JP2002214018A - 水位測定装置及び水位測定センサ - Google Patents
水位測定装置及び水位測定センサInfo
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- JP2002214018A JP2002214018A JP2001005975A JP2001005975A JP2002214018A JP 2002214018 A JP2002214018 A JP 2002214018A JP 2001005975 A JP2001005975 A JP 2001005975A JP 2001005975 A JP2001005975 A JP 2001005975A JP 2002214018 A JP2002214018 A JP 2002214018A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水位測定装置のセンサを電子回路の必要のな
い、光学偏光を利用した機械機構として構成するととも
に、光ファイバで地上の変換器と接続することによっ
て、落雷、誘雷等の被害を受けることのない、かつ製造
コストも安価でメンテナンスも容易な水位測定装置及び
水位測定センサを提供する。 【解決手段】 大気圧と水圧との差圧に応じて移動する
受圧体９を有する圧力検出手段３と、前記受圧体９に送
光し、かつその反射光を受光する送受光手段４とを備え
た水位測定センサ１と、前記送受光手段４により光ファ
イバを介して伝送された光を水位出力として変換する変
換器とを備えている。
い、光学偏光を利用した機械機構として構成するととも
に、光ファイバで地上の変換器と接続することによっ
て、落雷、誘雷等の被害を受けることのない、かつ製造
コストも安価でメンテナンスも容易な水位測定装置及び
水位測定センサを提供する。 【解決手段】 大気圧と水圧との差圧に応じて移動する
受圧体９を有する圧力検出手段３と、前記受圧体９に送
光し、かつその反射光を受光する送受光手段４とを備え
た水位測定センサ１と、前記送受光手段４により光ファ
イバを介して伝送された光を水位出力として変換する変
換器とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、河川やダム、湖、
池等の水位を測定する水位測定装置及びそのセンサに関
するものである。
池等の水位を測定する水位測定装置及びそのセンサに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より河川やダム、湖、池等の水位を
測定する水位測定装置における水位計として、フロート
式水位計、デジタル式水位計、水圧式水位計、水晶式水
位計、気泡式水位計、超音波式水位計等が知られてい
る。これらの水位計の水位計測部位（センサ）内部に
は、計測した水位のデータをアナログ信号、あるいはデ
ジタル信号として出力するための電子回路（ＩＣ）及び
伝送装置が配設されており、前記出力信号は導電性ケー
ブルを通じて変換器に送られ、該変換器により数値等に
変換されて測定結果が表示されるようになっている。
測定する水位測定装置における水位計として、フロート
式水位計、デジタル式水位計、水圧式水位計、水晶式水
位計、気泡式水位計、超音波式水位計等が知られてい
る。これらの水位計の水位計測部位（センサ）内部に
は、計測した水位のデータをアナログ信号、あるいはデ
ジタル信号として出力するための電子回路（ＩＣ）及び
伝送装置が配設されており、前記出力信号は導電性ケー
ブルを通じて変換器に送られ、該変換器により数値等に
変換されて測定結果が表示されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記水
位計は、変換器等の地上にある機器と導電性ケーブルで
接続されているため、落雷又は誘雷等を受けやすい。こ
の場合には、センサ内部に電子回路が組み込まれている
ことから故障に陥りやすく、誤測の原因や測定不能にな
ることもしばしばである。そのため、水位測定装置のメ
ンテナンスや修理・交換の頻度が高く、それに伴う手間
やコストも多くかかっていた。
