JP2013160593A

JP2013160593A - Liquid level sensor

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Publication number: JP2013160593A
Application number: JP2012021747A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Eguchi; 真右江口; Tadao Miyano; 忠夫宮野; Toshihisa Ando; 利寿安藤
Original assignee: NIPPON KURIN GAUGE KK; Nikkiso Co Ltd
Current assignee: NIPPON KURIN GAUGE KK; Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-08-19
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: JP5642096B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level sensor capable of handling a liquid at a temperature exceeding an allowable temperature range of a sensor 14.SOLUTION: A liquid level sensor 10 includes: a detector 12 arranged inside piping 24 and moved according to a liquid level of a liquid flowing through the piping 24; a sensor 14 arranged outside the piping 24, for detecting the position of the detector 12 and outputting a sensing signal corresponding to the position; and heat insulation means 16 for suppressing heat transfer from the liquid inside the piping 24 to the sensor 14.

Description

本発明は、液位センサに関する。 The present invention relates to a liquid level sensor.

配管内を流れる液体の液位を検知するために、液位センサが使用される場合がある。例えば、特許文献１では、図６に示すように、検出子１１６及びセンサ１１８を備えた液位センサ１００が開示されている。 A liquid level sensor may be used to detect the liquid level of the liquid flowing in the pipe. For example, Patent Document 1 discloses a liquid level sensor 100 including a detector 116 and a sensor 118 as shown in FIG.

検出子１１６は、配管１１２内に配置される。検出子１１６は、液体の浮力を受けるフロート１１７を備えており、これにより検出子１１６は、配管１１２を流れる液体の液位に応じて移動する。 The detector 116 is disposed in the pipe 112. The detector 116 includes a float 117 that receives the buoyancy of the liquid. Accordingly, the detector 116 moves according to the liquid level of the liquid flowing in the pipe 112.

また、センサ１１８は、配管１１２外であって検出子１１６の近傍に配置される。具体的には、センサ１１８は、配管１１２の開口を塞ぐフランジ蓋１１９に接するように配置される。センサ１１８は、検出子１１６の位置を検知するとともに、検出子１１６の位置に応じて信号を出力する。例えば、配管１１２内の液位が上昇し、検出子１１６のマグネット１２０が下がると、センサ１１８のリードスイッチ１２２の接点が接続状態となる。これを受けて、配管１１２内に液体が供給されていることを外部に通知するために、送信器１２４から確認信号が出力される。 The sensor 118 is arranged outside the pipe 112 and in the vicinity of the detector 116. Specifically, the sensor 118 is disposed so as to contact the flange lid 119 that closes the opening of the pipe 112. The sensor 118 detects the position of the detector 116 and outputs a signal according to the position of the detector 116. For example, when the liquid level in the pipe 112 rises and the magnet 120 of the detector 116 falls, the contact of the reed switch 122 of the sensor 118 is connected. In response to this, a confirmation signal is output from the transmitter 124 in order to notify the outside that the liquid is supplied into the pipe 112.

特開２００２−９８５７３号公報JP 2002-98573 A

ところで、センサ１１８には、正常な作動を保証する温度範囲として、許容温度範囲が予め定められている。また、従来の液位センサは、配管１１２を流れる液体に接触する壁部材（例えば、フランジ蓋）に接してセンサ１１８が設けられており、配管１１２を流れる液体の熱が壁部材を通してセンサ１１８に伝わる構造となっている。このため、従来は、センサ１１８の許容温度範囲以内となるように、配管１１２に流す液体の温度が制限されている。しかし、センサ１１８の許容温度範囲を超える温度の液体も取り扱うことのできる技術の提供が、近年求められている。 Incidentally, an allowable temperature range is predetermined for the sensor 118 as a temperature range for guaranteeing normal operation. In addition, the conventional liquid level sensor is provided with a sensor 118 in contact with a wall member (for example, a flange lid) that contacts the liquid flowing through the pipe 112, and the heat of the liquid flowing through the pipe 112 passes through the wall member to the sensor 118. It has a transmitted structure. For this reason, conventionally, the temperature of the liquid flowing through the pipe 112 is limited so as to be within the allowable temperature range of the sensor 118. However, in recent years, provision of a technique capable of handling a liquid having a temperature exceeding the allowable temperature range of the sensor 118 has been demanded.

