JP2550209B2 - 浮力式液位検出器 - Google Patents
浮力式液位検出器Info
- Publication number
- JP2550209B2 JP2550209B2 JP15519290A JP15519290A JP2550209B2 JP 2550209 B2 JP2550209 B2 JP 2550209B2 JP 15519290 A JP15519290 A JP 15519290A JP 15519290 A JP15519290 A JP 15519290A JP 2550209 B2 JP2550209 B2 JP 2550209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid level
- connecting rod
- buoyancy
- float
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 92
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
- G01F23/56—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats using elements rigidly fixed to, and rectilinearly moving with, the floats as transmission elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
- G01F23/64—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats of the free float type without mechanical transmission elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems
- Y10T137/7358—By float controlled valve
- Y10T137/7439—Float arm operated valve
- Y10T137/7442—With valve retarder or cushion means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Level Indicators Using A Float (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は貯液槽内液体の液位を検出する装置に係わ
り、液位信号の突変を抑制せしめる構造の連結棒を有す
る浮力式液位検出器に関する。
り、液位信号の突変を抑制せしめる構造の連結棒を有す
る浮力式液位検出器に関する。
従来の浮力式液位検出器において、浮子と浮力検出部
とを連結する連結棒は変位により変化する浮子の見かけ
の重量を浮力検出部に伝達することのみを目的として設
計されており、浮子に比して軽量であり、浮子を保持し
得る強度を有する小径の中実棒用いられている。したが
って、連結棒に対する浮力による曲げ応力、あるいは液
体の流れによる横ぶれ等の外乱の影響を抑制、または緩
和する手段としては、連結棒を比接触的に筒状部に挿入
する手段、または浮子から周囲の貯液槽内壁へ支え棒を
突出する手段等、連結棒以外の部位において対策する手
段が講じられている。なお、この種の従来の浮力式液位
検出器は、例えば特開昭57−10417号公報に記載されて
いる。
とを連結する連結棒は変位により変化する浮子の見かけ
の重量を浮力検出部に伝達することのみを目的として設
計されており、浮子に比して軽量であり、浮子を保持し
得る強度を有する小径の中実棒用いられている。したが
って、連結棒に対する浮力による曲げ応力、あるいは液
体の流れによる横ぶれ等の外乱の影響を抑制、または緩
和する手段としては、連結棒を比接触的に筒状部に挿入
する手段、または浮子から周囲の貯液槽内壁へ支え棒を
突出する手段等、連結棒以外の部位において対策する手
段が講じられている。なお、この種の従来の浮力式液位
検出器は、例えば特開昭57−10417号公報に記載されて
いる。
液位の変動を伝達する桿に中空棒を用いた従来例は、
米国特許第4646796号に記載があるが、該特許において
は液位を検出する浮子と液位変動を伝達する手段として
は磁気的に連動する構成となっており、直接の結合はな
されていない。したがって、本発明の対象とする浮子
と、浮子の浮力を検出して液位に変換する浮力検出部
と、その両者を結合する連結棒とを備えた浮力式液位検
出器とは構成に異にしている。
米国特許第4646796号に記載があるが、該特許において
は液位を検出する浮子と液位変動を伝達する手段として