位計は、変換器等の地上にある機器と導電性ケーブルで
接続されているため、落雷又は誘雷等を受けやすい。こ
の場合には、センサ内部に電子回路が組み込まれている
ことから故障に陥りやすく、誤測の原因や測定不能にな
ることもしばしばである。そのため、水位測定装置のメ
ンテナンスや修理・交換の頻度が高く、それに伴う手間
やコストも多くかかっていた。
【０００４】本発明は、上記欠点に鑑みてなされたもの
であって、水位測定装置のセンサを電子回路の必要のな
い、光学偏光を利用した機械機構として構成するととも
に、光ファイバで地上の変換器と接続することによっ
て、落雷、誘雷等の被害を受けることのない、かつ製造
コストも安価でメンテナンスも容易な水位測定装置及び
水位測定センサを提供することにある。
であって、水位測定装置のセンサを電子回路の必要のな
い、光学偏光を利用した機械機構として構成するととも
に、光ファイバで地上の変換器と接続することによっ
て、落雷、誘雷等の被害を受けることのない、かつ製造
コストも安価でメンテナンスも容易な水位測定装置及び
水位測定センサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る水位測定センサは、大気圧と水圧と
の差圧に応じて移動する受圧体を有する圧力検出手段
と、前記受圧体に送光し、かつその反射光を受光する送
受光手段とを備えたことを特徴としている。
めに、本発明に係る水位測定センサは、大気圧と水圧と
の差圧に応じて移動する受圧体を有する圧力検出手段
と、前記受圧体に送光し、かつその反射光を受光する送
受光手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】また、本発明に係る水位測定装置は、大気
圧と水圧との差圧に応じて移動する受圧体を有する圧力
検出手段と、前記受圧体に送光し、かつその反射光を受
光する送受光手段とを備えた水位測定センサと、前記送
受光手段により光ファイバを介して伝送された光を水位
出力として変換する変換器とを備えたことを特徴として
いる。
圧と水圧との差圧に応じて移動する受圧体を有する圧力
検出手段と、前記受圧体に送光し、かつその反射光を受
光する送受光手段とを備えた水位測定センサと、前記送
受光手段により光ファイバを介して伝送された光を水位
出力として変換する変換器とを備えたことを特徴として
いる。
【０００７】さらに、本発明に係る水位測定センサの圧
力検出手段は、水を封入した第１のベローズと、水とは
混合しにくい第１の液体を封入した第２のベローズと、
大気圧と水圧との差圧に応じて移動する受圧体を内部に
有するとともに、該受圧体を境界として一方の端部まで
水が封入され、他方の端部まで第１の液体が封入された
筒状容器と、該筒状容器の水側の端部と一端が連通し、
第１のベローズと他端が連通するとともに内部に水が封
入された第１の細管と、筒状容器の前記第１の液体側の
端部と一端が連通し、他端が第２のベローズと連通する
とともに内部に第１の液体が封入された第２の細管と、
第１のベローズを収納するとともに内部に大気を導入す
る第１のパイプを備えた第１のハウジングと、第２のベ
ローズを収容するとともに内部に被測定用水とは混合し
にくい第２の液体を封入した第２のハウジングと、前記
第２の液体を内部に封入し、一端を第２のハウジングに
連通させるとともに他端を開口させた第２のパイプとを
備えたことを特徴としている。
力検出手段は、水を封入した第１のベローズと、水とは
混合しにくい第１の液体を封入した第２のベローズと、
大気圧と水圧との差圧に応じて移動する受圧体を内部に
有するとともに、該受圧体を境界として一方の端部まで
水が封入され、他方の端部まで第１の液体が封入された
筒状容器と、該筒状容器の水側の端部と一端が連通し、
第１のベローズと他端が連通するとともに内部に水が封
入された第１の細管と、筒状容器の前記第１の液体側の
端部と一端が連通し、他端が第２のベローズと連通する
とともに内部に第１の液体が封入された第２の細管と、
第１のベローズを収納するとともに内部に大気を導入す
る第１のパイプを備えた第１のハウジングと、第２のベ
ローズを収容するとともに内部に被測定用水とは混合し
