JP2006337124A - 潜水圧力式水位計のプローブサポート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 潜水圧力式水位計の潜水プローブによって長期にわたって精度良く水位を検出できて測定の信頼性を高めるとともに、メンテナンスの負担を軽減することが可能な潜水圧力式水位計のプローブサポート装置を提供する。
【解決手段】 プローブサポート装置４は、潜水圧力式水位計の潜水プローブ１が固定される取付治具５を備え、この取付治具５には、潜水プローブ１が載置される台座部５１、および水位検出部１２を外部に露出させる凹部５３が形成され、また、この凹部５３内を洗浄する水ジェット洗浄装置６が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、潜水圧力式水位計の潜水プローブの検出精度を長期にわたって維持するために使用されるプローブサポート装置に関する。

一般に、排水処理施設においては、汚濁負荷量などを算出するためには、排水水量の測定が不可欠である。そのため、自然流下によって自由水面をもった開水路における排水水量を測定するために、フリューム式流量計が広く採用されている。このフリューム式流量計は、限界流の直前部分の水位を測定して流量を検知するものであり、従来この水位の検出用として潜水圧力式水位計を使用したものがある。

図１０は従来のこの種の潜水圧力式水位計の潜水プローブおよびその固定金具を示す斜視図、図１１は潜水プローブの側面図、図１２は同潜水プローブの底面図である。

これらの図において、１は潜水圧力式水位計を構成する潜水プローブ、２は固定金具である。

潜水プローブ１は、水路中に直接潜水させて使用されるもので、紡錘形の本体部１１の底部には水位を検出するための例えばダイヤフラム式の水位検出部１２が設けられ、また、本体部１１の後部からは水位検出部１２で検出して得られた水位信号を外部に取り出すためのケーブル１３が引き出されている。なお、１４は本体部１１の底部に設けられたたネジ穴である。

一方、固定金具２は、この例では図示しないＵ字形水路に対応してＵ字形に形成されており、その上部には左右端部間を連結するバックル３が取り付けられている。そして、バックル３の長さを調節することで固定金具２がＵ字形水路に固定されるようになっている。

そして、潜水プローブ１は、固定金具２の下部内面に設けたクリップ片２１で固定されるか、あるいは、固定金具２に形成された図示しない取付穴にネジを挿通して潜水プローブ１のネジ穴１４に螺合することで締結固定される。

この場合、水位検出部１２が水流による圧力の影響を受けるのを避けるために、潜水プローブ１を固定金具２に取り付ける際、水位検出部１２と水路の底面との間に僅かな隙間が形成されるように設定される。そして、潜水プローブ１の水位検出部１２で検出された水位信号は、ケーブル１３を介して図外の信号処理部に送られ、この信号処理部によって水位が流量に変換される（例えば、非特許文献１参照）。

ＷＤＭ−１圧力式水位流量計の使用説明書、株式会社エヌケーエスカタログ、２００５年２月

ところで、従来、潜水圧力式水位計の潜水プローブ１は、前述のごとく水位検出部１２が水流による圧力の影響を受けるのを避けるために、水位検出部１２と水路底面との間に僅かな隙間が形成されるように設置されるが、このように潜水プローブ１を設置した場合には、下水特有の汚泥や毛髪等といった夾雑物が流れて来ると、これらの夾雑物が水路底と潜水プローブ１との間の僅かな隙間に引っ掛かり易く、また、これらの付着した夾雑物を核としてぬめり物質が付着成長する。そして、これらが水位検出部１２への圧力伝達を阻害し、精度良く水位を検出できなくなってしまう。

このように、下水の水質が劣悪な場合には、短期間で検出不良になることが多く、検出精度を維持するためには、しばしば潜水プローブ１を固定金具２から取り外して洗浄するなどのメンテナンスを行う必要が生じ、メンテナンス作業のために余分な負担を強いられるといった不具合を生じている。