は磁気的に連動する構成となっており、直接の結合はな
されていない。したがって、本発明の対象とする浮子
と、浮子の浮力を検出して液位に変換する浮力検出部
と、その両者を結合する連結棒とを備えた浮力式液位検
出器とは構成に異にしている。
上記従来技術は、浮力または液体の流れに起因する外
乱に対しては配慮しているが、液位検出器自体が浮ける
外部からの振動に対応しては考慮していない。そのた
め、液位検出器設置個所に振動が生じた場合、その振動
が液位検出器に伝わり液位が安定しているにもかかわら
ず液位検出器の出力信号が突変する現象が発生する。
乱に対しては配慮しているが、液位検出器自体が浮ける
外部からの振動に対応しては考慮していない。そのた
め、液位検出器設置個所に振動が生じた場合、その振動
が液位検出器に伝わり液位が安定しているにもかかわら
ず液位検出器の出力信号が突変する現象が発生する。
この対策として、たとえば液位検出器の出力信号を調
節器に入力して制御弁を作動させる液位制御系において
は、調節器の時間遅れ要素を大きく取り液位検出器の出
力信号の突変が直接、制御系に表われないようにするな
どの対策がとられている。しかし、液位検出部の出力信
号の突変を抑制できれば調節器の時間遅れ要素を小さく
することが可能であり、液位変化に対する制御系の応答
が迅速となり制御性が改善される。
節器に入力して制御弁を作動させる液位制御系において
は、調節器の時間遅れ要素を大きく取り液位検出器の出
力信号の突変が直接、制御系に表われないようにするな
どの対策がとられている。しかし、液位検出部の出力信
号の突変を抑制できれば調節器の時間遅れ要素を小さく
することが可能であり、液位変化に対する制御系の応答
が迅速となり制御性が改善される。
本発明の目的は、出力信号の突変を抑制できる浮力式
延位検出器を提供することを目的とする。
延位検出器を提供することを目的とする。
上記目的を達成する請求項１の発明の特徴は浮子と浮
力検出部とを連結する連結棒が軸方向に伸びるフィン状
部材として構成されていることにある。
力検出部とを連結する連結棒が軸方向に伸びるフィン状
部材として構成されていることにある。
上記目的を達成する請求項２の発明の特徴は、連結棒
が横断面形状が十字系形の部材から構成されていること
にある。
が横断面形状が十字系形の部材から構成されていること
にある。
［作用］ 連結棒を軸方向に伸びるフィン状部材有する棒、また
は、横断面形状が十字形の部材で構成することにより連
結棒の固有振動数が増大する。このため浮力式液位検出
器の出力信号の突変を抑制でき安定した出力信号を得る
ことができる。
は、横断面形状が十字形の部材で構成することにより連
結棒の固有振動数が増大する。このため浮力式液位検出
器の出力信号の突変を抑制でき安定した出力信号を得る
ことができる。
第１図は、浮力式液位検出器の外観図である。第１図
を用いて浮力式液位検出器の作動原理を説明する。
を用いて浮力式液位検出器の作動原理を説明する。
浮力式液位検出器は、ケーシング2,3,浮力4,連結棒5,
浮子の見かけ重量を検出して液位に変換し信号として出
力する浮力検出部６から構成される。下部ケーシング３
は連通管７により液位測定対象構造物に連結され、連通
管の原理により液位測定対象構造物内の液位を下部ケー
シング３内に再現する。
浮子の見かけ重量を検出して液位に変換し信号として出
力する浮力検出部６から構成される。下部ケーシング３
は連通管７により液位測定対象構造物に連結され、連通
管の原理により液位測定対象構造物内の液位を下部ケー
シング３内に再現する。
浮子４は中空容器であり、連結棒５を介して検出器６
に連結している。液位が零の場合には浮子の自重Ｗが浮
力検出部６によって検出され、さらに検出部６によって
重量は液位に換算され、液位零としてε０の信号が出力
される。液位が浮子の底面より上部Ｌの場合は、液位の
比重γ、浮子４の断面積をＳとすると、浮力（γLS）が
浮子４に作用する結果、浮子４の見かけ重量（Ｗ−γL
S）が検出部６に伝わり、浮力相当分の変異をΔεとす
るとε０−Δεの信号が出力され、液位Ｌが表示され
る。
に連結している。液位が零の場合には浮子の自重Ｗが浮
力検出部６によって検出され、さらに検出部６によって
重量は液位に換算され、液位零としてε０の信号が出力
される。液位が浮子の底面より上部Ｌの場合は、液位の
比重γ、浮子４の断面積をＳとすると、浮力（γLS）が
浮子４に作用する結果、浮子４の見かけ重量（Ｗ−γL
S）が検出部６に伝わり、浮力相当分の変異をΔεとす
るとε０−Δεの信号が出力され、液位Ｌが表示され
る。
この原理に基づいて作動する浮力式液位検出器におい
て出力信号の突変を抑制せしめる構造の連結棒の作用を
以下に説明する。
て出力信号の突変を抑制せしめる構造の連結棒の作用を
以下に説明する。
従来の浮力式液位検出器の連結棒は、液位により変化
する浮子の見かけの重量を浮力検出部に伝達することに