本発明の一つの態様は、液位センサに関するものである。当該液位センサは、配管内に配置されるとともに、前記配管を流れる液体の液位に応じて移動させられる検出子と、前記配管外に配置されるとともに、前記検出子の位置を検知して前記位置に応じたセンシング信号を出力するセンサと、前記配管内の液体から前記センサへの熱伝達を抑制する断熱手段と、を備える。 One embodiment of the present invention relates to a liquid level sensor. The liquid level sensor is arranged in the pipe and is moved according to the liquid level of the liquid flowing in the pipe, and is arranged outside the pipe and detects the position of the detector. A sensor that outputs a sensing signal according to the position; and a heat insulating unit that suppresses heat transfer from the liquid in the pipe to the sensor.

また、上記発明において、前記断熱手段は、前記液体に接触する壁部材から間隔を空けて前記センサを保持する保持部材を備えることが好適である。 In the above invention, it is preferable that the heat insulating means includes a holding member that holds the sensor at a distance from a wall member that contacts the liquid.

また、上記発明において、前記保持部材は、前記壁部材と前記センサとの間隔を調整可能な調整機構を備えることが好適である。 In the above invention, it is preferable that the holding member includes an adjustment mechanism capable of adjusting an interval between the wall member and the sensor.

また、上記発明において、前記断熱手段は、前記液体に接触する配管壁と前記センサとの間に設けられた断熱材を備えることが好適である。 Moreover, in the said invention, it is suitable for the said heat insulation means to provide the heat insulating material provided between the piping wall which contacts the said liquid, and the said sensor.

本発明によれば、センサの許容温度範囲を超える温度の液体を取り扱うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to handle a liquid having a temperature exceeding the allowable temperature range of the sensor.

本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する水平断面図である。It is a horizontal sectional view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 本実施の形態に係る液位センサの構成を例示する水平断面図である。It is a horizontal sectional view which illustrates the composition of the liquid level sensor concerning this embodiment. 従来の液位センサを例示する垂直断面図である。It is a vertical sectional view illustrating a conventional liquid level sensor.

図１に、本実施の形態に係る液位センサ１０を例示する。なお、図１−４では、液位センサ１０の奥行き方向に沿った軸をｘ軸とし、幅方向に沿った軸をｙ軸とし、高さ方向に沿った軸をｚ軸として定めている。 FIG. 1 illustrates a liquid level sensor 10 according to the present embodiment. 1-4, the axis along the depth direction of the liquid level sensor 10 is defined as the x axis, the axis along the width direction is defined as the y axis, and the axis along the height direction is defined as the z axis.

図２に、液位センサ１０のｘ−ｚ断面（垂直断面）図を例示する。液位センサ１０は、検出子１２、センサ１４及び断熱手段１６を含んで構成される。 FIG. 2 illustrates an xz cross section (vertical cross section) of the liquid level sensor 10. The liquid level sensor 10 includes a detector 12, a sensor 14, and heat insulation means 16.

検出子１２は、配管内に配置される。また、検出子１２は、配管内を流れる液体から浮力を受けて移動する移動手段と、移動した位置を配管外に伝達する伝達手段を備えている。例えば、移動手段として、フロート１８を備えてよい。また、伝達手段として、フロート１８に伴って移動するマグネット２０を備えてよい。 The detector 12 is disposed in the pipe. In addition, the detector 12 includes a moving unit that moves by receiving buoyancy from the liquid flowing in the pipe, and a transmission unit that transmits the moved position to the outside of the pipe. For example, the float 18 may be provided as the moving means. Moreover, you may provide the magnet 20 which moves with the float 18 as a transmission means.

