JP4104633B2 - Liquid level detector - Google Patents
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Description
この発明は、一般的には液面検出装置に関し、特定的にはディスプレーサを用いた液面検出装置に関するものである。 The present invention generally relates to a liquid level detection device, and more particularly to a liquid level detection device using a displacer.
従来から、この種の液面検出装置として液面計が、たとえば、特開平7−294316号公報(特許文献1)に記載されている。この液面計は、上端を係止したバネと、バネの下端より吊るされ、その一部または全部が被測定液体の中にあるディスプレーサと、ディスプレーサの移動に連動する磁石と、磁石の移動方向に隣接して並置された複数個の磁気検出器とを備える。 Conventionally, a liquid level gauge is described as this type of liquid level detection device, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-294316 (Patent Document 1). This level gauge has a spring with its upper end locked, a displacer that is suspended from the lower end of the spring, part or all of which is in the liquid to be measured, a magnet that is linked to the movement of the displacer, and the direction of movement And a plurality of magnetic detectors juxtaposed adjacent to each other.
また、この種の液面検出装置として液面計が、たとえば、特開2002−350217号公報(特許文献2)に記載されている。この液面計では、下端部に開口またはオリフィスを設けた外筒の内部にディスプレーサを収納し、その上部に支持棒とスプリングを介して鉄心を取り付け、ディスプレーサが液面の変動に伴って上下動可能に構成されている。鉄心は、外筒の上部に設けたシールパイプ内に配置され、ディスプレーサの上下動と連動してシールパイプの中を上下動する。シールパイプの外側には、鉄心に感応する一対の磁石が上下方向に間隔をおいて配置されている。各磁石にそれぞれ対応してマイクロスイッチが設置されている。
特開平7−294316号公報(特許文献1)に記載の従来の液面計では、液面が変化する範囲が大きくなると、その範囲に応じてデイスプレーサの長さを長くする必要がある。いいかえれば、タンクの長さが長くなると、タンクの長さに応じたディスプレーサの長さが必要になる。しかしながら、タンクを収容する建屋等に制約があるので、タンクの長さが長くなると、あるいは、液面が変化する範囲が大きくなると、それに応じた長いディスプレーサを取り付けることができないという問題がある。 In the conventional liquid level gauge described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-294316 (Patent Document 1), when the range in which the liquid level changes increases, it is necessary to increase the length of the displacer in accordance with the range. In other words, when the length of the tank is increased, the length of the displacer corresponding to the length of the tank is required. However, since there are restrictions on the building or the like that accommodates the tank, there is a problem that if the length of the tank becomes long or the range in which the liquid level changes becomes large, a long displacer corresponding thereto cannot be attached.
上記の問題を解消するためには、デイスプレーサを分割して一体化する、または、ディスプレーサを吊り下げている棒状体を巻き取る等の対策を施す必要がある。このような対策を施すと、装置の構成が複雑になるという問題がある。 In order to solve the above problem, it is necessary to take measures such as dividing and integrating the displacer or winding up a rod-like body that suspends the displacer. If such measures are taken, there is a problem that the configuration of the apparatus becomes complicated.
また、特開2002−350217号公報(特許文献2)に記載の液面計では、液面が変化する範囲が大きくなると、その範囲に応じて、ディスプレーサを収納する外筒の長さを長くする必要がある。いいかえれば、タンクの長さが長くなると、タンクの長さに応じた外筒の長さが必要になる。しかしながら、タンクを収容する建屋等に制約があるので、タンクの長さが長くなると、あるいは、液面が変化する範囲が大きくなると、それに応じた長い外筒を取り付けることができないという問題がある。 Further, in the liquid level gauge described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-350217 (Patent Document 2), when the range in which the liquid level changes increases, the length of the outer cylinder that stores the displacer is increased according to the range. There is a need. In other words, when the length of the tank is increased, the length of the outer cylinder corresponding to the length of the tank is required. However, since there are restrictions on the building or the like that accommodates the tank, there is a problem that when the length of the tank becomes long or the range in which the liquid level changes becomes large, a long outer cylinder corresponding to that cannot be attached.
