JP2002090207A

JP2002090207A - 液面の計測方法および液面計

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Publication number: JP2002090207A
Application number: JP2000281922A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Yashiro; 隆将矢代; Ron Mochizuki; 論望月; Takaharu Yoshitomi; 崇晴吉冨
Original assignee: NTT Advanced Technology Corp
Current assignee: NTT Advanced Technology Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定流体の液面高さを確実に計測する。【解決手段】断面形状が高さ方向に一様で比重が液体
２の比重以下のフロート４を液体２中に浸漬する。この
フロート４を光ファイバ５によってその上端が液面１７
から常時突出するように一定高さに支持する。光ファイ
バ５を光ファイバ歪み計測装置６に接続し、この光ファ
イバ歪み計測装置６によって液体２の水位の変化に伴う
フロート４に作用する浮力の変化を光ファイバ５の歪み
の変化として検出し、液体２の水位を計測する。なお、
フロート４に代えて、比重が液体以上の吊り型部材を用
いて水位を計測することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液面の計測方法お
よび液面計に関し、特に液体中に浸漬した物体が液体か
ら受ける鉛直上方の力（浮力）の変化を光ファイバの歪
みの変化として測定することにより、液体の水位を計測
する方法および液面計に関する。

【０００２】

【従来の技術】液面の高さ（水位）を計測する液面計と
しては、従来から種々の原理を用いたものが提案されて
いる。例えば、静電容量式液面計（特開２０００−０９
７７５０号公報、特開平１１−０３０５４４号公報）、
気圧式液面計（特開２０００−０８８６２９号公報）、
フロート型液面計（特開平１０−１４８５６５号公報、
特開平１１−３２６０１５号公報）、電極式液面計（特
開平１１−０２３３４６号公報）、電波式液面計（特開
平１０−１９７６１７号公報）等が知られている。この
うち、本発明は、フロート型またはこれに準ずる液面計
を提供するものである。

【０００３】フロート型液面計は、液面の変動に伴って
昇降するフロートの高さを検出するもので、リードスイ
ッチとマグネットを用いたフロート型と、ワイヤ（また
はテープ）を用いたフロート型の２種類がある。前者の
リードスイッチとマグネットを用いたフロート型液面計
は、多数のリードスイッチを備え、これらのリードスイ
ッチをフロートの上昇（または下降）に伴いマグネット
で動作させるように構成したものである。一方、後者の
ワイヤを用いたフロート型液面計は、フロートに取り付
けた測長ワイヤをドラムに巻取り、その巻上げ量から液
体水位を算出するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液面計、特にリードスイッチとマグネットを
用いたフロート型液面計は、フロートにマグネットを組
み込み、フロートをガイドするガイドパイプの内部に多
数のリードスイッチを組込む必要があるため、部品点数
が増加し、構造が複雑化するいう問題があった。一方、
ワイヤを用いたフロート型液面計は、ワイヤの巻上げド
ラム、巻上用モータ、プーリ等の多くの部品を必要とす
るため、装置が大がかりになるばかりか、機械的に巻き
上げているため故障が多く、修理、保全等に手間がかか
るという問題があった。

【０００５】そこで、本発明者らはフロート型またはこ
れに準ずる形式（吊下げ式）であって、液面の変動に伴
い物体が液体から受ける浮力の変化に着目して種々の検
討を重ね実験を行ったところ、浮力の変化を光ファイバ
の歪みの変化として検知することにより、液体の水位を
計測することができることを確認した。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題と実験結果
に基づいてなされたもので、その目的とするところは、
液体中に垂直に浸漬した柱状の物体に生じる液面の変動
による浮力の変化を光ファイバの歪みの変化として検出
することにより、水位を確実に計測することができるよ
うにした液面の計測方法および液面計を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明に係る液面の計測方法は、断面形状が高さ
方向に一様で比重が液体の比重以下のフロートを前記液
体中に浸漬し、このフロートを光ファイバによってその
上端が液面から常時突出するように支持し、前記光ファ
イバを光ファイバ歪み計測装置に接続し、この光ファイ
バ歪み計測装置によって前記液体の水位の変化に伴うフ
ロートに作用する浮力の変化を前記光ファイバの歪みの
変化として検出することにより、液体の水位を計測する
ようにしたものである。

