装置も知られている。例えば、特許文献１（国際公開第２００６／１２６４６８号）には、光ファイバセンサが開示されている。特許文献１では、振動が多い環境であっても信頼性高く液面の検出が可能な光ファイバセンサを提供することを目的としている。特許文献１に記載の光ファイバセンサは、クラッドと、グレーティングの形成された領域を有するコアとを有する光ファイバを備える。当該グレーティングの形成された領域が、液体に浸漬される。また、特許文献１に記載の光ファイバセンサは、更に、光を光ファイバに入射させるための光源と、光源から光ファイバに入射され前記グレーティングを透過した光の強度を検出する受光部とを備える。特許文献１に記載の光ファイバセンサでは、水に浸漬されたグレーティングの長さが長くなる程、クラッドモードの発生が少なくなること（すなわち、受光部での光の強度が大きくなること）を利用して、液面の高さの検出を行う。
【０００８】
また、特許文献２（特開２００８−１７０３２７号公報）には、液位検出装置が開示されている。特許文献２に記載の液位検出装置は、光源側の第１光ファイバと、光検出器側の第２光ファイバと、第１光ファイバと第２光ファイバとの間において、一列に配置される複数のセンサ素子と、当該複数のセンサ素子の間に設けられる少なくとも１つの第３光ファイバとを含む。複数のセンサ素子の各々は、コアとクラッドとを含み、第１光ファイバのコアを伝播する光が、センサ素子のクラッドを伝播するように構成されている。その結果、特許文献２に記載の液位検出装置では、複数のセンサ素子のうちの液体に接するセンサ素子の個数に応じて、第２光ファイバから光検出器が受け取る光の強度が変化する。当該光の強度の変化に基づいて、液位が検出される。
【０００９】
また、特許文献３（特開２００６−３０８３０５号公報）には、液体の状態検出装置が開示されている。特許文献３に記載の液体の状態検出装置は、長尺の軸体と、当該軸体の軸方向に沿って螺旋状に巻き回された光ファイバと、当該光ファイバ内に光を照射する投光部と、当該光ファイバから光を受光する受光部と、当該受光部によって検出される光のレベルに基づいて液面の液位を検出する状態検出部とを備える。
【００１０】
また、特許文献４（国際公開第２００４／０２３１１９号）には、光ファイバの先端にレンズが設けられたセンサが開示されている。当該センサは、ケミカルセンサ、あるいは、温度センサ等として使用される。
【００１１】
さらに、特許文献５（特開２００６−１７０７０９号公報）には、Ｕ字形に湾曲された光ファイバセンサシステムを用いて溶液の濃度を測定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２００６／１２６４６８号
【特許文献２】特開２００８−１７０３２７号公報
【特許文献３】特開２００６−３０８３０５号公報
【特許文献４】国際公開第２００４／０２３１１９号
【特許文献５】特開２００６−１７０７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、光ファイバと、当該光ファイバを支持する本体部とを用いて、簡単な構造で、液位の検出が可能な液位検出構造体を提供することにある。
【００１４】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。
【００１６】
いくつかの実施形態における液位検出構造体は、基端（２０ｂ）と先端（２０ａ）とを有する本体部（２０）と、前記本体部（２０）に巻き付けられる第１光ファイバ（５０−１）とを具備する。前記本体部（２０）は、中心部（２１）と、複数の板部（２４）とを有する。前記複数の板部（２４）は、第１板部（２４ａ）および第２板部（２４ｂ）を含む複数の板部（２４）である。前記第１板部（２４ａ）および前記第２板部（２４ｂ）の各々は、前記中心部（２１）から外方に向かって延びている。前記第１光ファイバ（５０−１）は、第１の液位検出ポイント群を含む。前記第１の液位検出ポイント群に属する少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｐ）は、前記第１光ファイバ（５０−１）のうち、前記第１板部（２４ａ）の外縁（２７ａ）で折り曲げられた部分である。
【００１７】
上記液位検出構造体において、前記第１光ファイバ（５０−１）は、前記少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｐ）で、前記第１板部の外縁（２７ａ）に接していてもよい。また、前記第１光ファイバ（５０−１）は、前記少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｐ）を挟むように配置された一方側部分（ＰＡ）および他方側部分（ＰＢ）において、前記本体部から離間していてもよい。
【００１８】
上記液位検出構造体において、前記第１板部の外縁（２７ａ）は、前記第１光ファイバを位置決めする複数の窪み（２８ａ）を備えていてもよい。
【００１９】
上記液位検出構造体において、前記複数の窪み（２８）は、仮想的な螺旋に沿って配置されていてもよい。
【００２０】
上記液位検出構造体において、前記本体部（２０）に巻き付けられる第２光ファイバ（５０−２）を更に具備していてもよい。前記第２光ファイバ（５０−２）は、第２の液位検出ポイント群を含んでいてもよい。前記第２の液位検出ポイント群に属する少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｑ）は、前記第２光ファイバ（５０−２）のうち、前記第１板部（２４ａ）の外縁（２７ａ）で折り曲げられた部分であってもよい。
【００２１】
上記液位検出構造体において、前記基端（２０ｂ）から前記先端（２０ａ）に向かう方向を第１方向と定義し、前記第１の液位検出ポイント群のうち最も第１方向側の液位検出ポイントを、第１の先端液位検出ポイント（Ｐ１）と定義し、前記第２の液位検出ポイント群のうち最も第１方向側の液位検出ポイントを、第２の先端液位検出ポイント（Ｑ１）と定義してもよい。前記第１の先端液位検出ポイント（Ｐ１）と前記第２の先端液位検出ポイント（Ｑ１）とは、第１方向に沿う位置が同一であってもよい。
【００２２】
上記液位検出構造体において、前記第１の先端液位検出ポイント（Ｐ１）および前記第２の先端液位検出ポイント（Ｑ１）が配置される第１領域と、前記第１の液位検出ポイント群のうち前記第１の先端液位検出ポイント（Ｐ１）以外の液位検出ポイントが配置される第２領域と、前記第２の液位検出ポイント群のうち前記第２の先端液位検出ポイント（Ｑ１）以外の液位検出ポイントが配置される第３領域とを更に具備していてもよい。前記第１領域は、前記第２領域よりも第１方向側にあり、前記第２領域は、前記第３領域よりも第１方向側にあってもよい。
【００２３】
上記液位検出構造体において、液体を貯蔵するタンク（２００）と、前記タンク（２００）に支持される光カプラ（７０ｃ）と、前記第１光ファイバ（５０−１）および前記第２光ファイバ（５０−２）よりも太径の送り側光ファイバ（６ａ）とを更に具備していてもよい。前記光カプラ（７０ｃ）は、サファイアガラスを含んでいてもよい。前記送り側光ファイバ（６ａ）の先端は、前記サファイアガラスの一端側に配置されてもよい。前記第１光ファイバ（５０−１）の基端、および、前記第２光ファイバ（５０−２）の基端は、前記サファイアガラスの他端側に配置されてもよい。
【００２４】
上記液位検出構造体において、前記タンク（２００）に支持される第１コネクタ（３０１）を更に具備してもよい。前記サファイアガラスは、前記第１コネクタ（３０１）の内部に配置されてもよい。前記第１コネクタ（３０１）の一方側の端部には、前記送り側光ファイバ（６ａ）が挿入され、前記第１コネクタ（３０１）の他方側の端部には、前記第１光ファイバ（５０−１）および前記第２光ファイバ（５０−２）を含む光ファイバ束５００が挿入されてもよい。
【００２５】
上記液位検出構造体において、前記少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｐ）における前記第１光ファイバ（５０−１）の折り曲げ角度は、６０度以上１５０度以下であってもよい。
【００２６】
上記液位検出構造体において、前記本体部（２０）の長手方向に垂直な断面形状は、十字形状であってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、光ファイバと、当該光ファイバを支持する本体部とを用いて、簡単な構造で、液位の検出が可能な液位検出構造体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態における液位検出の原理について説明するための概念図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における液位検出システムの概略２面図である。
