(57)【要約】【課題】ケーブル方式センサがサイロに貯蔵された原料のレベル及び温度を検出することができる。【解決手段】ケーブル方式センサは電子ボックス、ケーブル、ストッパ、及び信号処理モジュールからなる。電子ボックスは基部と信号処理モジュールを収納するための空間部とからなり、孔部が電子ボックスの底部を貫通して形成されている。基部は底部に取り付けられ、テーパー状孔部が基部を貫通して形成されている。ケーブルの第１の端部がテーパー状孔部と孔部に延びており、ケーブルバッドを形成するように広がっている。ストッパはテーパー状ブロックであり、ケーブルバッドをストッパと基部との間に強制的に挟み込むようにテーパー状孔部に圧入されている。ケーブルバッドは固体原料からの損傷を防ぐために電子ボックスとケーブルとの間の接続を強化している。【選択図】図３
2015102543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部、底部、頂部に形成された空間部、空間部と連通するために底部を貫通して形成された孔部、底部に取り付けられた基部、及び基部を貫通して形成されたテーパー状孔部とからなる電子ボックスと、
基部のテーパー状孔部と電子ボックスの孔部に延びる第１の端部を有し、感知経路、感知経路を被覆する絶縁層、絶縁層に埋め込まれた複数の鋼線からなり、鋼線の終端部は絶縁層から延び、ケーブルバッドを形成するように広がり、さらに感知経路に沿うように取り付けられた複数の温度感知ユニットとからなるケーブルと、
テーパー状ブロックであり、ケーブルバッドをストッパと基部との間に強制的に挟み込むようにするために基部のテーパー状孔部に圧入されているストッパと、
電子ボックスの空間部に取り付けられ、電子的に温度感知ユニットと鋼線とに接続された信号処理モジュールと、
からなることを特徴とするケーブル方式センサ。
【請求項２】
電子ボックスはさらに中空管であり、電子ボックスの孔部を貫通して延びる絶縁スリーブからなり、絶縁スリーブは基部を受けるために底部に取り付けられた上端部と、電子ボックスの孔部を貫通して延び、ケーブルの第１の端部の周りに取り付けられた下端部とを有していることを特徴とする請求項１記載のケーブル方式センサ。
【請求項３】
ケーブルはさらに絶縁層を被覆し、絶縁スリーブによって被覆された保護電極からなることを特徴とする請求項２記載のケーブル方式センサ。
【請求項４】
ケーブルはさらに絶縁層の周りに取り付けられた同心接地管と、
同心接地管の側面を貫通して形成された流出孔とからなることを特徴とする請求項１記載のケーブル方式センサ。
【請求項５】
ケーブルはさらに絶縁層の周りに取り付けられた接地保護枠からなることを特徴とする請求項１記載のケーブル方式センサ。
【請求項６】
電子ボックスはさらに電子ボックスの側面に取り付けられた防水性コネクタからなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項７】
ケーブルはさらに感知経路に沿うように取り付けられ、電子的に信号処理モジュールと接続された複数の湿度処理ユニットからなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項８】
ケーブルの第２の端部は絶縁層と接続されたコアロッドと、
コアロッドを包囲し、絶縁層と接続された端部スリーブと、
からなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項９】
ケーブルはさらに端部スリーブで回転される接続ユニットと、
接続ユニットに取り付けられた絶縁体と、
絶縁体に取り付けられた接合ユニットと、
からなることを特徴とする請求項８記載のケーブル方式センサ。
【請求項１０】
さらに電子ボックスの底部と接続され、回転基部の両側から延びる２本の回転軸を有する回転基部と、
基台の据え付け頂部に形成された２つの円弧状凹部を有する基台と、
からなり、
回転軸は円弧状凹部に受け入れられ、
ケーブルは回転基部と基台を貫通して延びていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項１１】
さらに基台と、
基台の据え付け頂部に形成された円弧状凹部と、
回転基部の両側から延びる２つの円弧状リブを有する回転基部と、
回転基部を貫通して延び、円弧状凹部に取り付けられた２つの取付ユニット、
からなり、
スライドレールが各円弧状リブを貫通して形成され、
ケーブルは回転基部、円弧状凹部、及び基台を貫通して延びていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項１２】
さらに回転台と、
基板と、
回転台と基板との間に位置する回転ボールと、
からなり、
ケーブルは回転台、基板、及び回転ボールを貫通して延びていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーブル方式センサに係り、特に原料のレベル及び温度を検出するためのケーブル方式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
サイロに貯蔵されたバルク原料の管理のために、原料のレベルを検出するためのセンサは非常に重要である。原料のレベルはサイロの原料の高さを意味し、原料のレベルはサイロに貯蔵された原料の総量を得るために変換することができる。センサは石油化学産業、食品産業、飼料産業、鉄鋼産業、セメント産業等に適用することができる。サイロに貯蔵された原料は固体、液体、あるいは液体−固体混合物の場合がある。例えば、原料は石油、石炭、砂鉄、セメント、小麦粉、牛脂等の場合がある。それぞれの原料がサイロに貯蔵される場合、温度、湿度及び原料の総量が原料の品質に影響を及ぼす。いくつかの特定の産業においては、サイロに貯蔵された原料の温度が適切に制御されない場合、乾燥した塵状の原料が粉塵爆発を引き起こす場合がある。
【０００３】