また、潜水プローブ１を固定金具２を用いて水路に設置する際、水路底との間に砂礫などを不意に挟み込むことがあり、その場合には潜水プローブ１が水路底に対して僅かに傾斜して設置される結果、水位検出部１２が水流による圧力の影響を受けて検出精度が悪くなる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、夾雑物の引っ掛かりや砂礫などの噛み込みなどが起こらないようにし、また、夾雑物やぬめり物質を簡単に除去できるようにして、長期にわたって精度良く水位を検出できて測定の信頼性を高めるとともに、メンテナンスの負担を軽減することが可能な潜水圧力式水位計のプローブサポート装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置は、底部に水位検出部が設けられた潜水ブローブを保持する装置であって、上記潜水プローブが固定される取付治具を有し、この取付治具には、上記潜水プローブが載置される台座部、および上記水位検出部を露出させる所定の深さの凹部が形成され、また、上記凹部内を洗浄する洗浄手段が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、潜水プローブの水位検出部が取付治具の凹部内に臨むので、水路の流れが直接に水位検出部に当たることがない。このため、水位検出部が水路の水流による圧力の影響を受けて検出不良になるのを防止することができる。また、水位検出部は水路底から適当な高さを保つことができるので、下水に含まれる汚泥や毛髪等といった夾雑物が引っ掛かったり凹部内に堆積したりすることが少なくなる。また、潜水プローブを水路に設置する際に従来のように砂礫などを不意に挟み込むこともなくなるので、これらに起因した検出不良の発生を防ぐことができる。

さらに、洗浄手段によって凹部内に滞留する汚泥やぬめり物質等が水位検出部に固着するのを有効に防止することができるので、従来のように、潜水プローブを取り外して頻繁に洗浄する必要がなくなる。このため、メンテナンス作業の負担が軽減される。そして、これらの相乗効果によって、水位検出の信頼性を長期にわたって維持できるとともに、メンテナンスの負担軽減を図ることが可能になる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の側面図、図２は同プローブサポート装置の平面図、図３はプローブサポート装置の正面図であり、図１０ないし図１２と対応する構成部分には同一の符号を付す。

図１ないし図３において、１は潜水圧力式水位計の潜水プローブ、４はこの潜水プローブ１を取り付けるためのプローブサポート装置である。

潜水プローブ１は、図１１および図１２に示した従来と同じ構成であり、本体部１１の底部に水位を検出するための水位検出部１２が設けられ、また、本体部１１の後部からは水位信号を外部に取り出すためのケーブル１３が引き出されている。

一方、この実施の形態１におけるプローブサポート装置４は、取付治具５を有し、この取付治具５は、潜水プローブ１が載置される略長尺台形状の台座部５１、この台座部５１の先端に潜水プローブ１を包み込むように設けられた前カバー部５２、および台座部５１の一部を幅方向切り欠いて形成された凹部５３を備える。そして、凹部５３の底面は、潜水プローブ１の水位検出部１２に対して所定の離間距離を保って対向し、また、凹部５３の幅方向両端は外部に開口している。また、台座部５１の凹部５３を挟む前後２箇所には上下に貫通する取付穴５４が設けられている。

そして、例えば図１０に示した固定金具２を使用する場合には、固定金具２に設けた図示しない取付穴、および取付治具５に設けた取付穴５４にわたってネジを挿通して潜水プローブ１底部のネジ穴１４に螺合することで取付治具５と潜水プローブ１とが固定金具２に一体的に固定される。したがって、この状態では、取付治具５の前カバー部５２が流れの方向に向き合うように配置され、また、潜水プローブ１の水位検出部１２が取付治具５の凹部５３内に臨んでいる。なお、潜水プローブ１を取付治具５に固定した場合でも凹部５３の幅方向両端は外部に開口しているので水位検出部１２によって良好に水位検出を行うことができる。

さらに、この実施の形態１では、洗浄手段としての水ジェット洗浄装置６が設けられている。すなわち、この水ジェット洗浄装置６は、凹部５３内に洗浄水をジェット流として噴出する水ジェット噴出ノズル６１と、このノズル６１に接続された洗浄水配管６２とを有し、水ジェット噴出ノズル６１の先端部分が凹部５３内に開口している。また、洗浄水配管６２の他端側は取付治具５の外部に引き出されており、この洗浄水配管６２に図示しない加圧ポンプや電磁弁が接続されている。そして、必要に応じて水ジェット噴出ノズル６１の先端から凹部５３内に洗浄水をジェット流として噴出して凹部５３内を洗浄できるようになっている。

このように、この実施の形態１のプローブサポート装置４は、取付治具５の前カバー部５２が潜水プローブ１の先端部分を包み込むように流線形になっており、また、潜水プローブ１の水位検出部１２が取付治具５の凹部５３内に臨んでいるので、水路の流れが直接に水位検出部１２に当たることがない。このため、水位検出部１２が水流による圧力の影響を受けて検出精度が悪くなるといった不具合を防止することができる。

