JP2760860B2 - レベル測定装置 - Google Patents

レベル測定装置

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JP2760860B2
JP2760860B2 JP1230984A JP23098489A JP2760860B2 JP 2760860 B2 JP2760860 B2 JP 2760860B2 JP 1230984 A JP1230984 A JP 1230984A JP 23098489 A JP23098489 A JP 23098489A JP 2760860 B2 JP2760860 B2 JP 2760860B2
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  • 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) 本発明は構造物などの任意の複数箇所におけるレベル
の相対的な変位を測定する装置に関する。
(従来の技術) 建物、橋梁など大型構造物において、複数の各部位に
おける相対的な高さ位置関係(レベル)を測定するの
に、従来、たとえばレーザービームを利用したレベル計
を用いることがある。
ところが、経時的に変化する被測定部位のレベルを定
期的に測定するには、その都度レベル計を移動しながら
測定を繰り返すことになるが、これは測定部位が多数箇
所にわたり、しかも測定サイクルが短くなるほどたいへ
んな作業となる。とくに、構造物の内部では測定部位の
途中に障害物があったりすると、レーザービームの利用
が難しく、非常に手間どることがある。
そこで本出願人により、互いに連通管により接続され
た液面計をもちいることにより、多くの測定部位のレベ
ル変動を即座に測定できるようにした装置が、特願昭63
−269235号として提案されている。
これは第3図に示すように構成されており、図中1は
基準位置に設置される基準マノメータ(基準レベル測定
計)、2は各被測定部位に設置される多数の変位マノメ
ータ(レベル測定計)であり、これらは互いに連通管3
によって接続され、これら管路に供給される液(水)の
液面は、注水弁4と排水弁5によって調整される。
基準マノメータ1は液面レベルを連続的に測定して出
力する液面センサ7を備え、これに対して各変位マノメ
ータ2は液面が所定のレベルに達したときにのみ出力を
発生するセンサ8(オンオフセンサ)を備える。
各センサ7、8…からの信号はコントローラ10に入力
する。コントローラ10はこれら入力信号を演算処理する
マイクロコンピュータなどで構成され、各測定部位に配
置した変位マノメータ2のセンサ出力がオンになったと
きの基準マノメータ1の測定した液面と、最終的な液面
との差を求めることにより、その測定部位の基準レベル
に対する相対的な変位差をそれぞれ演算する。
さらに演算結果に基づき、基準液面を連続的に表示す
ると共に、各測定部位のレベルを表示する表示部11を備
える。なお、この表示部11は各測定部位に配置した変位
マノメータ2の配列と対応した関係に、それぞれデジタ
ル表示部(あるいはランプ等)を配列し、各測定部位の
レベルが一目で把握できるようになっている。
なお、12は測定操作を制御する操作パネル、13は測定
結果を印字するプリンタを示す。
前記各変位マノメータ2は構造物の所定の被測定部位
に取付けられるが、初期の取付位置(レベル)は、各変
位マノメータ2が同一レベルとなるように設置される。
基準マノメータ1は所定の基準位置に設置され、その標
準レベルが各変位マノメータ2の基準レベルと一致する
ようにセットされる。
このようにしてセットした状態において、レベル測定
を行うには、まず排水弁5を閉じ、注水弁4を開いて管
路への注水を開始する。基準マノメータ1並びに変位マ
ノメータ2は互いに連通管3により接続され、かつ上端
が大気に解放されているため、注水弁4の開度に応じて
液面レベルが緩やかに上昇していく。
液面レベルの変化は基準マノメータ1の液面センサ7
によって検出され、表示部11に表示される。
各変位マノメータ2を設置した被測定部位のレベルが
総て同一のときは、基準マノメータ1の検出液面が所定
の標準値に達するのと同時に各変位マノメータ2のセン
サ8からの信号が出力され、表示部11がこれを表示す
る。
