(57)【要約】      （修正有）【課題】検出すべき水位の変更を簡便に行い、複数の水位の検出も良好に行える水位センサを提供する。【解決手段】筐体１０に液面が露出する開口１２を設けるとともに、電極端子３０，４０の一部が開口に露出するように筐体に対して電極端子を設け、液面の変動方向に設けた支持柱ＰＡ，ＰＢに対して筐体を移動可能とした。検出すべき水位の変更を簡便に行うことができる。複数の水位センサ１００を設けることで、複数の水位の検出も良好に行うことができる。更に、筐体に設けた開口内で液面を検出するので、液面が波立っているような状況下でも良好に水位を検出することができる。また、液体の電導度を計測するセンサとしても利用できる。【選択図】図１
0003205469.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電極端子間の抵抗値の変化から、液面の位置を検出する水位センサであって、
前記電極端子を保持する筐体に、前記液面が露出する開口を設けるとともに、
前記電極端子の一部が前記開口に露出するように、前記筐体に対して前記電極端子を設けたことを特徴とする水位センサ。
【請求項２】
前記電極端子と、引出用の被覆線との接続部分を、熱収縮性樹脂によって密封したことを特徴とする請求項１記載の水位センサ。
【請求項３】
前記筐体に、前記電極端子を挿入する挿入穴を設けるとともに、耐薬品性の樹脂を前記挿入穴と前記電極端子との間に充填したことを特徴とする請求項１又は２記載の水位センサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の水位センサを使用して液面の位置を検出する水位計であって、
前記液面の変動方向に支持柱を設けるとともに、この支持柱に対して前記筐体を移動可能に設けたことを特徴とする水位計。
【請求項５】
前記支持柱に、検出すべき複数の液面の位置にそれぞれ前記水位センサを設けたことを特徴とする請求項４記載の水位計。
【請求項６】
電極端子間の抵抗値の変化から、液体の電導度を検出する電導度センサであって、
前記電極端子を保持する筐体に、前記液体が満たされる開口を設けるとともに、
前記電極端子の一部が前記開口に露出するように、前記筐体に対して前記電極端子を設けたことを特徴とする電導度センサ。
【請求項７】
前記電極端子と、引出用の被覆線との接続部分を、熱収縮性樹脂によって密封したことを特徴とする請求項６記載の電導度センサ。
【請求項８】
前記筐体に、前記電極端子を挿入する挿入穴を設けるとともに、耐薬品性の樹脂を前記挿入穴と前記電極端子との間に充填したことを特徴とする請求項６又は７記載の電導度センサ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、液体の水位を計測する水位センサ及びそれを使用する水位計、ないし電導度を計測する電導度センサの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の水位センサ及び水位計としては、例えば下記特許文献１に開示されたものがある。これは、その下端が検出すべき水位の高さ箇所に位置するように水位検出用の第１電極棒を水槽内に垂設するとともに、水槽内の底部の水と接触可能に第２電極棒を配設し、それら第１及び第２の電極棒間の通電状態に基づいて水槽内の水位を検出するようにしたものである。一方、従来の電導度センサとしては、例えば下記特許文献２に、同様の電極棒形状のものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平7-38923号公報
【特許文献２】特開2003-294666号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１の背景技術において、検出したい水位を変更するときは、前記第１電極棒の長さを調整する必要がある。また、複数の水位を検出するときは、前記第１電極棒を複数用意する必要がある。更に、水面に波が立つような状況下では、良好に水位測定を行うことができないといった不都合もある。
【０００５】