原料が液体の場合、従来のセンサが原料の温度、湿度、若しくは原料のレベルを検出できる。従来のセンサは電圧パルスによって生成された磁場を原料に送り、原料のレベルを計算するために磁場のフィードバックを検出する。さらに、従来のセンサの他のタイプは原料のレベルを計算するために原料の液体の張力とそのインピーダンスとの間の変化を検出することができる。
【０００４】
しかし、前述の従来のセンサは、従来のセンサの検出用ケーブルが固体原料の衝撃によって容易に損傷されるので固体原料を検出することができない。従って、従来のセンサはさらに改善される必要がある。前述の欠点は米国特許（ＵＳ６５４３２８３）を参照して紹介される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ  ６５４３２８３  Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は原料のレベル及び温度を検出するためのケーブル方式センサを提供することである。ケーブル方式センサは液体原料及び固体原料の原料レベルを検出することができ、液体原料及び固体原料の温度を検出することができる。ケーブル方式センサはケーブル及び電子ボックスを有し、ケーブルは固体原料による衝撃を防ぐために電子ボックスに堅固に接続されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するために、ケーブル方式センサは電子ボックス、ケーブル、ストッパ、及び信号処理モジュールからなる。
【０００８】
電子ボックスは頂部、底部、信号処理モジュールを収納するために頂部に形成された空間部、孔部、及び基部を含む。孔部は底部を貫通して形成されており、空間部と連通している。基部は底部に取り付けられている。テーパー状孔部が基部を貫通して形成されている。
【０００９】
ケーブルは感知経路、絶縁層、複数の鋼線、及び複数の温度感知ユニットからなる。ケーブルの第１の端部は基部のテーパー状孔部及び電子ボックスの孔部に延びている。感知経路は絶縁層により被覆されている。鋼線は感知経路の周りに取り付けられ、絶縁層に埋め込まれている。鋼線の端末は絶縁層から延び、ケーブルバッド（cable bud）を形成するように広がっている。ケーブルバッドは基部のテーパー状孔部に取り付けられている。温度感知ユニットは感知経路に沿うように取り付けられている。
【００１０】
ストッパはテーパー状ブロックであり、ケーブルバッドをストッパと基部との間に強制的に挟み込むようにするために基部のテーパー状孔部に圧入されている。
【００１１】
信号処理モジュールは電子ボックスの空間部に取り付けられており、電子的に温度感知ユニットと接続されている。ケーブルバッドは信号処理モジュールの電極である。
【００１２】
ケーブルバッドはストッパと基部の間に挟み込まれている。従って、ケーブルをケーブルバッドにより電子ボックスの底部に堅固に配置することができる。ケーブルが固体原料によって衝撃を受けた場合、それでもケーブルは電子ボックスの底部に堅固に位置することができ、固体原料によって損傷を受けることがない。
【００１３】
発明の他の目的、効果及び新規な特徴は添付の図面と併せることにより以下の詳細な説明からより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のセンサの実施例の側面図である。
【図２】図１のセンサの分解図である。
【図３】図１のセンサの断面側面図である。
【図４】図１のセンサの部分分解図である。
【図５】図１のセンサの部分断面側面図である。
【図６】図１のセンサのケーブルの断面平面図である。
【図７】図１のセンサのブロック図である。
【図８Ａ】本発明のケーブルの第１の実施例の断面側面図である。
【図８Ｂ】ケーブルの第１の実施例の断面平面図である。
【図９Ａ】本発明のケーブルの第２の実施例の断面側面図である。
【図９Ｂ】ケーブルの第２の実施例の断面平面図である。
【図１０Ａ】本発明のケーブルの第３の実施例の断面側面図である。
【図１０Ｂ】ケーブルの第３の実施例の断面平面図である。
【図１１Ａ】本発明のケーブルの第４の実施例の断面側面図である。
【図１１Ｂ】ケーブルの第４の実施例の断面平面図である。
【図１２Ａ】本発明のケーブルの第５の実施例の断面側面図である。
【図１２Ｂ】ケーブルの第５の実施例の断面平面図である。
【図１３】サイロの屋根に据え付けられている図１のセンサを示す概略図である。
【図１４】本発明の据え付け基部の第１の実施例の斜視図である。
【図１５】本発明の据え付け基部の第２の実施例の斜視図である。
【図１６】本発明の据え付け基部の第３の実施例の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１、２及び３を参照すると、本発明のケーブル方式センサの第１の実施例は電子ボックス１０、ケーブル２０、ストッパ３０、及び信号処理モジュール４０からなる。
【００１６】
電子ボックス１０は頂部１１、底部１２、頂部１１に形成された空間部１１１、孔部１２１及び基部１２２を含む。孔部１２１は底部１２を貫通して形成され、空間部１１１と連通している。基部１２２は底部１２に取り付けられている。テーパー状孔部１２３は基部１２２を貫通して形成されている。
【００１７】
ケーブル２０は感知経路２１、感知経路２１を被覆するための絶縁層２２、複数の鋼線２３及び温度感知ユニット２４を含む。ケーブル２０の第１の端部は基部１２２のテーパー状孔部１２３と電子ボックス１０の孔部１２１に延びている。鋼線２３は感知経路２１の周りに取り付けられ、絶縁層２２に埋め込まれている。鋼線２３の端末は絶縁層２２から延び、ケーブルバッド２３１を形成するように広がっている。ケーブルバッド２３１は基部１２２のテーパー状孔部１２３に取り付けられている。温度感知ユニット２４（図示されていない）は感知経路１２１に沿うように取り付けられ、伝送線（図示されていない）が温度感知ユニット２４と信号処理モジュール４０との間を電子的に接続するために感知経路２１に設けられている。鋼線２３は優れた引張強度を提供することができ、信号処理モジュール４０の電極として作動することができる。例えば、鋼線２３はサイロに貯蔵された原料のレベルを検出するために信号処理モジュール４０の陽極または陰極であることが可能である。実施例においては、絶縁層２２は二フッ化ポリビリニデン（ＰＶＤＦ）、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンープロピレンージエンーモノマー（ＥＤＰＭ）、若しくはポリエーテルーエーテルーケトン（ＰＥＥＫ）からなることもある。