にくい第２の液体を封入した第２のハウジングと、前記
第２の液体を内部に封入し、一端を第２のハウジングに
連通させるとともに他端を開口させた第２のパイプとを
備えたことを特徴としている。
【０００８】前記圧力検出手段における受圧体は光の反
射効率が高い材質で形成され、又は球体として形成され
ていることが望ましい。
射効率が高い材質で形成され、又は球体として形成され
ていることが望ましい。
【発明の実施の形態】以下、本発明につき、その実施形
態を具体的に示した添付図面を参照して詳細に説明す
る。
態を具体的に示した添付図面を参照して詳細に説明す
る。
【０００９】図１は、本発明に係る水位測定装置及び水
位計測センサの一の実施の形態を示す構成図であり、１
は水位計測センサである。また、本発明に係る水位計測
装置は該水位計測センサ１と光ファイバ１８及び変換器
２０とから構成されている。
位計測センサの一の実施の形態を示す構成図であり、１
は水位計測センサである。また、本発明に係る水位計測
装置は該水位計測センサ１と光ファイバ１８及び変換器
２０とから構成されている。
【００１０】水位計測センサ１は、円筒状のケース２に
よって水密に外部を覆われ、該円筒状ケース２の内部
に、大気圧と水圧との差圧を検出する圧力検出手段３
と、光を送光し、かつ受光する送受光手段４とを備えて
いる。
よって水密に外部を覆われ、該円筒状ケース２の内部
に、大気圧と水圧との差圧を検出する圧力検出手段３
と、光を送光し、かつ受光する送受光手段４とを備えて
いる。
【００１１】圧力検出手段３は、第１のベローズ５及び
第２のベローズ６と、第１のベローズを収容する第１の
ハウジング７及び第２のベローズ６を収容する第２のハ
ウジング８と、受圧体９を内部に有する筒状容器１０
と、該筒状容器１０の一端と第１のベローズとを連結す
る第１の細管１１及び該筒状容器１０の他端と第２のベ
ローズとを連結する第２の細管１２とから構成されてい
る。
第２のベローズ６と、第１のベローズを収容する第１の
ハウジング７及び第２のベローズ６を収容する第２のハ
ウジング８と、受圧体９を内部に有する筒状容器１０
と、該筒状容器１０の一端と第１のベローズとを連結す
る第１の細管１１及び該筒状容器１０の他端と第２のベ
ローズとを連結する第２の細管１２とから構成されてい
る。
【００１２】第１のベローズ５の下端面５ａは、第１の
ハウジング７内部の下端面７ａに固着されている。ま
た、第１のベローズ５の上端面５ｂに対向するハウジン
グ７の上端面７ｂには、ハウジング７内にセンサ１の外
部から大気を取り入れるための第１のパイプ７ｃが結合
されている。パイプ７ｃの上端部７ｃ′は開口されてお
り、該上端部を常に大気中に置くことで、大気が第１の
ハウジング７内部に導入され、大気圧ＰＯの変動が第１
のベローズ５に伝達されるようになっている。なお、パ
イプ７ｃは通常、中継器１９と接続されており、該中継
器１９内からハウジング７内に大気を取り入れている。
ハウジング７内部の下端面７ａに固着されている。ま
た、第１のベローズ５の上端面５ｂに対向するハウジン
グ７の上端面７ｂには、ハウジング７内にセンサ１の外
部から大気を取り入れるための第１のパイプ７ｃが結合
されている。パイプ７ｃの上端部７ｃ′は開口されてお
り、該上端部を常に大気中に置くことで、大気が第１の
ハウジング７内部に導入され、大気圧ＰＯの変動が第１
のベローズ５に伝達されるようになっている。なお、パ
イプ７ｃは通常、中継器１９と接続されており、該中継
器１９内からハウジング７内に大気を取り入れている。
【００１３】一方、第２のベローズ６の上端面６ａは、
第２のハウジング８内部の上端面８ａに固着されてい
る。また、第２のベローズ６の下端面６ｂに対向するハ
ウジング８の下端面８ｂには、第２のベローズ６の内部
と連通した第２のパイプ８ｃがセンサ１の外部に延出し
て設けられており、その端部８ｃ′は開口している。
第２のハウジング８内部の上端面８ａに固着されてい
る。また、第２のベローズ６の下端面６ｂに対向するハ
ウジング８の下端面８ｂには、第２のベローズ６の内部
と連通した第２のパイプ８ｃがセンサ１の外部に延出し
