(57)【要約】【課題】長尺の発光体を用いてテーパ管を照明し、安価にかつ高精度にフロートの位置検出信号を得る。【解決手段】透光性を有するテーパ管１２内には流量により上下動するフロート１３が設けられている。テーパ管１２の長手方向に沿って照明手段１６が配置され、照明手段は照明ロッドの両端にＬＥＤが取り付けられている。照明ロッドは散乱材が混在された合成樹脂材から成り、ＬＥＤからの光が伝達されると散乱材により散乱され、照明光として外部に出射するようにされている。  このような照明手段１６をテーパ管１２に沿って配置することにより、テーパ管１２は均質に照明され、フロート１３の位置を正確にかつ容易に検知することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略垂直に支持した透光性材料から成るテーパ管内に流体を流し、前記テーパ管内を流れる前記流体の流量に依存して上下方向に変位するフロートを配置し、該フロートの位置を検知することにより流量を求める面積式流量計において、前記テーパ管に沿って長尺の発光体を配置し、該発光体により照射された前記フロートを光学的に検知して、前記フロートの位置を求めることを特徴とする面積式流量計。
【請求項２】
前記発光体は透明合成樹脂中に散乱材を混入した棒状体とし、該棒状体の端部から光を入射して発光させることを特徴とする請求項１に記載の面積式流量計。
【請求項３】
前記棒状体の両端部から光を入射することを特徴とする請求項２に記載の面積式流量計。
【請求項４】
前記発光体は可撓性を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の面積式流量計。
【請求項５】
前記発光体は細条平面状の有機ＥＬ板としたことを特徴とする請求項１に記載の面積式流量計。
【請求項６】
前記発光体は棒状体から成る発光体の背後に細条平面状の有機ＥＬ板を配置したことを特徴とする請求項１に記載の面積式流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーパ管に沿って配置した長尺の発光体により照明をされたフロートの動きを光電式に検出する面積式流量計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の面積式流量計１の断面図を示し、略鉛直方向に支持された透光性材料から成るテーパ管２内に下方の流入口３から上方の流出口４に向けて被測定流体を流し、このテーパ管２内に流量に依存して上下方向に変位するフロート５を設け、その上下動位置を肉眼で読み取ることによって流量を求めている。この面積式流量計１は構造が簡素で使い易く電源が不要であり、応答性が良く微小な流量の測定に適し、更には低コストである等の長所があり、広く実用に供せられている。
【０００３】
流量の情報を遠隔的に得るためには、フロートの動きを何らかの手段で検知する必要があり、その方法として幾つか知られており、例えば特許文献１には画像センサユニットを用いてフロートを検知することが開示されている。
【０００４】
しかし、自然光の下でフロートの位置を検出するには限界があり、補助的な照明によりフロートを照明する必要がある。例えば特許文献２、３では、テーパ管に沿って多数個のＬＥＤを配列して、フロートに対し均質な照明光を与え、光電式にフロートの位置を検知している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２２１６６号
【特許文献２】特開２００１−１５３６９７号
【特許文献３】特開２００６−１５３６３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、複数個のＬＥＤをテーパ管に沿って配列することは、ＬＥＤ、電気回路のコストが高くなり、またテーパ管に均質の照明光を得るためには個々のＬＥＤの発光量を調整する必要があり、製品が高価となる。また、高分解能を得るためにはＬＥＤの数をあまり少なくすることもできない。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、テーパ管に沿った長尺の発光体を用いて、安価にかつ高精度にフロートの位置検出信号を得る面積式流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る面積式流量計の技術的特徴は、略垂直に支持した透光性材料から成るテーパ管内に流体を流し、前記テーパ管内を流れる前記流体の流量に依存して上下方向に変位するフロートを配置し、該フロートの位置を検知することにより流量を求める面積式流量計において、前記テーパ管に沿って長尺の発光体を配置し、該発光体により照射された前記フロートを光学的に検知して、前記フロートの位置を求めることにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長尺の発光体を用いてフロートを均質な光で照明するので、小型で精度良く安価な面積式流量計が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図１〜図６に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本実施例１における面積式流量計１１の断面図を示し、透光性を有し略垂直されたテーパ管１２の内部には流量により上下動するフロート１３が挿入されており、被測定流体は下部の流入口１４から流入し、上部の流出口１５に向かうようになっている。テーパ管１２の片側の上下方向に沿って長尺の照明手段１６が配置され、他側に例えば光学レンズ１７と二次元イメージセンサ１８により構成された光電的なフロート検出手段が配置されている。
【００１２】
フロート検出手段においては、光学レンズ１７に関してテーパ管１２の中心つまりフロート１３の通過位置とイメージセンサ１８が光学的に共役に配置されている。イメージセンサ１８には、ＣＣＤ式、ＣＭＯＳ式、ＰＯＣ式等が使用できるが、目的に合ったものを選択して使用すればよい。或いは、他の方式の検出手段を採用することもできる。