【０００８】第２の発明に係る液面の計測方法は、断面
形状が高さ方向に一様で比重が液体の比重以上の吊り部
材を光ファイバによって吊り下げ、前記吊り部材をその
上端が液面から常時突出するように液体中に浸漬し、前
記光ファイバを光ファイバ歪み計測装置に接続し、この
光ファイバ歪み計測装置によって前記液体の水位の変化
に伴う吊り部材に作用する浮力の変化を前記光ファイバ
の歪みの変化として検出することにより、液体の水位を
計測するようにしたものである。

【０００９】第３の発明に係る液面計は、断面形状が高
さ方向に一様で比重が液体の比重以下で前記液体中に浸
漬されるフロートと、このフロートをその上端が液面よ
り常時突出するように支持する光ファイバと、前記液体
の水位の変化に伴う前記フロートに作用する浮力の変化
を前記光ファイバの歪みの変化として検出する光ファイ
バ歪み計測装置とを備えたものである。

【００１０】第４の発明に係る液面計は、断面形状が高
さ方向に一様で比重が液体の比重以上の吊り部材と、こ
の吊り部材を吊り下げてその上端が液面から常時突出す
るように液体中に浸漬する光ファイバと、前記液体の水
位の変化に伴う前記吊り部材に作用する浮力の変化を前
記光ファイバの歪みの変化として検出する光ファイバ歪
み計測装置とを備えたものである。

【００１１】本発明において、液面が変動すると、フロ
ートまたは吊り部材が液体から受ける浮力の大きさも変
化する。液面の変動の大きさは、フロートまたは吊り部
材の断面積がそれぞれ長さ方向に一様なので、フロート
または吊り部材に作用する浮力の変化に正確に比例す
る。また、光ファイバの歪みの変化も浮力の変動に正確
に比例する。フロートの場合は、液体水位が高くなる
と、これに比例して光ファイバに加わる張力が大きくな
るため、歪みも増大する。吊り部材の場合は、液体の水
位が高くなると浮力が増大し、これに反比例して光ファ
イバに加わる張力が減少するため、歪みも減少する。し
たがって、光ファイバ歪み計測装置で浮力の変化を光フ
ァイバに生じる歪みの変化として検出すると、液体の水
位と歪みの変化の相関関係から液体の水位を正確に計測
することができる。ここで、本発明は被測定液が水に限
らず、オイル、薬品等の各種液体の液面高さの測定にも
用いることができるため、「水位」をこれらの液体の液
面高さを意味する広い用語として用いる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明をフロー
ト型の液面計に適用した一実施の形態を示す断面図、図
２は図１のII−II線断面図である。これらの図におい
て、符号１で示すものは測定対象である液体２を収容し
た容器、３は容器１内に配設された外筒、４は外筒３内
に配設されたフロート、５はフロート４を支持し一定の
高さに保持する光ファイバ、６は光ファイバ５の歪みを
検出する光ファイバ歪み計測装置（以下、Ｂ−ＯＴＤＲ
と称する：Brillouin-Optical Time Domain Reflectome
ter ）で、前記フロート４、光ファイバ５、Ｂ−ＯＴＤ
Ｒ６等でフロート型の液面計７を構成している。

【００１３】前記外筒３は、円筒形に形成されて上端が
容器１の上方に突出し、周面には複数の液体導入孔１１
が高さ方向に適宜間隔をおいて形成されている。液体導
入孔１１の数および大きさは、適宜変更することがで
き、特に指定されるものではない。また、外筒３の上面
開口部には、前記光ファイバ５が貫通する小孔１２を有
する上蓋１３が固定され、内部下方寄りには底板１４が
固定されている。底板１４は中央に小孔１５が形成さ
れ、この小孔１５には前記光ファイバ５を固定する固定
パイプ１６が取付けられている。

