工作機械では、切削油(クーラントとも呼ばれる)を循環させながら、加工を行います。
切削油はタンクに貯蔵されていて、そこから循環させています。
切削油は、切削油原液を水(など)で薄めたものを使用します。
切削油は加工を行っていくうちに、消費されたり、蒸発したりして、
徐々に量が減っていき、水分の蒸発などによっても濃度が濃くなっていきます。
そのため、ある程度使用すると、水などを加えて、使用開始時の濃度に近い
値に戻してやる必要があります。
このような操作をするためのツールとして、オイルフリー切削油管理システムでは、
タンク内の水位(水面の高さ)を測定することで、水の追加量を計算するように
しています(水位だけで決定しているわけではなく、決定のための一つの要素
になります)。
水位センサは、定番の超音波センサー HC-SR04を使ったものです。
無線方式・有線方式の2種類を作ってみました。
無線方式は中に単四電池4本(1.5V×4=6V)を収納しているので、大きな筐体となってしまいました。
有線式はセンサのみとなっていますので、小さな筐体となります(もっとも、コントローラーボックスに接続するのでそれも含めるとそこそこの大きさとなります)。
超音波センサー HC-SR04を使った水位計の性能を少しまじめに測定してみました。
精度測定には3DプリンターのZ軸(高さ)制御を利用しました。
±2.5mmくらいの精度が得られました。
オイルフリー切削油管理システムでは、±3cmの精度があればよいので、
十分な精度が得られました。