また、液体に対してフロート１８を浮き易くするために、検出子１２をいわゆるシーソー形状としてもよい。例えば、フロート１８とマグネット２０を保持する保持アーム２２と、保持アーム２２を支持する支持部材２５を備えてもよい。図２に示すように、保持アーム２２の両端にフロート１８とマグネット２０を設ける。また、保持アーム２２の中心部分に支持部材２５を配置して、保持アーム２２を回動可能に支持する。支持部材２５は、配管に固定する。このようにすることで、フロート１８に対してマグネット２０がカウンタウェイトの機能を備えるようになり、フロート１８の自重をマグネット２０で相殺できるようになる。したがって、配管を流れる液体の比重が小さい場合であっても、フロート１８は液体の浮力を受けて浮くことができる。 Further, in order to make the float 18 easily float with respect to the liquid, the detector 12 may be formed in a so-called seesaw shape. For example, a holding arm 22 that holds the float 18 and the magnet 20 and a support member 25 that supports the holding arm 22 may be provided. As shown in FIG. 2, the float 18 and the magnet 20 are provided at both ends of the holding arm 22. Moreover, the support member 25 is arrange | positioned in the center part of the holding arm 22, and the holding arm 22 is supported so that rotation is possible. The support member 25 is fixed to the pipe. By doing so, the magnet 20 has a counterweight function with respect to the float 18, and the weight of the float 18 can be offset by the magnet 20. Therefore, even when the specific gravity of the liquid flowing through the pipe is small, the float 18 can float by receiving the buoyancy of the liquid.

また、配管に対する検出子１２の移動範囲を予め確定するために、液位センサ１０は、検出子１２を収容する接続管２４を備えていてもよい。接続管２４は配管の一部を構成する部材であり、他の配管と接続可能となっている。例えば、接続管２４は、他の配管の端部と接続するためのフランジ２６を備えてもよい。例えば、図３に示すように、配管の一部である分岐管２８のフランジ３０と、接続管２４のフランジ２６とを接続する。これにより、分岐管２８を流れる液体２９は接続管２４内に流入する。また、図２に戻り、接続管２４は、フランジ２６に設けられた開口３２以外に開口部を設けない、いわゆるキャップ型の配管であってよい。接続管２４の内壁に、検出子１２の支持部材２５を固定することで、検出子１２の移動範囲（可動範囲）が定められる。 Further, the liquid level sensor 10 may include a connecting pipe 24 that accommodates the detector 12 in order to determine in advance the movement range of the detector 12 relative to the pipe. The connection pipe 24 is a member constituting a part of the pipe and can be connected to other pipes. For example, the connection pipe 24 may include a flange 26 for connecting to an end of another pipe. For example, as shown in FIG. 3, the flange 30 of the branch pipe 28 that is a part of the pipe and the flange 26 of the connection pipe 24 are connected. Thereby, the liquid 29 flowing through the branch pipe 28 flows into the connection pipe 24. Returning to FIG. 2, the connecting pipe 24 may be a so-called cap-type pipe in which no opening is provided other than the opening 32 provided in the flange 26. The movement range (movable range) of the detector 12 is determined by fixing the support member 25 of the detector 12 to the inner wall of the connection pipe 24.

センサ１４は、配管内の検出子１２の位置を検知して、その位置に応じたセンシング信号を出力可能な検知手段である。センサ１４は、配管内の液体に侵されることのないように、配管外に配置される。さらに、検出子１２の位置を検知可能なように、センサ１４は、配管外の領域のうち、検出子１２の近傍に配置される。例えば、検出子１２が収容された接続管２４の周辺にセンサ１４が配置される。 The sensor 14 is detection means that can detect the position of the detector 12 in the pipe and output a sensing signal corresponding to the position. The sensor 14 is disposed outside the pipe so as not to be affected by the liquid in the pipe. Further, the sensor 14 is disposed in the vicinity of the detector 12 in the region outside the pipe so that the position of the detector 12 can be detected. For example, the sensor 14 is arranged around the connection pipe 24 in which the detector 12 is accommodated.