て設けられており、その端部８ｃ′は開口している。
【００１４】次ぎに筒状容器１０はガラス又は樹脂等に
より円筒状に形成された容器であり、その上端部には、
容器内部と連通する第１の細管１１の一端部が結合され
ており、該細管１１の他端部は第一のハウジング７の下
端面７ａを気密に挿通して第１のベローズ５の下端面５
ａと結合され、該ベローズ５の内部と連通している。ま
た、筒状容器１０の下端部には、その内部と連通する第
２の細管１２の一端部が結合されており、該細管１２の
他端部は第２のハウジング８の上端面８ａを水密に挿通
して第２のベローズ６の上端面６ａと結合され、該ベロ
ーズ６の内部と連通している。
より円筒状に形成された容器であり、その上端部には、
容器内部と連通する第１の細管１１の一端部が結合され
ており、該細管１１の他端部は第一のハウジング７の下
端面７ａを気密に挿通して第１のベローズ５の下端面５
ａと結合され、該ベローズ５の内部と連通している。ま
た、筒状容器１０の下端部には、その内部と連通する第
２の細管１２の一端部が結合されており、該細管１２の
他端部は第２のハウジング８の上端面８ａを水密に挿通
して第２のベローズ６の上端面６ａと結合され、該ベロ
ーズ６の内部と連通している。
【００１５】筒状容器１０の内部には、受圧体９が収容
されているとともに、該受圧体９を境界とする容器１０
の上方から第１の細管１１を通して第１のベローズ５の
内部全体にわたって水１３（図中の右上がり斜線）が真
空充填されている。水１３は精製水であることが望まし
いが、それには限定されず、例えば寒冷地においては不
凍液等のような他の液体又は物質を混合した混合水とし
てもよい。一方、受圧体９を境界とする容器１０内部の
下方から第２の細管１２を通して第２のベローズ６の内
部全体に至るまで、水１３とは混合しにくい第１の液体
１４（図中の右下がり斜線）が真空充填されている。該
第１の液体１４は、比較的粘度の高い不揮発性の液体で
あり、例えばトルエンやベンゼン等が望ましく、トルエ
ンを用いる場合には水１．００ｇ／ｃｍ３に対して０．
８６６ｇ／ｃｍ３程度が好適であり、またベンゼンを用
いる場合には、水１．００ｇ／ｃｍ３に対して０．８７
９ｇ／ｃｍ３程度が好適である。また、水１３と第１の
液体１４との境界面は、毛管現象メニスカスが発生する
ことにより、ともに液面が凹形になる。従って、受圧体
９は球状に形成することが望ましい。すなわち、受圧体
９を球状に形成することによって、それらの液面同士の
間隙を無くすことができる。さらに、受圧体９は光の反
射効率の高い、かつ軽量な材質で形成されており、例え
ばチタン系の金属やプラスチック等で形成するのが望ま
しい。また、気圧と水圧の差圧から生じる水１３及び第
１の液体１４の上下運動に応じた受圧体９の移動を容易
とするため、受圧体９の内部は中空とすることが望まし
い。
されているとともに、該受圧体９を境界とする容器１０
の上方から第１の細管１１を通して第１のベローズ５の
内部全体にわたって水１３（図中の右上がり斜線）が真
空充填されている。水１３は精製水であることが望まし
いが、それには限定されず、例えば寒冷地においては不
凍液等のような他の液体又は物質を混合した混合水とし
てもよい。一方、受圧体９を境界とする容器１０内部の
下方から第２の細管１２を通して第２のベローズ６の内
部全体に至るまで、水１３とは混合しにくい第１の液体
１４（図中の右下がり斜線）が真空充填されている。該
第１の液体１４は、比較的粘度の高い不揮発性の液体で
あり、例えばトルエンやベンゼン等が望ましく、トルエ
ンを用いる場合には水１．００ｇ／ｃｍ３に対して０．
８６６ｇ／ｃｍ３程度が好適であり、またベンゼンを用
いる場合には、水１．００ｇ／ｃｍ３に対して０．８７
９ｇ／ｃｍ３程度が好適である。また、水１３と第１の
液体１４との境界面は、毛管現象メニスカスが発生する
ことにより、ともに液面が凹形になる。従って、受圧体
９は球状に形成することが望ましい。すなわち、受圧体
９を球状に形成することによって、それらの液面同士の
間隙を無くすことができる。さらに、受圧体９は光の反
射効率の高い、かつ軽量な材質で形成されており、例え