これに対して経時変化により被測定部位のレベルが変
動したときは、液面の上昇に伴い、まず最も低い位置に
ある変位マノメータ2から信号が出力され、これにより
表示部11の対応するデジタル計が表示を行う。
さらに液面が上昇するにしたがい、低レベルにある変
位マノメータ2から順に信号が出力されていき、これに
伴ってコントローラ10によって基準マノメータ1からの
基準液面との関係に基づいて演算された変位差が、各測
定部位のデジタル表示として次々と変化していく。
最終的に総ての変位マノメータ2からの信号が出力さ
れた時点で計測を終了することができ、そのときの最終
液面に対して、各変位マノメータ2から出力があってか
らの液面上昇分が、各測定部位の相対的なレベル差とな
り、最終的にはこのレベル差が表示されるのである。
したがって、各測定部位のレベル変動量が表示部11に
は表示され、一目で変化の様子が把握できる。
(発明が解決しようとする課題) ところがこのレベル測定装置にあっては、各測定部位
に設置する変位マノメータ2のセンサ8から出力信号を
取り出すために、設置されるセンサの数だけリード線が
必要となり、とくに測定箇所が多く、またコントローラ
10の設置箇所まで遠く離れているときには、リード線の
総延長量はばく大なものとなる。
そこで本発明は、測定部位からの信号回線を相互に作
用することにより、総延長量を可及的に短くできるレベ
ル測定装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は各測定部位に設置され所定の液面レベルを検
出する変位マノメータと、基準位置に設置され液面レベ
ルを連続的に検出する基準マノメータと、それらを連通
する連通管と、測定時に管路に供給される液の液面を調
整する手段とを備え、変位マノメータの液面レベルを所
定の液面レベルに調整したときの基準マノメータの液面
レベルの変化から各測定部位の相対レベル差を計測する
レベル測定装置において、各変位マノメータの各センサ
間をリード線を介して縦横のマトリックス状に接続し、
かつ縦横列の一方を走査回線、他方を出力回線として、
各走査回線に順々に走査電流を所定周期で循環させる走
査回路を設け、かつ、各センサからの出力を出力回線を
経由して取り出す出力検出回路を備える。
(作用) 液面レベルを調整したときに各センサから出力される
信号を基づき各測定部位のレベルを測定するが、このと
き各走査回線に順々に電流を流しながらセンサの出力を
出力回線を経由して出力検知回路で受けることにより、
どのセンサからどのような信号が出力されているかを検
出することができる。
したがって、回線数は縦列と横列を加算した本数でよ
く、各センサからそのまま出力配線を取り出す方式より
も大幅に削減される。
(実施例) 本発明の実施例を図面にしたがって説明する。第1図
に示す全体的な構成において、1は基準位置に設置され
る基準マノメータ(基準レベル測定計)、2は各被測定
部位に設置される多数の変位マノメータ(レベル測定
計)であり、これらは互いに連通管3によって接続さ
れ、これら管路に供給される液(水)の液面は、注水弁
4と排水弁5によって調整される。
各変位マノメータ2の各センサ8から信号出力を取り
出すためのリード線9は、各センサ8間をマトリックス
状に接続するように配線されており、縦列の走査回線9
a,9b,9c…と、横列の出力回線9A,9B,9C…とから構成さ
れる。
つまり、第3図にも示すように、各変位マノメータ2
の配置を便宜上縦横にマトリックス状に配列したものと
みなし(勿論、実際には配列が斜めになったり、前後左
右にずれたりしても構わない。要するに配線接続上、縦
横のマトリックス状に配列する)、まず同一の各縦列に
あるセンサ8を同一の走査回線9a,9b,9c…にそれぞれ接
続し、同じく各横列にある各センサ8を同一の出力回線
9A,9B,9C…に接続する。
各センサ8から出力回線9A,9B,9C…への接続はダイオ
ード15を介して行い、各縦列の走査回線9a,9b,9c…間に
電流が逆流しないようにしている。
そして、走査回線9a,9b,9c…には、コントローラ10の
走査回路16を介して、各走査回線9a,9b,9c…に順々に所
定の短時間を1サイクル(例えば数秒)として走査電流
を繰り返して流していき、そのときの出力回線9A,9B,9C
…を通しての出力電流を出力検出回路17で受ける。
