专利名称：振子式电平检测装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及振子式电平检测装置，其可以适当地用于对投入到罐或者料斗等的容器内的水泥或者小麦粉那样的粉体或者树脂丸那样的粒体达到了规定的检测电平进行检测这一用途。
背景技术：
一直以来，作为在所述粉体或者粒体的容器内检测电平的电平检测装置，公知的是使叶片在容器内一方向地低速旋转的旋转式的电平检测装置(例如，参照专利文献1)。该旋转式电平检测装置，在被投入到容器内的粉体或者粒体等的被测定物达到了规定的检测电平时，该被测定物，变为被固定于旋转轴(主轴)的叶片的旋转的障碍物，对于马达的旋转变为较大的负荷，在该负荷超过规定值时，通过检测旋转轴的旋转停止，来检测被测定物到达了规定的检测电平。
专利文献1特愿2000-131940号但是，在所述旋转式电平检测装置中，还存在以下那样的应该改善的种种问题。即，因为叶片常常以每分钟旋转1～4圈左右的低速旋转数被旋转驱动，所以以每旋转1圈2次的比例产生变为水平的过度状态，在变为该水平状态时，投入到容器内的被测定物大量地冲撞，在堆积成山形的情况下，存在如下问题旋转轴承受较大的弯曲载荷从而损伤，或者将马达的旋转传递到旋转轴上的减速机构的齿轮破损，或者过负荷通过所述减速机构施加于马达上从而马达的驱动线圈受到损伤，或者叶片暂时地停止旋转从而误输出检测电平的检测信号。又，在冲击负荷因被投入的被测定物的冲撞而施加于叶片上时，存在如下问题在机械式离合器与旋转轴之间产生滑动，因此产生振动，使离合器损伤。
进而，所述旋转式电平检测装置，因为以每分钟旋转1～4圈左右的低速旋转数旋转驱动叶片，所以有必要设置使比较多的齿轮相啮合的减速机构，因此由于马达与减速机构的存在而使结构复杂化以及大型化，并且伴随着结构的复杂化，也容易产生故障。又，以使旋转轴贯通容器的壁，从而使安装于旋转轴的前端的叶片突出到容器内的方式，来设置所述旋转式电平检测装置，不过作为马达，由于一般使用小型的马达，因而若提高设置于旋转轴与容器的壁的贯通孔之间的轴密封部件的密封力，则旋转轴因轴密封部件的摩擦力而不能顺利地旋转，所以在提高所述密封力这点上存在限度。因而，在容器内部被加压时，也存在如下问题容器内的粉尘或者气体等经过轴密封部件而侵入到电平检测装置的外壳内部，从而损伤减速机构或者电路基板等。
发明内容
本发明就是鉴于所述现有的问题而作出的发明，其目的在于提供一种振子式电平检测装置，其并不是旋转式而作为振子式，通过简洁化的结构实现故障产生的降低，而且抑制因被测定物向叶片上的冲撞而导致的损伤，误动作少。
为了达成所述目的，本发明的振子式电平检测装置，包括绕摆动中心摆动的叶片、使所述叶片以不到180°的摆动角度摆动的驱动机、及检测所述叶片的摆动角度变为规定值以下的情况从而检测与叶片接触的被测定物的电平的电平检测电路。
在该振子式电平检测装置中，通过以朝向被测定物的向容器等的投入方向的下流侧的配置，例如在投入被测定物使其在容器内落下的情况下使摆动中心朝向水平方向而使叶片向下的配置，来安装绕摆动中心摆动的叶片，即，通过以铅直向下为中心位置而在左右各不到90°的角度范围内使叶片摆动，由于可以避免叶片变为水平位置，所以即使被投入到容器内的被测定物碰撞到叶片，该被测定物也沿着叶片滑落。特别地，由于叶片并不会成为水平位置，即，不会成为与被测定物的投入方向正交的状态，因而被投入的被测定物不会对叶片施加大的冲击力，所以可以防止叶片承受大的负荷而损伤，或者叶片的摆动动作暂时地停止而误输出检测电平的检测信号。
在本发明的优选实施方式中，所述叶片在其一端部具有所述摆动中心。根据该结构，由于在例如以向下的配置来安装叶片的情况下，在以上端为摆动中心的垂挂状态下设置叶片，所以并不会产生像在中间部具有摆动中心的情况那样，被测定物冲撞到摆动中心的两侧从而承受相互向负方向上的转动力。因此，不产生叶片的振动。