【図３】図３は、本体部に巻き付けられた第１光ファイバのみを仮想的に示した概略側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図２に示される液位検出システムを使用した場合における、液位と、光強度比（光受信器が受信した光の強度／光送信器が送信した光の強度）との関係を概念的に示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１光ファイバに３５個の液位検出ポイントが形成された場合における実験結果を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、液位検出構造体の本体部の横断面形状を模式的に示す概略断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、液位検出構造体の本体部の横断面形状を模式的に示す概略断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、液位検出構造体の本体部の横断面形状を模式的に示す概略断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、液位検出構造体の本体部の横断面形状を模式的に示す概略断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、第１光ファイバが捩じれている状態を示す概略平面図である。
【図６】図６は、いくつかの実施形態における液位検出構造体の本体部を示す概略斜視図である。
【図７】図７は、本体部の複数の板部に複数の窪みを形成する際の一工程を示す概略斜視図である。
【図８】図８は、本体部の複数の板部に複数の窪みを形成する際の一工程を示す概略斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、いくつかの実施形態における液位検出構造体の概略側面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９ＡにおけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態における液位検出システムの概略２面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第２の実施形態における液位検出構造体を用いた液位検出システムの出力結果の一例を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第２の実施形態における液位検出構造体を用いた液位検出システムの出力結果の一例を示すグラフである。
【図１２】図１２は、図１０における領域Ｇの拡大図である。
【図１３】図１３は、いくつかの実施形態における液位検出構造体の適用例を示す図である。
【図１４】図１４は、タンク外の光ファイバと、タンク内の光ファイバとを接続する場合の構成の一例について説明するための図である。
【図１５】図１５は、タンク外の光ファイバと、タンク内の光ファイバとを接続する場合の構成の一例について説明するための図である。
【図１６】図１６は、比較例における液位検出構造体の概略斜視図である。
【図１７】図１７は、比較例における液位検出構造体を用いて液位を検出した時の出力結果を示すグラフである。
【図１８】図１８は、実施形態における液位検出システムの応答性についての実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施形態に係る液位検出構造体に関して、添付図面を参照して説明する。なお、添付図面において、同一の機能を有する構成要素には、同一の符号が付与されている。同一の符号が付された構成要素についての繰り返しとなる説明は省略される。
【００３０】
（実施形態における液位検出の原理）
図１を参照して、実施形態における液位検出の原理について説明する。図１は、実施形態における液位検出の原理について説明するための概念図である。液位検出システム１は、光送信器３ａおよび光受信器３ｂを含むコントローラ３と、光ファイバ５とを備える。光送信器３ａは、ＬＥＤ等の光源、あるいは、光源からの光を増幅して光ファイバ内に伝達する光学系を含んでいてもよい。光受信器３ｂは、任意の光センサ（例えば、フォトダイオード）を含んでいてもよい。
【００３１】
コントローラ３は、光送信器３ａに、光を送信するタイミングを示す指令信号を送信する。光送信器３ａは、コントローラ３からの指令信号に基づいて、光ファイバ５の内部に向けて光を送信する。光ファイバ５中の光は、光ファイバ５の往路部５ａの内部と、光ファイバ５の復路部５ｂの内部とを、順番に伝播する。光受信器３ｂは、光ファイバ５の復路部５ｂから、光ファイバ５中を伝播した光を受光する。光受信器３ｂは、光受信器３ｂが受信した光の強度に対応する信号を、分析器７に送信する。分析器７は、光送信器３ａが送信した光の強度に対する、光受信器３ｂが受信した光の強度の比、すなわち、光強度比を算出する。なお、光送信器３ａから、常に一定強度の光が送信される場合には、光強度比は、単に、光受信器３ｂが受信する光の強度に対応する。
【００３２】
ところで、上述の光ファイバ５の一部が、液中に浸されている場合を想定する。一般に、光ファイバ中における光の屈折率と液中における光の屈折率との差は、光ファイバ中における光の屈折率とガス中における光の屈折率との差よりも小さい。このため、光ファイバ中を伝播する光は、光ファイバ５のうちの液に浸されている部分において、より漏れやすく、光ファイバ５のうちのガス中の部分において、より漏れにくい。換言すれば、光ファイバ５のうち、液に浸されている部分の長さが長くなる程、光は漏れやすくなり、その結果、上述の光強度比は小さくなる。
【００３３】
実施形態における液位検出システム１では、上述の原理を利用して、液位を測定する。すなわち、実施形態における液位検出システム１では、光強度比が小さい程、高い液位であることを示す信号が出力される。
【００３４】
ところで、光ファイバの各位置における光の漏れの量は、一般的に、かなり小さい。また、光ファイバの各位置における光の漏れの量は、当該位置における光ファイバの湾曲の程度等に応じて変化する。このため、光ファイバの湾曲度合いが変化すると、光の漏れの量が変化することとなる。以上の観点から、図１に記載の液位検出システム１では、液位の検出を正確にできない可能性がある。
【００３５】
そこで、実施形態では、光ファイバを複数箇所で積極的に折り曲げて、当該折り曲げられた部分（屈曲部）を液位検出ポイントとして利用することにより、液位のより正確な検出を実現する。折り曲げられた部分は、他の部分よりも光が漏れやすいとの実験結果に基づき、当該折り曲げられた部分を、積極的に液位検出ポイントとして利用している点において、実施形態における液位検出システムは、画期的である。
【００３６】
実施形態における液位検出システムでは、光ファイバの折り曲げられた部分を、液位検出ポイントとして利用しているため、上述の特許文献１（国際公開第２００６／１２６４６８号）に開示されているように、必ずしも、光ファイバのコアにグレーティングを設ける必要がない。また、実施形態における液位検出システムでは、上述の特許文献２（特開２００８−１７０３２７号公報）に記載のように、必ずしも、光ファイバのコアの直径を光ファイバの長手方向に沿って変化させる必要がない。すなわち、実施形態では、光ファイバの全横断面積（なお、「横断面」は、長手方向に垂直な断面である。）に対するコアの断面積の比率が光ファイバの長手方向に沿って変化しない一般的な光ファイバを、単に折り曲げることにより、液位検出ポイントを形成することが可能である。さらに、実施形態における液位検出システムでは、光ファイバの折り曲げられた部分を、液位検出ポイントとして利用しているため、実施形態における液位検出システムは、上述の特許文献３（特開２００６−３０８３０５号公報）に開示されている液体の状態検出装置と比較して、ノイズの影響を受けにくく、液位検出の信頼性が高い。
【００３７】
なお、実施形態において使用される光ファイバは、例えば、コアとクラッドとを備える光ファイバである。コアの外径は、例えば、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、クラッドの外径は、例えば、コアの外径の１．０１倍以上１０倍以下である。コアの材質は、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂であり、クラッドの材質は、例えば、フッ素樹脂である。
【００３８】
（第１の実施形態）
次に、図２を参照して、第１の実施形態における液位検出システム１について説明する。図２は、液位検出システム１の概略２面図である。図２の右側には、液位検出システム１の概略側面図が示されており、図２の左側には、液位検出システム１の概略底面図が示されている。
【００３９】
液位検出システム１は、コントローラ３と、液位検出構造体１０とを含む。図２に記載の例では、コントローラ３は、上述の光送信器３ａと、光受信器３ｂと、分析器７とを備える。代替的に、光送信器３ａ、光受信器３ｂ、および、分析器７のうちの少なくとも１つは、コントローラ３の外部に設けられていてもよい。また、図２には、コントローラ３（または、分析器７）から、表示信号を受信して、検出された液位を表示するディスプレイ９が記載されている。しかし、当該ディスプレイ９は、省略されてもよいし、簡易的な液位インジケータによって代替されてもよい。
【００４０】
液位検出構造体１０は、本体部２０と、第１光ファイバ５０−１とを具備する。本体部２０は、先端２０ａおよび基端２０ｂを有し、第１光ファイバ５０−１を支持する。第１光ファイバ５０−１は、本体部２０に巻き付けられる。本体部２０の材質は、例えば、アルミニウム等の金属、あるいは、合金（例えば、アルミニウムを５０重量％以上含むアルミニウム合金）である。