のみ配慮し、細径の中実丸棒で構成する単純な構造であ
った。この構造を有する従来の浮力式液位検出器は使用
中に液位が安定しているにもかかわらず、液位出力信号
が突偏する現象を呈する。この原因を究明した結果、出
力信号の突変は検出器の外部からのケーシングに伝播し
てきた振動が連結棒に伝わり自励振動のため増幅され、
浮力と増幅された外部振動が重畳して浮力検出部に伝わ
り生じたものであることが判明した。
する浮子の見かけの重量を浮力検出部に伝達することに
のみ配慮し、細径の中実丸棒で構成する単純な構造であ
った。この構造を有する従来の浮力式液位検出器は使用
中に液位が安定しているにもかかわらず、液位出力信号
が突偏する現象を呈する。この原因を究明した結果、出
力信号の突変は検出器の外部からのケーシングに伝播し
てきた振動が連結棒に伝わり自励振動のため増幅され、
浮力と増幅された外部振動が重畳して浮力検出部に伝わ
り生じたものであることが判明した。
ケーシングに伝播してきた外部振動が連結棒に伝わる
と、連結棒は第２図に示すごとく弦のように振動する。
弦の振動は１次モード,2次モード,3次モード，…とラン
ダムに変化し、弦の振幅も変化する。このため、突変の
発生頻度，大きさはランダムに変化するが、最大出力の
突変は連結棒の振動が１次モードの際に発生する。ケー
シングに伝わる外部振動のエネルギーが同じ大きさであ
るとすると、連結棒の振幅Ｖと固有振動子との間には
弦運動の原理によって示されるごとくＶ∝1/の関係が
ある。また、連結棒の振幅Ｖと突変の大きさａは実験に
より比例することがわかったので、ａ∝Ｖ∝1/、すな
わちａ∝1/と表わされる。しがって、突変の大きさａ
が連結棒の固有振動数の逆数1/と比例関係にあるの
で、連結棒の構造を固有振動数が大きくなる構造とす
ることによって突変の大きさａを小さく、すなわち浮力
式液位検出器の出力突変を抑制し得ることが判る。
と、連結棒は第２図に示すごとく弦のように振動する。
弦の振動は１次モード,2次モード,3次モード，…とラン
ダムに変化し、弦の振幅も変化する。このため、突変の
発生頻度，大きさはランダムに変化するが、最大出力の
突変は連結棒の振動が１次モードの際に発生する。ケー
シングに伝わる外部振動のエネルギーが同じ大きさであ
るとすると、連結棒の振幅Ｖと固有振動子との間には
弦運動の原理によって示されるごとくＶ∝1/の関係が
ある。また、連結棒の振幅Ｖと突変の大きさａは実験に
より比例することがわかったので、ａ∝Ｖ∝1/、すな
わちａ∝1/と表わされる。しがって、突変の大きさａ
が連結棒の固有振動数の逆数1/と比例関係にあるの
で、連結棒の構造を固有振動数が大きくなる構造とす
ることによって突変の大きさａを小さく、すなわち浮力
式液位検出器の出力突変を抑制し得ることが判る。
ここで連結棒の固有振動数は、あまり太くない断面
積が一様な棒の横振動を表わす式（日本機械学会編：機
械工学便覧改訂第５版３−49頁,1968）として次式で表
わされる。
積が一様な棒の横振動を表わす式（日本機械学会編：機
械工学便覧改訂第５版３−49頁,1968）として次式で表
わされる。
ここで、：連結棒の固有振動数 λ：振動数係数（１次モードπ/2,2次モード３π/2…） l:長さ E:ヤング率 γ：単位体積の長さ A:断面積 I:断面二次モーメント 上式より固有振動数を大きくして浮力式液位検出器
の出力信号の突変を抑制する手段としては次に挙げる４
つの手段が有効であることがわかる。
の出力信号の突変を抑制する手段としては次に挙げる４
つの手段が有効であることがわかる。
ａ）連結棒の長さｌを短くする。
ｂ）連結棒の形状係数I/Aを大きくする。
ｃ）連結棒の低次の振動モードを避ける。
ｄ）連結棒の材料として、材料係数E/γの大きな材料を
用いる。
用いる。
上記の手段を具現化するために次に挙げる連結棒の構
造が効果的である。
造が効果的である。
ａ）連結棒の長さｌを、液位検出対象構造物の形状，液
位検出器の取付位置，液位検出対象液体の液位，腐食性
などの環境条件を考慮して許容し得る限り短い構造とす
る。
位検出器の取付位置，液位検出対象液体の液位，腐食性
などの環境条件を考慮して許容し得る限り短い構造とす
る。
ｂ）さらに、連結棒の形状係数I/Aを大きくするため、
連結棒の横断面形状を第３図（Ｄ）〜（Ｇ）に示す形状
とすることが好ましい。第３図において、（Ａ）は従来
技術に基づく連結棒５および浮子４であり、そのＡ−Ａ
断面は（Ｃ）に示すように細径中実棒である。（Ｂ）は
連結棒の形状係数を大きくした例を示すものでありその
Ａ′−Ａ′断面は環状（Ｄ）、中空方形状（Ｅ）もしく
は連結棒の外周部に長軸方向へ伸長するフィン状補強板
を設けた構造（Ｆ）、ならびに長軸に直交する断面が十
字形状の部材で連結棒を構成する構造（Ｇ）である。
連結棒の横断面形状を第３図（Ｄ）〜（Ｇ）に示す形状
とすることが好ましい。第３図において、（Ａ）は従来