在本发明的其它优选实施方式中，所述驱动机具有磁极体，与在同所述磁极体之间产生因磁力而引起的相对摆动运动的电磁线圈。根据该结构，驱动机由于通过因向电磁线圈通电而产生的磁场与磁极体之间的磁吸引力以及排斥力所产生的相对摆动运动，来使叶片摆动，所以与设置了具有现有的电平检测装置的马达、以及啮合有比较多的齿轮而构成的减速机构等的情况相比较，构造更加简洁化，伴随与此故障的概率降低。
在上述实施方式中，优选为形成如下的结构具有位于所述摆动中心、转动的旋转轴，所述旋转轴转动自如地被外壳支持，所述叶片被固定于所述旋转轴的从所述外壳突出到外部的外方部，所述磁极体被固定于所述旋转轴的位于所述外壳的内侧的内端部。根据该结构，分别将叶片固定于旋转轴的外方部，且，将磁极体固定于旋转轴的内端部，以此构成摆动部，该摆动部的磁极体与电磁线圈被电绝缘(隔绝)，且，呈机械地非连结状态，因而假定即使在因被测定物的冲撞而对叶片施加了较大的负荷的情况下，电磁线圈也并不受到损伤。而且，由于不需要通过减速机构来将马达的旋转传递到旋转轴上的现有的电平检测装置所具有的机械的离合器，因而也不会产生因在离合器的滑动而导致的振动噪音。
在上述实施方式中，可以形成如下结构所述电磁线圈被配置于所述外壳内，在所述磁极体与所述电磁线圈之间，设置有将所述外壳内的空间分隔的隔板。根据该结构，由于驱动机被电绝缘，且通过机械地非连结的磁极体与电磁线圈而构成，所以可以在该磁极体与电磁线圈之间设置非磁性体的隔板，通过对于电磁线圈的收纳空间利用所述隔板，将外壳的内部中的磁极体或者旋转轴等的摆动部的收纳空间隔断，摆动部的收纳空间就难以受到容器内的压力的影响。因此，即使成为填充有被测定物的容器内部被加压的状态，该容器内的粉尘或者气体等也几乎并不侵入到外壳中的电磁线圈的收纳空间。
在本发明的其它优选实施方式中，包括储存摆动动作的累积时间或者累积次数、或者所述电平的检测次数的存储器、与显示它们的显示器。根据该结构，由于通过将储存于存储器中的数据显示于显示器，就可以详细地得知电平检测装置的目前为止的驱动过程，例如，在维修等之际，通过参照储存于存储器中的数据，就可以可靠地进行保养或者检修。
根据本发明的振子式电平检测装置，因为将被测定物的电平检测用的叶片设定为绕摆动中心摆动的状态，并使其以不到180°的摆动角度摆动，所以很少有叶片因投入到容器内的被测定物的冲撞而损伤的情况，又，作为包括叶片或者旋转轴的摆动部的驱动源，通过使用被电绝缘、且由机械地非连结的磁极体与电磁线圈构成的驱动机，结构就大幅度地被简洁化，故障产生的频率降低。
图1表示本发明的一实施方式的振子式电平检测装置，(a)是其剖断右侧视图，(b)是其主视图。
图2是表示该振子式电平检测装置中的多个磁极体的配置的后视图。
图3是表示该振子式电平检测装置中的多个电磁线圈的配置的主视图。
图4是表示该电磁线圈的控制电路的框图。
图5是表示通过该控制电路来进行的控制处理的流程图。
图6是该振子式电平检测装置中的电磁线圈组的主视图。
符号说明1振子式电平检测装置3被测定物4外壳9旋转轴11叶片14驱动机18A～18H磁极体
21A～21F电磁线圈29隔板32电平检测电路33存储器34显示器θ摆动角度具体实施方式
以下，参照
本发明的实施方式。图1表示本发明的一实施方式的振子式电平检测装置，(a)是其剖断右侧视图，(b)是其主视图。该振子式电平检测装置1，被安装于罐(容器)2的壁，在该例中为侧壁2a的外表面，检测投入并贮留于罐2内的粉体或者粒体的被测定物3的规定的检测电平。装置1的外包装体即外壳4，圆筒状的外壳主体7的后部开口被外壳盖8闭塞，向径向外侧突出的环状的安装凸缘部7b通过一体形成而设置于从外壳主体7的前表面圆柱状地突出的安装部7a的外表面，并且在从该安装凸缘部7b至前端部的外表面上，形成有阳螺纹7c。在将安装部7a从外侧插入罐2的侧壁2a的安装孔2b、并将安装凸缘部7b抵接于侧壁2a的外表面上的状态下，通过将固定螺母部件12从罐2的内部螺合连结于阳螺纹7c，而将所述外壳4安装于侧壁2a。另外，所述振子式电平检测装置1也可以以同样的方式安装于罐2的上壁。
