JP2001041742A - レベル計測装置および墨出し用マーキング装置 - Google Patents
レベル計測装置および墨出し用マーキング装置Info
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- JP2001041742A JP2001041742A JP11213377A JP21337799A JP2001041742A JP 2001041742 A JP2001041742 A JP 2001041742A JP 11213377 A JP11213377 A JP 11213377A JP 21337799 A JP21337799 A JP 21337799A JP 2001041742 A JP2001041742 A JP 2001041742A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化による測定誤差を著しく小さくする
ことのできるレベル計測装置ならびに墨出し用マーキン
グ装置を提供する。 【解決手段】 液体６０を充填した連通管５１の一端に
大気圧Ｐ１を付加すると共に他端を密閉し、該密閉した
密閉端５１ｂに液圧差Ｈを検出する圧力センサ５２を取
り付け、大気圧Ｐ１を付加した開放端５１ａにバッファ
５３を設けたレベル計測装置５０に関する。バッファ５
３の横断面積Ａを連通管５１の通路断面積ａの１０００
倍以上に設定する。
ことのできるレベル計測装置ならびに墨出し用マーキン
グ装置を提供する。 【解決手段】 液体６０を充填した連通管５１の一端に
大気圧Ｐ１を付加すると共に他端を密閉し、該密閉した
密閉端５１ｂに液圧差Ｈを検出する圧力センサ５２を取
り付け、大気圧Ｐ１を付加した開放端５１ａにバッファ
５３を設けたレベル計測装置５０に関する。バッファ５
３の横断面積Ａを連通管５１の通路断面積ａの１０００
倍以上に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連通管を利用して
レベルを計測するレベル計測装置、ならびに、構造物に
マーキングを施す墨出し用マーキング装置に関するもの
である。
レベルを計測するレベル計測装置、ならびに、構造物に
マーキングを施す墨出し用マーキング装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、連通管を利用した墨出し用マ
ーキング装置（たとえば特開平７─１９０７６０号）が
提案されている。この墨出し用マーキング装置について
実施形態を示す図１を用いて簡単に説明する。図１にお
いて、墨出し用マーキング装置５０は、バッファ５３の
基準面６１と圧力センサ５２の測定面６２との液圧差Ｈ
を圧力センサ５２で検出してレベルを計測する。前記バ
ッファ５３は、連通管５１の経時的な伸びや、連通管５
１が揺れることによる基準面６１の波動を吸収するため
に設けられている。この種の墨出し用マーキング装置５
０は、レーザ光を用いた測定器に比べ、高い測定精度が
得られる装置として期待されている。
ーキング装置（たとえば特開平７─１９０７６０号）が
提案されている。この墨出し用マーキング装置について
実施形態を示す図１を用いて簡単に説明する。図１にお
いて、墨出し用マーキング装置５０は、バッファ５３の
基準面６１と圧力センサ５２の測定面６２との液圧差Ｈ
を圧力センサ５２で検出してレベルを計測する。前記バ
ッファ５３は、連通管５１の経時的な伸びや、連通管５
１が揺れることによる基準面６１の波動を吸収するため
に設けられている。この種の墨出し用マーキング装置５
０は、レーザ光を用いた測定器に比べ、高い測定精度が
得られる装置として期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、墨出し用マー
キング装置は、屋内外の種々の環境下で使用されるた
め、連通管５１内の温度は大きく変化する場合がある。
このように液温が大きく変化すると、液体の体積が大き
く変化し、その結果、基準面のレベルに変化が生じ、こ
れが測定誤差の原因となる。しかも、連通管５１は長い
ので、連通管５１内における液温は一定ではないため、
計算により補正することもできない。
キング装置は、屋内外の種々の環境下で使用されるた
め、連通管５１内の温度は大きく変化する場合がある。
このように液温が大きく変化すると、液体の体積が大き
く変化し、その結果、基準面のレベルに変化が生じ、こ
れが測定誤差の原因となる。しかも、連通管５１は長い
ので、連通管５１内における液温は一定ではないため、
計算により補正することもできない。
【０００４】本発明は前記従来の問題を解決するために
なされたもので、その目的は、温度変化による測定誤差
を著しく小さくすることのできるレベル計測装置および
墨出し用マーキング装置を提供することである。
なされたもので、その目的は、温度変化による測定誤差
を著しく小さくすることのできるレベル計測装置および