ばチタン系の金属やプラスチック等で形成するのが望ま
しい。また、気圧と水圧の差圧から生じる水１３及び第
１の液体１４の上下運動に応じた受圧体９の移動を容易
とするため、受圧体９の内部は中空とすることが望まし
い。
【００１６】また、第２のハウジング８内部及び第２の
パイプ８ｃ内部には、全体にわたって被測定用水とは混
合しにくい第２の液体１５（図中の交差線）が充填され
ている。該液体１５は、第１の液体１４と同様に、比較
的粘度の高い不揮発性の液体を用いるが、第１の液体１
４とは異なる液体を用いるのが望まく、例えば粘度３０
０ＣＳ以上のシリコンオイル又はフッ素オイルなどが好
適である。第２のパイプ８ｃの端部８ｃ′は、水位の計
測中は常に被測定用水中にあり、このため第２の液体１
５は、該端部８ｃ′内において、被測定用水と接してい
るが、毛管現象メニスカスによりその充填状体は保持さ
れ、第２のパイプ８ｃ外に流出することはない。これに
よって、第２の液体１５には、測定部位における圧力Ｐ
Ｗ（被測定用水の水圧に大気圧が加わった圧力）が伝達
されるので、それを通して該圧力ＰＷの変動が第２のベ
ローズ６に伝達される。
パイプ８ｃ内部には、全体にわたって被測定用水とは混
合しにくい第２の液体１５（図中の交差線）が充填され
ている。該液体１５は、第１の液体１４と同様に、比較
的粘度の高い不揮発性の液体を用いるが、第１の液体１
４とは異なる液体を用いるのが望まく、例えば粘度３０
０ＣＳ以上のシリコンオイル又はフッ素オイルなどが好
適である。第２のパイプ８ｃの端部８ｃ′は、水位の計
測中は常に被測定用水中にあり、このため第２の液体１
５は、該端部８ｃ′内において、被測定用水と接してい
るが、毛管現象メニスカスによりその充填状体は保持さ
れ、第２のパイプ８ｃ外に流出することはない。これに
よって、第２の液体１５には、測定部位における圧力Ｐ
Ｗ（被測定用水の水圧に大気圧が加わった圧力）が伝達
されるので、それを通して該圧力ＰＷの変動が第２のベ
ローズ６に伝達される。
【００１７】次ぎに、送受光手段４は、送受光器１６と
偏光フィルター１７とから構成されている。送受光器１
６は、その上端部において光ファイバ１８と接続されて
おり、該光ファイバ１８により送られてくる光をレーザ
ー光として前記受圧体９に向けて送光する送光器として
の機能を有するととともに、該受圧体９により反射する
光を受光する受光器としての機能も有するものである。
また、偏光フィルター１７は、受圧体９により反射する
光波を整えて送受光器１６に送光するための部材であ
り、ガラス材等で形成されている。送受光器１６は光フ
ァイバ１８により中継器１９を介して変換器２０と接続
されており、送受光器１６が受圧体９の反射光を受光す
ると、その光を光ファイバ１８を通して地上に設置され
た変換器２０に伝送するようになっている。光ファイバ
１８は例えばガラス繊維等の絶縁性の高い繊維で形成さ
れたものを用いる。
偏光フィルター１７とから構成されている。送受光器１
６は、その上端部において光ファイバ１８と接続されて
おり、該光ファイバ１８により送られてくる光をレーザ
ー光として前記受圧体９に向けて送光する送光器として
の機能を有するととともに、該受圧体９により反射する
光を受光する受光器としての機能も有するものである。
また、偏光フィルター１７は、受圧体９により反射する
光波を整えて送受光器１６に送光するための部材であ
り、ガラス材等で形成されている。送受光器１６は光フ
ァイバ１８により中継器１９を介して変換器２０と接続
されており、送受光器１６が受圧体９の反射光を受光す
ると、その光を光ファイバ１８を通して地上に設置され
た変換器２０に伝送するようになっている。光ファイバ
１８は例えばガラス繊維等の絶縁性の高い繊維で形成さ
れたものを用いる。
【００１８】変換器２０は、送受光手段４により送られ
てきた光により受圧体９の位置を測定し、かつそれを水
位現象に変換して水位として出力するための装置であ
る。
てきた光により受圧体９の位置を測定し、かつそれを水
位現象に変換して水位として出力するための装置であ
る。
【００１９】図２は、本発明に係る水位測定装置及び水
位測定センサが使用される状態を示したものである。水