技術に基づく連結棒５および浮子４であり、そのＡ−Ａ
断面は（Ｃ）に示すように細径中実棒である。（Ｂ）は
連結棒の形状係数を大きくした例を示すものでありその
Ａ′−Ａ′断面は環状（Ｄ）、中空方形状（Ｅ）もしく
は連結棒の外周部に長軸方向へ伸長するフィン状補強板
を設けた構造（Ｆ）、ならびに長軸に直交する断面が十
字形状の部材で連結棒を構成する構造（Ｇ）である。
ｃ）連結棒の低次の振動モードを避けるため、連結棒の
中間の１または２個所に、連結棒の外周部と嵌合するリ
ングを設けた構造とすることが有効である。リングを設
けた個所が振動波の節となって１次モードの振動が抑制
され、１次モード振動に起因する最大出力の突変が防止
できる。その一例を第４図に示す。第４図において
（Ａ）はリングの配置を示す連結棒５と浮子４の外形図
であり、（Ｂ）はリング嵌合部の詳細を示す断面図であ
る。この例では連結棒全長の2/3を1/2波長とする２次モ
ード振動が最大出力となり、１次モード振動は抑制され
る。
中間の１または２個所に、連結棒の外周部と嵌合するリ
ングを設けた構造とすることが有効である。リングを設
けた個所が振動波の節となって１次モードの振動が抑制
され、１次モード振動に起因する最大出力の突変が防止
できる。その一例を第４図に示す。第４図において
（Ａ）はリングの配置を示す連結棒５と浮子４の外形図
であり、（Ｂ）はリング嵌合部の詳細を示す断面図であ
る。この例では連結棒全長の2/3を1/2波長とする２次モ
ード振動が最大出力となり、１次モード振動は抑制され
る。
ｅ）連結棒の材料としては材料係数E/γの大きなものを
選ぶべきであるが、第一には液位検出対象構造物内雰囲
気に対する耐食性について配慮すべきであり、まず耐食
性の良好な材料を選び、その中から材料係数の大きい材
料を選定する必要がある。選定した材料を用いた前記
ａ）〜ｄ）の構造を有する連結棒を構成することによっ
て突変の抑制に好適な連結棒が得られる。
選ぶべきであるが、第一には液位検出対象構造物内雰囲
気に対する耐食性について配慮すべきであり、まず耐食
性の良好な材料を選び、その中から材料係数の大きい材
料を選定する必要がある。選定した材料を用いた前記
ａ）〜ｄ）の構造を有する連結棒を構成することによっ
て突変の抑制に好適な連結棒が得られる。
以上ａ）〜ｅ）に述べた連結棒の構造はいずれも連結
棒の固有振動数を大きくする構造であり、突変の大き
さａは固有振動数の逆数に比例すると云う関係から明
らかに知られるように突変を抑制する効果がある。
棒の固有振動数を大きくする構造であり、突変の大き
さａは固有振動数の逆数に比例すると云う関係から明
らかに知られるように突変を抑制する効果がある。
以下、形状係数I/Aを大きくした場合の効果について
第５図および第６図により説明する。
第５図および第６図により説明する。
第５図（ｂ）はタービン発電設備における湿分分離器
に装着される液位検出器において、従来使用されていた
浮子４および連結棒５の構成を示す外観図である。浮力
検出部と連結する上部支点から浮子の下部底面までの全
長は湿分分離器へ液位検出器を装着するのに好適な位置
と液位との距離で定まる。連結棒５は全長280mm,直径5m
mの不銹鋼製中実棒から構成されている。この数値は一
例として示したもので本発明を何ら拘束するものではな
い。この連結棒５を用いて湿分分離器の液位を検出した
結果を第６図に（従来例）として示す。同図において、
横軸は液位測定の時間経過、たて軸は実水位を基底とし
た液位の指示値を示すが、液位の指示値に多くの突変が
存在し、最大のものは図示しな時間経過範囲でフルスケ
ールの約10％に及ぶ突変が認められる。
に装着される液位検出器において、従来使用されていた
浮子４および連結棒５の構成を示す外観図である。浮力
検出部と連結する上部支点から浮子の下部底面までの全
長は湿分分離器へ液位検出器を装着するのに好適な位置
と液位との距離で定まる。連結棒５は全長280mm,直径5m
mの不銹鋼製中実棒から構成されている。この数値は一
例として示したもので本発明を何ら拘束するものではな
い。この連結棒５を用いて湿分分離器の液位を検出した
結果を第６図に（従来例）として示す。同図において、
横軸は液位測定の時間経過、たて軸は実水位を基底とし
た液位の指示値を示すが、液位の指示値に多くの突変が
存在し、最大のものは図示しな時間経過範囲でフルスケ
ールの約10％に及ぶ突変が認められる。
一方、第５図（ａ）は前記従来技術として示した液位
検出器と同一場所，同一条件下で使用する液位検出器に
形状係数を大きくした連結棒５の構成を示す外観図であ
る。同図において、浮子４の外径および長さ、上部支点
から浮子底面までの全長は、前記従来技術として示した
液位検出器と同一場所、同一条件下で使用するという前
提から定まる諸元で、第５図（ｂ）に示す従来技術と同
寸法であるが、この例の特徴は連結棒５にある。すなわ