【００１４】外筒３の材質としては、プラスチック、金
属、陶器、木材、その他液体２に侵されないものであれ
ばどのような材質のものであってもよい。また、形状と
しては、筒体に限らず、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に
示すようにすのこ型、簾型、網型など、液体２を通す形
状、構造のものであれば何でもよい。また、光ファイバ
５の貫通を容易にするため、外筒３、上蓋１３および底
板１４をそれぞれ半割構造とし、光ファイバ５を前記小
孔１２および固定パイプ１６に挿通した後合わせて接着
剤で固定したり、ねじ等によって機械的に固定すること
が望ましい。

【００１５】また、フロート型の液面計７の場合、外筒
３は、液体２の液面１７が下がってフロート４の大部分
が液面１７より上に出たときにフロート４が転倒しない
ようにするために用いられるものであるため、フロート
４全体を収納する筒状体のものに限らず、例えば図４に
示すように密閉容器１’の天井板１ａと底板１ｂの内面
に筒状体からなる適宜長さのガイド部材１８，１９をそ
れぞれ固定し、これらにフロート４の上端部と下端部を
それぞれ遊嵌することにより、その転倒を防止するよう
にしてもよい。したがって、前記外筒３の上蓋１３およ
び底板１４は必ずしも必要ではない。

【００１６】図２において、前記フロート４は、互いに
接触するように束ねられた３本の丸棒４Ａ〜４Ｃで構成
することにより、中心に三角形の中空部２１（図１）を
有し、この中空部２１を前記光ファイバ５が貫通してい
る。丸棒４Ａ〜４Ｃの材質としては、液体２の比重以下
の材質、例えば木材、プラスチック等が用いられる。前
記中空部２１の上端側と下端側には、前記光ファイバ５
が貫通するパイプ２２，２３がそれぞれ固定されてい
る。また、フロート４は、液体２の液面１７の変動範囲
をカバーするに十分な長さを有し、上端が液面１７の最
大水位より上方に突出するように液体２中に浸漬され
る。

【００１７】ここで、本実施の形態においては、フロー
ト４を３本の丸棒４Ａ〜４Ｃによって形成した例を示し
たが、これに限らず１本の丸棒で、中心に光ファイバ５
が貫通する孔を有するものであってもよい。また、断面
形状も円形に限らず任意の断面形状、例えば四角形、三
角形等の多角形であってもよく、要は断面形状が全長に
わたって一様なものであればどのような形状のものであ
ってもよい。例えば、図５（ａ）に示すように２本の角
棒４Ｄ，４Ｅと、２枚の板４Ｆ，４Ｇによって角柱体に
形成したり、あるいは同図（ｂ）に示すように２本の角
棒４Ｄ，４Ｅと、これらの角棒４Ｄ，４Ｅの上下端部に
それぞれ２つずつ介在されたスペーサ４Ｈとで角柱体に
形成したものであってもよい。

【００１８】さらに、フロート４としては、中心に光フ
ァイバ５が貫通しているため、上記した外筒３と同様
に、フロート４およびパイプ２２，２３を半割構造と
し、光ファイバ５を通した後に合わせて接着剤で一体的
に接合したり、ビス等によって機械的に固定することが
好ましい。特に、コネクタや融着接続の補強スリーブが
ついている場合は、それを利用して機械的に固定すると
ビス等が不要で、簡便に結合することができる。

