JP2005351767A - 磁歪式液面計 - Google Patents

Abstract

【課題】非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンク内の水面レベルを常時監視でき、水が溜まっているか否かを正確に検知することができる磁歪式液面計を提供すること。
【解決手段】非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンクの液面レベルを検出するための第１のフロート１と水面レベルを検出するための第２のフロート２とを備え、第２のフロート２の変動により液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知する水検知機能を有する磁歪式液面計において、第１のフロート１の単位時間当たりの変動が所定量以上になった場合、前記水検知機能を停止し、第１のフロート１の単位時間当たりの変動が所定量未満になった場合、前記水検知機能を再稼働させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、油等の非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンク内の液面レベルを測定するとともに、液体貯蔵タンク内の水面レベルを測定して水が溜まっているか否かを検知する水検知機能を備えた磁歪式液面計に関する。

磁歪式液面計とは、磁歪線を一定の速度で伝搬する超音波振動パルスを利用して磁石付フロートの位置検出を行うことによって液面レベルを測定する液面計である。具体的には、フロート内部に組み込まれた磁石から発生する磁界と、リードパイプ内の磁歪線に供給されるパルス電流の相互作用により、フロート内部の磁石の位置する場所の磁歪線にねじれ歪の超音波振動パルスが発生する。この超音波振動バルスは磁歪線を一定速度で伝搬し、センサーの検出部に配置された超音波振動検出器によって電気信号の受信パルスに変換される。超音波振動パルスが発生し、受信パルスが検出されるまでの時間は、フロート内部の磁石と超音波振動検出器との距離に比例する。つまり、磁歪線にパルス電流を供給した瞬間から、超音波振動検出器によって超音波振動パルスを受信するまでの時間を電気的に計測することでフロートの位置を知ることができる。

このような磁歪式液面計は、通常一つの磁石付きフロートを備え、これによって液体貯蔵タンク内の液面レベルを測定するようにしている。

一方、液体貯蔵タンク内には、空気中の水分の凝縮や、腐食部、亀裂部等からの水分の浸入により、水が溜まることがある。この水は液体の品質劣化や液体貯蔵タンクの腐食を引き起こすため、液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知し、早期に対処する必要がある。

液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知する手段として、特許文献１には、油貯蔵タンクにおいて、油面レベルと水面レベルの両方を測定可能な磁歪式液面計が開示されている。この特許文献１の磁歪式液面計は、全体の比重が油よりも小さい第１の磁石付きフロートと、全体の比重が水よりも小さく油よりも大きな第２の磁石付きフロートとを備え、第１の磁石付きフロートによって油面レベルを測定し、第２の磁石付きフロートによって水面レベルを測定するようにしている。

この特許文献１の磁歪式液面計では、油貯蔵タンク内の液面レベルが安定していれば、油貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知することができる。しかし、油貯蔵タンクに燃料油等を荷卸しする際には、タンク内の液体が撹拌されて水検知用の第２の磁石付きフロートが変動し、実際には水が溜まっていないにも拘わらず、水が溜まっているとの誤った信号を発信するので、現実的には、切替スイッチを設けて、必要な時にのみスイッチ操作を行って水検知を行う必要がある。

このように、特許文献１の磁歪式液面計では、スイッチ操作をしなければ水の確認ができないため、タンクに水が溜まっていることに気付くのが遅れ、例えば、ガソリンスタンドの場合、水が混入した燃料油を車に給油してしまいエンジン故障等が発生する等、顧客に多大な迷惑を掛けてしまうことなる。また、水が混入した燃料油が汲み上がるまで油貯蔵タンク内に水が溜まった場合、同タンク内の水を除去しなければ営業を再開できず、その間の営業的損失は非常に大きなものとなる。さらに、水検知を行うために、その都度スイッチ操作を行わなければならないので、操作が煩わしいという問題もある。
特開平７−６３５９５号公報

本発明が解決しようとする課題は、非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンク内の水面レベルを常時監視でき、水が溜まっているか否かを正確に検知することができる磁歪式液面計を提供することにある。

本発明の磁歪式液面計は、非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンクの液面レベルを検出するための第１のフロートと水面レベルを検出するための第２のフロートとを備え、前記第２のフロートの変動により液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知する水検知機能を有する磁歪式液面計であって、前記第１のフロートの単位時間当たりの変動が所定量以上になった場合、前記水検知機能を停止し、前記第１のフロートの単位時間当たりの変動が所定量未満になった場合、前記水検知機能を再稼働させる制御部を有するものである。

また、本発明では、磁歪式液面計の制御部が、第２のフロートのレベルが所定時間継続して所定レベルを超えている場合にのみ、液体貯蔵タンク内に水が溜まっていることを示す水検知信号を発するようにすることができる。

本発明においては、非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンクの液面レベルを検出する第１のフロートの単位時間当たりの変動が所定量以上になった場合、水検知機能を自動的に停止するようにしたので、荷卸し等の外乱によって誤って水検知機能が作動して水検知信号を発することがなく、液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを正確に検知することができる。

さらに、第１のフロートの単位時間当たりの変動が所定量未満になったら自動的に水検知機能が再稼働するので、切替操作等を行うことなく、液体貯蔵タンク内の水面レベルを常時監視できる。したがって、液体貯蔵タンクへの水の混入を早期に検知でき、水の混入した液体の給液による各種損害の発生を無くすことができる。

また、水検知機能の停止、再稼働にあたって従来のような切替操作の必要がないのいで、操作の煩わしさが無く、操作性が格段に向上する。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の磁歪式液面計の構成図である。本実施例の磁歪式液面計は油貯蔵タンクに適用されるものである。