位測定センサ１は、橋脚２１や護岸・擁壁２２などに固
定した保護管２３内に投入されるとともに水面Ｗ下に設
置される。光ファイバ１８は一芯で複数の水位計測セン
サの接続が可能であり、図の例では２つの水位計測セン
サ１が接続された状態を示している。また、光ファイバ
１８は中継器１９を介して変換器２０と接続されてお
り、該変換器２２は、無停電電源２４により作動するよ
うになっている。
位測定センサが使用される状態を示したものである。水
位測定センサ１は、橋脚２１や護岸・擁壁２２などに固
定した保護管２３内に投入されるとともに水面Ｗ下に設
置される。光ファイバ１８は一芯で複数の水位計測セン
サの接続が可能であり、図の例では２つの水位計測セン
サ１が接続された状態を示している。また、光ファイバ
１８は中継器１９を介して変換器２０と接続されてお
り、該変換器２２は、無停電電源２４により作動するよ
うになっている。
【００２０】次ぎに本実施の形態の作用について説明す
る。水位測定センサ１が水中に設置されている状態で
は、第１のベローズ５は大気圧ＰＯに応じて、また第２
のベローズ６は、圧力ＰＷに応じて伸縮する。そして、
これらベローズの動作に関連して、すなわち大気圧ＰＯ
と圧力ＰＷとの差圧に応じて筒状容器１０内の水１３及
び第１の液体１４の境界面が上下方向に移動することに
なり、受圧体９もこれとともに上下に移動する。なお、
圧力ＰＷ内には第１のベローズに作用するのと同じ大気
圧ＰＯが含まれているため、大気圧Ｐの変動による変動
分は相殺される。すなわち、受圧体９は被測定用水の水
圧いかんにより上下に移動することになる。そして、大
気圧と水圧との差圧に応じた位置に受圧体９が停止する
と、該受圧体９に対して送受光器１６により送光し、そ
の結果受圧体９により反射する光波を偏光フィルター１
７により偏光して送受光器１６に送光する。送受光器１
６はその光を中継器１９を介して変換器２０へと伝送
し、変換器２０において受圧体９の位置を測定し、かつ
それを水位現象に変換して水位として出力する。
る。水位測定センサ１が水中に設置されている状態で
は、第１のベローズ５は大気圧ＰＯに応じて、また第２
のベローズ６は、圧力ＰＷに応じて伸縮する。そして、
これらベローズの動作に関連して、すなわち大気圧ＰＯ
と圧力ＰＷとの差圧に応じて筒状容器１０内の水１３及
び第１の液体１４の境界面が上下方向に移動することに
なり、受圧体９もこれとともに上下に移動する。なお、
圧力ＰＷ内には第１のベローズに作用するのと同じ大気
圧ＰＯが含まれているため、大気圧Ｐの変動による変動
分は相殺される。すなわち、受圧体９は被測定用水の水
圧いかんにより上下に移動することになる。そして、大
気圧と水圧との差圧に応じた位置に受圧体９が停止する
と、該受圧体９に対して送受光器１６により送光し、そ
の結果受圧体９により反射する光波を偏光フィルター１
７により偏光して送受光器１６に送光する。送受光器１
６はその光を中継器１９を介して変換器２０へと伝送
し、変換器２０において受圧体９の位置を測定し、かつ
それを水位現象に変換して水位として出力する。
【００２１】以上、本発明の実施形態を添付図面を参照
して詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で、それに各
種の改変を施して実施することができるものである。
して詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で、それに各
種の改変を施して実施することができるものである。
【００２２】以上詳述したところから理解されるよう
に、本発明に係る水位測定センサは、変換器等と絶縁性
の高い光ファイバで接続されているため、落雷又は誘雷
等を受けにくい。また、水位測定センサ内にはＩＣ等の
電子回路を用いることがないので、故障しにくく、落雷
や誘雷等による衝撃に対しても非常に強い。そのため、
水位測定装置の点検、メンテナンスや修理・交換の頻度
を少なくすることができ、それに伴う手間やコストも軽
減することができる。
に、本発明に係る水位測定センサは、変換器等と絶縁性
の高い光ファイバで接続されているため、落雷又は誘雷