本考案は、以上のような点に着目したもので、その目的は、検出すべき水位の変更を簡便に行うことである。他の目的は、複数の水位の検出を良好に行うことである。更に他の目的は、水面が波立っているような状況下でも良好に水位を検出することである。更に他の目的は、水位センサや水位計を電導度の計測にも使用することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の水位センサは、電極端子間の抵抗値の変化から、液面の位置を検出する水位センサであって、前記電極端子を保持する筐体に、前記液面が露出する開口を設けるとともに、前記電極端子の一部が前記開口に露出するように、前記筐体に対して前記電極端子を設けたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記電極端子と、引出用の被覆線との接続部分を、熱収縮性樹脂によって密封したことを特徴とする。他の形態の一つは、前記筐体に、前記電極端子を挿入する挿入穴を設けるとともに、耐薬品性の樹脂を前記挿入穴と前記電極端子との間に充填したことを特徴とする。
【０００７】
本考案の水位計は、前記いずれかの水位センサを使用して液面の位置を検出する水位計であって、前記液面の変動方向に支持柱を設けるとともに、この支持柱に対して前記筐体を移動可能に設けたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記支持柱に、検出すべき複数の液面の位置にそれぞれ前記水位センサを設けたことを特徴とする。
【０００８】
本考案の電導度センサは、電極端子間の抵抗値の変化から、液体の電導度を検出する電導度センサであって、前記電極端子を保持する筐体に、前記液体が満たされる開口を設けるとともに、前記電極端子の一部が前記開口に露出するように、前記筐体に対して前記電極端子を設けたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記電極端子と、引出用の被覆線との接続部分を、熱収縮性樹脂によって密封したことを特徴とする。他の形態の一つは、前記筐体に、前記電極端子を挿入する挿入穴を設けるとともに、耐薬品性の樹脂を前記挿入穴と前記電極端子との間に充填したことを特徴とする。
【０００９】
本考案の電導度計は、前記いずれかの電導度センサを使用して液体の電導度を検出する電導度計であって、前記液体中に支持柱を設けるとともに、液体中に前記電導度センサが没するように、前記支持柱に前記電導度センサを設けたことを特徴とする。本考案の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、筐体に液面が露出する開口を設けるとともに、一対の電極端子の一部が前記開口に露出するように前記筐体に対して電極端子を設けることとし、液面の変動方向に設けた支持柱に対して前記筐体を移動可能としたので、検出すべき水位の変更を簡便に行うことができる。また、複数の水位センサを設けることで、複数の水位の検出を良好に行うことができる。更に、筐体に設けた開口内で液面を検出することとしたので、液面が波立っているような状況下でも良好に水位を検出することができる。加えて、電極端子間の距離が一定であることから、電極端子間の抵抗値を計測して液体の電導度ないし抵抗値を計測することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の実施例１の構成を示す斜視図と平面図である。
【図２】前記実施例１における接続部の構成と組立の様子を示す説明図である。
【図３】前記実施例１の設置例を示す説明図である。
【図４】本考案の実施例２の構成を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
最初に、図１〜図３を参照しながら、本考案の実施例１について説明する。この実施例１は、最も基本的な構造を示すものである。図１には本考案に係る水位センサが示されており、(A)は斜視図，(B)は平面図である。これらの図において、水位センサ１００は、全体が厚みのある方形の板によって形成された筐体１０に、電極端子３０，４０を設けた構成となっている。詳述すると、筐体１０の中央には円形の開口１２が形成されており、角には厚み方向である矢印ＦＡ方向に貫通孔１４，１６が形成されている。図示の例では、２つの貫通孔１４，１６が設けられているが、一つでもよいし、更に多数設けるようにしてもよい。更に、筐体１０内には、厚み方向と直交する矢印ＦＢ方向に、挿入穴２０，２２が略平行に設けられている。
【００１４】
筐体１０の前記貫通孔１４，１６には、水位を計測する液体の容器内に垂直方向に設けられた支持柱ＰＡ，ＰＢが貫通しており、これらにネジ止めすることで、筐体１０の位置決めを行うことができるようになっている。一方、筐体１０の前記挿入穴２０，２２には、電極端子３０，４０がそれぞれ挿入されており、それらの一部が、筐体１０中央の開口１２においてそれぞれ露出するようになっている。