ち、連結棒５の長さは前記従来技術と同一場所で使用す
るために従来例と同じ全長280mmであるが、連結棒の構
造として従来例は直径5mmの中実管を用いているのに対
しこの例では外径13.8mm,内径9.4mmの中空棒を使用し
た。中空棒の採用により、形状係数、すなわち断面二次
モーメントＩ÷断面積Ａの値が17.43mm2となり、従来例
の形状係数1.56mm2に対して約11倍となる。このため固
有振動数は約３倍強高くなり、したがって突変の大き
さａは、ａ∝1/の関係から知られるように従来例の1/
3以下に減少する。この効果は実用上も確認された。す
なわち、従来例と同一位置，同一条件下で使用する液位
検出器に第５図（ａ）に示す連結棒５および浮子４を適
用して湿分分離器の液位を検出した結果を第６図として
示す。同図において、横軸は液位測定の時間経過、たて
軸は実水位を基底とする液位の指示値を示すが、従来例
に比較して形状係数を大きくした連結棒を備えた液位検
出器の液位指示は非常に安定し、突変の大きさがフルス
ケールの約２％、すなわち、従来例の約1/3〜1/4に減少
しており、この結果から、液位検出器の液位検出出力信
号の突変を抑制する目的において、その結果は明らかで
ある。
検出器と同一場所，同一条件下で使用する液位検出器に
形状係数を大きくした連結棒５の構成を示す外観図であ
る。同図において、浮子４の外径および長さ、上部支点
から浮子底面までの全長は、前記従来技術として示した
液位検出器と同一場所、同一条件下で使用するという前
提から定まる諸元で、第５図（ｂ）に示す従来技術と同
寸法であるが、この例の特徴は連結棒５にある。すなわ
ち、連結棒５の長さは前記従来技術と同一場所で使用す
るために従来例と同じ全長280mmであるが、連結棒の構
造として従来例は直径5mmの中実管を用いているのに対
しこの例では外径13.8mm,内径9.4mmの中空棒を使用し
た。中空棒の採用により、形状係数、すなわち断面二次
モーメントＩ÷断面積Ａの値が17.43mm2となり、従来例
の形状係数1.56mm2に対して約11倍となる。このため固
有振動数は約３倍強高くなり、したがって突変の大き
さａは、ａ∝1/の関係から知られるように従来例の1/
3以下に減少する。この効果は実用上も確認された。す
なわち、従来例と同一位置，同一条件下で使用する液位
検出器に第５図（ａ）に示す連結棒５および浮子４を適
用して湿分分離器の液位を検出した結果を第６図として
示す。同図において、横軸は液位測定の時間経過、たて
軸は実水位を基底とする液位の指示値を示すが、従来例
に比較して形状係数を大きくした連結棒を備えた液位検
出器の液位指示は非常に安定し、突変の大きさがフルス
ケールの約２％、すなわち、従来例の約1/3〜1/4に減少
しており、この結果から、液位検出器の液位検出出力信
号の突変を抑制する目的において、その結果は明らかで
ある。
以上は、中空の連結棒を用いた例であるが、第３図
（Ｆ），（Ｇ）に示すように軸方向に伸びるフィン状部
材を有する連結棒もしくは横断面形状か十字形の連結棒
となし棒の形状係数を上述の中空棒と同じにすることに
より、ほぼ同一の結果が得られた。
（Ｆ），（Ｇ）に示すように軸方向に伸びるフィン状部
材を有する連結棒もしくは横断面形状か十字形の連結棒
となし棒の形状係数を上述の中空棒と同じにすることに
より、ほぼ同一の結果が得られた。
そこで、本発明は、連結棒の形状係数を大きくし、特
にその断面形状を第３図の（Ｆ）及び（Ｇ）に示す如
く、軸方向に伸びるフィン状部材を有する形状もしくは
横断面形状が十字形にしたことを特徴とする。
にその断面形状を第３図の（Ｆ）及び（Ｇ）に示す如
く、軸方向に伸びるフィン状部材を有する形状もしくは
横断面形状が十字形にしたことを特徴とする。
次に、一次振動モードの振幅を抑制することを第２
図，第４図および第５図により説明する。
図，第４図および第５図により説明する。
第４図（Ａ）は連結棒５の中間位置の外周部に嵌合す
るリング部材を設けた連結棒の１次振動モードを避け、
大きな突変を抑制する構造とした連結棒５および浮子４
の構成を示す外観図であり、同図（Ｂ）はリング嵌合部
の装着状態を示す断面図である。
るリング部材を設けた連結棒の１次振動モードを避け、
大きな突変を抑制する構造とした連結棒５および浮子４
の構成を示す外観図であり、同図（Ｂ）はリング嵌合部
の装着状態を示す断面図である。
第５図（ｂ）に示す従来例の連結棒５にリング部材を
装着した例を説明する。従来例の連結棒５は直径5mm,長
さ280mmの中実棒から構成されており、この桿が浮力検
出装置部との連結部分を支点として一端支持で振動する
場合は第２図に示すごとく数次の振動モードをとる。そ
のうち１次モードは液位検出信号を最大の突変を生ぜし
めるため突変抑制の目的から避けることが重要となる。
そのため、浮子４と連結棒５との接続点から上方へ93m