等を受けにくい。また、水位測定センサ内にはＩＣ等の
電子回路を用いることがないので、故障しにくく、落雷
や誘雷等による衝撃に対しても非常に強い。そのため、
水位測定装置の点検、メンテナンスや修理・交換の頻度
を少なくすることができ、それに伴う手間やコストも軽
減することができる。
【００２３】また、本発明に係る水位測定センサは、光
学偏光を利用した機械機構によってのみ構成され、電源
や伝送装置を使用しないため、製造コストやランニング
コストを低く抑えることができる。
学偏光を利用した機械機構によってのみ構成され、電源
や伝送装置を使用しないため、製造コストやランニング
コストを低く抑えることができる。
【００２４】さらに、本発明によれば、１芯の光ファイ
バによって複数の水位測定センサを接続することができ
るので、複数の個所の水位の測定が可能となり、きめ細
かなデータをリアルタイムで収集することができる。
バによって複数の水位測定センサを接続することができ
るので、複数の個所の水位の測定が可能となり、きめ細
かなデータをリアルタイムで収集することができる。
【図１】本発明に係る水位計測センサの概要構成図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る水位測定装置及び水位測定センサ
の使用状態の概要説明図である。
の使用状態の概要説明図である。
１ 水位計測センサ ２ 円筒状ケース ３ 圧力検出手段 ４ 送受光手段 ５ 第１のベローズ ６ 第２のベローズ ７ 第１のハウジング ７ｃ 第１のパイプ ８ 第２のハウジング ８ｃ 第２のパイプ ９ 受圧体 １０ 筒状容器 １１ 第１の細管 １２ 第２の細管 １３ 水 １４ 第１の液体 １５ 第２の液体 １６ 送受光器 １７ 偏光フィルター １８ 光ファイバ １９ 中継器 ２０ 変換器
Claims (6)
- 【請求項１】 大気圧と水圧との差圧に応じて移動する
受圧体を有する圧力検出手段と、前記受圧体に送光し、
かつその反射光を受光する送受光手段とを備えたことを
特徴とする水位測定センサ。 - 【請求項２】 大気圧と水圧との差圧に応じて移動する
受圧体を有する圧力検出手段と、前記受圧体に送光し、
かつその反射光を受光する送受光手段とを備えた水位測
定センサと、前記送受光手段により光ファイバを介して
伝送された光を水位出力として変換する変換器とを備え
たことを特徴とする水位測定装置。 - 【請求項３】 前記圧力検出手段は、水を封入した第１
のベローズと、水とは混合しにくい第１の液体を封入し
た第２のベローズと、受圧体を内部に有するとともに、
該受圧体を境界として一方の端部まで水が封入され、他
方の端部まで第１の液体が封入された筒状容器と、該筒
状容器の水側の端部と一端が連通し、第１のベローズと
他端が連通するとともに内部に水が封入された第１の細
管と、筒状容器の前記第１の液体側の端部と一端が連通
し、他端が第２のベローズと連通するとともに内部に第
１の液体が封入された第２の細管と、第１のベローズを
収納するとともに内部に大気を導入する第１のパイプを
備えた第１のハウジングと、第２のベローズを収容する
とともに内部に被測定用水とは混合しにくい第２の液体
を封入した第２のハウジングと、前記第２の液体を内部
に封入し、一端を第２のハウジングに連通させるととも
に他端を開口させた第２のパイプとを備えたことを特徴
とする請求項１又は２に記載の水位測定センサ。 - 【請求項４】 水を封入した第１のベローズと、水とは
混合しにくい第１の液体を封入した第２のベローズと、
大気圧と水圧との差圧に応じて移動する受圧体を内部に
有するとともに、該受圧体を境界として一方の端部まで
水が封入され、他方の端部まで第１の液体が封入された
筒状容器と、該筒状容器の水側の端部と一端が連通し、
第１のベローズと他端が連通するとともに内部に水が封
入された第１の細管と、筒状容器の前記第１の液体側の
端部と一端が連通し、他端が第２のベローズと連通する
とともに内部に第１の液体が封入された第２の細管と、
第１のベローズを収納するとともに内部に大気を導入す
る第１のパイプを備えた第１のハウジングと、第２のベ
ローズを収容するとともに内部に被測定用水とは混合し
