一种用于判断容器内的液体类型的装置及其控制方法制造方法及图纸

一种用于判断容器内的液体类型的装置和判断方法，其能够应用到各种形状的容器中，并且能够应用到容器内液体的剩余量不同的各种情况中。本发明专利技术的用于判断容器内液体类型的装置具有：平板电容器１，其中两个平板电极１ａ和１ｂ以相对方式放置；容器支撑部件３，其在除由平板电极１ａ和１ｂ所夹的区域外的区域中保持不导电的容器２，该容器可以容纳液体；振荡电路４，其包含电容器１；以及控制部分５，其检测振荡电路的振荡频率；并且，容器支撑件３被设置成根据容器２的尺寸调节从平板电极１ａ到容器２的距离。另外，将电势与平板电极１ｂ相同的第三电极１８设置为与容器２的底部接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，并且本专利技术对于应用于判断容器内的液体是否是主要成分为水的无害液体的领域尤其有效。
技术介绍
在飞机、火车、公共汽车以及其它形式的旅客运送中，有义务确保安全地运送旅客。尤其对于飞机，由于其意外事故会带来巨大损失，因此必须对安全性施加高度警戒。从而利用X射线照像装置对乘坐飞机的旅客进行行李检查、利用金属检测器或身体检查来进行身体检查，以及必要时进行询问等，以便辨别怀有恶意的旅客并禁止这样的旅客乘坐飞机。然而，考虑到大多数旅客并方便旅客，对所有旅客进行严格的检查和询问是困难的，这需要花费大量时间。而且，怀有恶意的旅客(例如恐怖分子)会尽量通过这样的检查且将危险物品带到飞机内。尽管对于能够由目前使用的行李检查装置发现的危险物品不会发生问题，但是不能被金属检测器或X射线照像装置所检测到的危险物品，例如汽油或其它可燃性液体等，很难被检测出来。汽油和其它危险液体可以容易地在市场上获得，并且当将这样的危险液体充入市面上出售的饮料的容器(例如PET瓶)中时，很难将其与真正的饮料区分开，并且这样的行为被认为是怀有恶意的人惯用的危险行为。因此必须充分考虑抵制这种危险行为的对策。为了将危险液体，例如汽油等，与主要成分为水的饮料区分开，存在各种区分方法，例如传感检测方法，其中辨别气味等。然而，由于在乘坐飞机时的行李检查要求检查的速度，因此，优选以非接触的方式进行快速地检查。对于快速且非接触的检查方法，存在一些利用液体介电常数的差异的方法。而水的介电常数较高，汽油和其它危险液体的介电常数通常较低。因此可以考虑这样的介电常数差异来判断液体类型。在专利文献1中，公开了一种从外部判断容器的液体类型的方法和装置。在该文献所描述的技术中，容器内部充有液体，将一对电极放置在容器的外部，以便将液体的至少一部分夹入其中，且测量由所述电极形成的电容器的电容量来判断液体的类型。在使用该技术时，预先测量在液体为水的情况下的电容量和在液体为危险液体(例如汽油)的情况下的电容量，然后通过在电极之间放置充满未知液体的容器并在该状态下测量电容量，能够立刻且准确地判断出容器内液体的类型。专利文献1日本公开未审查专利申请No.2001-272368
技术实现思路
然而，上述专利文献1的技术的液体类型判断方法存在以下问题。首先，容器的尺寸和容器中的液体量必须固定。众所周知，当将电介质体插入电容器的电极之间时，电容值根据介电常数变化。尽管专利文献1的技术的确使用该原理，但是如果电介质体的形状(宽度或厚度)或位置发生变化时，电容量也会变化。因此，如果将要从电容量的测量得知插入电容器电极间的电介质体的介电常数，则必须固定电介质体的形状和位置。在专利文献1的技术中，这就意味着容器的形状和位置以及充入容器内的液体量必须固定。因此，如上所述，当该文献的技术应用到飞机行李检查中时，基本上较困难。即，旅客所带的饮料被充入各种形状的PET瓶中，且剩余量也不同且不固定。因此在参考文献中所述的技术能够在极为限制的情况下使用(例如在放置电极来配合特殊形状的PET瓶等的情况)，并且不能用于适应各种容器的形状的检查中，也不能用于容器内液体剩余量不同的情况下的检查中。本专利技术的目的是提供一种用于判断容器内的液体类型的装置和判断方法，其能够应用到各种形状的容器中，并且能够应用到在容器内的液体剩余量不同的各种情况中。特别是，本专利技术的目的是提供一种装置，其即使当容器内液体的剩余量较少时仍可以高灵敏地判断容器内的液体类型。以下是本说明书中所公开的本专利技术。