墨出し用マーキング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、バッファの横断面積が連通管の通路断
面積の１０００倍以上に設定されている。
に、本発明では、バッファの横断面積が連通管の通路断
面積の１０００倍以上に設定されている。
【０００６】たとえば、今、液温が高くなったとする
と、連通管およびバッファ内の液体の体積は膨張する。
この液体の体積の膨張分は、開放端に接続されたバッフ
ァ内へと流入する。本発明では、バッファの横断面積が
連通管の通路断面積の１０００倍以上であるから、体積
が膨張しても液面のレベルが殆ど上昇しない。その結
果、基準面のレベルの変化が著しく小さくなる。
と、連通管およびバッファ内の液体の体積は膨張する。
この液体の体積の膨張分は、開放端に接続されたバッフ
ァ内へと流入する。本発明では、バッファの横断面積が
連通管の通路断面積の１０００倍以上であるから、体積
が膨張しても液面のレベルが殆ど上昇しない。その結
果、基準面のレベルの変化が著しく小さくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
にしたがって説明する。図１に示す墨出し用マーキング
装置５０は、連通管５１、圧力センサ５２およびバッフ
ァ５３を備えている。前記連通管５１は、軟質の樹脂か
ら成るチューブのような可撓性を有する管で構成されて
いる。前記連通管５１内には、液体（たとえば、水）６
０が充填されている。前記連通管５１の一端は、前記バ
ッファ５３の底面に接続されて大気圧Ｐ１が付加される
開放端５１ａとなっている。前記連通管５１の他端は、
前記圧力センサ５２の下端面５２ｂによって密閉されて
密閉端５１ｂとなっている。
にしたがって説明する。図１に示す墨出し用マーキング
装置５０は、連通管５１、圧力センサ５２およびバッフ
ァ５３を備えている。前記連通管５１は、軟質の樹脂か
ら成るチューブのような可撓性を有する管で構成されて
いる。前記連通管５１内には、液体（たとえば、水）６
０が充填されている。前記連通管５１の一端は、前記バ
ッファ５３の底面に接続されて大気圧Ｐ１が付加される
開放端５１ａとなっている。前記連通管５１の他端は、
前記圧力センサ５２の下端面５２ｂによって密閉されて
密閉端５１ｂとなっている。
【０００８】前記圧力センサ５２は、上端面５２ａにか
かる大気圧Ｐ１と下端面５２ｂにかかる水頭圧Ｐ２との
圧力差を検出し、この圧力差を電圧出力に変えて測定値
として出力する。前記圧力センサ５２の上端面５２ａに
かかる大気圧Ｐ１は、前記バッファ５３における基準面
６１にかかる大気圧Ｐ１と同じ値となる。したがって、
基準面６１と圧力センサ５２の下端面５２ｂ（測定面６
２）との液圧差Ｈが、前記圧力差となって現れる。前記
圧力センサ５２は、マイコン５５と印字器５６と共にベ
ース５４に固定されている。
かる大気圧Ｐ１と下端面５２ｂにかかる水頭圧Ｐ２との
圧力差を検出し、この圧力差を電圧出力に変えて測定値
として出力する。前記圧力センサ５２の上端面５２ａに
かかる大気圧Ｐ１は、前記バッファ５３における基準面
６１にかかる大気圧Ｐ１と同じ値となる。したがって、
基準面６１と圧力センサ５２の下端面５２ｂ（測定面６
２）との液圧差Ｈが、前記圧力差となって現れる。前記
圧力センサ５２は、マイコン５５と印字器５６と共にベ
ース５４に固定されている。
【０００９】前記マイコン５５は、予め基準となるレベ
ルについての圧力差Ｈを基準値として記憶する。前記マ
イコン５５は、後に計測したレベルについての圧力差Ｈ
を測定値として記憶し、該測定値と前記基準値に基づい
て計測レベルを算出する。
ルについての圧力差Ｈを基準値として記憶する。前記マ
イコン５５は、後に計測したレベルについての圧力差Ｈ
を測定値として記憶し、該測定値と前記基準値に基づい
て計測レベルを算出する。
【００１０】前記印字器５６は、構造物７０の計測レベ
ルにマーキングを施す。なお、測定面６２と印字器５６
とのレベル差はマイコン５５により補正される。
ルにマーキングを施す。なお、測定面６２と印字器５６
とのレベル差はマイコン５５により補正される。
【００１１】図２（ａ）に示すように、前記バッファ５
３は、たとえば、横断面が略円形の容器であり、前記開
放端５１ａが底面に臨んでいる。前記バッファ５３に
は、漏出しない程度に液体６０が充填されており、この
液体６０の液面が基準面６１となる。図２（ｂ）に示す
ように、前記バッファ５３の横断面積Ａは、前記開放端
５１ａの通路断面積ａの１０００倍以上に設定され、よ
り好ましくは２０００倍以上に設定する。
３は、たとえば、横断面が略円形の容器であり、前記開
放端５１ａが底面に臨んでいる。前記バッファ５３に
は、漏出しない程度に液体６０が充填されており、この
液体６０の液面が基準面６１となる。図２（ｂ）に示す
ように、前記バッファ５３の横断面積Ａは、前記開放端
５１ａの通路断面積ａの１０００倍以上に設定され、よ
り好ましくは２０００倍以上に設定する。
【００１２】つぎに、前記バッファ５３の横断面積Ａと
