JP2016024146A - 投げ込み式水位計の支持構造および水位測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】水位をより正確に検出できる投げ込み式水位計の支持構造および水位測定システムを提供する。
【解決手段】水位測定システムは、マンホール１００の周面に固定された防波管１と、この防波管１内に投入された圧力検出器２１を有する投げ込み式水位計２と、防波管１の上端に取り付けられたフランジ３とこのフランジ３に固定され、投げ込み式水位計２に接続されたケーブル２２を支持する板部材４とを備えている。投げ込み式水位計２は、圧力検出器２１と、この圧力検出器２１に一端が接続されたケーブル２２と、このケーブル２２の途中に取り付けられたケーブル保持フランジ２３と、ケーブル２２の他端が接続された中継器２４と、この中継器２４に接続された変換器２５とから構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、投げ込み式水位計の支持構造およびこの支持構造を備えた水位測定システムに関するものである。

従来より、上下水道施設の配水池、浄水池、マンホールなどの水位を監視するために、投げ込み式水位計が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。この投げ込み式水位計は、水位の測定対象となる水中に配設され、水圧と大気圧との差圧を検出する圧力検出器と、圧力検出器により検出された差圧から水位を演算する変換器と、変換器と圧力検出器とを中継する中継器とを備えている。

上述したように、圧力検出器は、水圧と大気圧との差圧を検出するので、内部が大気圧となっている必要がある。そこで、中継器を大気中に配設するとともに、この中継器と圧力検出器とを中空ケーブルで連通させることにより、圧力検出器内を大気圧とすることが行われている。そして、圧力検出器が検出した差圧は、中空ケーブル内に挿通された信号ケーブルを介して中継器に送信される。

特開平１１−０３７８２５号公報

しかしながら、従来では、中空ケーブルを単にマンホールなどの開口部から直接水中へと垂らしていた。
このため、中空ケーブルが折れ曲がって内部が塞がれてしまうと、圧力検出器への大気の導入が阻害されてしまうので、差圧を正確に検出できなくなり、結果として、水位を正確に検出できなくなる虞がある。
また、中空ケーブルがその開口部の縁と接触して損傷する虞があった。繰り返し中空ケーブルに傷がついて中空ケーブルが破けてしまうと、中空ケーブル内の信号ケーブルにも傷がついて中継器への差圧の送信が断線などの悪影響が及ぶ可能性が有り、結果として、水位を正確に検出できなくなる虞がある。

そこで、本願発明は、水位をより正確に検出できる投げ込み式水位計の支持構造および水位測定システムを提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係る投げ込み式水位計の支持構造は、一端が水中に配設される防波管の他端に取り付けられたフランジと、このフランジに固定され、防波管内に投入される投げ込み式水位計に接続されたケーブルを支持する支持部材とを備えることを特徴とするものである。

上記投げ込み式水位計の支持構造において、支持部材は、防波管の軸線方向に沿ってフランジから離間した状態でフランジに固定されるようにしてもよい。

また、上記投げ込み式水位計の支持構造において、支持部材は、フランジに固定される輪状の第１の部材と、この第１の部材上に固定され、中心にケーブルを挿通支持する支持孔を備えた円盤状の第２の部材とから構成されるようにしてもよい。

また、本発明に係る水位測定システムは、一端が水中に配設された防波管と、この防波管の他端に取り付けられたフランジと、防波管内の水中に投入される投げ込み式水位計と、フランジに固定され、一端が投げ込み式水位計に接続されたケーブルを支持する支持部材と、防波管より上方の大気中に配設され、ケーブルの他端が接続された中継器とを備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、防波管の上端に取り付けられたフランジと、このフランジに固定され、防波管内に投入される投げ込み式水位計に接続されたケーブルを支持する支持部材とを備えることにより、ケーブルが折れ曲がったり、傷がついたりすることを防ぐことができるので、結果として、水位をより正確に検出することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る水位測定システムの構成を示す概略断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る投げ込み式水位計の支持構造の構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［水位測定システムの構成］
図１，図２に示すように、本実施の形態に係る水位測定システムは、マンホール１００の周面に固定された防波管１と、この防波管１内に投入された圧力検出器２１を有する投げ込み式水位計２と、防波管１の上端に取り付けられたフランジ３と、投げ込み式水位計２に接続されたケーブル２２を支持する板部材４と、板部材４をフランジ３から離間した状態でフランジ３に固定する離間部材５とを備えている。

防波管１は、円筒状の部材であり、鉛直方向に沿った状態でマンホール１００の内部に固定されている。本実施の形態では、長さ７〜８ｍ、直径２５０ｍｍの塩ビパイプを用いるものとする。なお、複数の防波管の間で水位が連通するよう、防波管１に連通孔（図示せず）を設けるようにしてもよい。

投げ込み式水位計２は、圧力検出器２１と、この圧力検出器２１に一端が接続されたケーブル２２と、このケーブル２２の途中に取り付けられたケーブル保持フランジ２３と、ケーブル２２の他端が接続された中継器２４と、この中継器２４に接続された変換器２５とから構成されている。