【００１８】
ストッパ３０はテーパー状ブロックであり、ケーブルバッド２３１をストッパ３０と基部１２２との間に強制的に挟み込むようにするために基部１２２のテーパー状孔部１２３に圧入されている。
【００１９】
図３から図６までを参照すると、電子ボックス１０の頂部１１はさらに開口部１１２からなり、蓋部１１３が開口部１１２を覆うために設けられている。電子ボックス１０はさらに電子ボックス１０の側面に取り付けられ、空間部１１１と連通している防水性コネクタ１３からなる。電源線あるいは伝送線は信号処理モジュール４０に電子的に接続されるように防水性コネクタ１３を貫通して延びてもよい。さらに、他の電子装置がレベル信号により原料のレベルを得ることができるように、電源線あるいは伝送線はまた他の電子装置に電子的電力または伝送レベル信号を受け取るために外部電源に電子的に接続されている。電子ボックス１０の底部１２はさらに絶縁スリーブ１２４からなる。絶縁スリーブ１２４は中空管であり、電子ボックス１０の孔部１２１を貫通して延びている。絶縁スリーブ１２４の上端部は底部１２に取り付けられ、基部１２２を受けている。絶縁スリーブ１２４の下端部は孔部１２１を貫通して延びており、ケーブル２０の第１の端部の周りに取り付けられている。実施例において、絶縁スリーブ１２４は二フッ化ポリビリニデン（ＰＶＤＦ）、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンープロピレンージエンーモノマー（ＥＤＰＭ）、若しくはポリエーテルーエーテルーケトン（ＰＥＥＫ）からなることもある。
【００２０】
図７を参照すると、信号処理モジュール４０は電子ボックス１０の空間部１１１に取り付けられ、温度感知ユニット２４とケーブル２０によるレベル信号及び温度信号出力を受信するための鋼線２３と電子的に接続されている。信号処理モジュール４０は計算ユニット４１及び表示ユニット４２からなる。計算ユニット４１はレベル信号と温度信号を受信し、サイロに貯蔵された原料のレベルと温度分布を計算するために温度感知ユニット２４と表示ユニット４２と電子的に接続されている。表示ユニット４２は原料のレベルを表示する。
【００２１】
ケーブル２０はさらに複数の湿度感知ユニット２５からなる。湿度感知ユニット２５は感知経路２１に沿うように取り付けられており、湿度信号を伝送するために計算ユニット４１と電子的に接続されている。計算ユニット４１はサイロに貯蔵された原料の湿度分布を計算することができる。
【００２２】
図１、２及び３を参照すると、ケーブル２０の第２の端部はコアロッド２６０、端部スリーブ２６１、接続ユニット２７０、絶縁体２７１、及び接合ユニット２７２からなる。
【００２３】
コアロッド２６０の一端は感知経路２１に延び、絶縁層２２と接続されている。端部スリーブ２６１はコアロッド２６０を包囲しており、感知経路２１やコアロッド２６０に水が浸透することを防ぐために絶縁層２２と接続されている。接続ユニット２７０はケーブル２０の位置を調整するために端部スリーブ２６１で回転される。絶縁体２７１はケーブル２０を電子的に接地されることから防ぐために接続ユニット２７０と接合ユニット２７２との間に取り付けられている。ケーブル方式センサがサイロに貯蔵された原料のレベルを検出するために使用される場合、接合ユニット２７２はケーブル２０が垂直に引き延ばされるようにサイロの床に取り付けられている。
【００２４】
図８Ａ、８Ｂから図１２Ａ、１２Ｂまでを参照すると、ケーブル２０は５つの実施例を有する。ケーブル２０の第１の実施例は図８Ａ及び８Ｂに示される。ケーブル２０は感知経路２１、絶縁層２２、鋼線２３、取付部２０１、及び接続部２０２からなる。感知経路２１は絶縁層２２によって被覆されており、鋼線２３は感知経路２１の周りに取り付けられ、絶縁層２２に埋め込まれている。取付部２０１はフランジでもよく、電子ボックス１０と接続されており、ケーブル方式センサが原料のレベルを検出するために使用される際にサイロの屋根に取り付けられる。接続部２０２は電子ボックス１０と接続されており、ケーブル２０を覆っている。
【００２５】
ケーブル２０の第２の実施例は図９Ａ及び９Ｂに示される。第１の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに絶縁スリーブ１２４からなる。絶縁スリーブ１２４はケーブル２０と電子ボックス１０との間の接続を強化するためと電子ボックス１０とサイロに貯蔵された原料との間の接続を遮断するために絶縁層２２の周りに取り付けられている。
【００２６】
ケーブル２０の第３の実施例は図１０Ａ及び１０Ｂに示される。第２の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに保護電極２０３からなる。保護電極２０３は絶縁層２２と絶縁スリーブ１２４との間に取り付けられている。保護電極２０３の電圧は取付部２０１と感知経路２１との間のあらゆる残留物に起因する影響を打ち消すために鋼線２３の電圧と同じである。
【００２７】