【００４１】
液位検出構造体１０の底面図（図２の左側に示された図）を参照して、本体部２０は、中心部２１と、中心部２１から外方に向かって（中心部から離れていく方向に向かって）延びる複数の板部２４とを備える。図２に記載の例では、複数の板部２４は、第１板部２４ａ、第２板部２４ｂ、第３板部２４ｃ、および、第４板部２４ｄからなる４つの板部を含む。なお、板部の数は、４つである必要はなく、板部の数は、２つ以上あればよい。例えば、板部の数は、２つ（例えば、第１板部２４ａおよび第３板部２４ｃのみ）、３つ、５つ、６つ、７つ、あるいは、８つであってもよい。また、図２に記載の例では、２つの板部間のなす角度（第１板部２４ａと第２板部２４ｂとのなす角度）は９０度であるが、代替的に、２つの板部間のなす角度は、１０度以上１８０度以下のうちのいずれかの角度、より好ましくは、３０度以上１２０度以下のうちのいずれかの角度であってもよい。
【００４２】
第１板部２４ａは、本体部２０の長手方向（すなわち、基端２０ｂから先端２０ａに向かう第１方向）に沿って延びている。換言すれば、第１板部２４ａの第１方向に沿う長さは、第１板部２４ａの第１方向に垂直な方向に沿う長さよりも長い。同様に、第２板部２４ｂは、本体部２０の長手方向（すなわち、第１方向）に沿って延びている。
【００４３】
第１光ファイバ５０−１は、複数の液位検出ポイントＰ（Ｐ１〜Ｐ９等）を備える。なお、本明細書において、第１光ファイバ５０−１が備える複数の液位検出ポイントＰのことを、まとめて、「第１の液位検出ポイント群」と呼ぶ。
【００４４】
複数の液位検出ポイントＰは、第１光ファイバ５０−１を本体部２０に巻き付けることにより形成される。より具体的には、複数の液位検出ポイントＰは、複数の板部２４によって、複数回折り曲げられることによって形成される。図２に記載の例では、第１光ファイバ５０−１が、第１板部２４ａの外縁（第１方向側の端縁）で折り曲げられることにより、第１の液位検出ポイントＰ１（第１の先端液位検出ポイント）が形成され、第１光ファイバ５０−１が、第１板部２４ａの外縁（側端縁）で折り曲げられることにより、別の液位検出ポイント（Ｐ５）が形成されている。
【００４５】
なお、第１光ファイバ５０−１について、第１光ファイバを傷つけることなく、確実に折り曲げられた部分を形成するため、第１板部２４ａの厚さ（第１板部の長手方向および幅方向の両者に垂直な方向の長さ）は、１．０ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。第１板部２４ａの厚さが１．０ｍｍ未満であると、第１板部２４ａの外縁に接触する第１光ファイバ５０−１が傷つきやすい。他方、第１板部２４ａの厚さが３ｍｍより大きいと、折り曲げられた部分が好適に形成されないおそれがある。なお、他の板部の厚さ（例えば、第２板部２４ｂの厚さ）は、第１板部２４ａの厚さと等しいことが好ましい。
【００４６】
図２に記載の例では、複数の板部２４は、４つの板部を含む。その結果、４つの板部の側端縁に対応して、多くの液位検出ポイントが形成される。より具体的には、第１光ファイバ５０−１が、第１板部２４ａの外縁（側端縁）で折り曲げられることにより、第５の液位検出ポイントＰ５、および、第９の液位検出ポイントＰ９が形成される。同様に、第１光ファイバ５０−１が、第２板部２４ｂの外縁（側端縁）で折り曲げられることにより、第２の液位検出ポイントＰ２、および、第６の液位検出ポイントＰ６が形成される。また、第１光ファイバ５０−１が、第３板部２４ｃの外縁（側端縁）で折り曲げられることにより、第３の液位検出ポイントＰ３、および、第７の液位検出ポイントＰ７が形成される。さらに、第１光ファイバ５０−１が、第４板部２４ｄの外縁（側端縁）で折り曲げられることにより、第４の液位検出ポイントＰ４、および、第８の液位検出ポイントＰ８が形成される。
【００４７】
なお、図２に記載の例では、「第１の液位検出ポイント群」に属する少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｐ１、Ｐ５、Ｐ９）が、第１光ファイバ５０−１のうちの第１板部２４ａで折り曲げられた部分である。同様に、「第１の液位検出ポイント群」に属する少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｐ２、Ｐ６）が、第１光ファイバ５０−１のうちの第２板部２４ｂで折り曲げられた部分である。第１光ファイバ５０−１において、折り曲げられた部分が液に接触していると、光が漏れやすい。こうして、第１光ファイバ５０−１の折り曲げられた部分が、液位検出ポイントとして機能する。
【００４８】
図２に記載の例では、第１光ファイバ５０−１の往路部５０ａ−１（光送信器３ａに接続される部分と、第１光ファイバ５０−１の最も第１方向側の部分との間の部分）は、液位検出ポイントが形成されないように、第１方向に沿って直線状に延びている。他方、第１光ファイバ５０−１の復路部５０ｂ−１（光受信器３ｂに接続される部分と、第１光ファイバ５０−１の最も第１方向側の部分との間の部分）は、液位検出ポイントが形成されるように、本体部２０に巻き付けられている。代替的に、往路部５０ａ−１が、液位検出ポイントが形成されるように本体部２０に巻き付けられ、復路部５０ｂ−１が、液位検出ポイントが形成されないように第１方向に沿って直線状に延びていてもよい。さらに、代替的に、往路部５０ａ−１および復路部５０ｂ−１の両者が、本体部２０に巻き付けられていてもよい。
【００４９】
図３は、図２に示された液位検出構造体１０のうち、第１光ファイバ５０−１のみを仮想的に示した概略側面図である。図３を参照して、第１光ファイバ５０−１は、液位検出ポイント（Ｐ１〜Ｐ９）の各々が液中に浸された時に、液中に浸された液位検出ポイントから光が十分に漏れるように構成される。より具体的には、第１光ファイバ５０−１は、各液位検出ポイントにおいて、十分に小さな角度で折り曲げられている。他方、多くの液位検出ポイントが１つの光ファイバに配置される場合、１つの液位検出ポイントから多量の光が漏れると、他の液位検出ポイントにおける液位の検出が困難となるおそれがある。このため、第１光ファイバ５０−１は、各液位検出ポイントにおいて、十分に大きな角度で折り曲げられていることが好ましい。
【００５０】
以上の観点から、第１の液位検出ポイントＰ１（第１の先端液位検出ポイント）における第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度、換言すれば、第１の液位検出ポイントＰ１の直上流側の光ファイバ部分Ｆ０と、第１の液位検出ポイントＰ１の直下流側の光ファイバ部分Ｆ１との間のなす角度θは、例えば、６０度以上９０度以下であることが好ましい。また、先端（Ｐ１で示される位置）からｎ番目の液位検出ポイントＰｎ（ｎは、２乃至９のうちの任意の自然数である。）における第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度、換言すれば、液位検出ポイントＰｎの直上流側の光ファイバ部分Ｆｎ−１と、液位検出ポイントＰｎの直下流側の光ファイバ部分Ｆｎとの間のなす角度は、例えば、６０度以上１５０度以下であることが好ましい。
【００５１】
図４Ａは、図２に示される液位検出システム１を使用した場合における、液位と、光強度比（光受信器３ｂが受信した光の強度／光送信器３ａが送信した光の強度）との関係を概念的に示す図である。図４Ａを参照して、液位が高くなるほど、光強度比が小さくなることが把握される。図２に示される液位検出構造体１０では、本体部２０に第１光ファイバ５０−１を巻き付けることにより多数の液位検出ポイントが形成される。このため、液位をより精密に検出することが可能である。発明者の実験によれば、図２に示される液位検出システムを用いた場合、１つの第１光ファイバ５０−１に３５個の液位検出ポイントを形成し、３６段階で、液位を検出することも可能であった。図４Ｂは、第１光ファイバ５０−１に３５個の液位検出ポイントが形成された場合における実験結果を示すグラフである。具体的には、液位検出構造体１０を先端側から徐々に液中に浸していったときの出力結果である。横軸は実験開始からの時間である。縦軸は、光センサを用いて、光受信器３ｂで受けた光を電圧変換した出力である。図４Ｂから把握されるように、第１の実施形態における液位検出構造体１０に、多数の液位検出ポイントが配置された場合、当該液位検出構造体１０を備える液位検出システムは、「連続型の液位検出装置」のように機能する。なお、１つの第１光ファイバ５０−１に設けられる液位検出ポイントの数は、任意であるが、例えば、１０個以上３５個以下であることが好ましい。
【００５２】
第１の実施形態では、第１光ファイバと、当該第１光ファイバを支持する本体部とを用いて、簡単な構造で、液位の検出が可能な液位検出構造体が提供される。特に、第１光ファイバに張力を付与しながら、第１光ファイバを本体部に巻き付ける（例えば、螺旋状に巻き付ける）だけで、複数の液位検出ポイントが形成される。このため、液位検出構造体の製造が極めて容易である。また、第１の張力を付与しながら第１光ファイバを本体部に巻き付けることにより形成した液位検出構造体と、第１の張力と等しい張力を付与しながら別の第１光ファイバを別の本体部に巻き付けることにより形成した別の液位検出構造体とは、同じ液位検出特性を有することが期待される。このため、第１の実施形態では、複数の液位検出構造体間で、液位検出精度の再現性が高い。