【００１９】前記光ファイバ５は、フロート４より十分
に長い長さを有し前記上蓋１３の小孔１２，パイプ２
２、中空部２１、パイプ２３および底板１４の固定パイ
プ１６に挿通されることにより、前記外筒３およびフロ
ート４を貫通し、下端側の余長部分５ａが２ｍ以上の長
さを有して底板１４の下方空間２５に収容され、かつ端
末がシリコーンオイルの塗布によって反射防止処理が施
されている。また、光ファイバ５の上端は前記Ｂ−ＯＴ
ＤＲ６に接続され、中間部の２箇所が前記固定パイプ１
６とパイプ２２に接着剤等によって固定され、これら両
パイプ１６，２２間のファイバ部分５Ａが張力変化検出
域を形成している。中間部の２箇所を固定パイプ１６と
パイプ２２に固定する場合は、光ファイバ５に張力が加
わらないように固定する。また、小孔１２、パイプ２
３、中空部２１に対しては、接触しないように貫通する
ことが望ましい。なお、図４に示した液面計において
は、光ファイバ５の下端部付近を容器１’の底板１ｂに
固定し、余長部分５ａを容器１’の下方に突出させてい
る。

【００２０】光ファイバ５としては単線に限らず、光フ
ァイバテープ、光ファイバコード、その他光ファイバ５
を保護、補強するものと一体に用いられるものであって
もよい。

【００２１】前記Ｂ−ＯＴＤＲ６は、光ファイバ中の自
然ブリリアン散乱光や後方レーリー散乱光や、ブリリア
ン増幅光等を検出して解析することにより、光ファイバ
の長手方向の歪みの分布や損失分布を測定する装置で、
その基本構成を図６に示す。

【００２２】ブリリアン散乱光は、光が媒質（光ファイ
バ）中を通過するときに生じる散乱光の１つであり、入
射光に対して光ファイバの媒質に固有の周波数だけシフ
トして散乱され、さらに歪みや温度変化があるときは、
そのシフト量は、光ファイバの歪みや温度に比例して変
化する。したがって、ブリリアン周波数シフトの変化量
を求めることにより、光ファイバに加わった歪みを長さ
方向に沿って連続的に測定することができる。温度によ
る周波数シフトの変化量は、歪みによる変化量に比べて
きわめて少ない（０．００２％／°Ｃ）ため、歪みによ
るブリリアン周波数シフトの変化量を測定する上で温度
変化が小さい場合（５°Ｃ程度）には、温度の影響を無
視することができる。

【００２３】測定に際しては、先ずコヒーレント光源３
０から出射されたスペクトル線幅が狭い連続光を光方向
性結合器３１によって信号光３２と参照光３３に分岐
し、信号光３２を光周波数変換器３４によってその光周
波数を時系列で段階的に変化させるとともに、２μｓｅ
ｃ程度の時間幅を有する光パルス列に変換（光周波数変
換）し、さらに光パルス変調器３５によって時間幅が１
０ｎｓｅｃ〜１μｓｅｃ程度の光パルス３６に変換した
後、光方向結合器３７を経て光ファイバ５に入射させ
る。光パルス３６が光ファイバ５に入射すると、光ファ
イバ５中でレーリー散乱やブリリアン散乱を受け、後方
散乱光３８が生じる。この後方散乱光３８は光方向結合
器３７を通りコヒーレント光受信器３９に入射する。ま
た、前記参照光３３も光受信器３９に入射し、これら両
光を信号処理することにより光ファイバ５の歪み変化を
検出する。この場合、ブリリアン散乱の後方散乱光３８
は、レーリー散乱光強度の約１００分の１と微弱である
が、コヒーレント検波技術、光周波数変換技術を採用す
ることにより、光ファイバ５中のブリリアン散乱光を高
精度に検出することができる。なお、光ファイバの歪み
を計測するこの種のＢ−ＯＴＤＲは、従来公知であり
（例えば、特開平１０−９０１２１号公報、特開平９−
８９７１４号公報、特開平５−２３１９２３号公報、特
開平１０−１９７２９８号公報等）、市販のものを使用
することができる。