在所述外壳主体7的安装部7a的内周面，以同心状的配置将其内部贯通的旋转轴9被轴承10旋转自如地支持，在该旋转轴9中的从安装部7a突出到前侧(图的左侧)外部的外方部，矩形的平板状的叶片11被支持成其一端部被固定、并在罐2的内部垂挂的状态。该叶片11以规定的摆动角度θ绕成为摆动中心的旋转轴9的轴心90摆动。所述摆动角度θ，在本实施方式中，被设定为从铅直向下方向的位置左右各30°的合计60°。所述旋转轴9与安装部7a的内周面之间被油封部件13密封。
在所述旋转轴9的位于外壳4的内侧的内端部，紧固有磁性体即铁制的旋转圆板17，在被设置成可以绕旋转轴心90自由旋转的旋转圆板17的后表面(图的右面)，紧固有由永久磁铁构成的磁极体组18。如图2所示那样，所述磁极体组18在本实施方式中由八个磁极体18A～18H构成。这八个第一至第八磁极体18A～18H，以轴向端面的N极与S极相交互的配置，以等间隔被排列固定于沿着旋转圆板17的周缘的、与旋转轴9同心的同一圆上。这些磁极体18A～18H以及旋转圆板17构成为后述的驱动机14中的转子25。通过设置于旋转圆板17的铅直下方位置上的第一位置检测传感器23A、以及以相对于铅直下方位置而偏向左侧30°的间隔设置的第二位置检测传感器23B，来检测该转子25的旋转。该两位置检测传感器23A、23B，由检测出各磁极体18A～18H中的S磁极的接近就开通的接近开关(磁感应开关)构成，如图1所示那样，被固定于外壳主体7的内周面。另外，图2的箭头F表示叶片11的朝向。
通过酚醛树脂那样的绝缘板19而紧固于铁制的固定圆板20的前表面(图1的左面)上的电磁线圈组21，以在与磁性体组18之间存在有轴向的间隔地相对的配置，被固定地设置于图1的磁性体组18的后方侧(图1的右方侧)。如图3所示那样，所述电磁线圈组21在本实施方式中由六个第一至第六电磁线圈21A～21F构成。这六个第一至第六电磁线圈21A～21F，被以等间隔排列固定于与各磁极体18A～18H的配置圆同心的同一圆上，并且以后述的连接状态连接于三个供电用连接端子22A～22C。该各电磁线圈21A～21F，将铁制的固定圆板20作为偏转线圈从而构成磁回路，通过经由各连接端子22A～22C而选择性地向规定方向通电来产生磁场，从而通过在各磁极体18A～18H之间生成通过吸引力以及排斥力而产生的驱动力，以此通过旋转圆板17以及旋转轴9来使叶片11在规定的摆动角度θ的范围内摆动。因此，使叶片11摆动的驱动机14通过由各磁极体18A～18H以及旋转圆板17构成的转子25、与由电磁线圈组21以及固定圆板20构成的定子26构成。
构成所述驱动机14中的各电磁线圈21A～21F的驱动控制电路的电路基板24，通过安装螺栓27装卸自如地被安装于外壳主体7的后端开口部的附近处，该电路基板24通过贯通于外壳主体7的卷线通过孔7a中的引线(未图示出)而连接于外部电路。所述定子26的固定圆板20，通过植设于电路基板24的多条安装柱28而以存在规定的间隔且平行地相对的配置被安装于电路基板24。在驱动机14的磁极体组18与电磁线圈组21之间，将外壳4内部气密地分隔为两个空间的隔板29被固定设置于外壳主体7。该隔板29由不锈钢那样的非磁性体的平板构成。
通过如图4所示的驱动控制电路通电控制所述电磁线圈组21。驱动控制电路被设置于图1的电路基板24。以将各两个为一组而连接的三个串联电路组合为Y状的配置来连接图4的各电磁线圈21A～21F，所述三个串联电路的各一端分别连接于图3所示的三个连接端子22A～22C。对各电磁线圈21A～21F通电，使得在电流向朝向三个串联电路的各另一端的连接点C的正方向P流动时，与磁极体18A～18H相对的线圈前表面被励磁为N极，在通电使得电流朝向从连接点C远离的负方向N流动时，被励磁为S极。
控制部30具有单芯片微型计算机，控制所述驱动控制电路的整体，基于来自所述两个位置检测传感器23A、23B的输入信号与来自内置的计时器电路部的计时信号，对于驱动电路31输出控制信号。驱动电路31在接收控制信号时输出脉冲信号，所述脉冲信号选择性地开通六个开关晶体管Q1～Q6中的两个。即，选择性地开通各开关晶体管Q1～Q6，使得在从三个连接端子22A～22C中选择的两个之间，使直流电流从直流电源+B朝向规定方向流动。这一点将在后面详述。