圧力検出器２１は、水中に投入されて水圧を検出するセンサ装置である。このような圧力検出器２１は、ケース２１ａと、このケース２１ａに設けられた圧力センサ２１ｂとを備えている。
ケース２１ａは、内部が密閉空間とされた円柱状の筐体からなり、底部に圧力センサ２１ｂが配設されている。ケース２１ａの上部には、ケーブル２２が接続されている。
圧力センサ２１ｂは、ケース２１ａの底部に設けられており、底部側から受ける水圧と、ケース２１ａ内部の圧力との圧力差を検出する。

ケーブル２２は、一例として、中空管の内部に信号ケーブルが挿通されて構成されたものである。
このようなケーブル２２の一端は、圧力検出器２１に接続され、ケース２１ａ内に開口している。また、ケーブル２２の他端は、中継器２４に接続され、大気に開口している。これにより、ケース２１ａ内部と大気とが連通されるので、ケース２１ａ内部は大気圧となる。
また、ケーブル２２内部に挿通されている信号ケーブルは、一端が圧力センサ２１ｂに接続され、他端が中継器２４に接続された信号ケーブルが挿通されている。これにより、圧力センサ２１ｂで検出された圧力差に関する情報は、中継器２４に送信される。

ケーブル保持フランジ２３は、円盤状の部材であり、中央にはケーブル２２を挿通支持する支持部２３ａが設けられている。また、ケーブル保持フランジ２３の外縁部には、ボルト６およびナット（図示せず）によってケーブル保持フランジ２３を板部材４に固定するための孔２３ｂが、周方向に等間隔に４つ形成されている。

中継器２４は、ケーブル２２の他端を大気中で支持するとともに、圧力検出器２１と変換器２５との間の信号の送受信を中継する装置であり、マンホール１００近傍の大気中、言い換えると水没しない位置に配設される。
このような中継器２４には、上述したようにケーブル２２の他端が接続されており、このケーブル２２の他端は大気中で開口するように中継器２４に支持されている。
また、中継器２４には、ケーブル２２に挿通された信号ケーブルの他端が接続されるとともに、一端が変換器２５に接続された信号ケーブル２６の他端が接続されている。これにより、圧力検出器２１により検出された圧力差に関する情報は、中継器２４を介して変換器２５に到達することとなる。

変換器２５は、中継器２４を介して圧力検出器２１により検出された圧力差に関する情報を受信し、この圧力差からマンホール１００の水位を算出する演算装置である。このような変換器２５は、中継器２４から離間した所望の位置に配設される。

フランジ３は、例えば、ソケット溶接式フランジ、差込溶接式フランジ、ねじ込み式フランジなど、防波管１の上端に固定可能なフランジからなる。本実施の形態においては、JIS 5K 250Aのソケット溶接式フランジを用いるものとする。また、フランジ３には、周方向に等間隔に４つの孔３ａが形成されている。

板部材４は、フランジ３と同等の外径を有する円盤状の部材であり、フランジ３の孔３ａと対応する位置に、孔４ａが形成されている。また、中央部には、ケーブル２２を挿通させるための貫通孔４ｂが形成されている。この貫通孔４ｂの直径は、投げ込み式水位計２のケーブル保持フランジ２３の直径よりも小さくされており、貫通孔４ｂの周囲には、ケーブル保持フランジ２３に形成された孔２３ｂと対応する位置に孔４ｃが形成されている。

離間部材５は、板部材４を防波管３の軸線方向に沿ってフランジ３から離間した状態でフランジ３に固定するものである。このような離間部材５は、通しボルト７と、ナット８とから構成されている。通しボルト７は、少なくとも両端部の周面にねじが形成された棒状の部材であり、一端が対応するフランジ３の孔３ａに挿通され、他端が対応する板部材４の孔４ａに挿通される。ナット８は、対応する通しボルト７の一端または他端に螺着される

［水位測定システムの取り付け方法］
次に、本実施の形態に係る水位測定システムの取り付け方法について説明する。

まず、マンホール１００の周面に取り付けられた防波管１の上端にフランジ３を固定する。例えば、フランジ３がソケット溶接式フランジからなる場合、防波管１の上端にフランジ３を差し込むことにより、防波管１の上端にフランジ３を固定することができる。