即，本申请中本专利技术的第一方面的一种用于判断容器内液体类型的装置包括平板电容器，其具有以相对方式放置的两个平板电极；以及容器支撑装置，其在除了由所述两个平板电极所夹的区域之外的区域中保持不导电的容器，所述容器可以容纳液体；并且通过检测所述电容器的电容量或者包含所述电容器的振荡电路的振荡频率来判断所述容器内的液体的类型。该申请中本专利技术的另一方面(第二方面)的一种用于判断容器内液体类型的装置包括平板电容器，其具有以相对方式放置的两个平板电极；容器支撑装置，其在除由所述两个平板电极所夹的区域之外的区域中保持不导电的容器，所述容器可以容纳液体；以及除所述两个平板电极以外的第三电极，其是位于所述容器外部的电极，并且被沿所述容器的一部分设置，所述容器内的液体由于重力被保持在所述部分上；并且通过检测所述电容器的电容量或者包含所述电容器的振荡电路的振荡频率来判断所述容器内的液体的类型。对于本专利技术第一和第二方面的用于判断容器内液体类型的装置，没有将容器放置在电容器的电极之间而是放置在所述电极外部。因此，与将容器放置在电极之间的情况相比，由容纳液体的容器的位置所引起的电容器电容量的变化量会变小。然而与将容器放置在电极之间的情况相比，可以使由于容器形状和容器内液体量的不同所引起的电容量变化的比例变得较小。这是因为，本专利技术没有使用在电容器的电极之间的电场(即，平行电场区域，其是电场强度最大的电场)来检测电容量的变化，而是使用从电容器的电极间漏出的漏电场(其电场强度比平行电场区域低)。由于漏电场通常是发散场，因此越远离该电容器电场强度越弱。通过设计容器的位置(例如，通过将容器放置为使得容器越大，其越远离电容器)，并且，由于容器内的剩余液体集中在容器底部，通过将电容器放置在容器的下方，可以使由于容器形状和容器内液体剩余量所引起的电容变化的比例较大地减少。换句话说，可以尽可能地减弱通过将要检测的液体的电通线的量对容器形状和液体剩余量的依赖。通过这种设置，本专利技术能够快速且准确地判断容器内液体的类型，即使当容器形状和容器内液体剩余量变化时。另外，本专利技术的第二方面除了形成电容器的两个平板电极以外还具有第三电极。该第三电极被沿容器的部分放置在容器的外部，容器内的液体由于重力被保持在该部分上，并且所述第三电极具有在容器内的液体方向上引导电容器的漏电场的作用。这里，“容器内液体由于重力被保持在其上的部分”是，例如，在将容器设置为其在水平表面上侧面朝下或倾斜、且将电容器沿该水平表面或倾斜表面放置的情况下，该部分与容器的底表面和侧表面(不是放置容器的侧表面)相对应。在将容器竖直放置的情况下，容器底部的侧表面与上述部分相对应。通过放置这样的第三电极，可以沿重力方向将来自电容器的漏电场引导到容器底部(该部分是容器内液体被保持的部分)，且可以将根据容器内液体类型的电容器的电容量变化检测为较大变化，即，提高了判断液体类型的精确度。所述第三电极可以是平板电极或线电极，其被沿这样的表面放置，所述表面是垂直于所述平板电容器的平表面、并与所述容器的外侧接触。尽管第三电极的位置和形状可以任意设置，只要将其沿容器内液体所滞留的部分放置，但是当第三电极是沿与平板电容器垂直的平面设置的平板电极时，能够实现适合于假设作为容器的PET瓶形状的电极设置。电极形状不必一定是平板状，可以使用线状电线(即导线)作为电极。另外，可以将第三电极设置为，当检测到被放置在所述容器支撑装置上的所述容器时、或当与被放置在所述容器支撑装置上的所述容器联动时，移动到所述容器的外表面。即，第三电极不必固定，可以被设置成可移动的，以便当检测到对所述容器的放置时或当与对所述容器的放置联动时，将其沿容器的外壁设置。例如，使用光电开关等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于判断容器内液体类型的装置，包括：平板电容器，其具有以相对方式放置的两个平板电极；以及容器支撑装置，其在除了由所述两个平板电极所夹的区域之外的区域中保持不导电的容器，所述容器其可以容纳液体，并且所述容器内的液体 的类型通过检测所述电容器的电容量或者包含所述电容器的振荡电路的振荡频率来判断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安部健，篠泽康彦，町田智英，山田浩一郎，
申请(专利权)人：东京瓦斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]