(57)【要約】      （修正有）【課題】誘導雷等により、信号ケーブルや電源ケーブルを経由して雷が侵入したり、接地電位の上昇によりシステムが故障するのを防止する。【解決手段】貯水槽の液位検出部には、電気回路は一切使用せずに、光ファイバーと光の屈折や吸収を利用した構成とする事により、雷等の影響を受けない様にした。又、光源の光を振幅変調し、受信した光の信号を復調する事により、強力な自然光の影響を受けないようにした。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
屋外等の離れた場所にある貯水槽等の液位を液体と非接触で、ディジタルに測定し
屋内のパソコン等に取り込み、表示するシステムに於いて、雷等の自然環境により
機器が故障し、測定値が不正にならない様に、液位検出部及び信号伝送路には
電気回路を全く使用しないディジタル液位計システム。
【請求項２】
液位の表示を簡単に行う為に、光源に可視光を使用した場合は、液位検出部の
出力側の光ファイバー末端より、光を空気中に放射して、容易に目視可能とする。
光源に赤外光を使用した場合は、液位検出部の出力側の光ファイバー末端より、
光を空気中に放射して、赤外線検知カードにより可視光に変換し容易に目視可能と
する。請求項１記載のディジタル液位計システム。
【請求項３】
水位検出部の光送出用の光コード及び光受信用の光コードを同一直線上に位置を
正確に保持する為に、送光受光一体型の光コード取付板を使用した、請求項１記載
のディジタル液位計システム。
【請求項４】
水位検出部の光送出用の光コードのコアーの先端を凸レンズ状又は半楕円柱状に
加工し、光コードの先端から放射される光が上下に広がらない様にした、請求項１
記載のディジタル液位計システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
家庭用の中水道等に使用される水槽の液位測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
液槽の液位を測定する手法としては、液と非接触な方式として、光センサー、
超音波、静電容量の各方式が提案されている。
【特許文献１】特開2003-194617
【０００３】
図2に示す様に、家庭用の中水道として、雨水を貯水槽(16)に溜めて水洗トイレ
に使用する、或は風呂の残り湯を自動車の洗車に使う場合は貯水槽(16)等を屋外
に設置する場合が多いが、屋外では雷などの自然環境に晒される事になる。
又、雨水を利用する場合は、貯水槽(16)を二階のベランダに設置すると、中水の
位置のエネルギーを有効に利用出来て、地上で使用する場合に適当な水圧が得られる
ので好ましい。
【０００４】
図1に従来実施されていた光ディジタル液位計システムの構成を示す。
電源(20)より、通常DC5V程度の電気を、電源ケーブル(21)を経由して送り、
変調部(3)では電圧を変化させ変調する。
電源分岐部(22)では、電気を各発光ダイオード(18)へ分配し光に変換し、多数の光
の線として上下方向に配置され、受光部(25)へ送る。
【０００５】
発光ダイオード(18)より空気中に放射された光は、図3の様に液体の有無により
直進したり、屈折したり或いは吸収される。    
液体が無ければ発射された光は直進し、フォトトランジスター(19)へ到達し
電気信号に変換される。
この信号は、多数の並列信号であり、そのままパソコンに伝送するのは不利である。
パラレル-シリアル変換部(26)でシリアル信号に変換してから、パソコンに送る構成
としていた。
【０００６】
図1及び図2に示す様に、液位測定装置として、液槽の周辺に電気的な回路を
構成すると雷等の誘導電圧(35)による故障を防止する事は極めて困難である。
電気的な回路は電源を必要とし、電線を通して電力を送る必要があるがこの
電源電線に雷等の誘導電圧(35)が容易に進入し、故障の原因となる。
液槽の周辺に落雷があると、大地の電位上昇が起こり、接地(42)の電位も影響を
受け故障の原因となる。
【０００７】
電池等で電源を供給する事も可能では有るが、電池は寿命があり、この交換
等にメンテナンス費用が発生し、測定の信頼度が電池の信頼度に左右される。
【０００８】
しかも、液位の情報を屋内に伝送する為に信号線を敷設すると、液位検出部(24)
に誘導した異常な誘導電圧(35)が屋内にまで侵入し、故障の原因となる。
【０００９】
液位の情報を屋内に伝送する為に伝送回線に避雷器等を設置する対策も
有るが、避雷器の放電開始時の過渡現象によりビット割れ等が発生し信号の
信頼度が低下する。
【００１０】
液位の情報を屋内に伝送する為に、無線信号を利用する事も考えられるが
装置が複雑になり価格も高くなり電源の問題は解決できない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
液位検出部(7)を屋外の液槽等に取付けて、雷等の自然環境に晒されても
異常な誘導電圧(35)の影響を全く受けない様にする。
【００１２】
本質的に安全で、信号の信頼度が高く、故障の少ない液位測定システムを
安く提供する。
【００１３】
図5で送光部(6)と受光部(8)の光コードの光軸を容易に正確に一致させる。
合わせて配置密度を向上する。
【００１４】
太陽光等の外部から受ける強い光の影響を受けない様にする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
図4に示すように、考案のシステムの屋外部分の伝送路は、すべて光ファイバー