前記連通管５１の通路断面積ａとの面積比について検討
する。液温が変化した場合の連通管５１内の液体６０の
体積膨張分Ｖは、下記（１）式で求められる。 Ｖ＝α・Ｔ・Ｌ・ａ …（１） 但し α：膨張率 Ｔ：温度変化 Ｌ：連通管の長さ このときの基準面６１の変位ΔＨは、下記（２）式で求
められる。 この（２）式から、前記変位ΔＨはａ／Ａに比例するこ
とが分かる。つまり、前記バッファ５３の横断面積Ａを
大きくすれば、前記変位ΔＨは小さくなる。一方、液温
が変化すると液体が膨張し、その分だけ液体の密度ρが
小さくなる。この密度ρの変化により、前記体積膨張分
Ｖが相殺されるように考えられないではない。しかし、
密度ρの変化を考慮した水頭圧ΔＰは、下記（３）式に
より求められる。 ΔＰ＝ΔＨ・（１／（１＋α））・ρ …（３） この式において、前記膨張率αは極めて小さいので、密
度ρの変化の度合１／（１＋α）は近似的に「１．０」
である。したがって、前記体積膨張分Ｖは、密度変化に
よって相殺されない。
前記連通管５１の通路断面積ａとの面積比について検討
する。液温が変化した場合の連通管５１内の液体６０の
体積膨張分Ｖは、下記（１）式で求められる。 Ｖ＝α・Ｔ・Ｌ・ａ …（１） 但し α：膨張率 Ｔ：温度変化 Ｌ：連通管の長さ このときの基準面６１の変位ΔＨは、下記（２）式で求
められる。 この（２）式から、前記変位ΔＨはａ／Ａに比例するこ
とが分かる。つまり、前記バッファ５３の横断面積Ａを
大きくすれば、前記変位ΔＨは小さくなる。一方、液温
が変化すると液体が膨張し、その分だけ液体の密度ρが
小さくなる。この密度ρの変化により、前記体積膨張分
Ｖが相殺されるように考えられないではない。しかし、
密度ρの変化を考慮した水頭圧ΔＰは、下記（３）式に
より求められる。 ΔＰ＝ΔＨ・（１／（１＋α））・ρ …（３） この式において、前記膨張率αは極めて小さいので、密
度ρの変化の度合１／（１＋α）は近似的に「１．０」
である。したがって、前記体積膨張分Ｖは、密度変化に
よって相殺されない。
【００１３】図３の表に示すように、たとえば、温度変
化Ｔを通常考えられる最大値である５０℃、前記連通管
５１の長さＬを２０ｍ（２００００ｍｍ）に設定する
と、液体６０に水を用いる場合は、面積倍率Ａ／ａが１
０００以上であるから、前記（２）式より前記変位ΔＨ
が０．１８以下となり、前記体積膨張分Ｖを十分に吸収
できることが分かる。
化Ｔを通常考えられる最大値である５０℃、前記連通管
５１の長さＬを２０ｍ（２００００ｍｍ）に設定する
と、液体６０に水を用いる場合は、面積倍率Ａ／ａが１
０００以上であるから、前記（２）式より前記変位ΔＨ
が０．１８以下となり、前記体積膨張分Ｖを十分に吸収
できることが分かる。
【００１４】つぎに、本墨出し用マーキング装置の用い
方について説明する。まず、印字器５６を所定の基準レ
ベルに合わせる。この時、前記圧力センサ５２が出力す
る基準値から前記マイコン５５が基準値のレベルを算出
する。前記印字器５６が、この基準値のレベルを構造物
７０にマーキングする。つぎに、前記ベース５４の水平
位置を適宜変えて、構造物７０の必要な所に前記基準値
のレベルと同じレベルでマーキングする。その後、マー
キングされたレベル同士をつなぐように線を引き、墨出
しを行う。
方について説明する。まず、印字器５６を所定の基準レ
ベルに合わせる。この時、前記圧力センサ５２が出力す
る基準値から前記マイコン５５が基準値のレベルを算出
する。前記印字器５６が、この基準値のレベルを構造物
７０にマーキングする。つぎに、前記ベース５４の水平
位置を適宜変えて、構造物７０の必要な所に前記基準値
のレベルと同じレベルでマーキングする。その後、マー
キングされたレベル同士をつなぐように線を引き、墨出
しを行う。
【００１５】なお、前記実施形態では、液体６０として
水を用いたので、バッファ５３の横断面積Ａを連通管５
１の通路断面積ａの１０００倍以上に設定したが、シリ
コーンオイルなどのオイルを用いた場合は、図３に示す
ように、膨張率αが水の数倍ないし１０倍程度であるか
ら、バッファ５３の横断面積Ａを連通管５１の通路断面
積ａの２０００倍以上に設定するのが好ましく、さら
に、好ましくは、３０００倍以上に設定する。なお、液
体６０にシリコーンオイルを用い、かつ、面積倍率Ａ／
ａを２０００倍とした場合は、前記（２）式より前記変
位ΔＨが０．６２となる。
水を用いたので、バッファ５３の横断面積Ａを連通管５
１の通路断面積ａの１０００倍以上に設定したが、シリ
コーンオイルなどのオイルを用いた場合は、図３に示す
ように、膨張率αが水の数倍ないし１０倍程度であるか
ら、バッファ５３の横断面積Ａを連通管５１の通路断面
積ａの２０００倍以上に設定するのが好ましく、さら
に、好ましくは、３０００倍以上に設定する。なお、液
体６０にシリコーンオイルを用い、かつ、面積倍率Ａ／
ａを２０００倍とした場合は、前記（２）式より前記変