センサ１４は、検出子１２の位置を検知する検知手段と、位置に応じたセンシング信号を出力する送信手段とを備える。検知手段は、例えばリードスイッチ３４であってよい。リードスイッチ３４は、検出子１２の位置に応じてオン／オフの切り替えが行われるスイッチ部材である。リードスイッチ３４は、相対する接点３５Ａ、３５Ｂを備えている。マグネット２０が接点３５Ａ、３５Ｂに接近すると、マグネット２０の磁界によって接点３５Ａ、３５Ｂが接続する。マグネット２０が接点３５Ａ、３５Ｂから離間すると、接点３５Ａ、３５Ｂは離間する。 The sensor 14 includes detection means for detecting the position of the detector 12 and transmission means for outputting a sensing signal corresponding to the position. The detection means may be a reed switch 34, for example. The reed switch 34 is a switch member that is switched on / off according to the position of the detector 12. The reed switch 34 includes opposed contacts 35A and 35B. When the magnet 20 approaches the contacts 35A and 35B, the contacts 35A and 35B are connected by the magnetic field of the magnet 20. When the magnet 20 is separated from the contacts 35A and 35B, the contacts 35A and 35B are separated.

また、送信手段は、リードスイッチ３４に接続された送信器３６であってよい。送信器３６は、リードスイッチ３４の導通状態に応じてセンシング信号を出力する。例えば、リードスイッチ３４が接続状態（導通時）のとき、送信器３６は確認信号を外部に出力する。なお、確認信号とは、接続管２４内に液体が供給されていることを外部に通知する信号であってよい。また、リードスイッチ３４が離間状態（切断時）のとき、送信器３６は確認信号を出力しない。 Further, the transmission means may be a transmitter 36 connected to the reed switch 34. The transmitter 36 outputs a sensing signal according to the conduction state of the reed switch 34. For example, when the reed switch 34 is in a connected state (during conduction), the transmitter 36 outputs a confirmation signal to the outside. The confirmation signal may be a signal for notifying the outside that the liquid is supplied into the connection pipe 24. Further, when the reed switch 34 is in the separated state (when disconnected), the transmitter 36 does not output a confirmation signal.

断熱手段１６は、配管内の液体からセンサ１４への熱伝達を抑制する。断熱手段１６は、例えばセンサ１４を保持する保持部材４２であってよい。保持部材４２は、配管内の液体と接触する壁部材から間隔を空けてセンサ１４を保持する。例えば、図４に示すように、保持部材４２は、接続管２４の管壁４０とは非接触にセンサ１４を保持する保持板４８を備えてもよい。保持板４８の一端を接続管２４に固定し、他端をセンサ１４を収容するハウジング５０に固定する。こうすることで、センサ１４と接続管２４とが間隔を空けた状態で配置される。 The heat insulating means 16 suppresses heat transfer from the liquid in the pipe to the sensor 14. The heat insulating means 16 may be a holding member 42 that holds the sensor 14, for example. The holding member 42 holds the sensor 14 at a distance from a wall member that contacts the liquid in the pipe. For example, as shown in FIG. 4, the holding member 42 may include a holding plate 48 that holds the sensor 14 in a non-contact manner with the tube wall 40 of the connection pipe 24. One end of the holding plate 48 is fixed to the connecting pipe 24, and the other end is fixed to the housing 50 that houses the sensor 14. By doing so, the sensor 14 and the connecting pipe 24 are arranged with a space therebetween.

また、保持部材４２は、管壁４０とハウジング５０との間隔ｄを調整可能な調整手段を備えていることが好適である。例えば、調整手段として、図１に示すようなガイド溝４４及び固定ねじ４６を備えてよい。ガイド溝４４は、保持板４８に切り込まれた溝であってよい。また、固定ねじ４６は、ハウジング５０と接続管２４の管壁４０のどちらか一方と保持板４８とを固定するための部材である。なお、固定ねじ４６によって固定されない他方は、予め溶接等で保持板４８を固定するようにしてもよい。 Moreover, it is preferable that the holding member 42 includes an adjusting unit that can adjust the distance d between the tube wall 40 and the housing 50. For example, a guide groove 44 and a fixing screw 46 as shown in FIG. The guide groove 44 may be a groove cut into the holding plate 48. The fixing screw 46 is a member for fixing either the housing 50 or the pipe wall 40 of the connection pipe 24 and the holding plate 48. The holding plate 48 may be fixed in advance by welding or the like on the other side that is not fixed by the fixing screw 46.