【００２４】このようなフロート型液面計７において、
フロート４は、液体２中に浸漬されることにより、液体
２から鉛直上方の力、すなわち浮力を受ける。この浮力
は、フロート４が排除した液体２の重さに等しい。この
ため、フロート４を支持している光ファイバ５には張力
が加わり、歪みが発生する。液体２の水位が変動する
と、フロート４に作用する浮力の大きさも変化するた
め、光ファイバ５に加わる張力およびファイバ内に発生
する歪みも浮力の大きさに比例して変化する。フロート
４（光ファイバ５も同様）は、断面積が長さ方向に一様
なので、液体の水位の変動の大きさは、フロート４に作
用する浮力の変化に正確に比例する。また、光ファイバ
５の張力変化、歪み変化もそれに正確に比例する。そし
て、この歪みの変化をＢ−ＯＴＤＲ６によって計測す
る。予め歪みの変化量と水位の変化を実験によって測定
し、その相関関係を求めておけば、歪みの変化を計測す
ることにより、被測定液の水位または水位の変動量を正
確に測定することができる。

【００２５】図７に歪みの変化と水位の変化の計測結果
を示す。実験の都合で水位の変化の上限を７００ｍｍと
したが、設計条件を変更すれば、大きな水位の変化を計
測することが可能である。

【００２６】水位の変化量と光ファイバ５の歪みの変化
量は、（１）式の関係にある。（ΔＬ／Δε）＝４ＥｅｑＡ_S／（Ｓρｇ）・・・・（１）但し、Ａ_S＝（Ａ_F＋Ａ_C）Ｅｅｑ＝（Ａ_F Ｅ_F ＋Ａ_CＥ_C ）／Ａ_S ΔＬ（ｍ）：液面の変化量 Δε（％）：光ファイバの歪み変化量Ａ_F（ｍ²）：光ファイバの断面積Ｅ_F（ＧＮ／ｍ²）：光ファイバの弾性率Ａ_C（ｍ²）：光ファイバの保護層の断面積Ｅ_C（ＧＮ／ｍ²）：保護層の弾性率Ｓ（ｍ²）：フロートの断面積Ｌ_O（ｍ）：フロートの長さ ρ（１０００ｋｇ／ｍ³）：液体の密度ｇ（９．８ｍ／ｓｅｃ²）重力の加速度したがって、フロート４の寸法は上記（１）式を参考に
して決定すればよい。

【００２７】図８は本発明の他の実施の形態を示す断面
図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。なお、図
１および図２に示した構成部材と同一のものについては
同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。この
実施の形態は、比重が液体２の比重以上の吊り部材４０
を光ファイバ５によって吊り下げ、上端部が液面より常
時上方に突出するように液体２中に浸漬したものであ
る。このような液面計をここでは吊り型液面計７’と呼
ぶ。

【００２８】前記吊り部材４０は、液体２の比重以上の
材質によって形成されている点が上記したフロート４と
異なるだけで、その他の構造は全く同一である。

【００２９】前記光ファイバ５は、下端側の２箇所が外
筒３の上蓋１３の小孔１２に取付けられたパイプ４１
と、吊り部材４０の下端側に設けたパイプ２３に接着剤
等によってそれぞれ固定され、パイプ２２と底板１４の
小孔１５に対しては接触しないように貫通している点
が、上記したフロート型液面計７に用いられている光フ
ァイバ５と異なり、前記パイプ２１，４１間のファイバ
部分５Ａが張力変化検出域を形成している。