また、潜水プローブ１の水位検出部１２は、取付治具５の凹部５３内に臨んでいるので、水位検出部１２は水路底から適切な高さを保つことができ、下水特有の汚泥や毛髪等といった夾雑物が流れて来ても、これらの夾雑物が引っ掛かったり、堆積したりすることが少なくなり、また、潜水プローブ１を水路に設置する際に従来のように砂礫などを不意に挟み込むこともなくなる。このため、夾雑物等による検出不良を防ぐことができる。

さらに、この実施の形態１では、水位検出部１２で水位を検出していない状況の下で、適宜、水ジェット噴出ノズル６１の先端から凹部５３内に洗浄水をジェット流として噴出することにより、流速が落ちて凹部５３内に滞留する汚泥等が水位検出部１２やその周辺部分に固着するのを有効に防止することができる。したがって、検出精度を維持するために潜水プローブ１を取付治具５や固定金具２から取り外して頻繁に洗浄する必要がなくなるので、メンテナンス作業の負担が軽減される。これらの相乗効果によって、水位検出の信頼性を長期にわたって維持できるとともに、メンテナンスの負担軽減を図ることが可能になる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２におけるプローブサポート装置４の特徴は、洗浄手段としての超音波洗浄装置７が設けられていることである。そして、この超音波洗浄装置７は、取付治具５の台座部５１内に設置されていて凹部５３内に超音波を照射できるようになっている。

実施の形態１のように水ジェット噴出ノズルから凹部５３内に洗浄水をジェット流として噴出するときには、汚泥等の固形物質が付着するのを有効に防止することができるが、へばりついて成長するようなぬめり物質については十分な効果が得られないおそれがある。

そこで、この実施の形態２では、超音波洗浄装置７により超音波を水位検出部１２やその周辺の凹部５３内に連続的に照射することにより、これらの部位に付着したぬめり物質を超音波振動によって有効に剥離することができる。なお、超音波照射に関しては、ぬめり物質の付着の多寡や性状に応じて振動の強弱を変えたり、超音波の振動数を変化させるなどの洗浄に最適な方式を採用することができる。

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態３におけるプローブサポート装置４の特徴は、洗浄手段としてのブラシ洗浄装置８が設けられていることである。すなわち、このブラシ洗浄装置８は、凹部５３内に洗浄ブラシ８１が配置されるとともに、台座部５１内にはこの洗浄ブラシ８１を駆動するスイングモータ８２が設けられている。

したがって、必要に応じてスイングモータ８２を駆動して洗浄ブラシ８１を凹部５３内において回転しつつスイングさせることで、水位検出部１２やその周辺の凹部５３に付着したぬめり物質を物理的に剥離して除去することができる。なお、洗浄ブラシ８１に関しては、ブラシ形状やスイング方法を変化させるなどの洗浄に最適な方式を採用することができる。

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態３におけるプローブサポート装置４の特徴は、洗浄手段としての薬液洗浄装置９が設けられていることである。すなわち、この薬液洗浄装置９は、凹部５３内面に付着したぬめり物質を溶出させる薬液を噴出する薬液噴出ノズル９１と、これに接続された薬液配管９２とを有し、薬液噴出ノズル９１の先端部分が凹部５３内に開口している。また、薬液配管９２の他端側は取付治具５の外部に引き出されており、この薬液配管９２に図示しない薬液タンク、加圧ポンプ、電磁弁などが接続されている。

したがって、必要に応じて薬液噴出ノズル９１の先端から凹部５３内に薬液（例えば５％程度の濃度の塩酸等）を噴出することにより、水位検出部１２やその周辺の凹部５３に付着したぬめり物質を化学的に溶解することができる。なお、薬液に関しては、ぬめり物質の性状に応じて薬液の種類や濃度を変化させるなどの最適な方法を採用することができる。

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態５．
図７は本発明の実施の形態５における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態５におけるプローブサポート装置４の特徴は、洗浄手段としてのエアジェット洗浄装置１０が設けられていることである。すなわち、このエアジェット洗浄装置１０は、加圧エアを噴出するエアジェット噴出ノズル１０１とこれに接続されたエア配管１０２とを有し、エアジェット噴出ノズル１０１の先端部分が凹部５３内に開口している。また、エア配管１０２の他端側は取付治具５の外部に引き出されている。そして、このエア配管には図示しないエアポンプや電磁弁などが接続されている。

したがって、必要に応じてエアジェット噴出ノズル１０１の先端から凹部５３内に加圧エアを噴出することにより、水位検出部１２やその周辺の凹部５３に付着したぬめり物質を気泡によって剥離除去することができる。なお、エアジェットに関しては、ぬめり物質の性状に応じてエアの送風量や圧力を変化させるなどの最適な方法を採用することができる。