又，控制部30基于来自两个位置检测传感器23A、23B的输入信号与来自内置的计时器电路部的计时信号，来判别叶片11是否以规定的摆动角度θ摆动，基于该判别结果，来将由继电器构成的电平检测电路32切换控制为开通驱动或者关闭驱动的任意一种。即，以如下的方式切换控制电平检测电路32接收来自于控制部30的控制信号，在叶片11进行规定的摆动时关闭驱动，输出低电平信号L，且，在叶片11的摆动角度θ变为规定值以下时开通驱动，输出高电平信号H。
进而，控制部30，通过叶片11的摆动动作的累积时间或者累积次数、或者被测定物3的检测电平的检测，而将从所述电平检测电路32输出了高电平信号H的检测次数等的数据储存于存储器33中，且，暂时地显示于显示器34上，并且在通过作业员等的外部操作来输入显示指令信号时，从存储器32读出数据，并显示于显示器34上。显示器34被安装于图1(a)的电路基板24，将外壳盖8从外壳主体7取下后就能够看到。也可在与外壳盖8的显示器34相对的部分设置窗口，从而能够在将外壳盖8安装于外壳主体7上的状态下从外部看到显示器34。
接着，参照图5的流程图以及电磁线圈组21的主视图即图6说明所述振子式电平检测装置的动作。首先，图4的控制部30，对于驱动电路3l输出使电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动的控制信号，接收了该控制信号的驱动电路31，输出使第二以及第六开关晶体管Q2、Q6一同开通的驱动信号(脉冲信号)，从而电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动(步骤S1)。以此，第三以及第六电磁线圈21C、21F流有正方向P的电流，从而被励磁为N极，且，第二以及第五电磁线圈21B、21E流有负方向N的电流，从而被励磁为S极。
在图6中，各电磁线圈21A～21F中的电流向正方向P流动的电磁线圈，通过横平行线来图示被励磁为N极这一情况，且，电流向负方向N流动的电磁线圈，通过纵平行线来图示被励磁为S极这一情况，又，各磁极体18A～18H的磁极，为了明确地与电磁线圈21A～21F的磁极区别，图示于圈内 如上述那样，通过电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动，旋转圆板17就从左右任意一个的方向向图6(a)的图示位置旋转。即，支持磁极体组18的旋转圆板17，朝向如下方向旋转，即该方向为S极的第四以及第八磁极体18D、18H被吸引接近于被励磁为N极的第三以及第六电磁线圈21C、21F，且，N极的第三以及第七磁极体18C、18G被吸引接近于被励磁为S极的第二以及第五电磁线圈21B、21E的方向。
在此，控制部30，从对驱动电路31输出控制信号的时刻，在内置的计时器电路部开始规定时间的计时之后，直至判别为已经经过了规定时间(步骤S3)为止，始终进行第一以及第二位置检测传感器23A、23B是否一同变为关闭状态这一判别(步骤S2)。在旋转圆板17旋转到图6(a)的图示位置时，因为N极的第七以及第一磁极体18G、18A与第一以及第二位置检测传感器23A、23B相对，所以检测S极的两传感器23A、23B一同关闭，此时，叶片11成为铅直向下方向的朝向F。控制部30在判别两传感器23A、23B一同关闭时，对于驱动电路31输出使对开关晶体管Q2、Q6输出的驱动信号停止的控制信号，从而停止向各电磁线圈21B、21C、21E、21F通电(步骤S4)。以此，向各电磁线圈21C、21B、21F、21E的通电时间被限制为非常短的时间，例如200msec左右，从而实现了节电。该通电的停止时间被设定为例如0.5～1sec左右。