位ΔＨが０．６２となる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バッファの横断面積を連通管の通路断面積の１０００倍
以上に設定したので、温度変化による液体の体積変化を
吸収することができる。そのため、バッファの液面のレ
ベルの変化が著しく小さくなる。したがって、測定誤差
を著しく小さくすることができる。
バッファの横断面積を連通管の通路断面積の１０００倍
以上に設定したので、温度変化による液体の体積変化を
吸収することができる。そのため、バッファの液面のレ
ベルの変化が著しく小さくなる。したがって、測定誤差
を著しく小さくすることができる。
【図１】本発明の一実施形態にかかる墨出し用マーキン
グ装置を示す側面図である。
グ装置を示す側面図である。
【図２】（ａ）はバッファを示す斜視図、（ｂ）はバッ
ファを示す横断面図である。
ファを示す横断面図である。
【図３】液体の膨張率等を示す図表である。
５０：墨出し用マーキング装置 ５１：連通管 ５１ａ：開放端 ５１ｂ：密閉端 ５２：圧力センサ ５３：バッファ ５６：印字器 ６０：液体 ７０：構造物 Ａ：バッファの横断面積 ａ：連通管の通路断面積 Ｈ：液圧差 Ｐ１：大気圧
Claims (5)
- 【請求項１】 液体を充填した連通管の一端に大気圧を
付加すると共に他端を密閉し、該密閉した密閉端に液圧
差を検出する圧力センサを取り付け、前記大気圧を付加
した開放端にバッファを設けたレベル計測装置におい
て、 前記バッファの横断面積が、前記連通管の通路断面積の
１０００倍以上であることを特徴とするレベル計測装
置。 - 【請求項２】 液体を充填した連通管の一端に大気圧を
付加すると共に他端を密閉し、該密閉した密閉端に液圧
差を検出する圧力センサを取り付け、前記大気圧を付加
した開放端にバッファを設け、 前記圧力センサからの出力に応じて求めた測定値の対象
となる対象部位にマーキングを施す墨出し用マーキング
装置において、 前記バッファの横断面積が、前記連通管の通路断面積の
１０００倍以上であることを特徴とする墨出し用マーキ
ング装置。 - 【請求項３】 請求項２において、 構造物にマーキングを施す印字器と前記圧力センサとが
互いに固定されている墨出し用マーキング装置。 - 【請求項４】 液体を充填した連通管の一端に大気圧を
付加すると共に他端を密閉し、該密閉した密閉端に液圧
差を検出する圧力センサを取り付け、前記大気圧を付加
した開放端にバッファを設けたレベル計測装置におい
て、 前記液体としてオイルを用いると共に、 前記バッファの横断面積が、前記連通管の通路断面積の
２０００倍以上であることを特徴とするレベル計測装
置。 - 【請求項５】 液体を充填した連通管の一端に大気圧を
付加すると共に他端を密閉し、該密閉した密閉端に液圧
差を検出する圧力センサを取り付け、前記大気圧を付加
した開放端にバッファを設け、 前記圧力センサからの出力に応じて求めた測定値の対象
となる対象部位にマーキングを施す墨出し用マーキング
装置において、 前記液体としてオイルを用いると共に、 前記バッファの横断面積が、前記連通管の通路断面積の
２０００倍以上であることを特徴とする墨出し用マーキ
ング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213377A JP2001041742A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | レベル計測装置および墨出し用マーキング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213377A JP2001041742A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | レベル計測装置および墨出し用マーキング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041742A true JP2001041742A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16638195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11213377A Pending JP2001041742A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | レベル計測装置および墨出し用マーキング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001041742A (ja) |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP11213377A patent/JP2001041742A/ja active Pending
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