ケーブル２０の第４の実施例は図１１Ａ及び１１Ｂに示される。第１の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに同心接地管２０４からなる。同心接地管２０４は絶縁層２２の周りに取り付けられており、流出孔２０５が同心接地管２０４の側面を貫通して形成されている。第４の実施例は液体原料を検出するために使用される。従って、流出孔２０５は同心接地管２０４の内部と外部の間の圧力を平衡に保つことができる。同心接地管２０４は基準電圧を与えるために設置される。
【００２８】
ケーブル２０の第５の実施例は図１２Ａ及び１２Ｂに示される。第１の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに接地保護枠２０６からなる。接地保護枠２０６は接地のため及び基準電圧を与えるために絶縁層２２の周りに取り付けられている。第５の実施例は砂岩、紛体、あるいはセメントなどの固体原料を検出するために使用される。従って、接地保護枠２０６はまたケーブル２０を損傷から防ぐことができる。第５の実施例において、接地保護枠２０６はステンレス鋼によって作製されてもよく、また接地保護枠２０６はメッシュ網、リスかご状構造、あるいは管であってもよい。
【００２９】
図１３を参照すると、ケーブル方式センサがサイロの傾斜した屋根に設置される場合、電子ボックス１０の底部１２は原料の正確な総量を計算するためにサイロに貯蔵された原料のレベルを正確に検出するため水平軸に対して垂直になるように調整される。従って、ケーブル方式センサはさらに据え付け基部５０からなる。
【００３０】
据え付け基部５０の第１の実施例は図１４に示されており、基台５１と回転基部５２とからなる。基台５１は傾斜した屋根に取り付けられるようになっており、回転基部５２は電子ボックス１０の底部１２と接続されている。２本の回転軸５２１が回転基部５２の両側から延びている。２つの円弧状凹部５１１が回転軸５２１を受けるために基台５１の据え付け頂部に形成されている。ケーブル２０は回転基部５２と基台５１を貫通して延びている。回転軸５２１は円弧状凹部５１１で回転される。従って、基台５１が傾斜した屋根に取り付けられる場合、ケーブル２０を水平軸に対して垂直となるように調整するために電子ボックス１０を据え付け基部５０上で回転できる。
【００３１】
据え付け基部５０の第２の実施例は図１５に示され、基台５１は傾斜した屋根に取り付けられる。円弧状凹部５１１は基台５１の据え付け頂部に形成されている。２つの円弧状リブ５２２が回転基部５２の両側から別々に延びており、２つのスライドレール５２３が２つの円弧状リブ５２２を貫通して別々に形成されている。２つの取付ユニット５２４がスライドレール５２３を貫通して別々に延びており、円弧状凹部５１１に取り付けられている。ケーブル２０は回転基部５２、円弧状凹部５１１、及び基台５１を貫通して延びている。回転基部５２は円弧状凹部５１１において回転でき、回転基部５２の回転角を過剰な回転を避けるためにスライドレール５２３によって制限することができる。
【００３２】
据え付け基部５０の第３の実施例は図１６に示される。据え付け基部５０は回転台５３、回転ボール５４及び基板５５からなる。回転ボール５４は回転台５３と基板５５との間に位置し、ケーブル２０は回転台５３、回転ボール５４及び基板５５を貫通して延びている。電子ボックス１０の底部１２はさらに回転ボール５４に取り付けられており、ケーブル２０を水平軸に垂直となるように調整するために回転ボール５４をいかなる方向にも回転できる。
【００３３】
要するに、ケーブル２０はケーブルバッド２３１をストッパ３０と基部１２２との間に強制的に挟み込むことによって電子ボックス１０に接続されている。ケーブルバッド２３１の構造は固体原料の衝撃に起因する損傷を避けるためにケーブル２０と電子ボックス１０との間の接続を強化することができる。従って、ケーブル２０を電子ボックス１０の底部１２に堅固に取り付けることができる。
【００３４】
ケーブル２０はサイロに貯蔵された原料の温度と湿度を検出するための温度感知ユニット２４と湿度感知ユニット２５とを含む。この場合、ユーザはサイロの温度や湿度を調整するために検出された温度及び湿度を参照することができる。
【００３５】
ケーブル方式センサが設置される際、電子ボックス１０の位置を調整し、ケーブル２０が水平軸に対して垂直であることを確実にするために据え付け基部５０を使用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・電子ボックス
１１・・・頂部
１２・・・底部
１３・・・防水性コネクタ
２０・・・ケーブル
２１・・・感知経路
２２・・・絶縁層
２３・・・鋼線
２４・・・温度感知ユニット
２５・・・湿度感知ユニット
３０・・・ストッパ
４０・・・信号処理モジュール
４１・・・計算ユニット
４２・・・表示ユニット
５０・・・据え付け基部
５１・・・基台
５２・・・回転基部
５３・・・回転台
５４・・・回転ボール
５５・・・基板
１１１・・・空間部
１１２・・・開口部
１１３・・・蓋部
１２１・・・孔部
１２２・・・基部
１２３・・・テーパー状孔部
１２４・・・絶縁スリーブ
２０１・・・取付部
２０２・・・接続部
２０３・・・保護電極
２０４・・・同心接地管
２０５・・・流出孔
２０６・・・接地保護枠
２３１・・・ケーブルバッド
２６０・・・コアロッド
２６１・・・端部スリーブ
２７０・・・接続ユニット
２７１・・・絶縁体
２７２・・・接合ユニット
５１１・・・円弧状凹部
５２１・・・回転軸
５２２・・・円弧状リブ
５２３・・・スライドレール
５２４・・・取付ユニット
【図１】
2015102543.tif 000003
【図２】
2015102543.tif 000004
【図３】
2015102543.tif 000005
【図４】
2015102543.tif 000006
【図５】
2015102543.tif 000007
【図６】
2015102543.tif 000008
【図７】
2015102543.tif 000009
【図８Ａ】
2015102543.tif 000010
【図８Ｂ】
2015102543.tif 000011