接着，在已经经过了所述通电的停止时间时，控制部30，对驱动电路31输出使电流从第一连接端子22A向第二连接端子22B流动的控制信号，接收了该控制信号的驱动电路31输出使第一以及第五开关晶体管Q1、Q5一同开通的驱动信号，从而使电流从第一连接端子22A向第二连接端子22B流动(步骤S5)。以此，如图6(b)所示那样，第一以及第四电磁线圈21A、21D，流有正方向P的电流从而被励磁为N极，且，第三以及第六电磁线圈21C、21F，流有负方向N的电流从而被励磁位S极。
因此，在S极的第四以及第八磁极体18D、18H上，通过分别相对的第三以及第六电磁线圈21C、21F被励磁为同极的S极，而产生排斥力，并且N极的第一以及第五磁极体18A、18E，通过接近的第一以及第四电磁线圈21A、21D被励磁为N极，而在使旋转圆板17向右旋转的方向上受到排斥力。以此，叶片11通过向右旋转的旋转圆板17而向右方摆动。
控制部30，从对驱动电路31输出控制信号的时刻，在计时器电路部开始规定时间的计时之后，直至判别为已经经过了规定时间(步骤S7)为止，始终进行第一位置检测传感器23A是否开通这一判别(步骤S6)。在旋转圆板17旋转到图6(c)的图示位置时，第一位置检测传感器23A检测出S极的第八磁极体18H与其相对而开通。此时，叶片11相对于铅直向下方向，成为仅向右侧摆动规定角度θ1的朝向F，所述规定角度θ1，在本实施方式中，由于两传感器23A、23B的配置位置而被设定为30°。控制部30在已判别第一位置检测传感器23A为开通时，对于驱动电路31输出使向开关晶体管Q1、Q5输出的驱动信号停止的控制信号，从而停止向各电磁线圈21A、21C、21D、21F通电(步骤S8)。
在已经经过了所述通电停止的设定时间时，控制部30对于驱动电路31输出使电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动的控制信号，通过使第二以及第六开关晶体管Q2、Q6一同开通，使电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动(步骤S9)。因而，如图6(d)所示那样，第三以及第六电磁线圈21C、21F正方向流动有电流，从而被励磁为N极，且，第二以及第五电磁线圈21B、21E负方向流动有电流，从而被励磁为S极，因此在N极的第一以及第五磁极体18A、18E上，对于分别相对的同极的第六以及第三电磁线圈21F、21C而产生排斥力，并且S极的第四以及第八磁极体18D、18H，通过接近的同极的第二以及第五电磁线圈21B、21E，在使旋转圆板17向左旋转的方向上受到排斥力。以此，叶片11通过向左旋转的旋转圆板17向左方摆动。
控制部30在输出所述控制信号之后，直至判别为已经经过了规定时间(步骤S11)为止，始终进行第一以及第二位置检测传感器23A、23B是否一同关闭这一判别(步骤S10)。在旋转圆板17向左旋转而到达叶片11的朝向F成为铅直向下方向的位置时，变成与图6(a)的图示状态相同，被励磁为N极的第三以及第六电磁线圈21C、21F吸引S极的第四以及第八磁极体18D、18H并与其相对，且，被励磁为S极的第二以及第五电磁线圈21B、21E吸引N极的第三以及第七磁极体18C、18G并与其相对。
此时，控制部30判别为第一以及第二位置检测传感器23A、23B通过一同与N极的第七以及第一磁极体18G、18A相对，从而关闭这一情况，对于驱动电路31输出使向开关晶体管Q2、Q6输出的驱动信号停止的控制信号，从而停止向各电磁线圈21B、21C、21G、21F的通电(步骤S12)。
接着，控制部30对于驱动电路31输出使电流从第三连接端子22C向第一连接端子22A流动的控制信号，通过使第三以及第四开关晶体管Q3、Q4一同开通，使电流从第三连接端子22C向第一连接端子22A流动(步骤S13)。以此，如图6(e)所示那样，第二以及第五电磁线圈21B、21E，由于正方向流动有电流而被励磁为N极，且，第一以及第四电磁线圈21A、21D，由于负方向流动有电流而被励磁为S极，因此在N极的第三以及第七磁极体18C、18G上，对于相对的同极的第二以及第五电磁线圈21B、21E产生排斥力，并且S极的第二以及第六磁极体18B、18F，通过接近的同极的第一以及第四电磁线圈21A、21D，而在使旋转圆板17向左旋转的方向上受到排斥力。以此，叶片11通过向左旋转的旋转圆板17向左方摆动。