【００５３】
なお、図２を参照して、第１板部２４ａの外縁（側端縁２７ａ）は、平面であってもよいし、角部２７ａ−１に面取り加工またはＲ加工が施された平面であってもよい。代替的に、第１板部２４ａの外縁（側端縁２７ａ）は、曲面であってもよい。外縁（側端縁２７ａ）は、仮想的な円柱の外周面の一部に対応する形状の曲面であってもよい。
【００５４】
また、第１の実施形態では、第１光ファイバ５０−１は、液位検出ポイントＰを挟むように配置された一方側部分および他方側部分において、本体部２０から離間している。例えば、第１光ファイバ５０−１は、図２における液位検出ポイント（Ｐ３）を挟むように配置された一方側部分ＰＡおよび他方側部分ＰＢにおいて、本体部２０から離間している。このため、第１の実施形態では、第１光ファイバ５０−１において、折り曲げられた部分が確実に形成される。さらに、第１の実施形態では、液位検出ポイントに隣接する一方側部分（例えば、ＰＡ等）、および、液位検出ポイントに隣接する他方側部分（例えば、ＰＢ等）が本体部２０から離間している。このため、本体部２０を伝って下降する液滴が液位検出ポイントＰに付着しにくい。このため、液滴が液位検出ポイントＰに付着することに起因する液位検出精度の低下が抑制される。なお、一方側部分ＰＡは、隣接する２つの液位検出ポイント間の部分であり、他方側部分ＰＢは、隣接する２つの液位検出ポイント間の部分である。
【００５５】
（第１変形例乃至第３変形例）
第１の実施形態における液位検出構造体１０の第１変形例乃至第３変形例について説明する。図２に記載の例では、液位検出構造体１０が、第１方向に垂直な断面が十字型（ｃｒｕｃｉｆｏｒｍ）の本体部２０を備える。代替的に、第１変形例乃至第３変形例では、本体部２０の第１方向に垂直な断面形状が、図２に示された本体部２０の断面形状とは異なる。その他の点では、第１変形例乃至第３変形例は、第１の実施形態と同様である。
【００５６】
図５Ａを参照して、第１変形例について説明する。図５Ａは、本体部２０の第１方向に垂直な概略断面図である。「ｎ」を２以上の任意の自然数とする時、本体部２０は、中心部２１と、中心部２１から外方に向かって延びるｎ個の板部（２４ａ〜２４ｎ）を備える。図５Ａに記載の例では、第１光ファイバ５０−１を本体部２０に１周巻くと、ｎ個の液位検出ポイントが形成される。
【００５７】
図５Ａを参照して、ｎ＝３の場合、第１の液位検出ポイントＰ１（第１の先端液位検出ポイント）以外の液位検出ポイントＰにおいて、第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度は、約６０度となる。このため、図２に記載の例と比較して、各液位検出ポイントにおける光の漏れ量が大きくなる。よって、ｎ＝３の場合には、図２に記載の例と比較して、１つの光ファイバに配置可能な液位検出ポイントの数が減少するおそれがある。よって、１つの光ファイバに、より多くの液位検出ポイントを配置したい場合には、図２の記載の例（ｎ＝４の場合の例）の方が、ｎ＝３の場合の例よりも優れていると言える。
【００５８】
図５Ａを参照して、ｎ＝５の場合、第１の液位検出ポイントＰ１（第１の先端液位検出ポイント）以外の液位検出ポイントＰにおいて、第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度は、約１０８度となる。同様に、ｎ＝６の場合には、液位検出ポイントＰにおいて、第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度は、約１２０度となり、ｎ＝８の場合には、液位検出ポイントＰにおいて、第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度は、約１３５度となる。ｎが大きくなれば、原理的には、１つの光ファイバに配置可能な液位検出ポイントの数は増加する。しかし、第１光ファイバ５０−１の折り曲げ角度が、１５０度を超える場合、当該折り曲げ部分における光の漏れ量が、極端に少なくなるおそれがある。よって、当該折り曲げ部分から光が漏れやすくするために何らかの加工を施す場合を除き、ｎを１２よりも大きくすることは、現実的ではない。すなわち、液位検出構造体の本体部２０が備える板部の数は、２以上１２以下であることが好ましく、３以上８以下であることがより好ましい。なお、本体部２０の加工の容易性の観点からは、本体部２０が備える板部の数は、４個であることが好ましい。
【００５９】
図５Ｂを参照して、第２変形例について説明する。図５Ｂは、本体部２０の第１方向に垂直な概略断面図である。図５Ｂに記載の例では、本体部２０（中心部２１）は、第１方向に沿って形成された光ファイバ挿通孔２２を備える。図５Ｂに記載の例では、第１光ファイバの往路部５０ａ−１が、光ファイバ挿通孔２２内に配置されている。このため、往路部５０ａ−１が、液面の変動等に起因して、バタつくことが抑制される。なお、図５Ｂに記載の例では、第１光ファイバの往路部５０ａ−１が、光ファイバ挿通孔２２内に配置されているが、代替的に、第１光ファイバの復路部５０ｂ−１が、光ファイバ挿通孔２２内に配置され、かつ、第１光ファイバの往路部５０ａ−１が、本体部２０に巻き付けられるようにしてもよい。
【００６０】
図５Ｃを参照して、第３変形例について説明する。図５Ｃは、本体部２０の第１方向に垂直な概略断面図である。図５Ｃに記載の例では、本体部２０の長手方向（第１方向）に垂直な断面の形状が、Ｔ字形状である。
【００６１】
第１変形例、第２変形例、または、第３変形例における液位検出構造体は、第１の実施形態における液位検出構造体と同様の効果を奏する。すなわち、第１変形例、第２変形例、または、第３変形例では、第１光ファイバと、当該第１光ファイバを支持する本体部とを用いて、簡単な構造で、液位の検出が可能な液位検出構造体が提供される。特に、第１光ファイバに張力を付与しながら、第１光ファイバを本体部に巻き付ける（例えば、螺旋状に巻き付ける）だけで、複数の液位検出ポイントが形成される。このため、液位検出構造体の製造が極めて容易である。
【００６２】
（第４変形例）
第１の実施形態における液位検出構造体１０の第４変形例について説明する。図５Ｄに記載の第４変形例における液位検出構造体は、本体部２０のうちの少なくとも１つの板部（図５Ｄに記載の例では、第１板部２４ａおよび第２板部２４ｂ）に、第１光ファイバ５０−１が挿通される貫通孔（２５ａ、２５ｂ）が設けられている点で、第１の実施形態あるいは第１〜３変形例における液位検出構造体とは異なる。なお、貫通孔（２５ａ、２５ｂ）の中心軸は、第１方向に垂直な方向に沿っている。
【００６３】
第４変形例では、１つの板体（図５Ｄに記載の例では、第３板部２４ｃ）の側端縁２６に対応する第１光ファイバ５０−１の部分に、液位検出ポイントＰが形成されている。付加的に、貫通孔２５ａあるいは貫通孔２５ｂに対応する第１光ファイバ５０−１の部分に、液位検出ポイントＰが形成されてもよい。
【００６４】
第４変形例では、本体部２０に第１光ファイバ５０−１を巻き付ける際に、第１光ファイバ５０−１を貫通孔（２５ａ、２５ｂ）に通す必要がある。このため、第１光ファイバ５０−１を本体部２０に巻き付ける作業が複雑化する。また、第１光ファイバ５０−１を貫通孔（２５ａ、２５ｂ）に通す際に、第１光ファイバが過剰に捩じれるおそれがある。図５Ｅには、第１光ファイバが捩じれている状態が示されている。
【００６５】
さらに、第１光ファイバ５０−１を貫通孔（２５ａ、２５ｂ）に通す際に、第１光ファイバ５０−１に付与する張力が変動するおそれがある。そして、張力の変動の結果、各液位検出ポイントＰにおける液の検出精度が低下するおそれがある。また、第１光ファイバ５０−１を貫通孔（２５ａ、２５ｂ）に通す際に、第１光ファイバ５０−１が、貫通孔を規定する壁面上を摺動することにより、第１光ファイバ５０−１の表面に傷がつく可能性がある。
【００６６】
以上の観点から、第１の実施形態、および、第１変形例乃至第３変形例の方が、第４変形例よりも好ましいといえる。換言すれば、板部２４の貫通孔に第１光ファイバ５０−１が挿通されていない液位検出構造体の方が好ましいといえる。更に別の言い方をすれば、第１光ファイバ５０−１が、本体部２０の中心部２１から外方に向かって延びている全ての板部の外側縁に接触するように、本体部２０に巻き付けられている方が好ましいといえる。
【００６７】
ただし、第１光ファイバの本体部への巻き付けをかなり慎重に行う場合には、第４変形例における液位検出構造体が採用されてもよい。
【００６８】
（本体部）
図６を参照して、液位検出構造体の本体部の一例についてより詳細に説明する。図６は、液位検出構造体の本体部の概略斜視図である。
【００６９】
図６を参照して、複数の板部（２４ａ〜２４ｄ）の少なくとも１つの外縁（側端縁２７）には、第１光ファイバ５０−１を位置決めする複数の窪み（例えば、複数の溝）が設けられていてもよい。
【００７０】