【００３０】このような吊り型液面計７’において、光
ファイバ５によって吊り下げられた吊り部材４０を液体
２中に浸漬する。光ファイバ５は、吊り部材４０を吊り
下げることにより、張力が発生し、歪みが発生する。吊
り部材４０は、液体２中に浸漬されると、液体２から浮
力を受ける。この浮力は、吊り部材４０が排除した液体
２の重さに等しい。この浮力のため、吊り部材４０を吊
り下げている光ファイバ５の張力が減少し、歪みが減少
する。液体２の水位が変化すると、吊り部材４０に作用
する浮力の大きさも変化するため、光ファイバ５に加わ
る張力およびファイバ内に発生する歪みも浮力の大きさ
に比例して変化する。吊り部材４０は、断面積が長さ方
向に一様なので、水位の変動の大きさは、吊り部材４０
に作用する浮力の変化に正確に比例する。また、光ファ
イバ５の張力変化、歪み変化もそれに正確に比例する。
そして、この歪みの変化をＢ−ＯＴＤＲ６によって計測
する。予め歪みの変化量と液体の水位の変化を実験によ
って測定し、その相関関係を求めておけば、歪みの変化
を計測することにより、液体の水位または水位の変動量
を正確に測定することができる。なお、吊り型液面計の
場合も、吊り部材４０の寸法を上記（１）式を参考にし
て決定すればよい。

【００３１】図１０に吊り型液面計７’における歪みの
変化と液体の水位の変化の計測結果を示す。吊り型液面
計７’の場合は、フロート型液面計７の場合と異なり、
液面の水位が低くなると、これに反比例して歪みが増大
する。実験の都合で水位の変化の上限を６００ｍｍとし
たが、設計条件を変更すれば、大きな水位変化を計測す
ることが可能である。

【００３２】図１１（ａ）、（ｂ）は本発明のさらに他
の実施の形態を示す正面図および光ファイバによるフロ
ートの支持を示す図である。この実施の形態は、３個の
フロート型液面計７Ａ，７Ｂ，７Ｃを支持台５０上に立
設した支柱５１に一部が重なり合うように高さを変えて
取付けたものである。各液面計７Ａ，７Ｂ，７Ｃのフロ
ート４は、１本の光ファイバ５で直列に接続されてい
る。液面計７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、図１に示した液面計７
と全く同一である。点Ａと点Ｂは、光ファイバ５のフロ
ート４側と支柱５１側の固定点で、各フロート４におけ
る点Ａ−Ｂ間のファイバ部分５Ａが張力変化検出域であ
る。測定に際しては、液面計７Ａが高水位、液面計７Ｂ
が中水位、液面計７Ｃが低水位の計測をそれぞれ担当す
る。

【００３３】このような構造においては、個々の液面計
７Ａ，７Ｂ，７Ｃが計測する水位の範囲を区分けして個
々に実測する範囲を狭くして計測の効率を上げることが
できる。

【００３４】なお、上記した実施の形態においては、い
ずれも容器内の液体の水位を計測する例を示したが、こ
れに限らず河川、貯水池の水位等の計測（容器に水が自
由に出入りできるようにすればよい）にも用いることが
できる。また、オイルや薬品に侵されない部材を用いる
ことにより、貯油タンクのオイル面や、薬品の液面の高
さの計測も可能である。また、図１１に示した実施の形
態においては、３つのフロート型液面計７Ａ，７Ｂ，７
Ｃを用いた例を示したが、図１に示したフロート型液面
計７と図８に示した吊り型液面計７’を適宜個数組合わ
せたり、吊り型液面計７’のみを複数個用いて１つの液
面計を構成することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る液面の
計測方法および液面計は、断面形状が高さ方向に一様で
比重が液体の比重以下のフロートを液体中に浸漬し、こ
のフロートを光ファイバによってその上端が液面から常
時突出するように支持し、前記光ファイバを光ファイバ
歪み計測装置に接続し、この光ファイバ歪み計測装置に
よって前記液体の水位の変化に伴うフロートに作用する
浮力の変化を前記光ファイバの歪みの変化として検出す
ることにより、液体の水位を計測するように構成したの
で、フロートの構造が簡単で、部品点数が少なく、液面
の変動を確実に計測することができる。また、故障した
りすることが少なく、メンテナンスが容易で、特にフロ
ート内に電気部品やマグネットを組込む必要がないの
で、可燃性や非導電性の流体にも適用することができ
る。