控制部30在输出所述控制信号之后，直至判别为已经经过了规定时间(步骤S15)为止，始终进行第二位置检测传感器23B是否开通这一判别(步骤S14)。在旋转圆板17从图6(e)的位置向左旋转30°而到达图6(f)所示的叶片11的朝向F成为左下方的位置时，被励磁为N极的第二以及第五电磁线圈21B、21E吸引S极的第二以及第六磁极体18B、18F而与其接近相对，且，被励磁为S极的第一以及第四电磁线圈21A、21D吸引N极的第一以及第五磁极体18A、18E而与其接近相对。此时，第二位置检测传感器23B，检测出相对的S极的第八磁极体18H从而开通。
控制部30在判别为由于第二位置检测传感器23B开通，旋转圆板17从铅直下方位置向左方只摆动规定角度θ2＝30°(步骤S14)时，对于驱动电路31输出使向各开关晶体管Q3、Q4输出的驱动信号停止的控制信号，从而在规定时间的期间停止向各电磁线圈21A、21B、21D、21E的通电(步骤S16)。
之后，控制部30，在旋转圆板17到达图6(f)的位置的状态下，对于驱动电路31输出使电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动的控制信号，通过使第二以及第六开关晶体管Q2、Q6开通，使电流从第二连接端子22B向第三连接端子22C流动(步骤S17)。以此，旋转圆板17在图6(f)的位置上，由于第三以及第六电磁线圈21C、21F，正方向流动有电流从而被励磁为N极，且，第二以及第五电磁线圈21B、21E，负方向流动有电流从而被励磁为S极，因此在S极的第二以及第六磁极体18B、18F上，对于相对的同极的第二以及第五电磁线圈21B、21E产生排斥力，并且N极的第三以及第七磁极体18C、18G，通过接近的同极的第三以及第六电磁线圈21C、21F，而在使旋转圆板17向右旋转的方向上受到排斥力。以此，叶片11通过向右旋转的旋转圆板17向右方摆动。
控制部30在输出所述控制信号之后，直至判别为已经经过了规定时间(步骤S19)为止，始终进行第一以及第二位置检测传感器23A、23B是否一同成为关闭状态的这一判别(步骤S18)。在旋转圆板17从图6(f)的位置向右旋转30°时，成为与图6(a)的相同的状态，即成为叶片11的朝向F变为铅直向下方向的状态，N极的第三以及第七磁极体18C、18G与S极的第二以及第五电磁线圈21B、21E接近相对，且，S极的第四以及第八磁极体18D、18H与N极的第三以及第六电磁线圈21C、21F接近相对，第一以及第二位置检测传感器23A、23B通过一同与N极的第七以及第一磁极体18G、18A相对而同时成为关闭状态。
控制部30，通过两位置检测传感器23A、23B同时成为关闭状态，来判别旋转圆板17到达了叶片11朝向铅直下方的位置(步骤S18)，对于驱动电路31输出使向各开关晶体管Q3、Q4输出的驱动信号停止的控制信号，从而停止向各电磁线圈21B、21C、21E、21F的通电(步骤S20)。在此，控制部30判别图1的叶片11以规定的60°的摆动角度θ往返一次的摆动动作的一个工序完成，关闭驱动电平检测电路32，输出低电平信号(步骤S21)，在从使所述通电停止的时刻经过规定时间，例如10秒～1分钟的这一期间，使叶片11以铅直下方的朝向F暂时地休止其摆动动作(步骤S22)，之后，返回到步骤S1，反复进行与上述同样的控制处理。