m、すなわち連結棒全長の1/3の位置の連結棒外周部へ外
径18mm,内径5.2mm,厚さ6mmの鋼製リングを嵌合し連結棒
に溶接・固定して、連結棒を構成した。この構造を有す
る連結棒に振動が伝わった場合は重量のあるリングの慣
性が作用してリング装置部分が支点となり、第２図に示
す振動モードのうち、２次モード振動から高次の振動の
みとなり、１次モード振動は回避される。その結果、１
次モード振動に起因する大きな突変は抑制され、安定し
た液位指示出力信号を得る効果がある。
装着した例を説明する。従来例の連結棒５は直径5mm,長
さ280mmの中実棒から構成されており、この桿が浮力検
出装置部との連結部分を支点として一端支持で振動する
場合は第２図に示すごとく数次の振動モードをとる。そ
のうち１次モードは液位検出信号を最大の突変を生ぜし
めるため突変抑制の目的から避けることが重要となる。
そのため、浮子４と連結棒５との接続点から上方へ93m
m、すなわち連結棒全長の1/3の位置の連結棒外周部へ外
径18mm,内径5.2mm,厚さ6mmの鋼製リングを嵌合し連結棒
に溶接・固定して、連結棒を構成した。この構造を有す
る連結棒に振動が伝わった場合は重量のあるリングの慣
性が作用してリング装置部分が支点となり、第２図に示
す振動モードのうち、２次モード振動から高次の振動の
みとなり、１次モード振動は回避される。その結果、１
次モード振動に起因する大きな突変は抑制され、安定し
た液位指示出力信号を得る効果がある。
リング部材は、それ自体で振動抑制の効果があるが、
断面形状が第３図の（Ｆ）及び（Ｇ）に示す連結棒と組
み合せて用いると更に大きな抑制効果が得られる。
断面形状が第３図の（Ｆ）及び（Ｇ）に示す連結棒と組
み合せて用いると更に大きな抑制効果が得られる。
［発明の効果］ 本発明によれば、浮力式液位検出器の液位指示出力信
号の突変が抑制できる。一実施例では従来技術による液
位指示出力信号の突変の約1/10に減少せしめることがで
きるので非常に安定した液位指示出力信号が得られる。
したがって、液位の精度の良い検出が可能となり、安定
した液位出力信号が得られるため制御系への時間遅れ要
素を小さくとることが可能となり、液位変化に対する制
御系の応答が迅速となって制御性が改善される。
号の突変が抑制できる。一実施例では従来技術による液
位指示出力信号の突変の約1/10に減少せしめることがで
きるので非常に安定した液位指示出力信号が得られる。
したがって、液位の精度の良い検出が可能となり、安定
した液位出力信号が得られるため制御系への時間遅れ要
素を小さくとることが可能となり、液位変化に対する制
御系の応答が迅速となって制御性が改善される。
第１図は本発明の一実施例に係わる浮力式液位検出器の
外観図、第２図は連結棒の振動モードの概念図、第３図
は従来技術および本発明に係わる連結棒の態様を示す構
造図、第４図はリングの配置を示す連結棒と浮子の外形
図、第５図は従来技術および本発明の一実施例に係わる
連結棒および浮子の構造図、第６図は従来技術および本
発明の一実施例による湿分分離器の液位検出結果を示す
液位指示チャートである。 ２……上部ケーシング、３……下部ケーシング、４……
浮子、５……連結棒、６……浮力検出器、７……連通
管。
外観図、第２図は連結棒の振動モードの概念図、第３図
は従来技術および本発明に係わる連結棒の態様を示す構
造図、第４図はリングの配置を示す連結棒と浮子の外形
図、第５図は従来技術および本発明の一実施例に係わる
連結棒および浮子の構造図、第６図は従来技術および本
発明の一実施例による湿分分離器の液位検出結果を示す
液位指示チャートである。 ２……上部ケーシング、３……下部ケーシング、４……
浮子、５……連結棒、６……浮力検出器、７……連通
管。
Claims (3)
- 【請求項１】浮子と、前記浮子の浮力を検出して液位に
変換する浮力検出部と、前記浮子と前記浮力検出部と結
合する連結棒を備えた浮力式液位検出器において、前記
連結棒が軸方向に伸びるフィン状部位を有することを特
徴とする浮力式液位検出器。 - 【請求項２】浮子と、前記浮子の浮力を検出して液位に
変換する浮力検出部と、前記浮子と前記浮力検出部と結
合する連結棒を備えた浮力式液位検出器において、前記
連結棒が、横断面形状が十字形の部材で構成されている
ことを特徴とする浮力式液位検出器。 - 【請求項３】前記連結棒が、軸方向の中間位置におい
て、連結棒の外周に嵌合したリング部材を有する請求項
１または２記載の浮力式液位検出器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15519290A JP2550209B2 (ja) | 1989-10-25 | 1990-06-15 | 浮力式液位検出器 |
| US07/600,723 US5156197A (en) | 1989-10-25 | 1990-10-22 | Float type liquid level meter |