図６に記載の例では、第１板部２４ａの外縁（側端縁２７ａ）が、複数の第１窪み２８ａを備えており、当該第１窪み２８ａ内に、第１光ファイバ５０−１の一部が配置されている。第１窪み２８ａは、第１板部２４ａの第１の主面から第２の主面まで延びている。なお、第１窪み２８ａの深さは、第１光ファイバ５０−１の直径よりも小さくてもよいし、大きくてもよい。
【００７１】
同様に、第２板部２４ｂの外縁（側端縁）が、複数の第２窪み（図６には図示されず）を備えており、当該第２窪み内に、第１光ファイバ５０−１の一部が配置されてもよい。同様に、第３板部２４ｃの外縁（側端縁２７ｃ）および第４板部２４ｄの外縁（側端縁２７ｄ）の各々が、複数の窪み（第３窪み２８ｃ、第４窪み２８ｄ）を備えており、当該窪み内に、第１光ファイバ５０−１の一部が配置されてもよい。
【００７２】
図７および図８を参照して、本体部２０の複数の板部２４に複数の窪み２８を形成する方法の一例を説明する。図７は、本体部２０の複数の板部２４に複数の窪み２８を形成する際の一工程を示す概略斜視図である。また、図８は、本体部２０の複数の板部２４に複数の窪み２８を形成する際の別の一工程を示す概略斜視図である。
【００７３】
第１ステップＳ１において、丸棒材２（例えば、丸棒形状の金属材料）が用意される。図７に示されるように、第２ステップＳ２において、丸棒材２の外周面に螺旋溝２ａが形成される。螺旋溝２ａの形成は、例えば、旋盤等の周知の工作機械を用いて行われてもよい。第３ステップＳ３において、複数の板部２４が、削り出し加工により形成される。図８は、削り出し加工によって、第１板部２４ａと、第４板部２４ｄとが形成された状態を示す。図８に示される状態から、更に削り出し加工を継続することにより、第２板部２４ｂおよび第３板部２４ｃが形成される。なお、削り出し加工は、周知の工作機械を用いて行われてもよい。
【００７４】
図８から把握されるように、第１板部２４ａのうち、螺旋溝２ａに対応する部分が複数の第１窪み２８ａとなる。また、第２板部２４ｂのうち、螺旋溝２ａに対応する部分が複数の第２窪みとなる。同様に、第３板部２４ｃのうち、螺旋溝２ａに対応する部分が複数の第３窪み２８ｃとなり、第４板部２４ｄのうち、螺旋溝２ａに対応する部分が複数の第４窪み２８ｄとなる。また、図８に記載の例では、第１板部２４ａの側端縁２７ａは、曲面であり、より具体的には、仮想的な円柱の外周面の一部に対応する側面である（第１板部２４ａが、丸棒の削り出しによって形成されているため）。同様に、第２板部２４ｂの側端縁は、曲面であり、より具体的には、仮想的な円柱の外周面の一部に対応する側面である。第３板部２４ｃの側端縁２７ｃ、第４板部２４ｄの側端縁２７ｄについても同様である。
【００７５】
再び、図６を参照して、複数の窪み（２８ａ〜２８ｄ）は、仮想的な螺旋に沿って配置されている。すなわち、図７に示される工程を実行することにより、複数の窪み（２８ａ〜２８ｄ）を、仮想的な螺旋に沿って配置することが可能となる。
【００７６】
また、図６に記載の例では、第１板部２４ａの側端縁に設けられた第１窪み２８ａの第１方向に沿った位置は、第１板部以外の板部の側端縁に設けられた全ての窪みの第１方向に沿った位置と異なっている。このため、第１方向に沿う方向における位置において、複数の液位検出ポイントが重複して設けられることがない。
【００７７】
第１の実施形態または上述の第１〜４変形例において、図６に示される複数の窪み２８が採用される場合、第１光ファイバ５０−１の位置決めを容易に行うことが可能となる。また、第１光ファイバ５０−１を本体部２０に設置した後、当該第１光ファイバが位置ずれすることが抑制される。また、複数の窪み２８が、仮想的な螺旋に沿って配置される場合、第１方向に沿って、複数の液位検出ポイントを等間隔に配置することが可能となる。本体部の板部の外側縁に複数の窪み２８を設ける構成は、後述の第２の実施形態にも適用可能な構成である。
【００７８】
なお、図６において、本体部２０において、第１光ファイバ５０−１の第１の液位検出ポイントＰ１に対応する部分には、窪みが設けられていない。代替的に、本体部２０において、第１の液位検出ポイントＰ１に対応する部分にも、第１光ファイバ５０−１を位置決めするための窪みが設けられてもよい。例えば、第１板部２４ａの第１方向側の端縁２９ａに、第１光ファイバ５０−１を位置決めするための窪みが設けられてもよい。代替的に、あるいは、付加的に、第２板部２４ｂの第１方向側の端縁に窪みが設けられてもよい。同様に、第３板部２４ｃの第１方向側の端縁２９ｃ、および、第４板部２４ｄの第１方向側の端縁のそれぞれにも、第１光ファイバ５０−１を位置決めするための窪みが設けられてもよい。なお、板部の第１方向側の端縁に設けられる窪みは、板部の第１主面（面積の大きな面）から板部の第２主面（面積の大きな面）まで延びる窪みであることが好ましい。
【００７９】
さらに、図６に記載の例では、本体部２０の両端に、被把持部（３１、３２）が設けられている。第１被把持部３１は、本体部の端縁（２９ａ〜２９ｄ）から、第１方向側に突出した部分であり、第２被把持部３２は、本体部の基端から、第１方向とは反対方向側に突出した部分である。
【００８０】
第１被把持部３１は、本体部２０を、本体部の長手方向中心軸まわりに回転させるための回転機械１００の第１把持部１０１によって把持され、第２被把持部３２は、当該回転機械１００の第２把持部１０２によって把持される。例えば、第１把持部１０１と第２把持部１０２とを本体部２０の長手方向中心軸まわりに回転させることにより、第１光ファイバ５０−１が、本体部２０のまわりに自動的に巻き付けられる。この時、第１光ファイバ５０−１の繰り出し具１５０を、第１方向と平行な方向に移動させれば、第１光ファイバ５０−１が、本体部２０の回りに、螺旋状に巻かれることとなる。代替的に、繰り出し具１５０の位置が固定されている場合には、第１把持部１０１と第２把持部１０２とを本体部２０の長手方向中心軸まわりに回転させつつ、両把持部（１０１、１０２）を第１方向に平行な方向に移動させれば、第１光ファイバ５０−１が、本体部２０の回りに、螺旋状に巻かれることとなる。
【００８１】
なお、被把持部（３１、３２）は、第１光ファイバ５０−１の本体部２０への巻き付け後に、除去されてもよいし、除去されずに本体部にそのまま残されてもよい。
【００８２】
（第１方向に延びる第１光ファイバのバタつきを抑制するバタつき抑制部材）
図５Ｂに記載の例では、第１方向に延びる第１光ファイバ５０−１のバタつきを防止する方法として、本体部２０の光ファイバ挿通孔２２に第１光ファイバ５０−１を挿通する方法を例示した。この場合、光ファイバ挿通孔２２を規定する壁面が、第１光ファイバのバタつきを抑制するバタつき抑制部材（ｆｌｕｔｔｅｒ  ｒｅｄｕｃｅｒ）を構成する。
【００８３】
続いて、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、第１光ファイバのバタつきを抑制するバタつき抑制部材の代替例について説明する。図９Ａは、液位検出構造体１０の概略側面図である。また、図９Ｂは、図９ＡにおけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【００８４】
図９Ａおよび図９Ｂに記載の例では、バタつき抑制部材は、第１光ファイバ５０−１の第１方向に垂直な方向への移動を抑制する線状材６０（例えば、バンド等）である。なお、図面の複雑化を避けるために、図９Ａには、線状材６０は、図示されていない。
【００８５】
図９Ａを参照して、各板部２４には、当該板部の第１主面から第２主面に向かって当該板部を貫通する貫通孔６２が設けられている。より具体的には、図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、第１板部２４ａには、複数の第１貫通孔６２ａが形成され、第２板部２４ｂには複数の第２貫通孔６２ｂが形成されている。そして、線状材６０が、第１方向に沿って延びる第１光ファイバ５０−１の周囲を囲むように、線状材６０が、第１貫通孔６２ａ、および、第２貫通孔６２ｂに挿通されている。なお、図９Ｂに示されるように、本体部２０が４個の板部（２４ａ〜２４ｄ）を備える場合には、線状材６０は、少なくとも４個の貫通孔（第１貫通孔６２ａ、第２貫通孔６２ｂ、第３貫通孔６２ｃ、第４貫通孔６２ｄ）に挿通される。同様に、本体部２０がｎ個の板部（ｎは、２以上の任意の自然数）を備える場合には、線状材６０は、少なくともｎ個の貫通孔に挿通される。
【００８６】
図９Ａおよび図９Ｂに記載の例では、第１光ファイバ５０−１のうち、液位検出ポイントが形成されていない領域、換言すれば、本体部２０に巻き付けられていない領域が、バタつき抑制部材によって囲まれている。その結果、第１光ファイバ５０−１のうち、液位検出ポイントが形成されていない領域のバタつきが抑制される。なお、第１光ファイバ５０−１のうち、液位検出ポイントが形成されている領域は、本体部２０に巻き付けられているため、バタつくおそれがない。図９Ａおよび図９Ｂに示されたバタつき抑制部材の構成は、上述の第１の実施形態に適用可能な構成であるし、また、後述の第２の実施形態にも適用可能な構成である。
【００８７】
（第２の実施形態）
図１０、図１１Ａ、図１１Ｂを参照して、第２の実施形態について説明する。図１０は、液位検出システム１の概略２面図である。図１０の右側には、液位検出システム１の概略側面図が示されており、図１０の左側には、液位検出システム１の概略底面図が示されている。また、図１１Ａおよび図１１Ｂは、第２の実施形態における液位検出構造体を用いた液位検出システムの出力結果の一例を示すグラフである。