以上，是通过在被测定物3未达到与叶片11接触的检测电平的状态下的图4的控制部30来进行控制处理的说明。控制部30基于只有图6(c)所示的第一位置检测传感器23A开通这一情况，来判别叶片11相对于铅直下方的朝向F而向右方只摆动30°的规定角度θ1、到达了右极限位置，且，基于只有图6(f)所示的第二位置检测传感器23B开通这一情况，来判别叶片11相对于铅直下方的朝向F而向左方只摆动30°的规定角度θ2、到达了左极限位置。以此，进行如下的控制处理判断为投入到罐2内的被测定物3未达到与叶片11接触的检测电平，选择性地将各电磁线圈21A～21H励磁为所需的磁极地来进行控制，使得到达了右极限位置以及左极限位置的叶片11的转动方向反转，并且关闭驱动电平检测电路32，输出低电平信号L，使叶片11在60°的摆动角度θ的范围内继续进行摆动动作。
另一方面，在被测定物3到达了与叶片11接触的检测电平的情况下，由于被测定物3成为叶片11的摆动动作的障碍物，所以叶片11不能在规定时间内到达通过第一或者第二位置检测传感器23A、23B的配置位置而被设定的右极限位置或者左极限位置，从而成为停止摆动动作的状态。此时，控制部30，在判别为两传感器23A、23B未在直至经过规定时间的期间内一同成为关闭状态(步骤S2、S10、S18)时，或者在判别为第一位置检测传感器23A未成为开通状态或者第二位置检测传感器23B未成为开通状态(步骤S6、S14)时，判断为被测定物3达到了规定的检测电平，从而开通驱动电平检测电路32，输出高电平信号H(步骤S23)。
以此，将被测定物3投入到罐2内的输送驱动机构(未图示出)，从电平检测电路32接收所述高电平信号H的供给而停止驱动，通过蜂鸣器或者警告灯等的报知机构(未图示出)接收所述高电平信号H的供给而动作，由声音或者光来报知被测定物3已经被填充到规定的检测电平。接着，控制部30，将被储存于图4的存储器33中的检测电平的检测次数(电平检测电路32的开通驱动的次数)，更新为在其上加上“1”后的检测次数并储存(步骤S24)，并且将该检测次数显示于图4的显示器34(步骤S25)。
所述存储器33，除了所述检测次数之外，根据需要还储存叶片11的摆动动作的累积次数或者累积时间等。又，作为所述存储器33，使用非易失性的存储器，以此，即使在因停电等而导致的电源供给被切断的情况下也可以保持存储器33的储存数据。在维修时等，可以通过外部操作将储存于存储器33中的数据显示于显示器34，从而能够一边参照该显示数据一边可靠地进行保养或者检修。
在该振子式电平检测装置1中，图1的被测定物3的检测体即叶片11，以对于成为其摆动中心的水平配置的旋转轴9而向下的配置被固定上端而被安装成垂挂状态，并且由于该叶片11在60°的比较小的摆动角度θ的范围内摆动，不会成为接近于水平的状态，所以从上方投入到罐2内的被测定物3并不会呈直角地碰撞于叶片11而给予其较大的冲击，如图1(b)箭头X所示那样，被测定物3只是一边沿着叶片11滑动一边落下。因而，由于叶片11并不会因被测定物3的冲撞而生成较大的弯曲载荷，所以难于因被测定物3而损伤。又，由于叶片11被设定为以上端为摆动中心的垂挂状态，所以并不如在中间部具有摆动中心的情况那样，产生被测定物3冲撞于摆动中心的两侧从而受到相互负方向的转动力这一情况，因此叶片11并不产生振动。
又，由于使叶片11摆动的驱动源的驱动机14为如下结构作为使磁极体组18、与在该磁极体组18间产生相对摆动运动的电磁线圈组21相对的配置，通过进行通电控制使电流在电磁线圈组21中选择性地向规定方向流动，就可以通过产生的磁场与磁极体组18之间的吸引力以及排斥力来产生使叶片11摆动的驱动力，所以与使用马达或者啮合有比较多的齿轮而构成的减速机构等的现有的旋转式电平检测装置相比较，结构更加简洁化，伴随于此，故障产生的概率降低。而且，由于不必如现有的电平检测装置那样设置机械式离合器，所以可以消除因该机械式离合器的滑动而导致的振动噪音的产生。
进而，在所述振子式电平检测装置1中，由于驱动机14的磁极体组18与电磁线圈组21被电绝缘，且机械地非连结，所以可以在双方之间配置非磁性体的隔板29，因此通过该隔板29将外壳4的内部分隔成相互间具有高气密性的两个空间。因此，外壳4内部中的磁极体组18或者旋转轴9等的摆动部的收纳空间，对于电磁线圈组21以及驱动机14的收纳空间被气密地隔断，所以即使在罐2内的压力变高的情况下，也难以受到该压力的影响，所以罐2内的粉尘或者气体等几乎不侵入到外壳4中的所述电磁线圈组21等的收纳空间内。作为隔板29，如果使用隔膜来吸收罐2内的压力，则该效果进一步提高。