走査回路16の電流制御はコントローラ10によって行
い、また出力検出回路17が受ける出力電流値はコントロ
ーラ10に入力され、これに基づいてコントローラ10はど
の変位マノメータ2から出力があったかを判断すると共
に、そのときの基準液面に対する相対変位差をその都度
演算する。
以上のように構成され、その他、実質的に第3図と同
一部分には同符号を付し、次に作用について説明する。
前述したように注水弁4を開いて液面レベルを上昇さ
せながらレベル測定を開始する。液面の上昇に伴い最も
低い位置にある変位マノメータ2のセンサ8から順次、
オンに切換わっていく。
センサ8がオンになれば、そのセンサ8を通して各走
査回線9a,9b,9c…と出力回線9A,9B,9C…とが接続し、走
査回路16から出力検出回路17へと電流が流れ得る状態に
なる。
したがって、第2図において、第1縦列の走査回線9a
に電流が瞬時流れたときに、仮に第2横列のセンサ8だ
けオンになっていたとすると、走査回線9aからこのセン
サ8を介して第2横列の出力回線9Bにのみ電流が流れ
る。このとき、他の走査回線9b,9c…には電流を流して
いないため、コントローラ10では第1縦列において第2
番目の変位マノメータ2の液面が基準レベルに達したこ
とを検出したものと判断できる。
以後、第2、第3縦列…の走査回線9b,9c…へと順に
電流を流して、そのときの出力回線9A,9B,9C…の出力を
検出していけば、どの変位マノメータ2の液面が基準レ
ベルに到達したかを判断できる。
走査回線9a,9b,9c…に対する走査電流の循環周期は、
秒単位に設定してあるから、走査電流は各縦列にごく短
時間のうちに循環し、液面の上昇変化に対してもほとん
ど遅れの無い状態で、各変位マノメータ2のセンサ8か
らの出力変化を検出することができる。
したがって各センサ8からコントローラ10にそれぞれ
独立した配線で接続しなくても、各センサ8の出力信号
を同じように取り出すことができるのである。
ところで、信号回線の数は、本発明では各縦列(N)
と横列(M)の本数を加算した数、つまりN+Mとなる
が、従来の場合は総てのセンサ数、つまりN×Mとな
り、本発明の方がはるかに回線数が少なくでき、またそ
の総延長量も大幅に減る。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、測定部位が増えても新
たな測定部位に所定の液面レベルを測定する変位マノメ
ータを追加するだけで済み、しかも信号取出しのための
回線数は少なく抑えることができ、回線材料の節約、配
線工事の簡略化、接続コネクタの低減などが図れるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の構成図、第2図は回線回路の
説明図、第3図は先願例の構成図である。 1……基準マノメータ、2……変位マノメータ、3……
連通管、7,8……センサ、9A,9B,9C……出力回線、9a,9
b,9c……走査回線、10……コントローラ、16……走査回
線、17……出力検出回路。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 5/04 G01C 9/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各測定部位に設置され所定の液面レベルを
    検出する変位マノメータと、基準位置に設置され液面レ
    ベルを連続的に検出する基準マノメータと、それらを連
    通する連通管と、測定時に管路に供給される液の液面を
    調整する手段とを備え、変位マノメータの液面レベルを
    所定の液面レベルに調整したときの基準マノメータの液
    面レベルの変化から各測定部位の相対レベル差を計測す
    るレベル測定装置において、 各変位マノメータの各センサ間をリード線を介して縦横
    のマトリックス状に接続し、かつ縦横列の一方を走査回
    線、他方を出力回線として、各走査回線に順々に走査電
    流を所定周期で循環させる走査回路を設け、かつ、各セ
    ンサからの出力を出力回線を経由して取り出す出力検出
    回路を備えたことを特徴とするレベル測定装置。
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