【００１５】
電極端子３０，４０は、接続部３１，４１によって、外部への電気的な接続を行うための被覆線３２，４２にそれぞれ接続されている。接続部３１，４１は、例えば図２に示すような手順で作製した構造となっている。同図(A)に示すように、まず、銅や真鍮などのハンダ付けしやすい材料によって形成した接続管３４，４４を用意し、これに電極端子３０，４０の端部を圧入などの方法で嵌め込む。このとき、接続管３４，４４に凹部が形成されるように、電極端子３０，４０の圧入量を設定する。図示の例では、接続管３４，４４の長さのほぼ半分程度の圧入量となっている。この状態で、同図(B)に示すように、電極端子３０，４０の端部との間に、交流ないし直流の電源ＥＷを接続して通電を行うことで、電極端子３０，４０と接続管３４，４４とを電気溶接し、両者を電気的・機械的に接続する。
【００１６】
次に、同図(C)に示すように、被覆線３２，４２の被覆３２Ａ，４２Ａの先端部分を除去して導線３２Ｂ，４２Ｂを露出させる。そして、同図(D)に示すように、導線３２Ｂ，４２Ｂを接続管３４，４４内に挿入するとともに、もしくは電極端子３０，４０の端部に押し当てるとともに、接続管３４，４４内で導線３２Ｂ，４２Ｂと電極端子３０，４０や接続管３４，４４とをハンダ付けする（図２(D)，(E)のＨＤ参照）。
【００１７】
次に、同図(E)に示すように、接続部分の全体を熱収縮性の樹脂チューブ３６，４６で覆うとともに、外部から熱を加えて樹脂チューブ３６，４６を熱収縮させる。このようにすることで、同図(F)に示すように、接続部分を樹脂チューブ３６，４６で密封することができる。なお、樹脂チューブ３６，４６として、接着剤が内側に塗布されたものを使用してもよい。
【００１８】
このようにして被覆線３２，４２との接続部３１，４１が形成された電極端子３０，４０は、図１に示すように、筐体１０の挿入穴２０，２２にそれぞれ挿入される。このとき、必要があれば、キャップ３８，４８を被覆線３２，４２側から挿通して、挿入穴２０，２２の開口を塞ぐようにする。また、必要があれば、耐薬品性のある樹脂を、挿入穴２０，２２と電極端子３０，４０との間に充填して固着し、その後に、キャップ３８，４８で挿入穴２０，２２の開口を塞ぐようにしてもよい。このようにすることで、筐体１０に対する電極端子３０，４０の固定の堅牢化を図ることができる。電極端子３０，４０には、外部から適宜の電圧が印加される。液体が電極端子３０，４０に接触すると、両者の間の抵抗値が変化する。これを検出することで、水位が電極端子位置となったことが検出される。
【００１９】
図３には、上述した構成の水位センサ１００の設置例が示されている。同図に示すように、水位を計測する液体Ｗが収容されている容器１１０には、基体１１２によって支持柱ＰＡ，ＰＢが略平行に垂下して設けられている。支持柱ＰＡ，ＰＢとしては、例えば絶縁性の材料を使用する。水位センサ１００は、その筐体１０の貫通孔１４，１６が支持柱ＰＡ，ＰＢが貫通しており、計測したい水位レベルでネジ止めされている。図示の例では、３つの水位センサ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが設けられており、それぞれ水位ＬＡ，ＬＢ，ＬＣの位置に固定されている。なお、３つの水位センサ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、同図(A)のようにそれぞれ離間して配置してもよいし、同図(B)のように近接して配置してもよい。
【００２０】
水位センサ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの電極端子３，４０は、被覆線３２，４２によって検出回路１２０に接続されている。検出回路１２０としては、公知の各種のものを使用してよいが、例えば、実用新案登録第3198437号に開示された入出力分離回路が好適である。
【００２１】
水位センサ１００を構成する筐体１０などの各部の材質としては、浸す液体によって劣化が生じないものを使用する。例えば、液体が酸性であれば、耐酸性を有する素材を使用するという具合である。
【００２２】