又，在该振子式电平检测装置1中，由于使用将磁极体组18与电磁线圈组21组合而得到的驱动机14，所以可以得到较大的旋转驱动力，因此作为驱动源，与使用小型的马达的现有旋转式电平检测装置不同，即使在某种程度上增大被设置于旋转轴9与罐2的安装孔2b之间的油封部件13的密封力，由于也可以无障碍地使旋转轴9旋转，所以可以通过油封部件13得到足够高的密封性，从这一点也可以进一步可靠地防止罐2内的异物向外壳4内部侵入。
另外，在所述实施方式中，虽然选择电磁线圈组21中的所需的电磁线圈来励磁为所需的磁极，使得以图1的叶片11的铅直向下方向的朝向F为中心，以左右30°的角度进行步进动作，不过也可以如下地进行操作在使叶片11从铅直向下方向的朝向F向右摆动30°时，通电以使电流从图4的第一连接端子22A向第三连接端子22C流动，从而分别使第一以及第四磁极体18A、18D励磁为N极，且，使第二以及第五磁极体18B、18E励磁为S极，以此，使叶片11在摆动到30°的中间的15°的位置这一时刻暂且停止，另一方面，在使叶片11从铅直向下方向的朝向F向左摆动30°时，通电以使电流从第二连接端子22B向第一连接端子22A流动，从而分别使第三以及第六磁极体18C、18F励磁为N极，且，使第一以及第四磁极体18A、18D励磁为S极，以此，使叶片11在摆动到30°的中间的15°的位置这一时刻暂且停止。该种情况下，可以使叶片11进一步平缓地在摆动角度θ＝60°的范围内进行摆动动作，从而可以进一步降低投入到罐2内的被测定物3冲撞叶片11时的冲击力。
又，在所述实施方式中，虽然将叶片11的摆动角度θ设定为60°，不过该摆动角度θ也可以设定为不到180°，以此，就可以避免叶片11成为水平位置。不过，优选为设定所述摆动角度θ在60°～90°的范围内。在设定为这样比较小的摆动角度θ的情况下，作为磁极体18，也可以使用电磁铁来替换在实施方式中所使用的永久磁铁。
权利要求
1.一种振子式电平检测装置，其中，包括绕摆动中心摆动的叶片；使所述叶片以不到180°的摆动角度摆动的驱动机；检测所述叶片的摆动角度变为规定值以下的情况而检测与叶片接触的被测定物的电平的电平检测电路。
2.如权利要求1所述的振子式电平检测装置，其中，所述叶片在其一端部具有所述摆动中心。
3.如权利要求1或者2所述的振子式电平检测装置，其中，所述驱动机具有磁极体，与在同所述磁极体之间产生因磁力而引起的相对摆动运动的电磁线圈。
4.如权利要求3所述的振子式电平检测装置，其中，具有位于所述摆动中心、转动的旋转轴，所述旋转轴转动自如地被外壳支持，所述叶片被固定于所述旋转轴的从所述外壳突出到外部的外方部，所述磁极体被固定于所述旋转轴的位于所述外壳的内侧的内端部。
5.如权利要求4所述的振子式电平检测装置，其中，所述电磁线圈被配置于所述外壳内，在所述磁极体与所述电磁线圈之间，设置有将所述外壳内的空间分隔的隔板。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的振子式电平检测装置，其中，包括储存摆动动作的累积时间或者累积次数、或者所述电平的检测次数的存储器、与显示它们的显示器。
全文摘要
本发明提供一种振子式电平检测装置，其并不是旋转式而是振子式，通过被简洁化的结构实现故障产生的降低，而且抑制因被测定物向叶片冲撞而导致的损伤，误动作少。其包括绕摆动中心摆动的叶片(11)、使叶片(11)以不到180°的摆动角度θ摆动的驱动机(14)，及检测叶片(11)的摆动角度θ变为规定值以下的情况而检测与叶片(11)接触的被测定物(3)的电平的电平检测电路(32)。
文档编号G01F23/22GK101042305SQ20061007179
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者山下浩二, 前田芳男, 萱原富士生 申请人:关西自动化股份有限公司