JP2010249775A - 液面温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水位が変化する液体であっても、簡易な構造で液面温度の誤検出の把握が可能な液面温度測定装置を提供する。
【解決手段】 海水Ｓ中に浸漬された筒状のサポート４の内側に海水Ｓの海水面Ｓａの変位に伴って上下方向に移動可能に収納され、海水Ｓの温度を測定する温度測定部１０と、温度測定部１０が海水面Ｓａと接触している状態では浮力により温度測定部１０側に保持され、温度測定部１０が海水面Ｓａから離れた際には自重によって降下する検知用錘１５と、検知用錘１５の降下によって動作し温度誤検出信号を出力する誤検出手段２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、液面が変位する液体の液面温度の誤検出の把握が可能な液面温度測定装置に関する。

火力発電所では、復水器の冷却水として海水が使用されており、この海水は使用前後で温度差に環境規制がかけられていることから、海水を取り入れる取水口の近傍では常に海水の温度測定が行われている。海水の温度測定は海水面で行う必要があり、海水面は潮の干満によって変化するので、温度測定部も海水面の変位に伴って上下方向に移動可能となっている。温度測定部は、潮に流されないように筒状のサポート内に収納されており、温度測定部の外周面とサポートの内面との間には、温度測定部が上下方向に円滑に移動できるように隙間が形成されている。

従来から海水に浸漬される構造物について、微生物などの付着を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、構造物の壁面に施されたチタン膜に直流電流を流すことにより、微生物などが構造物へ付着するのを防止するようにしている。

特開２００７−１８６９３３号公報

しかし、長期間の使用により、サポートの内面に微生物などの異物が多量に付着した場合は、温度測定部がサポート内面の異物と干渉し、温度測定部が海水面の変位に伴って移動できなくなる。これにより、海水面が低下した場合は、温度測定部が海水面から離れたた状態となり、温度測定部は外気の温度を測定することになる。潮の干満の変化は緩やかであるため、従来は温度記録計のデータからは温度測定部が外気温の測定をしていることに気がつかず、誤検出を直ちに把握することが困難であった。

また、上記特許文献１のような構造物の表面に直流電流を流し微生物の付着を防止する技術を、温度測定部が常時移動する液面温度測定装置に採用することは、装置の構造が著しく複雑になるとともに、微生物以外の異物がサポートの内面と温度測定部の間に侵入した場合は、上記と同様に温度測定部が上下方向に移動することができず、海水面の温度測定ができなくなる。このような誤検出は、海水面の温度測定に限られず、水位が変化する貯水池などの水面温度を測定する場合にも生ずる。

そこでこの発明は、水位が変化する液体であっても、簡易な構造で液面温度の誤検出の把握が可能な液面温度測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、液体中に浸漬された筒状のサポートの内側に前記液体の液面の変位に伴って上下方向に移動可能に収納され、前記液体の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部が液面と接触している状態では浮力により前記温度測定部側に保持され、前記温度測定部が前記液面から離れた際には自重によって降下する検知用錘と、前記検知用錘の降下によって動作し温度誤検出信号を出力する誤検出手段と、を備えたことを特徴とする液面温度測定装置である。

この発明によれば、温度測定部が正常に上下動している時には、検知用錘が浮力によって温度測定部側に保持されており、温度測定部が異物との干渉によって液面から離れた状態となった際は、検知用錘が自重によって降下し、誤検出手段を動作させる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液面温度測定装置において、前記温度測定部は、火力発電所の取水口近傍の海水面の温度を測定することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、温度測定部が異物との干渉によって液面から離れた状態となった際は、検知用錘の降下により誤検出手段から温度誤検出信号が出力されるので、従来の温度記録計によるデータから液面温度の誤検出を把握する場合に比べて、液面温度の誤検出の把握が著しく迅速かつ容易となる。また、液面温度の誤検出には、浮力を利用した検知用錘を採用しているので、構造物の表面に直流電流を流し微生物の付着を防止する従来技術に比べて、装置の構造を簡素化することができる。

請求項２に記載の発明によれば、火力発電所における復水器の冷却水として用いられている取水口近傍の海水の温度を正確に把握することが可能となり、環境規制を遵守することができる。

本発明の実施の形態に係わる液面温度測定装置におけるフロートの正常動作時の状態を示す断面図である。 図１の液面温度測定装置が使用される火力発電所の取水口近傍を示す断面図である。 図１の液面温度測定装置における液面温度の誤検出時の状態を示す断面図である。 図１の液面温度測定装置の変形例を示す断面図である。

つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。

図１ないし図３は、この発明の実施の形態を示している。図２に示すように、火力発電所における冷却水の取水口の近傍の岸壁１には、測定用足場２が岸壁１から海側に張り出すように設けられている。測定用足場２の外周部は、安全柵３によって包囲されている。測定用足場２には、上下方向に延びる円筒状のサポート４が固定されている。サポート４の下方は、海水面Ｓａに向かって延びており、下端部は常時海水Ｓ中に浸漬している。サポート４の上部は、安全柵３と同じ高さまで延びており、上端部には計測用ケース５が取付けられている。計測用ケース５内には、後述するフロート１１に連動して海水面Ｓａの変位を測定する液面計６が収納されている。

サポート４の内側には、液面温度測定装置８が収納されている。液面温度測定装置８は、主として温度測定部１０と、検知用錘１５と、誤検出手段２０とを有している。温度測定部１０は、フロート１１と温度センサ１２とを有しており、フロート１１はサポート４の内側に海水Ｓの海水面Ｓａの変位に伴って上下方向に移動可能に収納されている。フロート１１は、サポート４の軸方向に延びる円柱状をしており、海水面Ｓａに浮かぶように内部が中空状に形成されている。サポート４の内側には、液面計６とフロート１１とを連動させるためのワイヤ７が延びている。ワイヤ７の下端部７ａは、フロート１１の上面１１ａと連結されている。フロート１１の外周面１１ｂは、サポート４の内面４ａと対向している。サポート４の内面４ａとフロート１１の外周面１１ｂとの間には、フロート１１が上下方向に移動するための隙間Ａが形成されている。

フロート１１の下面１１ｃには、温度センサ１２が取付けられている。温度センサ１２は、固定ネジ１２ｂによってフロート１１の下面１１ｃに固定されており、温度検出部１２ａがフロート１１の下面１１ｃから下方に延びている。温度センサ１２は、海水Ｓの海水面Ｓａの温度を電気信号に変換する機能を有しており、温度センサ１２からの電気信号は有線または無線によって制御装置（図示略）に入力されている。温度センサ１２は、フロート１１が海水面Ｓａの変位に伴って正常に上下動している場合には、常に海水Ｓに浸漬しており、海水面Ｓａの温度測定が可能となっている。

フロート１１の下面１１ｃ側には、検知用錘１５が設けられている。検知用錘１５は、後述するマイクロスイッチ２２を動作させるための適度な重量を有しており、かつ海水Ｓに浮かぶように構成されている。すなわち、フロート１１が正常に上下動している時には、検知用錘１５は常に海水Ｓ中に位置しており、浮力によってフロート１１の下面１１ｃ側に保持されている。そして、フロート１１がサポート４の内面４ａとフロート１１の外周面１１ｂとの間に存在する異物Ｇ１、Ｇ２との干渉により上下方向に移動できなくなり、海水面Ｓａからフロート１１が離れた際には自重によってフロート１１の下面１１ｃから離れ降下するようになっている。

フロート１１の内部には、検知用錘１５の降下により動作し温度誤検出信号を出力する誤検出手段２０が設けられている。誤検出手段２０は、操作レバー２１、マイクロスイッチ２２、連結ワイヤ２３、検出回路３０を有している。操作レバー２１は、支点２１ａを中心として左右方向に回動可能に構成されており、一方に力点部２１ｂが形成されている。力点部２１ｂには、フロート１１の下面１１ｃを貫通する連結ワイヤ２３を介して検知用錘１５に連結されている。操作レバー２１の他方には、検出回路３０に設けられたマイクロスイッチ２２の接点２２ａと対向する操作端部２１ｃが形成されている。フロート１１の正常動作時には、図１に示すように、マイクロスイッチ２２の接点２２ａは常時閉じており、検出回路３０は正常動作の旨の信号を出力するようになっている。フロート１１の内面側には、連結ワイヤ２３の貫通部からフロート１１内への海水Ｓの浸入を防止するシール部材１６が設けられている。検出回路３０の電線は、フロート１１の上面１１ａを貫通して上方に延びている。フロート１１の内面側には、検出回路３０の電線の貫通部からフロート１１内部への海水Ｓの浸入を防止するシール部材１７が設けられている。

誤検出手段２０は、検知用錘１５がフロート１１の下面１１ｃから離れて降下した際には、マイクロスイッチ２２の接点２２ａが操作レバー２１の操作端部２１ｃによって押圧され、マイクロスイッチ２２がオフとなるように構成されている。誤検出手段２０は、マイクロスイッチ２２がオフの状態では、検出回路３０を介して制御装置（図示略）へ温度誤検出信号を出力するようになっている。すなわち、フロート１１が正常に上下動している場合は、検出回路３０からはオン信号が制御装置に出力され、フロート１１が海水面Ｓａから離れた際には、検知用錘１５の下降により、検出回路３０からはオフ信号が制御装置に出力される。