| DE19904033988 DE4033988C2 (de) | 1989-10-25 | 1990-10-25 | Flüssigkeitsstandanzeiger |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-278344 | 1989-10-25 | ||
| JP27834489 | 1989-10-25 | ||
| JP15519290A JP2550209B2 (ja) | 1989-10-25 | 1990-06-15 | 浮力式液位検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214027A JPH03214027A (ja) | 1991-09-19 |
| JP2550209B2 true JP2550209B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=26483263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15519290A Expired - Fee Related JP2550209B2 (ja) | 1989-10-25 | 1990-06-15 | 浮力式液位検出器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5156197A (ja) |
| JP (1) | JP2550209B2 (ja) |
| DE (1) | DE4033988C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4210794C2 (de) * | 1992-04-01 | 1995-04-06 | Agfa Gevaert Ag | Mischvorrichtung für fotografische Behandlungsflüssigkeiten |
| US9259982B2 (en) * | 2012-10-05 | 2016-02-16 | Consumer Products International Llc. | Currency operated tire inflation and repair apparatus and methods |
| CN105784072B (zh) * | 2016-03-28 | 2018-10-19 | 海信（广东）空调有限公司 | 一种除湿机用水满报警装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3123106A (en) * | 1964-03-03 | Non-spill funnel | ||
| US1267780A (en) * | 1916-03-07 | 1918-05-28 | Alfred T Lunde | Funnel. |
| US1486078A (en) * | 1922-12-23 | 1924-03-04 | Dumont Joseph-Wilfrid | Funnel |
| US2715488A (en) * | 1952-06-30 | 1955-08-16 | Conlon Charles Stephen | Self-sealing funnel |
| DE2446907A1 (de) * | 1974-10-01 | 1976-05-13 | Robert Heidenreich Inh Frank H | Induktives inhalts-fernanzeige-geraet fuer fluessigkeiten |
| US3970101A (en) * | 1975-03-17 | 1976-07-20 | Dare Products, Incorporated | Float controlled valve assembly |
| JPS5783428U (ja) * | 1979-11-21 | 1982-05-22 | ||
| JPS5710417A (en) * | 1980-06-21 | 1982-01-20 | Asano Seiki Kk | Liquid level measuring device |
| AT383733B (de) * | 1981-06-23 | 1987-08-10 | Semperit Ag | Handschuh aus gummi oder kunststoff |
| US4646796A (en) * | 1985-01-24 | 1987-03-03 | Marathon Engineers/Architects/Planners | Liquid level sensing apparatus |