図１、図４では、固定ねじ４６によって、保持板４８とハウジング５０が固定されている。固定ねじ４６を緩めることによって、保持板４８はハウジング５０に対してスライド移動が可能となる。このスライド移動によって、管壁４０とハウジング５０との間隔ｄ（図４参照）を調整することが可能となる。間隔ｄを可変とすることで、接続管２４を流れる液体の温度に応じた間隔ｄを設定することができる。 In FIGS. 1 and 4, the holding plate 48 and the housing 50 are fixed by the fixing screw 46. By loosening the fixing screw 46, the holding plate 48 can slide with respect to the housing 50. By this sliding movement, the distance d (see FIG. 4) between the tube wall 40 and the housing 50 can be adjusted. By making the distance d variable, it is possible to set the distance d according to the temperature of the liquid flowing through the connecting pipe 24.

なお、管壁４０とハウジング５０の間隔ｄは、センサ１４が検出子１２の位置変化を検知可能な範囲で定められることが好適である。例えば、検出子１２のマグネット２０とリードスイッチ３４との距離が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下となるように間隔ｄを設定することが好適である。 Note that the distance d between the tube wall 40 and the housing 50 is preferably determined within a range in which the sensor 14 can detect a change in the position of the detector 12. For example, it is preferable to set the distance d so that the distance between the magnet 20 of the detector 12 and the reed switch 34 is 1 mm or more and 10 mm or less.

また、断熱手段１６として、図５に示すような断熱材５２を設けてもよい。断熱材５２は、管壁４０とセンサ１４との間に設けられ、管壁４０からセンサ１４への熱伝達を抑制する。断熱材５２は、管壁４０とハウジング５０との間に挟まれて配置されてよい。また、断熱材５２は、例えば、ノンアスベスト材から構成されてよい。 Moreover, you may provide the heat insulating material 52 as shown in FIG. The heat insulating material 52 is provided between the tube wall 40 and the sensor 14 and suppresses heat transfer from the tube wall 40 to the sensor 14. The heat insulating material 52 may be disposed so as to be sandwiched between the tube wall 40 and the housing 50. Moreover, the heat insulating material 52 may be comprised from the non-asbestos material, for example.

１０液位センサ、１２検出子、１４センサ、１６断熱手段、１８フロート、２０マグネット、２２保持アーム、２４接続管、２５支持部材、２６接続管のフランジ、２８分岐管、２９液体、３０分岐管のフランジ、３２開口、３４リードスイッチ、３５接点、３６送信器、４０接続管の管壁、４２保持部材、４４ガイド溝、４６固定ねじ、４８保持板、５０ハウジング、５２断熱材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid level sensor, 12 Detector, 14 Sensor, 16 Heat insulation means, 18 Float, 20 Magnet, 22 Holding arm, 24 Connection pipe, 25 Support member, 26 Flange of connection pipe, 28 Branch pipe, 29 Liquid, 30 Branch pipe Flange, 32 opening, 34 reed switch, 35 contact point, 36 transmitter, 40 tube wall of connecting pipe, 42 holding member, 44 guide groove, 46 fixing screw, 48 holding plate, 50 housing, 52 heat insulating material.

Claims

A detector which is arranged in the pipe and is moved according to the liquid level of the liquid flowing in the pipe;
A sensor that is arranged outside the pipe, detects the position of the detector, and outputs a sensing signal corresponding to the position;
Heat insulating means for suppressing heat transfer from the liquid in the pipe to the sensor;
A liquid level sensor comprising:

The liquid level sensor according to claim 1,
The liquid level sensor, wherein the heat insulating means includes a holding member that holds the sensor at a distance from a pipe wall that contacts the liquid.

The liquid level sensor according to claim 2,
The liquid level sensor, wherein the holding member includes an adjustment mechanism capable of adjusting an interval between the pipe wall and the sensor.

The liquid level sensor according to claim 1,
The liquid level sensor, wherein the heat insulating means includes a heat insulating material provided between a pipe wall in contact with the liquid and the sensor.