次に、投げ込み式水位計２と板部材４とを用意し、支持部２３ａによってケーブル保持フランジ２３をケーブル２２の所定の位置に固定する。そして、ケーブル２２の一端側を板部材４の貫通孔４ｂに挿通させた後、貫通孔４ｂを塞ぐように板部材４上にケーブル保持フランジ２３を載置し、ボルト６およびナット（図示せず）をケーブル保持フランジ２３の孔２３ｂ、板部材４の孔４ｃに挿通した状態で螺着する。または、板部材４の孔４ｃの内面にネジ溝を設けることにより、ボルト６を板部材４に直接螺着する。これにより、ケーブル保持フランジ２３は、板部材４に固定される。続いて、ケーブル２２の一端に圧力検出器２１を接続する。
ここで、ケーブル保持フランジ２３を固定するケーブル２２の所定の位置は、投げ込み式水位計２を固定したときに圧力検出器２１がマンホール１００の底部に位置するように設定される。
なお、ケーブル保持フランジ２３を板部材４に固定した後に、ケーブル２２をケーブル保持フランジ２３に固定するようにしてもよい。

板部材４にケーブル保持フランジ２３を固定すると、圧力検出器２１を防波管１に挿入した後、離間部材５により板部材４をフランジ３に固定する。
具体的には、まず、フランジ３の孔３ａそれぞれに通しボルト７の一端（下端）を挿通し、この通しボルト７にフランジ３の両側からナット８を螺着する。これにより、通しボルト７は、フランジ３から上方に向かって立設された状態となる。続いて、通しボルト７の他端（上端）に板部材４の孔４ａをそれぞれを挿通した状態で、板部材４の上下面両側からナット８を螺着する。この結果、板部材４は、フランジ３から所定間隔離間した状態で、フランジ３に固定されることとなる。

離間部材５により板部材４をフランジ３に固定すると、投げ込み式水位計２のケーブル２２の他端と、このケーブル２２に挿通された信号ケーブルとを中継器２４に接続する。
このとき、ケーブル２２がマンホールの開口部の外縁に接触したり、ケーブル２２が折れ曲がったりしないように、ケーブル保持フランジ２３から中継器２４までのケーブル２２の長さを調整する。このように、ケーブル２２をマンホールの開口部から直接水中へと垂らしていないので、ケーブル２２が折れ曲がったり、傷がついたりすることを防ぐことができる。
最後に、中継器２４と変換器２５とを信号ケーブル２６により接続する。これにより、水位測定システムが取り付けられることとなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、投げ込み式水位計２のケーブル２２をケーブル保持フランジ２３に固定し、このケーブル保持フランジ２３を固定した板部材４を防波管１の上端に取り付けられたフランジ３に固定することにより、ケーブル２２が折れ曲がったり、傷がついたりすることを防ぐことができるので、結果として、水位をより正確に検出することができる。

また、離間部材５により板部材４がフランジ３から離間して配設されているので、これらの隙間から防波管１内に水を吐出するホースを挿入して、防波管１内や圧力検出器２１を清掃することができる。

なお、本実施の形態では、マンホールに配設する場合を例に説明したが、防波管を取り付けられる場所であれば各所に配設することができる。

また、本実施の形態では、離間部材５を用いる場合を例に説明したが、離間部材５を用いずに板部材４を直接フランジ３に固定するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、板部材４にケーブル保持フランジ２３を固定する場合を例に説明したが、板部材４とケーブル保持フランジ２３とを一体化した支持部材を用いるようにしてもよい。

本発明は、例えば、投げ込み式水位計など、水中へと中空ケーブルを投入する各種装置やシステムに適用することができる。

１…防波管、２…投げ込み式水位計、３…フランジ、３ａ…孔、４…板部材、４ａ…孔、４ｂ…貫通孔、４ｃ…孔、５…離間部材、６…ボルト、７…通しボルト、８…ナット、２１…圧力検出器、２１ａ…ケース、２１ｂ…圧力センサ、２２…ケーブル、２３…ケーブル保持フランジ、２３ａ…支持部、２３ｂ…孔、２４…中継器、２５…変換器、２６…信号ケーブル。

Claims (4)

1. 一端が水中に配設される防波管の他端に取り付けられたフランジと、
   このフランジに固定され、前記防波管内に投入される投げ込み式水位計に接続されたケーブルを支持する支持部材と
   を備えることを特徴とする投げ込み式水位計の支持構造。
2. 請求項１記載の投げ込み式水位計の支持構造において、
   前記支持部材を前記防波管の軸線方向に沿って前記フランジから離間した状態で前記フランジに固定する離間部材
   をさらに備えることを特徴とする投げ込み式水位計の支持構造。
3. 請求項１または２記載の投げ込み式水位計の支持構造において、
   前記支持部材は、
   前記フランジに固定される輪状の第１の部材と、
   この第１の部材上に固定され、中心に前記ケーブルを挿通支持する支持孔を備えた円盤状の第２の部材と
   から構成されることを特徴とする投げ込み式水位計の支持構造。
4. 一端が水中に配設された防波管と、
   この防波管の他端に取り付けられたフランジと、
   前記防波管内の水中に投入される投げ込み式水位計と、
   前記フランジに固定され、一端が前記投げ込み式水位計に接続されたケーブルを支持する支持部材と、
   防波管より上方の大気中に配設され、前記ケーブルの他端が接続された中継器と
   を備えることを特徴とする水位測定システム。
   

Images