【００１３】
図示しない演算手段は、予め入力されているフロート１３の位置と流量との特性関係から、イメージセンサ１８で得られたフロート１３の位置を基に、被測定流体の流量を求めて電気信号として出力する。
【００１４】
照明手段１６はテーパ管１２の長手方向に沿って配置された例えば直径１０ｍｍ程度の棒状体を主体とし、図２に示すように合成樹脂製の照明ロッド２１の両面端に、ＬＥＤ２２ａ、２２ｂがロッドホルダ２３ａ、２３ｂを介して取り付けられ、図示しない電気回路と接続され発光するようにされている。
【００１５】
照明ロッド２１は散乱材が混在された例えば合成樹脂材で製造され、ＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光が照明ロッド２１の両端部から内部に入射されると、散乱材により散乱され、外部に照明光が出射するようにされている。
【００１６】
この照明ロッド２１の原材料としては、例えば特許文献４に例示されているような、ポリスチレン、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、（メタ）アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、アリルグリコールカーボネート樹脂、スピラン樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリアリルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ジアリルフタレート、フッ素樹脂、ポリエステルカードネート、ノルボルネン系樹脂、脂環式アクリル樹脂、シリコン樹脂、アクリルゴム、シリコンゴム等の透明材料が挙げられる。
【００１７】
また、混入する散乱材としては、シリコン樹脂粒子やポリスチレン樹脂粒子等の有機ポリマ粒子、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2等の金属酸化物粒子、ＢａＳＯ4等の硫酸塩粒子、ＣａＣＯ3等の炭酸塩粒子等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。なお、この照明ロッド２１には種々の径のものが市販されており、必要に応じて所定の長さに切断して用いることができる。
【００１８】
このような照明手段１６をテーパ管１２に沿って配置することにより、テーパ管１２は均質に照明され、イメージセンサ１８によりフロート１３の位置を正確にかつ容易に検知することができる。
【００１９】
なお、この場合にＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの出射光を変調光とすれば、他の自然光や照明光と区別することができ、更に確実にフロート１３の位置の検出が可能となる。
【００２０】
また、照明ロッド２１の照明方向と反対側に、反射層を貼付又は塗布することにより、照明方向に照明光を集中させることができる。
【００２１】
また、ＬＥＤ２２は照明ロッド２１の両端ではなく、片端のみに配置することができる。この場合には、ＬＥＤ２２を配置しない側の照明ロッド２１からの照明光は減衰するので、図３に示すように照明ロッド２１のＬＥＤ２２を配置しない側を、傾けてテーパ管１２に近接すると光量を補うことができる。
【００２２】
更には、ＬＥＤ２２ａ、２２ｂを両側に配置した場合においても、中央部の照射光が両端側に比較して減衰しているときには、可撓性を有する照明ロッド２１を屈曲して、中央部をテーパ管１２に近付けることにより光量を補ってもよい。
【００２３】
なお、この棒状の照明手段１６には、直管の蛍光灯を使用することもできる。
【００２４】
【特許文献４】特開２００１−２９７６０２号公報
【実施例２】
【００２５】
図４は実施例２の構成図、図５は横断面図を示し、細条平面状の有機ＥＬ板３１をテーパ管１２に沿って配置することにより、テーパ管１２を照明するようにされている。
【００２６】
有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：organic electroluminescence）は、有機体中に混入された電子と正孔の再結合によって生じた励起子（キキシトン）によって発光する現象を有している。電極の一方に金属を用い、他方に透明物質を使い、金属電極をバックミラーとしながら発光層に高分子又は低分子を用いて、透明電極とガラス板や合成樹脂板などを透過して照明光を得る。
【００２７】
この有機ＥＬ板３１の透明電極側をテーパ管１２に向けて、テーパ管１２を均質に照明することが可能となる。
【実施例３】
【００２８】
図６は実施例３の構成図を示し、テーパ管１２に沿って実施例１に示した照明ロッド２１が配置され、その背後に実施例２に示した有機ＥＬ板３１が配置されている。これにより、照明ロッド２１による照明光を有機ＥＬ板３１により補足することができる。
【００２９】
なお、この場合は有機ＥＬ板３１の幅は照明ロッド２１の径よりも大きくして、照明ロッド２１の側方からテーパ管１２を照明するようにすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の断面図である。
【図２】照明手段の構成図である。
【図３】照明ロッドをテーパ管に傾けて近付けた状態の構成図である。
【図４】実施例２の構成図である。
【図５】横断面図である。
【図６】実施例３の構成図である。
【図７】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１２  テーパ管
１３  フロート
１６  照明手段
１７  光学レンズ
１８  二次元イメージセンサ
２１  照明ロッド
２２  ＬＥＤ
２３  ロッドホルダ
３１  有機ＥＬ板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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