【００３６】また、本発明に係る液面の計測方法および
液面計は、断面形状が高さ方向に一様で比重が液体の比
重以上の吊り部材を光ファイバによって吊り下げ、前記
吊り部材をその上端が液面から常時突出するように液体
中に浸漬し、前記光ファイバを光ファイバ歪み計測装置
に接続し、この光ファイバ歪み計測装置によって前記液
体の水位の変化に伴う吊り部材に作用する浮力の変化を
前記光ファイバの歪みの変化として検出することによ
り、液体の水位を計測するように構成したので、吊り部
材の構造が簡単で、部品点数が少なく、液面の変動を確
実に計測することができる。また、故障したりすること
が少なく、メンテナンスが容易で、特に吊り部材内に電
気部品やマグネットを組込む必要がないので、可燃性や
非導電性の流体にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をフロート型の液面計に適用した一実
施の形態を示す断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は外筒の他の実施の
形態を示す図である。

【図４】フロートの転倒を防止する他の実施の形態を
示す図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）はフロートの他の実施の形態
を示す図である。

【図６】光ファイバ歪み計測装置の基本構成を示す図
である。

【図７】歪み変化と水位変化の関係を示す図である。

【図８】本発明を吊り型の液面計に適用した実施の形
態を示す断面図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

【図１０】歪み変化と水位変化の関係を示す図であ
る。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施の形態
を示す正面図および光ファイバによるフロートの支持を
示す図である。

【符号の説明】

１…容器、２…液体、３…外筒、４…フロート、５…光
ファイバ、６…光ファイバ歪み計測装置、７…フロート
型液面計、７’…吊り型液面計、４０…吊り部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月論東京都新宿区西新宿二丁目１番１号エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社内 (72)発明者吉冨崇晴東京都新宿区西新宿二丁目１番１号エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社内Ｆターム(参考） 2F013 AA01 AA10 AB01 BD03 2F014 CB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面形状が高さ方向に一様で比重が液体
の比重以下のフロートを前記液体中に浸漬し、このフロ
ートを光ファイバによってその上端が液面から常時突出
するように支持し、この光ファイバを光ファイバ歪み計
測装置に接続し、この光ファイバ歪み計測装置によって
前記液体の水位の変化に伴うフロートに作用する浮力の
変化を前記光ファイバの歪みの変化として検出すること
により、液体の水位を計測することを特徴とする液面の
計測方法。
【請求項２】断面形状が高さ方向に一様で比重が液体
の比重以上の吊り部材を光ファイバによって吊り下げ、
前記吊り部材をその上端が液面から常時突出するように
液体中に浸漬し、前記光ファイバを光ファイバ歪み計測
装置に接続し、この光ファイバ歪み計測装置によって前
記液体の水位の変化に伴う吊り部材に作用する浮力の変
化を前記光ファイバの歪みの変化として検出することに
より、液体の水位を計測することを特徴とする液面の計
測方法。
【請求項３】断面形状が高さ方向に一様で比重が液体
の比重以下で液体中に浸漬されるフロートと、このフロ
ートをその上端が液面より常時突出するように支持する
光ファイバと、前記液体の水位の変化に伴う前記フロー
トに作用する浮力の変化を前記光ファイバの歪みの変化
として検出する光ファイバ歪み計測装置とを備えたこと
を特徴とする液面計。
【請求項４】断面形状が高さ方向に一様で比重が液体
の比重以上の吊り部材と、この吊り部材を吊り下げてそ
の上端が液面から常時突出するように液体中に浸漬する
光ファイバと、前記液体の水位の変化に伴う前記吊り部
材に作用する浮力の変化を前記光ファイバの歪みの変化
として検出する光ファイバ歪み計測装置とを備えたこと
を特徴とする液面計。