さらに、上記の従来の液面計では、液面が変化する範囲が大きくなると、それに応じて、液面計の長さや大きさを変更する必要がある。このため、被測定液体を収容するタンクの大きさ、あるいは被測定液体の液面が変化する範囲に応じて液面計の装置の大きさを変更して設計する必要があるため、製造に要する時間が長くなるという問題がある。 Furthermore, in the above-described conventional liquid level gauge, when the range in which the liquid level changes increases, it is necessary to change the length and size of the liquid level gauge accordingly. For this reason, since it is necessary to design by changing the size of the tank of the liquid to be measured or the size of the liquid level meter according to the range in which the liquid level of the liquid to be measured changes, it is necessary for manufacturing. There is a problem that time becomes long.
そこで、この発明の目的は、被測定液体の液面が変化する範囲に応じて装置の大きさを変更することなく、その範囲に応じて装置の構成を容易に変更することが可能な液面検出装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid level that can easily change the configuration of the apparatus according to the range without changing the size of the apparatus according to the range in which the liquid level of the liquid to be measured changes. It is to provide a detection device.
この発明に従った液面検出装置は、被測定液体の液面の変動に従って移動する複数のディスプレーサと、このディスプレーサを吊り下げて支持するためにディスプレーサに接続されたフレキシブルな線状体と、この線状体の一方端に接続され、ディスプレーサの移動に連動する磁力発生部材と、この磁力発生部材の移動に応じて伸縮するように配置され、かつ、一端の位置が固定されたばね部材と、磁力発生部材の移動方向に沿って配置された複数の磁気検出部と、磁力発生部材が接続される側の線状体の一方端と反対側の他方端に接続された、複数のディスプレーサよりも重い重量体とを備える。複数のディスプレーサが線状体を介して上下方向に間隔をあけて吊り下げられている。被測定液体の液面の変動に従って複数のディスプレーサと重量体とによって生じる重力および浮力と、ばね部材の復元力とが釣り合うように配置されて用いられる。 A liquid level detection device according to the present invention includes a plurality of displacers that move according to a change in the liquid level of a liquid to be measured, a flexible linear body that is connected to the displacer to suspend and support the displacer, and is connected to one end of a line-shaped body, and the magnetic force generating member interlocked with the movement of the displacer being arranged to stretch in accordance with the movement of the magnetic force generating member, and a spring member located in one end is fixed, the magnetic force It is heavier than a plurality of displacers connected to a plurality of magnetic detectors arranged along the moving direction of the generating member and to the other end opposite to one end of the linear body on the side to which the magnetic generating member is connected. A weight body . A plurality of displacer is suspended at an interval in the vertical direction via the linear body. The gravity and buoyancy generated by the plurality of displacers and the weight body and the restoring force of the spring member are arranged and used in accordance with the change in the liquid level of the liquid to be measured.
この発明の液面検出装置においては、複数のディスプレーサが線状体を介して上下方向に間隔をあけて吊り下げられているので、被測定液体の液面が変化する範囲に応じてディスプレーサの数や間隔を増やせばよい。また、被測定液体の液面が変化する範囲に応じてばね定数の異なるばね部材を用いればよい。このようにデイスプレーサやばね部材の構成を変更することによって、被測定液体の液面が変化する範囲が大きくなっても装置の大きさを変更することなく、その範囲内で変化する液面を検出することができるように装置の構成を容易に変更することができる。 In the liquid level detecting apparatus of the present invention, since a plurality of displacer is suspended at an interval in the vertical direction via the linear body, the number of displacer according to the range of varying liquid level of the liquid to be measured Or increase the interval. In addition, spring members having different spring constants may be used according to the range in which the liquid level of the liquid to be measured changes. By changing the configuration of the displacer and spring member in this way, the liquid level that changes within the range without changing the size of the device even if the range in which the liquid level of the liquid to be measured changes increases. Therefore, the configuration of the apparatus can be easily changed.
また、この発明の液面検出装置は、磁力発生部材を内部に保持する筒状の保持部材をさらに備え、保持部材の内周面に磁力発生部材が固着され、保持部材の外周面にばね部材が配置されているのが好ましい。 The liquid level detection device of the present invention further includes a cylindrical holding member that holds the magnetic force generating member therein, the magnetic force generating member is fixed to the inner peripheral surface of the holding member, and the spring member is attached to the outer peripheral surface of the holding member. Is preferably arranged.