【図９Ａ】
2015102543.tif 000012
【図９Ｂ】
2015102543.tif 000013
【図１０Ａ】
2015102543.tif 000014
【図１０Ｂ】
2015102543.tif 000015
【図１１Ａ】
2015102543.tif 000016
【図１１Ｂ】
2015102543.tif 000017
【図１２Ａ】
2015102543.tif 000018
【図１２Ｂ】
2015102543.tif 000019
【図１３】
2015102543.tif 000020
【図１４】
2015102543.tif 000021
【図１５】
2015102543.tif 000022
【図１６】
2015102543.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月20日(2015.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部、底部、前記頂部に形成された空間部、前記空間部と連通するために前記底部を貫通して形成された孔部、前記底部に取り付けられた基部及び前記基部を貫通して形成されたテーパー状孔部からなる電子ボックスと、
前記基部の前記テーパー状孔部と前記電子ボックスの前記孔部に延びる第１の端部を有し、感知経路、前記感知経路を被覆する絶縁層、前記絶縁層に埋め込まれた複数の鋼線からなり、前記鋼線の端末は前記絶縁層から延び、ケーブルバッドを形成するように広がり、さらに前記感知経路に沿うように取り付けられた複数の温度感知ユニットからなるケーブルと、
テーパー状ブロックであり、前記基部の前記テーパー状孔部に圧入されるストッパであって、前記ケーブルバッドを前記ストッパ及び前記基部の間に強制的に挟み込むためのものと、
前記電子ボックスの前記空間部に取り付けられ、電子的に前記温度感知ユニット及び前記鋼線に接続された信号処理モジュールとからなることを特徴とするケーブル方式センサ。
【請求項２】
さらに、前記電子ボックスは、中空管であり、前記電子ボックスの前記孔部を貫通して延びる絶縁スリーブからなり、前記絶縁スリーブは、前記底部に取り付けられ前記基部を受けるための上端部と、前記電子ボックスの前記孔部を貫通して延び、前記ケーブルの前記第１の端部の周りに取り付けられた下端部とを有していることを特徴とする請求項１記載のケーブル方式センサ。
【請求項３】
さらに、前記ケーブルは、前記絶縁層を被覆し、前記絶縁スリーブによって被覆された保護電極からなることを特徴とする請求項２記載のケーブル方式センサ。
【請求項４】
さらに、ケーブルは、前記絶縁層の周りに取り付けられた同心接地管と、
前記同心接地管の側面を貫通して形成された流出孔とからなることを特徴とする請求項１記載のケーブル方式センサ。
【請求項５】
さらに、前記ケーブルは、前記絶縁層の周りに取り付けられた接地保護枠からなることを特徴とする請求項１記載のケーブル方式センサ。
【請求項６】
さらに、前記電子ボックスは、前記電子ボックスの側面に取り付けられた防水性コネクタからなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項７】
さらに、前記ケーブルは、前記感知経路に沿うように取り付けられ、電子的に前記信号処理モジュールと接続された複数の湿度処理ユニットからなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項８】
前記ケーブルの第２の端部は、前記絶縁層と接続されたコアロッドと、
前記コアロッドを包囲し、前記絶縁層と接続された端部スリーブとからなることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項９】
さらに、前記ケーブルは、前記端部スリーブで回転される接続ユニットと、
前記接続ユニットに取り付けられた絶縁体と、
前記絶縁体に取り付けられた接合ユニットとからなることを特徴とする請求項８記載のケーブル方式センサ。
【請求項１０】
さらに、前記電子ボックスの前記底部と接続された回転基部であって、前記回転基部の両側から延びる２本の回転軸を有するものと、
基台であって、前記基台の据え付け頂部に形成された２つの円弧状凹部を有するものとからなり、
前記回転軸は、円弧状凹部に受け入れられ、
前記ケーブルは、前記回転基部及び前記基台を貫通して延びていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項１１】
さらに、基台と、
前記基台の据え付け頂部に形成された円弧状凹部と、
回転基部であって、前記回転基部の両側から延びる２つの円弧状リブを有するものと、
前記回転基部を貫通して延び、前記円弧状凹部に取り付けられた２つの取付ユニットとからなり、
スライドレールが前記円弧状リブの各々を貫通して形成され、
前記ケーブルは前記回転基部、前記円弧状凹部及び前記基台を貫通して延びていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【請求項１２】
さらに、回転台と、
基板と、
前記回転台及び前記基板の間に位置する回転ボールとからなり、
前記ケーブルは、前記回転台、前記基板及び前記回転ボールを貫通して延びていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかの請求項に記載のケーブル方式センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーブル方式センサに係り、特に原料のレベル及び温度を検出するためのケーブル方式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