【００８８】
第２の実施形態における液位検出システム１（液位検出構造体１０）は、本体部２０に、複数本の光ファイバが巻き付けられている点で、第１の実施形態における液位検出システムとは異なる。
【００８９】
上述のように、第１の実施形態では、第１光ファイバ５０−１に、ｍ個（ｍは、例えば、１以上３５以下の自然数）の液位検出ポイントを形成することが可能である。より精密な液位検出が求められる場合、あるいは、より広範な長さにわたっての液位検出が求められる場合を想定する。この場合、ｍ個より多くの液位検出ポイントを用意すればよい。通常、ｍ個より多くの液位検出ポイントが必要な場合、第１光ファイバ５０−１に、ｍ＋１個以上の液位検出ポイントを設ければよい。
【００９０】
これに対し、第２の実施形態では、本体部２０に、第１光ファイバ５０−１を巻き付けるのに加え、当該本体部２０に、第１光ファイバ５０−１とは異なる第２光ファイバ５０−２を巻き付けている。こうして、第２光ファイバ５０−２にも、複数の液位検出ポイントＱが形成される。第２の実施形態では、第２光ファイバ５０−２に複数の液位検出ポイントＱを形成することにより、第１光ファイバ５０−１に設ける液位検出ポイントの数を増加させることなく、液位検出システム１全体において、液位検出ポイントの数を増加させている。その結果、第１光ファイバ５０−１における液位検出の信頼性を損なうことなく、液位検出ポイントの数を増加させることが可能となる。
【００９１】
第２の実施形態では、本体部２０に、第１光ファイバ５０−１が巻き付けられている。第１光ファイバ５０−１の本体部２０への巻き付け、および、第１光ファイバ５０−１の液位検出ポイントＰについては、第１の実施形態あるいは第１の実施形態の変形例の場合と同様であるため、繰り返しとなる説明は省略する。
【００９２】
第２の実施形態では、本体部２０に、第２光ファイバ５０−２が巻き付けられている。本明細書において、第２光ファイバ５０−２を本体部２０に巻き付けることにより形成される液位検出ポイントＱのことを、まとめて、「第２の液位検出ポイント群」と呼ぶ。
【００９３】
複数の液位検出ポイントＱは、複数の板部２４によって、複数回折り曲げられることによって形成される。図１０に記載の例では、第２光ファイバ５０−２が、第１板部２４ａの外縁（第１方向側の端縁）で折り曲げられることにより、第１の液位検出ポイントＱ１（第２光ファイバの先端液位検出ポイント）が形成され、第２光ファイバ５０−２が、第１板部２４ａの外縁（側端縁）で折り曲げられることにより、別の液位検出ポイントＱ３が形成されている。
【００９４】
なお、図１０に記載の例では、「第２の液位検出ポイント群」に属する少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｑ１、Ｑ３等）が、第２光ファイバ５０−２のうちの第１板部２４ａで折り曲げられた部分である。同様に、「第２の液位検出ポイント群」に属する少なくとも１つの液位検出ポイント（Ｑ２等）が、第２光ファイバ５０−２のうちの第２板部２４ｂで折り曲げられた部分である。
【００９５】
なお、図１０に記載の例では、板部（２４ａ〜２４ｄ）の数は、４個であるが、第１の実施形態において説明されたように、板部の数は、４個以外であってもよい。また、図１０に記載の例では、本体部２０には、４つの異なる光ファイバ（５０−１〜５０−４）が巻き付けられている。代替的に、本体部に巻き付けられる光ファイバの数は、２個であってもよいし、３個であってもよいし、ｒ個であってもよい（ただし、ｒは、２以上の任意の自然数である）。
【００９６】
図１０を参照して、第２の実施形態における液位検出システム１（液位検出構造体１０）について、更に詳細に説明する。
【００９７】
（各光ファイバの先端液位検出ポイントの位置について）
図１０に記載の例では、第１光ファイバ５０−１の先端液位検出ポイント（第１の液位検出ポイントＰ１）の第１方向に沿った位置は、第２光ファイバ５０−２の先端液位検出ポイント（第１の液位検出ポイントＱ１）の第１方向に沿った位置と同一である。液面が、光ファイバの先端液位検出ポイントを横切って上昇するとき、液位検出システム１の出力が大きく変動する。このため、第２の実施形態では、第１光ファイバ５０−１の先端液位検出ポイント（第１の液位検出ポイントＰ１）の第１方向に沿った位置と、第２光ファイバ５０−２の先端液位検出ポイント（第１の液位検出ポイントＱ１）の第１方向に沿った位置とを互いに一致させている。こうして、液位が上昇していく途中の段階で、液位検出システム１の出力が大幅に変動する（不連続的に変動する）ことが抑制される。
【００９８】
図１１Ａは、第１光ファイバ５０−１の先端液位検出ポイント（Ｐ１）の第１方向に沿った位置と、第２光ファイバ５０−２の先端液位検出ポイント（Ｑ１）の第１方向に沿った位置とが互いに異なる場合において、液位検出構造体１０が徐々に液体に浸されていく時の液位検出システム１の出力結果の一例を示す。横軸は実験開始からの時間である。縦軸は、光センサを用いて、光受信器で受けた光を電圧変換した出力である。図１１Ａを参照すると、第１光ファイバ５０−１の先端液位検出ポイントの浸液後において、出力の変動が大きい部分Ｄが存在する。すなわち、第２光ファイバ５０−２の先端液位検出ポイントの浸液の前後において、出力値が不連続に変化している。
【００９９】
他方、図１１Ｂは、第１光ファイバ５０−１の先端液位検出ポイント（Ｐ１）の第１方向に沿った位置と、第２光ファイバ５０−２の先端液位検出ポイント（Ｑ１）の第１方向に沿った位置とが一致する場合において、液位検出構造体１０が徐々に液体に浸されていく時の液位検出システム１の出力結果の一例を示す。図１１Ａと同様に、横軸は実験開始からの時間である。縦軸は、光センサを用いて、光受信器で受けた光を電圧変換した出力である。図１１Ｂを参照すると、第１光ファイバ５０−１の先端液位検出ポイントの浸液後において、出力の変動は滑らかである。すなわち、図１１Ｂに記載の例では、液位が、略連続的に検出されていることが把握される。
【０１００】
なお、図１０に示されるように、本体部２０に巻き付けられる光ファイバの数が４個である時には、４個の光ファイバの先端液位検出ポイント（Ｐ１、Ｑ１、Ｒ１、Ｓ１）の全ての第１方向に沿った位置が、互いに一致していることが好ましい。同様に、本体部２０に巻き付けられる光ファイバの数がｒ個（ただし、ｒは、２以上の任意の自然数である）である時には、ｒ個の光ファイバの先端液位検出ポイントの全ての第１方向に沿った位置が、互いに一致していることが好ましい。
【０１０１】
（各光ファイバの先端液位検出ポイント以外の液位検出ポイントの位置について）
図１０を参照して、各光ファイバの先端液位検出ポイント以外の液位検出ポイントの位置について説明する。
【０１０２】
図１０に記載の例において、液位検出構造体１０の先端側から基端側に向かって、液位検出構造体１０を、第１領域ＡＲ１、第２領域ＡＲ２、第３領域ＡＲ３に区分する場合を想定する。この場合、第１領域ＡＲ１には、複数の光ファイバの先端液位検出ポイント（Ｐ１、Ｑ１、Ｒ１、Ｓ１等）が配置される。第２領域ＡＲ２には、第１光ファイバ５０−１の液位検出ポイントＰ（先端液位検出ポイント（Ｐ１）を除く）が配置される。第３領域ＡＲ３には、第２光ファイバ５０−２の液位検出ポイントＱ（先端液位検出ポイント（Ｑ１）を除く）が配置される。
【０１０３】
なお、第１光ファイバ５０−１の複数の液位検出ポイントＰ（先端液位検出ポイント（Ｐ１）を除く）は、第２領域ＡＲ２において、第１方向に沿って等間隔（例えば、間隔Ｌ１）で配置されていることが好ましい。同様に、第２光ファイバ５０−２の複数の液位検出ポイントＱ（先端液位検出ポイント（Ｑ１）を除く）は、第３領域ＡＲ３において、第１方向に沿って等間隔（例えば、間隔Ｌ２）で配置されていることが好ましい。
【０１０４】
また、第１光ファイバ５０−１の複数の液位検出ポイントＰ間の間隔Ｌ１と、第２光ファイバ５０−２の複数の液位検出ポイントＱ間の間隔Ｌ２とは、互いに一致していることが好ましい。更に、第１光ファイバ５０−１の最も基端側の液位検出ポイントと、第２光ファイバ５０−２の２番目に先端側の液位検出ポイントＱ２との間の第１方向に沿った間隔は、間隔Ｌ１および間隔Ｌ２の各々と一致していることが好ましい。
【０１０５】
第３光ファイバ５０−３の液位検出ポイントＲ（先端液位検出ポイント（Ｒ１）を除く）が配置される第４領域ＡＲ４、第４光ファイバ５０−４の液位検出ポイントＳ（先端液位検出ポイント（Ｓ１）を除く）が配置される第５領域ＡＲ５についても同様であるため、繰り返しとなる説明は省略する。なお、第２領域ＡＲ２と第３領域ＡＲ３との関係は、第３領域ＡＲ３と第４領域ＡＲ４との関係と同様であり、第３領域ＡＲ３と第４領域ＡＲ４との関係は、第４領域ＡＲ４と第５領域ＡＲ５との関係と同様である。
【０１０６】
例えば、第１光ファイバ５０−１乃至第４光ファイバ５０−４の各々が、３５個の液位検出ポイントを有する場合を想定する。この場合、先端液位検出ポイント（Ｐ１、Ｑ１、Ｒ１、Ｓ１）に加え、３４個×４＝１３６個の液位検出ポイントが、第１方向に沿って配置されることとなる。したがって、この場合、１３８段階（１＋１３６＋１）段階で、液位を検出することが可能となる。なお、隣接する２つの液位検出ポイント間の間隔が小さい場合には、液位検出システム１の出力は、階段状ではなく、略連続状となる（図１１Ｂを参照）。