つぎに、液面温度測定装置８における作用について説明する。

火力発電所における復水器の冷却水に使用される海水Ｓの温度については、使用前後で温度差に環境規制がかけられており、取水口の近傍の海水面Ｓａの温度測定は液面温度測定装置８によって常時監視されている。海水面Ｓａは、潮の干満によって変化しており、サポート４の内側に収納されたフロート１１は、海水面Ｓａの変位に伴って上下方向に移動している。ここで、フロート１１が海水面Ｓａの変位に伴って正常に上下動している場合には、温度センサ１２は常に海水Ｓに浸漬された状態であるので、復水器の冷却水として用いられている海水Ｓの温度を正確に測定することが可能となる。これにより、火力発電所における復水器の冷却水として用いられている取水口近傍の海水Ｓの温度を正確に把握することが可能となり、環境規制を遵守することができる。

フロート１１が収納されているサポート４の下方は、常時海水Ｓに浸漬されていることから、長期にわたるサポート４の使用によりサポート４の内面４ａに海水Ｓ中の微生物などが付着し、増殖によってサポート４の内面４ａに硬い塊などの異物Ｇ１、Ｇ２が形成される場合がある。そのため、フロート１１が異物Ｇ１、Ｇ２との干渉により、上下方向に移動できなくなり、海水面Ｓａが低下するとフロート１１が海水面Ｓａから離れることになる。フロート１１が海水面Ｓａから離れた際は、検知用錘１５に浮力が作用しなくなり、検知用錘１５は自重によって降下する。検知用錘１５が降下すると、マイクロスイッチ２２の接点２２ａが操作レバー２１の操作端部２１ｃによって押圧され、マイクロスイッチ２２がオフとなる。マイクロスイッチ２２がオフの状態では、検出回路３０を介して制御装置（図示略）へ温度誤検出信号（オフ信号）が出力されるので、温度測定部１０が外気の温度を測定するという誤作動を容易に把握することが可能となる。これにより、従来の温度記録計によるデータから液面温度の誤検出を把握する場合に比べて、海水面Ｓａの温度誤検出の把握が著しく迅速かつ容易となる。

また、海水面Ｓａの変位は、フロート１１と連結されるワイヤ７を介して液面計６に伝達されるので、温度誤検出信号によって液面計６も正常に動作していないことが把握でき、海水面Ｓａの変位の誤検出も誤検出手段２０から出力される温度誤検出信号によって同時に把握可能となる。さらに、この実施の形態においては、サポート４の内面４ａに微生物など異物Ｇ１、Ｇ２が付着し、フロート１１が上下方向に移動できなくなる場合を説明したが、例えばサポート４内に異物Ｇ１、Ｇ２が浸入し、サポート４の内面４ａとフロート１１の外周面１１ｂとの間に異物Ｇ１、Ｇ２が挟まってフロート１１が上下動できなくなった場合でも、温度誤検出を把握することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態においては、検知用錘１５の降下によって操作レバー２１を回動させ、マイクロスイッチ２２の接点２２ａを押圧する構成としているが、ラックとピニオンとを利用して回動させる構成としてもよい。また、マイクロスイッチ２２に代えて無接点のスイッチを利用した検出構成としてもよい。この場合は、図４に示すように、検知用錘１５にロッド２６を介して鉄片２５を取付け、鉄片２５に対向するように近接スイッチ２４を設けることにより、検知用錘１５の降下を検知することが可能となる。

さらに、この発明の実施の形態では、火力発電所における取水口近傍の海水面Ｓａの温度測定を対象としているが、測定対象となる液体は海水Ｓに限られず、水位が変化する貯水池などの水面温度の測定にも利用可能である。

４ サポート
６ 液面計
７ ワイヤ
８ 液面温度測定装置
１０ 温度測定部
１１ フロート
１２ 温度センサ
１５ 検知用錘
２０ 誤検出手段
２１ 操作レバー
２２ マイクロスイッチ
２４ 近接スイッチ
Ｓ 海水
Ｓａ 海水面
Ｇ１、Ｇ２ 異物

Claims (2)

1. 液体中に浸漬された筒状のサポートの内側に前記液体の液面の変位に伴って上下方向に移動可能に収納され、前記液体の温度を測定する温度測定部と、
   前記温度測定部が液面と接触している状態では浮力により前記温度測定部側に保持され、前記温度測定部が前記液面から離れた際には自重によって降下する検知用錘と、
   前記検知用錘の降下によって動作し温度誤検出信号を出力する誤検出手段と、
   を備えたことを特徴とする液面温度測定装置。
2. 前記温度測定部は、火力発電所の取水口近傍の海水面の温度を測定することを特徴とする請求項１に記載の液面温度測定装置。

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