次に、本実施例の動作を説明する。容器１１０内に液体Ｗを注入し、液面が徐々に上昇していく場合を想定すると、当初は、水面が水位ＬＡ，ＬＢ，ＬＣのいずれにも達していないので、水位センサ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのいずれにおいても、電極端子３０，４０間は抵抗値が高い状態にある。液体Ｗの液面が上昇し、水位ＬＡになると、水位センサ１００Ａの電極端子３０，４０間の抵抗値が液体Ｗによって低下する。これを検知することで、液面が水位ＬＡとなったことを知ることができる。同様にして、水位センサ１００Ｂの抵抗値の低下，水位センサ１００Ｃの抵抗値の低下から、液面がそれぞれ水位ＬＢ，ＬＣとなったことを検知することができる。
【００２３】
ところで、水位センサ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、いずれも支持柱ＰＡ，ＰＢの方向に移動可能であり、個数も増減できる。従って、検出したい水位の位置や数を、任意にしかも簡便に変更することができる。また、筐体１０がちょうど防波堤のように作用するため、電極端子３０，４０が露出した開口１２内は液面の変動が抑制されるようになる。このため、液体Ｗの液面の波立ちがあっても、安定した水位計測を行うことができる。
【実施例２】
【００２４】
次に、図４を参照しながら、本考案の実施例２について説明する。上述した実施例１では、電極端子３０，４０が被覆線３２，４２によって同一の方向（筐体１０の同一側面）から引き出されているが、本実施例では、逆方向から引き出されている。すなわち、筐体１０の一方の側面から電極端子３０の被覆線３２が引き出されており、対向する側面から電極端子４０の被覆線４２が引き出されている。
【００２５】
なお、本考案は、上述した実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した各部の形状や構造は、同様の作用を奏するように設計変更可能である。例えば、筐体１０の開口１２を、電極端子３０，４０の方向に長い楕円ないし長円形状とし、電極端子３０，４０の開口１２への露出面積を増やすことで、液体の水位変化に応じた抵抗値の変化量を大きくすることができる。
(2)前記実施例では、支持柱ＰＡ，ＰＢを垂下するようにしたが、液層内に立設するようにしてもよいし、垂直方向に限らず、液層の形状に沿った斜め方向としてもよい。この場合、貫通孔１４，１６を筐体１０に対して斜めに設けるようにする。
(3)前記実施例では、本考案を水位センサないし水位計として使用した例であるが、液体の電導度を計測する電導度センサとしても使用することができる。上述したように、電極端子３０，４０間の距離は、筐体１０によって一定に保持されている。このため、電極端子３０，４０が液体に触れたときに、水位のみならず、両者の間の電圧と電流の程度から端子間の抵抗値を知ることができ、その結果から液体の電導度を知ることができる。電動度センサとして使用する場合も、図３に示したように支持柱ＰＡ，ＰＢで筐体１０を固定するのは同様であるが、センサ自体が液体中に没するようにする。このように、電導度センサにも、本考案を適用することができる。
(4)また、液体中に支持柱を設けるとともに、液体中に前記電導度センサが没するように、前記支持柱に前記電導度センサを設け、例えば実用新案登録第3198437号に開示した入出力分離型アンプと組み合わせることで、簡易型の電導度計として使用することができる。
(5)本考案は、水以外の各種の液体に対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案によれば、検出すべき水位の変更を簡便に行うことができるとともに、複数の水位検出にも好適であり、水面が波立っているような状況下でも良好に水位を計測することができるので、各種の液体が収容された容器や槽などにおける水位計測に好適である。また、液体の電導度の計測にも好適である。
【符号の説明】
【００２７】
１０：筐体
１２：開口
１４，１６：貫通孔
２０，２２：挿入穴
３０，４０：電極端子
３１，４１：接続部
３２，４２：被覆線
３２Ａ，４２Ａ：被覆
３２Ｂ，４２Ｂ：導線
３４，４４：接続管
３６，４６：樹脂チューブ
３８，４８：キャップ
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ：水位センサ
１１０：容器
１１２：基体
１２０：検出回路
ＥＷ：電源
ＨＤ：ハンダ
ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ：水位
ＰＡ，ＰＢ：支持柱
Ｗ：液体
【図１】
0003205469.tif 000003
【図２】
0003205469.tif 000004
【図３】
0003205469.tif 000005
【図４】
0003205469.tif 000006