にくい第２の液体を封入した第２のハウジングと、前記
第２の液体を内部に封入し、一端を第２のハウジングに
連通させるとともに他端を開口させた第２のパイプとを
具備する圧力検出手段を備えたことを特徴とする水位測
定センサ。 - 【請求項５】 前記受圧体は光の反射効率が高い材質で
形成されていることを特徴とする請求項１から４までの
いずれか１項に記載の水位測定センサ。 - 【請求項６】 前記受圧体は球体として形成されている
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に
記載の水位測定センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005975A JP3820106B2 (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 水位測定センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001005975A JP3820106B2 (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 水位測定センサ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214018A true JP2002214018A (ja) | 2002-07-31 |
| JP2002214018A5 JP2002214018A5 (ja) | 2004-09-16 |
| JP3820106B2 JP3820106B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=18873936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001005975A Expired - Fee Related JP3820106B2 (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 水位測定センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3820106B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016128756A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 中国電力株式会社 | 投げ込み式水位計の保護具 |
| CN106382601A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-08 | 防城港市海河堤管理站 | 一种具有水位报警功能的河堤灯 |
| CN114018361A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 大唐湘潭发电有限责任公司 | 一种刮板式捞渣机渣船液位测量方法 |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001005975A patent/JP3820106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN106382601A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-08 | 防城港市海河堤管理站 | 一种具有水位报警功能的河堤灯 |
| CN114018361A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 大唐湘潭发电有限责任公司 | 一种刮板式捞渣机渣船液位测量方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3820106B2 (ja) | 2006-09-13 |
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