サイロに貯蔵されたバルク原料の管理のために、原料のレベルを検出するためのセンサは非常に重要である。原料のレベルはサイロの原料の高さを意味し、原料のレベルはサイロに貯蔵された原料の総量を得るために変換することができる。センサは石油化学産業、食品産業、飼料産業、鉄鋼産業、セメント産業等に適用することができる。サイロに貯蔵された原料は固体、液体、あるいは液体−固体混合物の場合がある。例えば、原料は石油、石炭、砂鉄、セメント、小麦粉、牛脂等の場合がある。それぞれの原料がサイロに貯蔵される場合、温度、湿度及び原料の総量が原料の品質に影響を及ぼす。いくつかの特定の産業においては、サイロに貯蔵された原料の温度が適切に制御されない場合、乾燥した塵状の原料が粉塵爆発を引き起こす場合がある。
【０００３】
原料が液体の場合、従来のセンサが原料の温度、湿度、若しくは原料のレベルを検出できる。従来のセンサは電圧パルスによって生成された磁場を原料に送り、原料のレベルを計算するために磁場のフィードバックを検出する。さらに、従来のセンサの他のタイプは原料のレベルを計算するために原料の液体の張力とそのインピーダンスとの間の変化を検出することができる。
【０００４】
しかし、前述の従来のセンサは、従来のセンサの検出用ケーブルが固体原料の衝撃によって容易に損傷されるので固体原料を検出することができない。従って、従来のセンサはさらに改善される必要がある。前述の欠点は米国特許（特許文献１）を参照して紹介される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ  ６５４３２８３  Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は原料のレベル及び温度を検出するためのケーブル方式センサを提供することである。ケーブル方式センサは液体原料及び固体原料の原料レベルを検出することができ、液体原料及び固体原料の温度を検出することができる。ケーブル方式センサはケーブル及び電子ボックスを有し、ケーブルは固体原料による衝撃を防ぐために電子ボックスに堅固に接続されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するために、ケーブル方式センサは電子ボックス、ケーブル、ストッパ、及び信号処理モジュールからなる。
【０００８】
電子ボックスは頂部、底部、信号処理モジュールを収納するために頂部に形成された空間部、孔部、及び基部を含む。孔部は底部を貫通して形成されており、空間部と連通している。基部は底部に取り付けられている。テーパー状孔部が基部を貫通して形成されている。
【０００９】
ケーブルは感知経路、絶縁層、複数の鋼線、及び複数の温度感知ユニットからなる。ケーブルの第１の端部は基部のテーパー状孔部及び電子ボックスの孔部に延びている。感知経路は絶縁層により被覆されている。鋼線は感知経路の周りに取り付けられ、絶縁層に埋め込まれている。鋼線の端末は絶縁層から延び、ケーブルバッド（ｃａｂｌｅ  ｂｕｄ）を形成するように広がっている。ケーブルバッドは基部のテーパー状孔部に取り付けられている。
温度感知ユニットは感知経路に沿うように取り付けられている。
【００１０】
ストッパはテーパー状ブロックであり、ケーブルバッドをストッパと基部との間に強制的に挟み込むようにするために基部のテーパー状孔部に圧入されている。
【００１１】
信号処理モジュールは電子ボックスの空間部に取り付けられており、電子的に温度感知ユニットと接続されている。ケーブルバッドは信号処理モジュールの電極である。
【００１２】
ケーブルバッドはストッパと基部の間に挟み込まれている。従って、ケーブルをケーブルバッドにより電子ボックスの底部に堅固に配置することができる。ケーブルが固体原料によって衝撃を受けた場合、それでもケーブルは電子ボックスの底部に堅固に位置することができ、固体原料によって損傷を受けることがない。
【００１３】
発明の他の目的、効果及び新規な特徴は添付の図面と併せることにより以下の詳細な説明からより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のセンサの実施例の側面図である。
【図２】図１のセンサの分解図である。
【図３】図１のセンサの断面側面図である。
【図４】図１のセンサの部分分解図である。
【図５】図１のセンサの部分断面側面図である。
【図６】図１のセンサのケーブルの断面平面図である。
【図７】図１のセンサのブロック図である。
【図８Ａ】本発明のケーブルの第１の実施例の断面側面図である。
【図８Ｂ】ケーブルの第１の実施例の断面平面図である。
【図９Ａ】本発明のケーブルの第２の実施例の断面側面図である。
【図９Ｂ】ケーブルの第２の実施例の断面平面図である。
【図１０Ａ】本発明のケーブルの第３の実施例の断面側面図である。
【図１０Ｂ】ケーブルの第３の実施例の断面平面図である。
【図１１Ａ】本発明のケーブルの第４の実施例の断面側面図である。
【図１１Ｂ】ケーブルの第４の実施例の断面平面図である。
【図１２Ａ】本発明のケーブルの第５の実施例の断面側面図である。
【図１２Ｂ】ケーブルの第５の実施例の断面平面図である。
【図１３】サイロの屋根に据え付けられている図１のセンサを示す概略図である。
【図１４】本発明の据え付け基部の第１の実施例の斜視図である。
【図１５】本発明の据え付け基部の第２の実施例の斜視図である。
【図１６】本発明の据え付け基部の第３の実施例の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１、２及び３を参照すると、本発明のケーブル方式センサの第１の実施例は電子ボックス１０、ケーブル２０、ストッパ３０、及び信号処理モジュール４０からなる。
【００１６】
電子ボックス１０は頂部１１、底部１２、頂部１１に形成された空間部１１１、孔部１２１及び基部１２２を含む。孔部１２１は底部１２を貫通して形成され、空間部１１１と連通している。基部１２２は底部１２に取り付けられている。テーパー状孔部１２３は基部１２２を貫通して形成されている。
【００１７】