図１において、磁歪式液面計は、全体の比重が油よりも小さい第１の磁石付きフロート１と、全体の比重が水よりも小さく油よりも大きな第２の磁石付きフロート２とを備え、第１の磁石付きフロート１によって油面レベルを検知し、第２の磁石付きフロート２によって水面レベルを検知する。

この磁歪式液面計による液面レベルの検知方法は従来と同様であり、第１の磁石付きフロート１と第２の磁石付きフロート２を、磁歪線３を内蔵したリードパイプ４に上下動可能に装着して、リードパイプ４内の磁歪線３にパルス電流を供給する。そうすると、各フロート内部に組み込まれた磁石から発生する磁界と、リードパイプ４内の磁歪線３に供給されるパルス電流の相互作用により、各フロート内部の磁石の位置する場所の磁歪線３にねじれ歪の超音波振動パルスが発生する。この超音波振動パルスは磁歪線３を一定速度で伝搬し、検出部５に配置された超音波振動検出器５ａによって電気信号の受信パルスに変換される。超音波振動パルスが発生し、受信パルスが検出されるまでの時間は、各フロート内部の磁石と超音波振動検出器５ａとの距離に比例するので、磁歪線３にパルス電流を供給した瞬間から、超音波振動パルスを受信するまでの時間を検出部５において電気的に計測することで各フロートの位置、すなわち、油面レベルと水面レベルを検知することができる。検出された油面レベルと水面レベルのデータは信号線６を介して制御部７に送信される。制御部７は、油面レベルや水面レベルを記憶し表示する機能のほか、水面レベルが所定レベルを超えたら水検知信号（警報）を発する水検知機能を有する。

図２は、本発明の磁歪式液面計の基本動作を示すフロー図である。

まず、制御部７が油面レベルのデータを受け取り、油面レベルの単位時間当たりの変動、言い換えれば第１の磁石付きフロート１の単位時間当たりの変動が所定量以上であるか否かを演算する（以下、単位時間当たりの変動のことを単に変動という。）。制御部７は、油面レベルの変動が所定量未満の場合、水検知機能を有効のままとするが、油面レベルの変動が所定量以上の場合、水検知機能を停止する。その後、制御部７は油面レベルの変動の監視を継続し、油面レベルの変動が所定量未満になったら、所定時間経過後に水検知機能を復帰する。

図３は、油面レベルの変動が所定量以上であるか否かの判断手順を示すフロー図である。

まず、制御部７が油面レベルを受信すると、単位時間分の移動平均処理を行い、受信した油面レベル値と移動平均値の差を演算する。その演算値が所定の閾値以上であれば、上記の演算を所定時間継続し、所定時間内の演算値で閾値未満のものがあれば、時間カウントをリセットする。一方、所定時間内の演算値がいずれも閾値以上であれば油面レベルの変動が所定量以上であると判断し、この判断結果に基づき、図２で説明したように水検知機能が停止される。

図４は、水検知機能において水検知信号を発するための処理手順を示すフロー図である。

まず、制御部７は初期化により水検知信号をＯＦＦにしておく。次に、制御部７は水面レベルを受信すると単位時間分の移動平均処理を行い、移動平均値が所定の水検知基準値（第１の閾値）を超えたか否かを判定する。この水検知判定では、ヒステリシスを持たせた判定を行う。すなわち、水面レベルが上昇するときは、上記の水検知基準値（第１の閾値）を超えたときに水検知有りと判定するが、その後、水面レベルが下降したときには、上記の水検知基準値（第１の閾値）より小さい第２の閾値以下にならないと水検知無しとは判定しないようにする。また、水検知無しと判定された後は、第２の閾値ではなく水検知基準値（第１の閾値）を再び超えないと水検知有りとは判定されない。

一旦、水検知有りと判定すると、上記の水検知判定を所定時間継続し、所定時間内の水検知判定で常に水検知有りの判定がなされれば、水検知信号を出力（ＯＮ）する。一方、所定時間内の水検知判定で一度でも水検知無しの判定がなされれば時間カウントをリセットし水検知信号をＯＦＦにする。

このように、本実施例の水検知機能では、水面レベル、すなわち、上記第２の磁石付きフロート２のレベルが所定時間継続して所定レベルを超えている場合にのみ、水検知信号を発するようにしたので、水検知信号の誤発信を防止できる。

以上の実施例では、油貯蔵タンクのおける水検知の例を説明したが、本発明はこれに限定されず、非水溶性の液体（例えば非水溶性溶剤）を貯蔵する液体貯蔵タンクにおける水検知に適用可能である。

本発明の磁歪式液面計の構成図である。 本発明の磁歪式液面計の基本動作を示すフロー図である。 油面レベルの変動が所定量以上であるか否かの判断手順を示すフロー図である。 水検知機能において水検知信号を発するための処理手順を示すフロー図である。

符号の説明

１ 第１の磁石付きフロート
２ 第２の磁石付きフロート
３ 磁歪線
４ リードパイプ
５ 検出部
５ａ 超音波振動検出器
６ 信号線
７ 制御部

Claims (2)

1. 非水溶性の液体を貯蔵する液体貯蔵タンクの液面レベルを検出するための第１のフロートと水面レベルを検出するための第２のフロートとを備え、前記第２のフロートの変動により液体貯蔵タンク内に水が溜まっているか否かを検知する水検知機能を有する磁歪式液面計であって、
   前記第１のフロートの単位時間当たりの変動が所定量以上になった場合、前記水検知機能を停止し、前記第１のフロートの単位時間当たりの変動が所定量未満になった場合、前記水検知機能を再稼働させる制御部を有する磁歪式液面計。
2. 前記制御部が、前記第２のフロートのレベルが所定時間継続して所定レベルを超えている場合にのみ、液体貯蔵タンク内に水が溜まっていることを示す水検知信号を発するようにした請求項１に記載の磁歪式液面計。

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