このようにして磁力発生部材と保持部材とばね部材とを一体化させることにより、装置の構成をコンパクトにすることができる。 Thus, the structure of the apparatus can be made compact by integrating the magnetic force generating member, the holding member, and the spring member.
この場合、保持部材はフランジ部を有し、ばね部材の上端がフランジ部に接触しているのが好ましい。 In this case, it is preferable that the holding member has a flange portion, and the upper end of the spring member is in contact with the flange portion.
さらに、この発明の液面検出装置は、磁力発生部材と保持部材とばね部材を被覆するように配置された筒状の密封部材を備え、磁気検出部は密封部材の外側に配置されているのが好ましい。 Furthermore, the liquid level detection device according to the present invention includes a cylindrical sealing member disposed so as to cover the magnetic force generation member, the holding member, and the spring member, and the magnetic detection unit is disposed outside the sealing member. Is preferred.
このように構成することにより、液体の圧力が密封部材に加えられるとしても、磁気検出部には液体の圧力が加えられない。このため、磁力発生部材と保持部材とばね部材を被覆する密封部材を耐圧構造にすればよく、磁気検出部等を構成する電気機器や電子部品を耐圧構造にする必要がない。 With this configuration, even if the liquid pressure is applied to the sealing member, the liquid pressure is not applied to the magnetic detection unit. For this reason, what is necessary is just to make the sealing member which coat | covers a magnetic force generation member, a holding member, and a spring member into a pressure | voltage resistant structure, and it is not necessary to make the electric equipment and electronic component which comprise a magnetic detection part etc. into a pressure | voltage resistant structure.
以上のようにこの発明によれば、被測定液体の液面が変化する範囲が大きくなっても装置の大きさを変更することなく、その範囲内で変化する液面を検出することができるように装置の構成を容易に変更することができる。 As described above, according to the present invention, even if the range in which the liquid level of the liquid to be measured changes increases, the liquid level changing within the range can be detected without changing the size of the apparatus. In addition, the configuration of the apparatus can be easily changed.
図1は、この発明の一つの実施の形態に従った液面検出装置の主要部の概略的な構成を示す概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of a liquid level detection device according to one embodiment of the present invention.
図1に示すように、液面検出装置1は、可動部材10と、密封部材20と、磁気検出部31〜3nと、接続部40と、ディスプレーサ51〜5nと、重量体60と、棒状体70とを備えている。ここで、nは2以上の整数である。
As shown in FIG. 1, the liquid level detection device 1 includes a