ケーブル２０は感知経路２１、感知経路２１を被覆するための絶縁層２２、複数の鋼線２３及び温度感知ユニット２４を含む。ケーブル２０の第１の端部は基部１２２のテーパー状孔部１２３と電子ボックス１０の孔部１２１に延びている。鋼線２３は感知経路２１の周りに取り付けられ、絶縁層２２に埋め込まれている。鋼線２３の端末は絶縁層２２から延び、ケーブルバッド２３１を形成するように広がっている。ケーブルバッド２３１は基部１２２のテーパー状孔部１２３に取り付けられている。温度感知ユニット２４（図示されていない）は感知経路１２１に沿うように取り付けられ、伝送線（図示されていない）が温度感知ユニット２４と信号処理モジュール４０との間を電子的に接続するために感知経路２１に設けられている。鋼線２３は優れた引張強度を提供することができ、信号処理モジュール４０の電極として作動することができる。例えば、鋼線２３はサイロに貯蔵された原料のレベルを検出するために信号処理モジュール４０の陽極または陰極であることが可能である。実施例においては、絶縁層２２は二フッ化ポリビリニデン（ＰＶＤＦ）、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）若しくはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなることもある。
【００１８】
ストッパ３０はテーパー状ブロックであり、ケーブルバッド２３１をストッパ３０と基部１２２との間に強制的に挟み込むようにするために基部１２２のテーパー状孔部１２３に圧入されている。
【００１９】
図３から図６までを参照すると、電子ボックス１０の頂部１１はさらに開口部１１２からなり、蓋部１１３が開口部１１２を覆うために設けられている。電子ボックス１０はさらに電子ボックス１０の側面に取り付けられ、空間部１１１と連通している防水性コネクタ１３からなる。電源線あるいは伝送線は信号処理モジュール４０に電子的に接続されるように防水性コネクタ１３を貫通して延びてもよい。さらに、他の電子装置がレベル信号により原料のレベルを得ることができるように、電源線あるいは伝送線はまた他の電子装置に電子的電力または伝送レベル信号を受け取るために外部電源に電子的に接続されている。電子ボックス１０の底部１２はさらに絶縁スリーブ１２４からなる。絶縁スリーブ１２４は中空管であり、電子ボックス１０の孔部１２１を貫通して延びている。絶縁スリーブ１２４の上端部は底部１２に取り付けられ、基部１２２を受けている。絶縁スリーブ１２４の下端部は孔部１２１を貫通して延びており、ケーブル２０の第１の端部の周りに取り付けられている。実施例において、絶縁スリーブ１２４は二フッ化ポリビリニデン（ＰＶＤＦ）、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）若しくはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなることもある。
【００２０】
図７を参照すると、信号処理モジュール４０は電子ボックス１０の空間部１１１に取り付けられ、温度感知ユニット２４とケーブル２０によるレベル信号及び温度信号出力を受信するための鋼線２３と電子的に接続されている。信号処理モジュール４０は計算ユニット４１及び表示ユニット４２からなる。計算ユニット４１はレベル信号と温度信号を受信し、サイロに貯蔵された原料のレベルと温度分布を計算するために温度感知ユニット２４と表示ユニット４２と電子的に接続されている。表示ユニット４２は原料のレベルを表示する。
【００２１】
ケーブル２０はさらに複数の湿度感知ユニット２５からなる。湿度感知ユニット２５は感知経路２１に沿うように取り付けられており、湿度信号を伝送するために計算ユニット４１と電子的に接続されている。計算ユニット４１はサイロに貯蔵された原料の湿度分布を計算することができる。
【００２２】
図１、２及び３を参照すると、ケーブル２０の第２の端部はコアロッド２６０、端部スリーブ２６１、接続ユニット２７０、絶縁体２７１、及び接合ユニット２７２からなる。
【００２３】
コアロッド２６０の一端は感知経路２１に延び、絶縁層２２と接続されている。端部スリーブ２６１はコアロッド２６０を包囲しており、感知経路２１やコアロッド２６０に水が浸透することを防ぐために絶縁層２２と接続されている。接続ユニット２７０はケーブル２０の位置を調整するために端部スリーブ２６１で回転される。絶縁体２７１はケーブル２０を電子的に接地されることから防ぐために接続ユニット２７０と接合ユニット２７２との間に取り付けられている。ケーブル方式センサがサイロに貯蔵された原料のレベルを検出するために使用される場合、接合ユニット２７２はケーブル２０が垂直に引き延ばされるようにサイロの床に取り付けられている。
【００２４】
図８Ａ、８Ｂから図１２Ａ、１２Ｂまでを参照すると、ケーブル２０は５つの実施例を有する。ケーブル２０の第１の実施例は図８Ａ及び８Ｂに示される。ケーブル２０は感知経路２１、絶縁層２２、鋼線２３、取付部２０１、及び接続部２０２からなる。感知経路２１は絶縁層２２によって被覆されており、鋼線２３は感知経路２１の周りに取り付けられ、絶縁層２２に埋め込まれている。取付部２０１はフランジでもよく、電子ボックス１０と接続されており、ケーブル方式センサが原料のレベルを検出するために使用される際にサイロの屋根に取り付けられる。接続部２０２は電子ボックス１０と接続されており、ケーブル２０を覆っている。
【００２５】
ケーブル２０の第２の実施例は図９Ａ及び９Ｂに示される。第１の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに絶縁スリーブ１２４からなる。絶縁スリーブ１２４はケーブル２０と電子ボックス１０との間の接続を強化するためと電子ボックス１０とサイロに貯蔵された原料との間の接続を遮断するために絶縁層２２の周りに取り付けられている。
【００２６】