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

実施の形態６．
図８は本発明の実施の形態６における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態６におけるプローブサポート装置４の特徴は、洗浄水をジェット流として噴出する水ジェット洗浄装置６と、超音波を照射する超音波洗浄装置７とを併用して洗浄手段としていることである。各装置６，７の構成は実施の形態１，２の場合と同様である。

このように、両者６，７を併用すれば、水ジェット洗浄装置６による水ジェットにより汚泥等の固形物質が付着するのを防止でき、また、超音波洗浄装置７による超音波振動によってぬめり物質が付着するのを防止できるため、水位検出部１２やその周辺の凹部５３に汚れが付着するのを一層有効に防止することができる。

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

なお、この実施の形態６では、洗浄手段として、水ジェット洗浄装置６と超音波洗浄装置７とを組み合わせているが、これに限らず、実施の形態１〜４の各洗浄手段６，７，８，９，１０を適宜組み合わせることも可能である。

実施の形態７．
図９は本発明の実施の形態７における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図であり、図１ないし図３に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態７におけるプローブサポート装置４の特徴は、取付治具５の台座部５１や前カバー部５２が全て銅製であることである。すなわち、取付治具５全体が銅製であれば、ぬめり物質が固着したり成長するのが抑制されるため、水位検出部１２の検出不良の発生を防ぐことができる。

なお、ぬめり物質が固着したり成長し難い素材であれば、銅製以外のものも採用することができる。また、取付治具５の表面を研磨仕上げしたり、テフロン（登録商標）等のコーティングを施すことによっても同様の効果が得られる。

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

なお、実施の形態１〜６に示した取付治具５についても銅製のものを採用することができる。このようにすれば、ぬめり物質が各洗浄手段６，７，８，９，１０で洗浄できるだけでなく、凹部５３内でぬめり物質が成長して水位検出部１２に影響を与えるのが防止できるのでさらに有効である。

本発明の実施の形態１における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置を示す側面図である。 同じプローブサポート装置の平面図である。 同じプローブサポート装置の正面図である。 本発明の実施の形態２における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図である。 本発明の実施の形態３における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図である。 本発明の実施の形態４における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図である。 本発明の実施の形態５における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図である。 本発明の実施の形態６における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図である。 本発明の実施の形態７における潜水圧力式水位計のプローブサポート装置の一部を示す側面図である。 従来の潜水圧力式水位計の潜水プローブおよびその固定金具を示す斜視図である。 潜水プローブの側面図である。 同じ潜水プローブの底面図である。

符号の説明

１ 潜水プローブ、１２ 水位検出部、２ 固定金具、４ プローブサポート装置、
５ 取付治具、５１ 台座部、５２ 前カバー部、５３ 凹部、
６ 水ジェット洗浄装置（洗浄手段）、７ 超音波洗浄装置（洗浄手段）、
８ ブラシ洗浄装置（洗浄手段）、９ 薬液洗浄装置（洗浄手段）、
１０ エアジェット洗浄装置（洗浄手段）。

Claims (8)

1. 底部に水位検出部が設けられた潜水ブローブを保持する装置であって、上記潜水プローブが固定される取付治具を有し、この取付治具には、上記潜水プローブが載置される台座部、および上記水位検出部を露出させる所定の深さの凹部が形成され、また、上記凹部内を洗浄する洗浄手段が設けられていることを特徴とする潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
2. 上記洗浄手段は、上記凹部内に洗浄水をジェット流として噴出する水ジェット洗浄装置からなることを特徴とする請求項１記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
3. 上記洗浄手段は、上記凹部内に超音波を照射する超音波洗浄装置からなることを特徴とする請求項１記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
4. 上記洗浄手段は、上記凹部内を洗浄ブラシで洗浄するブラシ洗浄装置からなることを特徴とする請求項１記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
5. 上記洗浄手段は、上記凹部内に薬液を吐出する薬液洗浄装置からなることを特徴とする請求項１記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
6. 上記洗浄手段は、上記凹部内に圧力空気をエアジェットとして噴出するエアジェット洗浄装置からなることを特徴とする請求項１記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
7. 上記洗浄手段は、請求項２ないし請求項６の各洗浄手段の少なくとも２つを組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。
8. 上記取付治具は、ぬめり物質が固着したり成長し難い素材からなることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の潜水圧力式水位計のプローブサポート装置。

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