で構成されており、光ファイバーはプラスチックやガラスを使用した絶縁物だから
異常な誘導電圧(35)の影響を受けない。
【００１６】
図4に示す光源(1)は、強度を振幅変調した光を発生する。光-電気変換部(11)
では受信した光を復調し信号とするので、太陽光等の変調されていない光の影響
を受けない。
【００１７】
図6に示す様に、測定の精度を向上する為には、液位検出部(7)(24)の上下方向の
配置密度を、例えば1mm程度まで高くする必要があるが、従来の方式では、
発光ダイオード(18)やフォトトランジスター(19)の構造上の制約から4mm程度が
限界であった。
しかし、図7に示す様に、考案では、細い光ファイバーコード(32)を溝(37)に
並べるだけで良いので密度の向上が容易である。
【００１８】
図5で、送光部(6)の光ファイバー末端から受光部(8)の光ファイバー先端へ光を
透過させる配置構成をとる場合、光ファイバーの光軸を正確に合わせる事が必要に
なるが、図7に示す様に、光ファイバー取付板(33)を光の送光側と受光側で一体構造
とし、取付板(33)の機械加工も同時に行う事により光軸を正確に合わせる事ができる。
【００１９】
図9に示す様に、送光側光ファイバーのコアー(39)の末端を凸レンズ状又は半楕円
柱状に加工し、 コアー(39)の末端から放射される光が上下に広がらない様にして、
受光側に効率よく光が 伝達される。
しかも、隣の光ファイバーに妨害を与える恐れも無く、S/N比が良くなる。
【考案の効果】
【００２０】
液位検出部(7)を屋外の液槽等に取付けて、雷等の自然環境に晒されても
異常な誘導電圧(35)の影響を全く受けない様にする。
これにより、極めて信頼度の高い液位測定システムを提供できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２１】
図4及び図6に示すシステム構成が、最も望ましい。
【実施例１】
【００２２】
図10に示す様に、角型透明液槽(16)の場合は、液槽(16)のコーナー部に
液位検出部を取付ける事により、液槽を加工する必要が無いので経済的である。
【実施例２】
【００２３】
図11に示す様に、液槽の外部に透明パイプを取付け、液槽と連結し、透明パイプ
内部の液体が自由に流通できる様にして、液槽の液位を透明パイプで目視確認する
方式は良く採用されている。
透明パイプに液位検出部を取付ければ、図12に示す様に、光で液位を測定できる。
【実施例３】
【００２４】
液位をデータとして保存する必要が無く、単に遠隔表示のみでよい場合は、図8に
示す様に光ファイバーの末端から可視光線を放射するようにすれば、容易に液位を
目視確認できる。
この場合は、光源を可視光とし、パソコンやインターフェースが不要で、極めて安く
提供できる。
光源を赤外線とした場合は、光が強すぎると眼を損傷しない様に、赤外線検知カード(2)
により、可視光に変換し、容易に液位を目視確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来のディジタル液位測定システム
【図２】液槽の配置
【図３】従来の液位検出部
【図４】考案の液位測定システム
【図５】考案の液位検出部平面
【図６】考案の液位検出部正面
【図７】考案の光ファイバーと取付板断面
【図８】液位表示部
【図９】光ファイバー末端の凸面加工
【図１０】透明液槽のコーナー
【図１１】透明パイプによる液位視認
【図１２】透明丸パイプの液位検出部
【符号の説明】
【００２６】
1  光源
2  赤外線検知カード
3  変調部
4  スプリッター
5  多芯光ファイバーケーブル
6  送光部
7  液位検出部
8  受光部
9  多芯光ファイバーケーブル
10  多芯光コネクター
11  光-電気変換部
12  電気導体多芯ケーブル
13  パソコン
14  屋外
15  屋内
16-1,16-2  貯液槽
17  ２階屋根
18  発光ダイオード
19  フォトトランジスター
20  電源
21  電源ケーブル
22  電源分岐部
24  液位検出部
26  パラレル-シリアル変換部
27  シリアル伝送信号メタルケーブル
28  パソコン
29  透明突出部
30  液位検出光線
31  液位
32  光コード
33  光コード取付板
34  窓
35  誘導雷等
36  押え板
37  溝
38  液位表示部
39  コアー
40  クラッド
41  透明丸パイプ
42  接地
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
屋外等の離れた場所にある貯水槽等の液位を液体と非接触で、送光用多芯光ファイバー、
送光部、液位検出部、受光部、受光用多芯光ファイバーで構成される、液位計システムに於いて
液位検出部及び信号伝送路を光ファイバーで構成したディジタル液位計システム。
【請求項２】
液位の表示を行う為に、
(1)光源に可視光を使用した場合は、受光用多芯光ファイバの末端より、光を空気中に
放射して、目視可能とした。
(2)光源に赤外光を使用した場合は、受光用多芯光ファイバの末端より、光を空気中に
放射して、赤外線検知カードにより可視光に変換して目視可能とした。
以上より成る請求項1に記載のディジタル液位計システム。
【請求項３】
水位検出部の光送出用の光コード及び光受信用の光コードの位置を保持する為に、
送光受光一体型の光コード取付板を使用した、請求項１記載のディジタル液位計システム。
【請求項４】
水位検出部の光送出用の光コードのコアーの先端を凸レンズ状又は半楕円柱状に
加工した、請求項１記載のディジタル液位計システム。