ケーブル２０の第３の実施例は図１０Ａ及び１０Ｂに示される。第２の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに保護電極２０３からなる。保護電極２０３は絶縁層２２と絶縁スリーブ１２４との間に取り付けられている。保護電極２０３の電圧は取付部２０１と感知経路２１との間のあらゆる残留物に起因する影響を打ち消すために鋼線２３の電圧と同じである。
【００２７】
ケーブル２０の第４の実施例は図１１Ａ及び１１Ｂに示される。第１の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに同心接地管２０４からなる。同心接地管２０４は絶縁層２２の周りに取り付けられており、流出孔２０５が同心接地管２０４の側面を貫通して形成されている。第４の実施例は液体原料を検出するために使用される。従って、流出孔２０５は同心接地管２０４の内部と外部の間の圧力を平衡に保つことができる。同心接地管２０４は基準電圧を与えるために設置される。
【００２８】
ケーブル２０の第５の実施例は図１２Ａ及び１２Ｂに示される。第１の実施例と比較すると、ケーブル２０はさらに接地保護枠２０６からなる。接地保護枠２０６は接地のため及び基準電圧を与えるために絶縁層２２の周りに取り付けられている。第５の実施例は砂岩、紛体、あるいはセメントなどの固体原料を検出するために使用される。従って、接地保護枠２０６はまたケーブル２０を損傷から防ぐことができる。第５の実施例において、接地保護枠２０６はステンレス鋼によって作製されてもよく、また接地保護枠２０６はメッシュ網、リスかご状構造、あるいは管であってもよい。
【００２９】
図１３を参照すると、ケーブル方式センサがサイロの傾斜した屋根に設置される場合、電子ボックス１０の底部１２は原料の正確な総量を計算するためにサイロに貯蔵された原料のレベルを正確に検出するため水平軸に対して垂直になるように調整される。従って、ケーブル方式センサはさらに据え付け基部５０からなる。
【００３０】
据え付け基部５０の第１の実施例は図１４に示されており、基台５１と回転基部５２とからなる。基台５１は傾斜した屋根に取り付けられるようになっており、回転基部５２は電子ボックス１０の底部１２と接続されている。２本の回転軸５２１が回転基部５２の両側から延びている。２つの円弧状凹部５１１が回転軸５２１を受けるために基台５１の据え付け頂部に形成されている。ケーブル２０は回転基部５２と基台５１を貫通して延びている。回転軸５２１は円弧状凹部５１１で回転される。従って、基台５１が傾斜した屋根に取り付けられる場合、ケーブル２０を水平軸に対して垂直となるように調整するために電子ボックス１０を据え付け基部５０上で回転できる。
【００３１】
据え付け基部５０の第２の実施例は図１５に示され、基台５１は傾斜した屋根に取り付けられる。円弧状凹部５１１は基台５１の据え付け頂部に形成されている。２つの円弧状リブ５２２が回転基部５２の両側から別々に延びており、２つのスライドレール５２３が２つの円弧状リブ５２２を貫通して別々に形成されている。２つの取付ユニット５２４がスライドレール５２３を貫通して別々に延びており、円弧状凹部５１１に取り付けられている。ケーブル２０は回転基部５２、円弧状凹部５１１、及び基台５１を貫通して延びている。回転基部５２は円弧状凹部５１１において回転でき、回転基部５２の回転角を過剰な回転を避けるためにスライドレール５２３によって制限することができる。
【００３２】
据え付け基部５０の第３の実施例は図１６に示される。据え付け基部５０は回転台５３、回転ボール５４及び基板５５からなる。回転ボール５４は回転台５３と基板５５との間に位置し、ケーブル２０は回転台５３、回転ボール５４及び基板５５を貫通して延びている。電子ボックス１０の底部１２はさらに回転ボール５４に取り付けられており、ケーブル２０を水平軸に垂直となるように調整するために回転ボール５４をいかなる方向にも回転できる。
【００３３】
要するに、ケーブル２０はケーブルバッド２３１をストッパ３０と基部１２２との間に強制的に挟み込むことによって電子ボックス１０に接続されている。ケーブルバッド２３１の構造は固体原料の衝撃に起因する損傷を避けるためにケーブル２０と電子ボックス１０との間の接続を強化することができる。従って、ケーブル２０を電子ボックス１０の底部１２に堅固に取り付けることができる。
【００３４】
ケーブル２０はサイロに貯蔵された原料の温度と湿度を検出するための温度感知ユニット２４と湿度感知ユニット２５とを含む。この場合、ユーザはサイロの温度や湿度を調整するために検出された温度及び湿度を参照することができる。
【００３５】
ケーブル方式センサが設置される際、電子ボックス１０の位置を調整し、ケーブル２０が水平軸に対して垂直であることを確実にするために据え付け基部５０を使用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・電子ボックス
１１・・・頂部
１２・・・底部
１３・・・防水性コネクタ
２０・・・ケーブル
２１・・・感知経路
２２・・・絶縁層
２３・・・鋼線
２４・・・温度感知ユニット
２５・・・湿度感知ユニット
３０・・・ストッパ
４０・・・信号処理モジュール
４１・・・計算ユニット
４２・・・表示ユニット
５０・・・据え付け基部
５１・・・基台
５２・・・回転基部
５３・・・回転台
５４・・・回転ボール
５５・・・基板
１１１・・・空間部
１１２・・・開口部
１１３・・・蓋部
１２１・・・孔部
１２２・・・基部
１２３・・・テーパー状孔部
１２４・・・絶縁スリーブ
２０１・・・取付部
２０２・・・接続部
２０３・・・保護電極
２０４・・・同心接地管
２０５・・・流出孔
２０６・・・接地保護枠
２３１・・・ケーブルバッド
２６０・・・コアロッド
２６１・・・端部スリーブ
２７０・・・接続ユニット
２７１・・・絶縁体
２７２・・・接合ユニット
５１１・・・円弧状凹部
５２１・・・回転軸
５２２・・・円弧状リブ
５２３・・・スライドレール
５２４・・・取付ユニット