| JPS61133229U (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-20 | ||
| SU1375560A1 (ru) * | 1986-02-21 | 1988-02-23 | А. К, Подъелец и Н. С. Головацкий | Воронка дл дозированного отпуска жидкости |
| US4901776A (en) * | 1988-10-12 | 1990-02-20 | Ron Attinello | Funnel with fill indicator |
| JPH076494Y2 (ja) * | 1989-01-27 | 1995-02-15 | 矢崎総業株式会社 | 圧力調整器 |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15519290A patent/JP2550209B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-22 US US07/600,723 patent/US5156197A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-25 DE DE19904033988 patent/DE4033988C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4033988C2 (de) | 1994-06-09 |
| JPH03214027A (ja) | 1991-09-19 |
| US5156197A (en) | 1992-10-20 |
| DE4033988A1 (de) | 1991-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0831306A1 (en) | Coriolis flowmeter | |
| US4157036A (en) | Level sensor for stored fluids and particulate material | |
| EP0303621A1 (en) | Coriolis-type mass flowmeter | |
| US5076101A (en) | Liquid level measurement system for tanks | |
| US4785663A (en) | Level control instrument | |
| EP1241453A3 (en) | Liquid-level gauge | |
| JP2550209B2 (ja) | 浮力式液位検出器 | |
| NO163540B (no) | Fralands plattformkonstruksjon med boeyelig soeyleseksjon med stabilisator. | |
| CN1125429C (zh) | 用于换能器的谐振结构 | |
| US11892336B2 (en) | Apparatus for determining a vertical level or density of a material column | |
| CN1374513A (zh) | 磁致伸缩式液体液位、密度及质量测量仪 | |
| US4914962A (en) | Vibrating strip transducer | |
| CN112693576A (zh) | 船舶倾斜试验装置 | |
| JPH0216417A (ja) | 液量測定装置 | |
| CN213455744U (zh) | 一种耐高压浮筒液位计 | |
| JPS58131508A (ja) | ひずみゲ−ジ式リング変換器型傾斜計 | |
| JPH0629694Y2 (ja) | 水位計 | |
| RU2229691C2 (ru) | Устройство для измерения уровня жидкости | |
| JP3116142B2 (ja) | 構造物の振動抑制装置 | |
| CN218002611U (zh) | S形储罐差压测量系统 | |
| SU773442A1 (ru) | Ультразвуковой сигнализатор уровн жидкости | |
| SU920383A1 (ru) | Устройство дл измерени массового расхода сред | |
| CN205619999U (zh) | 一种浮筒界位变送器 | |
| SU792074A1 (ru) | Устройство дл определени угла наклона | |
| JPH0428029Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |