JP2572331B2

JP2572331B2 - 測深器

Info

Publication number: JP2572331B2
Application number: JP4181902A
Authority: JP
Inventors: 周平福田
Original assignee: MORIHISA SEISAKUSHO KK
Current assignee: MORIHISA SEISAKUSHO KK
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JPH063101A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてタンク等に収
納される液体の上面と上方の基準位置との距離（深さ）
を測定する測深器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にタンク内の液量、例えば、酒タン
クにおける醸造中の液量を測定する手段として、タンク
上部から液面迄の距離を測定し、これにより液量を計測
する方法が採られている。その測定手段として最も一般
に用いられている方法は、上方から木尺をタンク内に差
し込み、液により濡れた位置迄の長さを目測により測定
する方法である。

【０００３】しかしこの方法では、その都度タンクの上
方に登り、その位置で測定する必要があり、測定に手数
を要するとともに、液面に泡があるときは濡れ面の境界
が不明瞭となり、正確な測定は困難である等の問題があ
る。このため測深器の開発が要望され、その一つとして
は、先端に間隔を存して電極を取付けたワイヤを吊下
げ、液面に到達したことを導通により検知する方法があ
る。しかし、これは例えば、アルコール等電気抵抗の高
い液では使用困難である。その他、光による測定方法も
試みられているが、酒タンクの醸造中のものは液面に泡
層があり、液面の正確な測定は困難である。

【０００４】そこで、上記泡層による影響を受けること
なく、各種液体は勿論、粉体等に対しても、タンク等の
上方の基準位置から測定面までの深さを正確に測定する
ことを目的として、本願出願人は先に図４に示す測深器
を提案した（特願平１ー２６４３１２号（特開平３ー１
２５９２５号公報参照））。この測深器５０は先端に重
錘５１を取付けたワイヤ５２を巻付ける巻付けドラム５
３と、この巻付けドラム５３から繰出されるワイヤ５２
を一端に懸架し上記重錘を吊下げる天秤５４と、該天秤
の揺動により閉成する電気接点５５並びに巻付けドラム
５３の回転数からワイヤ５２の繰出し量を計測する計測
手段（図示省略）を備え、モータ５６を駆動しワイヤ５
２を繰出し、重錘５１が測定面Ｈに到達し、重量軽減に
より天秤が揺動し、電気接点５５を閉成することにより
重錘５１の下降を停止し、上記計測手段によりワイヤ繰
出し長さを計測するようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような機
械式天秤は、スペースの問題や複雑さのため、１〜２点
のバランス点しか確認できない。しかも、重錘は下降に
際し、液面に到達した後も惰性によりバランス点よりも
沈み、ついで浮上し上下の振動を繰返してバランス点ま
で沈んだ状態に停止する。したがって、ワイヤは必要以
上に繰出され、弛んだ状態に保持され、正確な寸法の測
定は困難である。本発明はかかる点に鑑み、ワイヤの弛
みを生ずることなく、電気的に正確な測定を可能とする
とともに、測定液が比重の異なる２液の重合液の場合、
それぞれの液面までの距離を同様の浮力の差により検出
するようにした測深器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の測深器は、先端に重錘を取付けたワイヤー
を巻付ける巻付ドラムと、該巻付ドラムから繰出される
ワイヤの繰出し量計測手段と、これらを支持する電子式
センサーを以て構成した重量測定器とを備え、ワイヤを
繰出し、重錘が降下し測定面への到達による重量の軽減
を上記重量測定器により検知し、ワイヤの繰出しを停止
し、ワイヤの繰出し長さを上記ワイヤ繰出し量計測手段
により計測するとともに、重錘の基準線の液面より沈下
した量を浮力から計測手段により計測し、沈下量を補正
するようにした測深器において、重量測定器は重錘が上
部の第１液面に到達したときの浮力に基づく重量の変動
による第１液の液面に至る距離と、ワイヤを更に繰り出
し重錘を下降させ、第１液の下方の第１液と比重の異な
る第２の液面に到達したとき、第１液と第２液との比重
の差と重錘の比重及び第２液への沈み込み深さにより第
２液の液面までの距離を測定する演算回路を備えたこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】重錘が測定面に到達し、浮力の影響による重量
の軽減は重量測定器により検出される。この時、重錘が
液面から没入する量に比例して重錘重量は軽減する。所
定軽減量に達したとき、ワイヤの繰出しを停止し、繰出
したワイヤの長さを電気的に測定する。この場合、重錘
の基準位置が液面と一致したときの重量軽減量を記憶す
ることにより、実際の重錘停止位置における重量軽減量
から重錘の基準位置の液面よりの浸漬量が計算すること
ができ、これを補正値とし、ワイヤ繰り出し量を補正
し、液面までの距離を算出する。これにより、比重の異
なる２液の重合液の場合においても、両液の境界面の測
定に対しても測定可能である。

【０００８】

【実施例】図は本発明の実施例を示す。測深器１は先端
に重錘２を取付けたワイヤ３を巻付ける巻付けドラム４
と、該ドラムから繰出されるワイヤ３の繰出し量を計測
するための巻付けドラム４の回転数計測器５並びにこれ
らの重量を測定する重量測定器６とを備える。巻付けド
ラム４は支持枠７に回動自在に支持される主軸８に取付
けられ、該主軸８は一端を駆動モータ９に連結され、他
端には上記回転数計測器５を取付ける。この計測器５は
パルス発生器、例えば、商品名エンコーダを用い、巻付
けドラム４と同期して回転し、この計測器５と、該計測
器５から発するバルス数を計測するパルス数計測器１１
とによりワイヤ繰出し量計測手段１０を形成する。

【０００９】１３は移動ガイドプーリを示し、前記主軸
８に螺溝１４を刻設し、この螺溝に摺動筒１５を螺合
し、この摺動筒１５に取付けたアーム１６にガイドプー
リ１３を回動自在に嵌挿する。１７は摺動筒１５に一端
を固定し、他端を支持枠７に嵌挿した回り止めピン。ま
た、１８は固定ガイドプーリを示し、支持枠７の下部中
央部に取付けられている。

【００１０】前記重量測定器６は、ロードセル、差動ト
ランス、均衡重量の変動を検知するフオースバランス方
式その他音叉式等の電子式センサを用い（図はロードセ
ルを用いた例を示す）、その出力は重量変位計２０に入
力され、該重量変位計２０の出力は、前記パルス数計数
器１１の出力と共に演算回路２１に入力される。２２は
表示器を示す。

【００１１】上記構成において、測深器１をタンクＴの
上部又は測定基準位置に取付け、駆動モータ９を駆動し
て重錘２を下降させ、同時にワイヤ３の繰出し量を繰出
し量計測手段１０により計測を開始する。重錘２が測定
面、例えば液面Ｈに到達し、若干没入することにより、
浮力が作用し、ワイヤ３に加わる重量が軽減する。この
軽減は重量測定器６により検知し、一定量軽減し重量変
位計２０に予め設定した設定値に達すると、駆動モータ
９を停止させる。同時に繰出し量計測手段１０による計
測を終了し、ワイヤ３の繰出し量は演算回路２１に記憶
され、必要により表示器２２に表示する。

【００１２】この場合、重錘２の基準線ａ（この位置は
液面と一致したときの重量軽減量を基準とし、これを記
憶する）は液面Ｈより若干距離Ｌだけ下方に位置する。
この値は、停止命令を発信した時点から浮力の増加分ｗ
として計測できるので、液体の比重ρと、重錘２の単位
長さの体積ｖを明確にしておけば、沈み込む深さＬはＬ＝ｗ／（ρｖ）として計算され補正が可能である。

【００１３】なお、この重錘２を更に下降させて液中に
埋没させると、その浮力と重錘全体の体積から、現在測
定中の液体の比重ρが下記の算式から算出できる。 ρ＝ｗ／ｖ

【００１４】また、液を排出又は供給する場合、重錘の
位置を一定とし、液面の昇降による重錘の浸漬量の増減
に伴う重量変動を測定することにより、液の排出量、供
給量を液面の高さの変動から測定することができる。

【００１５】そして、本発明の測深器によるときは、上
記単一の液体のみでなく、比重の異なった複数の液体の
それぞれの液面の測定が可能である。すなわち、前記要
領で重錘を下降し、最上部の液面に到達したとき、前記
要領で液面を測定し、これを記憶し、ついで更に下降し
第２の液面に到達したとき、同様に第２の液の比重と第
１の液の比重の差と、重錘の比重及び第２の液中への沈
み込み深さとにより前記要領により第２の液面までの距
離を測定することができる。

【００１６】なお、上記ワイヤ３は巻付けドラム４に巻
付けられているとき、その重量は重量測定器６に記憶さ
れており、したがってこれを繰出しても重量は変化しな
い。また、重錘２の基準線からの沈降深さ（オーバラ
ン）を前記の如く補正可能であることから、この基準線
を重錘の中央部に設定し、これを中心として上下に所定
距離の上下限を設定し、それぞれの浮力を決定すること
により、その間の液面の変動に対しては重錘の昇降を行
わず、重量測定器６の検出値の変動数値の補正により、
また、上下限を越えるときは重錘の移動を行なわせるこ
とにより、精度良く液面までの距離を測定することがで
きる。

【００１７】

【発明の効果】以上の如く、本発明によるときは、測定
面への到達による重錘の浮力による重量変動を重量測定
器により検出して測定面までの距離を測定するようにし
たから、重錘の基準線を測定面（液面）に一致させる必
要はなく、基準線の液面からの没入量による重錘の重量
変動から該没入量を検出して液面までの距離を補正する
ことができる。また、この際、重量測定器として電子式
センサーを利用したから、その数値を電気信号として捕
捉できるから、精度よく測定でき、電気的フイルターを
用いて機械的振動の補正を行うことができる。また遠隔
地からの操作、確認を簡単に行うことができる。さら
に、比重の異なる２液が重合している場合、その境界面
の位置の測定も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測深器全体の正面図である。

【図２】上記測深器の縦断面図である。

【図３】図１におけるＸーＸ線に沿う断面図である。

【図４】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１測深器２重錘３ワイヤ４巻付けドラム５回転数計測器６重量測定器１０ワイヤ繰出し量計測手段２１演算回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】先端に重錘を取付けたワイヤーを巻付け
る巻付ドラムと、該巻付ドラムから繰出されるワイヤの
繰出し量計測手段と、これらを支持する電子式センサー
を以て構成した重量測定器とを備え、ワイヤを繰出し、
重錘が降下し測定面への到達による重量の軽減を上記重
量測定器により検知し、ワイヤの繰出しを停止し、ワイ
ヤの繰出し長さを上記ワイヤ繰出し量計測手段により計
測するとともに、重錘の基準線の液面より沈下した量を
浮力から計測手段により計測し、沈下量を補正するよう
にした測深器において、重量測定器は重錘が上部の第１
液面に到達したときの浮力に基づく重量の変動による第
１液の液面に至る距離と、ワイヤを更に繰り出し重錘を
下降させ、第１液の下方の第１液と比重の異なる第２の
液面に到達したとき、第１液と第２液との比重の差と重
錘の比重及び第２液への沈み込み深さにより第２液の液
面までの距離を測定する演算回路を備えたことを特徴と
する測深器。