【０１０７】
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を奏する。また、第２の実施形態では、１つの本体部２０に、複数本の光ファイバが巻き付けられている。このため、各光ファイバにおける検出精度を低下させることなく、液位検出ポイントの数を増加させることが可能となる。その結果、より精密な液位検出が可能となる。また、複数の光ファイバの複数の先端液位検出ポイントの第１方向に沿った位置を、互いに一致させる場合には、液位の変動に対して、出力を滑らかに変動させることが可能となる。
【０１０８】
（光カプラの構成）
図１２を参照して、第２の実施形態において、光ファイバ同士を光接続する場合の光カプラの構成の一例について説明する。図１２は、図１０における領域Ｇの拡大図である。
【０１０９】
図１２を参照して、第２の実施形態における液位検出構造体１０は、送り側光ファイバ６ａと受け側光ファイバ６ｂとを、更に備えていてもよい。送り側光ファイバ６ａの上流端は、光送信器３ａに接続され、送り側光ファイバ６ａの下流端は、第１光カプラ７０ａを介して、液位検出ポイントが配置された複数の光ファイバ（５０−１乃至５０−ｒ）の上流端に接続される。なお、ｒは、２以上の任意の自然数であり、図１２に記載の例では、ｒ＝４である。また、受け側光ファイバ６ｂの上流端は、第２光カプラ７０ｂを介して、液位検出ポイントが配置された複数の光ファイバ（５０−１乃至５０−ｒ）の下流端に接続され、受け側光ファイバ６ｂの下流端は、光受信器３ｂに接続される。
【０１１０】
（実施形態における液位検出システムの適用例）
図１３を参照して、第１の実施形態における液位検出システム、または、第２の実施形態における液位検出構造体の適用例について説明する。実施形態における液位検出構造体は、例えば、タンク内の液位を測定するために使用可能である。
【０１１１】
図１３を参照して、タンク２００は、任意の液体を貯蔵可能である。実施形態における液位検出システム１は、レーダーパルスまたはマイクロパルスの反射を用いた液位検出装置では液位測定することが困難な極低温液体（例えば、液体酸素、液体水素等）の液位を検出することが可能である。このため、タンク２００は、極低温液体貯蔵タンク、例えば、液体酸素タンク、液体水素タンク等であってもよい。図１３に示されるように、第１光ファイバ５０−１が巻き付けられた本体部２０は、タンク２００の内部に配置される。図１３に記載の例では、本体部２０が、支持部材２１０を介して、タンク容器部２００ａに固定されているが、代替的に、本体部２０が、支持部材を介して、タンク蓋部２００ｂに固定されてもよい。なお、コントローラ３は、タンク２００の外部に配置される。
【０１１２】
図１３に記載の例では、第１光ファイバ５０−１が直接、タンク２００（より具体的には、タンク容器部２００ａに固定されたタンク蓋部２００ｂ）を通過している。代替的に、タンク壁（より具体的には、タンク蓋部２００ｂ）に、光カプラを固定し、光カプラを介して、タンク外の光ファイバからタンク内の第１光ファイバ５０−１に光を送るようにしてもよい。
【０１１３】
（タンク外の光ファイバと、タンク内の光ファイバとを接続する場合の構成）
図１４および図１５を参照して、タンク外の光ファイバと、タンク内の光ファイバとを接続する場合の構成の一例について説明する。
【０１１４】
光ファイバ同士を接続する場合に、両方の光ファイバを包むように熱収縮チューブが配置される場合がある。熱収縮チューブを用いる場合には、熱収縮チューブを収縮させる際の熱により、光ファイバが損傷するおそれがある。また、熱収縮チューブが有機材料系（炭化水素材料系）の熱収縮チューブである場合、タンクの内容物の種類によっては、熱収縮チューブが発火するおそれがある。そこで、図１４および図１５に記載の例では、タンク外の光ファイバと、タンク内の光ファイバとを接続するために、タンクに支持された光カプラを用い、熱収縮チューブは用いられていない。
【０１１５】
まず、図１４を参照して、第１光カプラ７０ｃおよび第２光カプラ７０ｄについて説明する。図１４に記載の例において、第１光カプラ７０ｃの材質は、サファイアガラスであり、第２光カプラ７０ｄの材質は、サファイアガラスである。発明者が実施した実験により、光カプラの材質としてサファイアガラスを用いた場合には、液位検出システム１における液位の検出出力がほとんど低下しないことが確認された。
【０１１６】
次に、図１５を参照して、タンク壁に、光カプラを固定する場合の構成の一例について、説明する。図１５に記載の例では、液位検出構造体１０は、タンク２００に支持される第１光カプラ７０ｃと、送り側光ファイバ６ａとを更に備える。第１光カプラ７０ｃは、サファイアガラスを含む。また、送り側光ファイバ６ａは、第１光ファイバ５０−１および第２光ファイバ５０−２よりも太径の光ファイバである。
【０１１７】
図１５に示されるように、送り側光ファイバ６ａの先端（光送信器３ａから受け取った光を放射する側の端）は、サファイアガラスの一端側に配置される。そして、第１光ファイバ５０−１の基端（送り側光ファイバ６ａから光を受ける側の端）は、サファイアガラスの他端側に配置され、第２光ファイバ５０−２の基端は、サファイアガラスの他端側に配置される。
【０１１８】
図１５を参照して、第１光ファイバ５０−１および第２光ファイバ５０−２と、送り側光ファイバ６ａとの光接続構造について、更に、詳細に説明する。図１５に示されるように、液位検出構造体１０は、タンク２００によって支持される第１コネクタ３０１および第２コネクタ３０３を更に備える。第１コネクタ３０１の内部には、第１サファイアガラスである第１光カプラ７０ｃが配置され、第１コネクタ３０１は、第１光カプラ７０ｃを支持する。また、第２コネクタ３０３には、第２ファファイアガラスである第２光カプラ７０ｄが配置され、第２コネクタ３０３は、第２光カプラ７０ｄを支持する。第１コネクタ３０１および第２コネクタ３０３の各々は、タンク壁（例えば、タンク蓋部２００ｂ）に固定される。
【０１１９】
第１コネクタ３０１の第１方向側の端部には、第１光ファイバ５０−１を含む光ファイバ束５００が挿入され、第１コネクタ３０１の第２方向側の端部には、送り側光ファイバ６ａが挿入される。なお、第２方向は、第１方向とは異なる方向であって、例えば、第１方向の反対方向である。こうして、第１光カプラ７０ｃの第１方向側には光ファイバ束５００が配置され、第１光カプラ７０ｃの第２方向側には送り側光ファイバ６ａが配置される。なお、光ファイバ束５００の挿入端、および、送り側光ファイバ６ａの挿入端の各々は、第１光カプラ７０ｃに接触するように配置されてもよい。
【０１２０】
同様に、第２コネクタ３０３の第１方向側の端部には、第１光ファイバ５０−１を含む光ファイバ束５００が挿入され、第２コネクタ３０３の第２方向側の端部には、受け側光ファイバ６ｂが挿入される。こうして、第２光カプラ７０ｄの第１方向側には光ファイバ束５００が配置され、第２光カプラ７０ｄの第２方向側には受け側光ファイバ６ｂが配置される。なお、光ファイバ束５００の挿入端、および、受け側光ファイバ６ｂの挿入端の各々は、第２光カプラ７０ｄに接触するように配置されてもよい。
【０１２１】
上述の構成を採用することにより、実施形態における液位検出システム１では、タンク２００内の温度が、極低温（例えば、２０ケルビン）から常温(例えば、摂氏２５度)あるいは高温（例えば、摂氏１００度）までの間のいずれの温度である場合であっても、タンク内の液位を好適に検出可能である。
【０１２２】
なお、図１５に示されるように、第１コネクタ３０１の第１方向側の端部に挿入される光ファイバ束５００の挿入端部は、挿入を容易にするために、先細り形状（例えば、テーパ形状）を有していてもよい。光ファイバ束５００の挿入端部が先細り形状を有することにより、第１コネクタ３０１がタンク蓋部２００ｂに固定された後であっても、光ファイバ束５００を第１コネクタ３０１に接続する作業を容易に実行可能である。また、第１コネクタ３０１の第２方向側の端部に挿入される送り側光ファイバ６ａの挿入端部は、先細り形状（例えば、テーパ形状）を有していてもよい。また、光ファイバ束５００の挿入端部と送り側光ファイバ６ａの挿入端部とは、互いに同一直線状に配置されるのが望ましい。
【０１２３】
同様に、第２コネクタ３０３の第１方向側の端部に挿入される光ファイバ束５００の挿入端部は、先細り形状（例えば、テーパ形状）を有していてもよい。また、第２コネクタ３０３の第２方向側の端部に挿入される受け側光ファイバ６ｂの挿入端部は、先細り形状（例えば、テーパ形状）を有していてもよい。また、光ファイバ束５００の挿入端部と受け側光ファイバ６ｂの挿入端部とは、互いに同一直線状に配置されるのが望ましい。
【０１２４】
図１５に示されるように、第１コネクタ３０１は、第１コネクタ第１部材３０１ａと、第１コネクタ第２部材３０１ｂとを備えていてもよい。この場合、第１コネクタ第１部材３０１ａおよび第１コネクタ第２部材３０１ｂのうちのいずれか一方の内部に第１サファイアガラスが配置される。第１コネクタ第１部材３０１ａは、第１コネクタ第２部材３０１ｂに接続されてもよい。なお、第１コネクタ３０１（第１コネクタ第１部材３０１ａまたは第１コネクタ第２部材３０１ｂ）のタンク壁への固定は、第１コネクタ３０１（第１コネクタ第１部材３０１ａまたは第１コネクタ第２部材３０１ｂ）の外周面に設けられた雄ねじ３０２と、タンク壁に設けられた雌ねじ２０２との間の螺合によって行われてもよい。
【０１２５】
同様に、第２コネクタ３０３は、第２コネクタ第１部材３０３ａと、第２コネクタ第２部材３０３ｂとを備えていてもよい。この場合、第２コネクタ第１部材３０３ａおよび第２コネクタ第２部材３０３ｂのうちのいずれか一方の内部に第２サファイアガラスが配置される。
【０１２６】
なお、図１５に記載の例では、タンク内部に面するタンク内壁面２０３と第１サファイアガラス（第１光カプラ７０ｃ）との間の距離は、タンク外部に面するタンク外壁面２０４と第１サファイアガラス（第１光カプラ７０ｃ）との間の距離よりも遠い。
【０１２７】
（比較例）
図１６および図１７を参照して、比較例における液位検出構造体１０’について説明する。図１６は、比較例における液位検出構造体１０’の概略斜視図である。図１７は、比較例における液位検出構造体１０’を用いて液位を検出した時の出力結果を示すグラフである。
【０１２８】
比較例における液位検出構造体１０’では、第１光ファイバ５０’−１が、筒状の本体部２０’の円筒表面に巻き付けられている。また、比較例における液位検出構造体１０’は、本体部側部の一方側に、複数の貫通孔（Ｈ１’〜Ｈ９’）を備える。また、比較例における液位検出構造体１０’は、本体部側部の他方側にも、複数の貫通孔を備える。なお、本体部側部の他方側の貫通孔は、本体部２０’の裏側にあるため、図１６においては、図示されていない。
【０１２９】
図１６に示されるように、第１光ファイバ５０’−１は、本体部２０’の内部を通過し、本体部２０’の先端２０’ａで、折り曲げられている。当該折り曲げられている部分が、液位検出ポイントＰ１’（先端液位検出ポイント）を構成する。そして、第１光ファイバ５０’−１は、本体部側部の一方側に設けられた貫通孔（Ｈ１’〜Ｈ９’）を、外側から内側に向かって通過し、さらに、本体部側部の他方側に設けられた貫通孔を、内側から外側に向かって通過する。本体部側部の他方側に設けられた貫通孔と、本体部側部の一方側に設けられた貫通孔（Ｈ１’〜Ｈ９’）との間に位置する第１光ファイバ５０’−１の部分は、本体部２０’の外周面に沿って湾曲状に配置される。当該湾曲状に配置される部分の各々が、液位検出ポイント（Ｐ２’〜Ｐ９’）を構成している。なお、比較例における液位検出構造体１０’では、折り曲げられた部分が形成されないため、各液位検出ポイント（Ｐ２’〜Ｐ９’）における光の漏れ量が小さい。このため、比較例では、光の漏れを促進するために、液位検出ポイント（Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ４’、Ｐ６’、Ｐ８’）に対応する第１光ファイバ５０’−１の部分の表面が削られている（図示されず）。
【０１３０】
図１７は、図１６に示される比較例における液位検出構造体１０’を用いて液位を検出した時の出力結果を示すグラフである。より具体的には、図１７は、液位検出構造体１０’を先端側から徐々に液中に浸していき、その後、液位検出構造体１０’を液中から徐々に引き上げていったときの出力結果を示すグラフである。図１７に示されるように、比較例における液位検出構造体１０’を用いた場合、液位の検出を正確に行うことができなかった。
【０１３１】
液位の検出が正確にできなかった第１の理由としては、本体部２０’の外周面を伝わって下降する複数の液滴が、第１光ファイバ５０’−１に付着しやすいことが考えられる。これに対し、実施形態における液位検出構造体１０では、第１光ファイバ５０−１において、各液位検出ポイントの両側部分が、本体部２０の外周面に接触していない。このため、第１光ファイバ５０−１への液滴の付着が抑制される。
【０１３２】
液位の検出が正確にできなかった第２の理由としては、比較例における液位検出構造体１０’では、折り曲げられた部分が形成されないことが考えられる。苦肉の策として、比較例では、液位検出ポイント（Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ４’、Ｐ６’、Ｐ８’）に対応する第１光ファイバ５０’−１の部分の表面が削られている。しかし、第１光ファイバ５０’−１の表面を削る際には、削り度合いがバラつきやすい。その結果、比較例における液位検出構造体１０’を用いた場合には、折り曲げられた部分が形成されないことと、削り度合いのバラつきとに起因して、液位の検出が正確に行えなかったことが考えられる。これに対し、実施形態における液位検出構造体１０では、液位検出ポイントは、板部の外縁で曲げられた部分である。このため、液位検出構造体１０では、第１光ファイバ５０−１に折り曲げられた部分が確実に形成される。さらに、板部の板厚が、板部の長手方向（第１方向）に沿って一様である場合には、複数の液位検出ポイントにおける第１光ファイバ５０−１の折り曲げ状態も一様となる。よって、各液位検出ポイントにおける液位検出の信頼性が高い。また、実施形態における液位検出構造体１０では、第１光ファイバ５０−１に折り曲げられた部分が形成されるため、液位検出ポイントに対応する第１光ファイバ５０−１の部分を削ったり、当該部分に溝を形成したりする必要がない。あるいは、実施形態における液位検出構造体１０では、液位検出ポイントに対応する第１光ファイバ５０−１の部分を削る場合であっても、削る量を最小限に留めることが可能である。
【０１３３】
（実施形態における液位検出システムの応答性）
実施形態の液位検出システムの応答性について試験を行った。より具体的には、第１光ファイバ５０−１が巻き付けられた本体部２０を、エアシリンダを用いて、液面に対して上下動させた時、液位検出システムの出力を観察した。第１光ファイバ５０−１が巻き付けられた本体部２０が、０．４Ｈｚで上下動した場合においても、期待通りの出力結果（応答性に何ら問題がないとの結果）が得られた。図１８は、実験結果を示すグラフである。
【０１３４】
本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態又は変形例で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態又は変形例にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１３５】
１          ：液位検出システム
２          ：丸棒材
２ａ        ：螺旋溝
３          ：コントローラ
３ａ        ：光送信器
３ｂ        ：光受信器
５          ：光ファイバ
５ａ        ：往路部
５ｂ        ：復路部
６ａ        ：送り側光ファイバ
６ｂ        ：受け側光ファイバ
７          ：分析器
９          ：ディスプレイ
１０、１０’：液位検出構造体
２０、２０’：本体部
２０ａ、２０'ａ：先端
２０ｂ      ：基端
２１        ：中心部
２２        ：光ファイバ挿通孔
２４        ：板部
２４ａ      ：第１板部
２４ｂ      ：第２板部
２４ｃ      ：第３板部
２４ｄ      ：第４板部
２５ａ      ：貫通孔
２５ｂ      ：貫通孔
２６        ：側端縁
２７        ：側端縁
２７ａ、２７ｃ、２７ｄ：側端縁
２７ａ−１  ：角部
２８        ：窪み
２８ａ      ：第１窪み
２８ｃ      ：第３窪み
２８ｄ      ：第４窪み
２９ａ、２９ｃ：端縁
３１        ：第１被把持部
３２        ：第２被把持部
５０−１、５０’−１：第１光ファイバ
５０−２    ：第２光ファイバ
５０−３    ：第３光ファイバ
５０−４    ：第４光ファイバ
５０ａ−１  ：往路部
５０ｂ−１  ：復路部
６０        ：線状材
６２        ：貫通孔
６２ａ      ：第１貫通孔
６２ｂ      ：第２貫通孔
６２ｃ      ：第３貫通孔
６２ｄ      ：第４貫通孔
７０ａ、７０ｃ：第１光カプラ
７０ｂ、７０ｄ：第２光カプラ
１００      ：回転機械
１０１      ：第１把持部
１０２      ：第２把持部
１５０      ：繰り出し具
２００      ：タンク
２００ａ    ：タンク容器部
２００ｂ    ：タンク蓋部
２０２      ：雌ねじ
２０３      ：タンク内壁面
２０４      ：タンク外壁面
２１０      ：支持部材
３０１      ：第１コネクタ
３０１ａ    ：第１コネクタ第１部材
３０１ｂ    ：第１コネクタ第２部材
３０２      ：雄ねじ
３０３      ：第２コネクタ
３０３ａ    ：第２コネクタ第１部材
３０３ｂ    ：第２コネクタ第２部材
５００      ：光ファイバ束
Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ：液位検出ポイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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