可動部材10は、筒状の保持部材11と、保持部材11の外周面に保持されたばね部材12と、保持部材11の内部に保持された磁力発生部材13とから構成されている。保持部材11はフランジ部11aを有する。ばね部材12の一端、すなわち上端12aは保持部材11のフランジ部11aの下端面に接触し、ばね部材12の他端、すなわち下端12bはばね押え部材23の上端面に接触している。より具体的には、ばね部材12は、たとえば、圧縮コイルばねで構成され、保持部材11のフランジ部11aの下端面とばね押え部材23の上端面との間に挟まれて、圧縮された状態で保持されている。ばね押え部材23は密封部材20のフランジ部22に固定されているので、ばね部材12の下端12bはばね部材12の伸縮の基点になる。また、磁力発生部材13、たとえば、円柱状の永久磁石は保持部材11の内周面に固着されている。このようにして、ばね部材12は、磁力発生部材13の移動に応じて伸縮するように配置され、かつ、一端の位置として下端12bの位置が固定されている。磁力発生部材13は、ばね部材12の長さ方向のほぼ中央部、すなわち、ばね部材12の劣化し難い範囲内に配置されるのが好ましい。また、好ましくは、ばね押え部材23の外周面に雄ねじ部が形成され、密封部材20のフランジ部22の内周面に雌ねじ部が形成され、雄ねじ部と雌ねじ部とが係合することにより、ばね押え部材23は密封部材20のフランジ部22に固定されてもよい。この場合、雄ねじ部と雌ねじ部とが係合する長さを調整することにより、ばね部材12の初期の圧縮状態を調整することができる。保持部材11の材質は、非磁性体であるのが好ましい。
The
密封部材20は、筒状部21とフランジ部22とから構成されている。筒状部21が保持部材11とばね部材12と磁力発生部材13とからなる可動部材10を被覆し、かつ、フランジ部22が液体容器(タンク)100の天板部101に密着するように、密封部材20は配置されている。
The sealing
複数の磁気検出部31〜3nは、密封部材20の筒状部21の外側で上下方向に間隔をあけて配置されている。より具体的には、磁気検出部31〜3nの各々が密封部材20の筒状部21の外周面の周りにらせん状に配置されている。磁気検出部31〜3nは、ばね部材12の長さ方向のほぼ中央部、すなわち、ばね部材12の劣化し難い範囲内に配置されるのが好ましい。
The plurality of magnetic detection units 31 to 3n are arranged on the outer side of the
棒状体70は、たとえば、フレキシブルワイヤ等の線状体でもよく、複数のディスプレーサ51〜5nを吊り下げて支持するためにディスプレーサ51〜5nに接続されている。複数のディスプレーサ51〜5nは、棒状体70を介して上下方向に間隔をあけて吊り下げられている。液面の位置に応じて複数のディスプレーサ51〜5nの一部または全部が液体200の中にある。複数のディスプレーサ51〜5nの各々は、測定される液体200の液面の変動に従って生じる浮力によって上下方向に移動する。可動部材10と複数のディスプレーサ51〜5nとは、棒状体70を介して接続部40で接続されている。重量体60は、ディスプレーサ51〜5nの重量よりも重く、ディスプレーサ51〜5nが接続される側の棒状体70の一方端に棒状体70を介して接続されている。ディスプレーサ51〜5nの材質は液体200に対して耐食性を有するものであるのが好ましい。
The rod-
以上のように構成された液面検出装置1において、液体200の液面の変動に従って複数のディスプレーサ51〜5nと重量体60とによって生じる重力および浮力と、ばね部材12の復元力とが釣り合うように配置する。このとき、ディスプレーサ51〜5nが液体200の液面の変動に従って上下移動すると、ディスプレーサ51〜5nの上下移動に連動して、複数のディスプレーサ51〜5nと重量体60とによって生じる重力および浮力に釣り合うまで、ばね部材12の上端12aが変位し、すなわち、ばね部材12の上端12aに接触して一体化した保持部材11と磁力発生部材13とが変位する。この磁力発生部材13の変位に応じて生じる磁気の変動が磁気検出部31〜3nによって検出される。
In the liquid level detection device 1 configured as described above, the gravity and buoyancy generated by the plurality of
この場合、ディスプレーサ51〜5nの各々の上下方向の移動に対応して、磁気検出部31〜3nの各々が磁気の変動を検出してONするようにスイッチング動作すれば、ディスプレーサ51〜5nの各々が位置する液面を検出することができる。たとえば、図1に示すように、液体200の液面201にディスプレーサ51が位置する場合には磁気検出部31が磁力発生部材13によってもたらされる磁気の変動を検出してONするようにスイッチング動作し、液体200の液面202にディスプレーサ52が位置する場合には磁気検出部32が磁力発生部材13によってもたらされる磁気の変動を検出してONするようにスイッチング動作することにより、液面201と液面202の間の液面の変動を検出することができる。
In this case, if each of the magnetic detectors 31 to 3n performs a switching operation so as to detect a magnetic fluctuation and correspond to the vertical movement of each of the
この発明の液面検出装置1においては、複数のディスプレーサ51〜5nが棒状体70を介して上下方向に間隔をあけて吊り下げられているので、上記のようにして液体200の液面の変動を検出することができる。したがって、被測定液体の液面が変化する範囲に応じてディスプレーサの数や間隔を増減すればよい。また、被測定液体の液面が変化する範囲に応じてばね定数の異なるばね部材を用いればよい。このようにデイスプレーサやばね部材の構成を変更することによって、被測定液体の液面が変化する範囲が大きくなっても装置の大きさ、たとえば、デイスプレーサの大きさ、可動部材の大きさ、密封部材の大きさを変更することなく、その範囲内で変化する液面を検出することができるように装置の構成を容易に変更することができる。
In the liquid level detection apparatus 1 according to the present invention, since the plurality of
また、この発明の液面検出装置1においては、複数のディスプレーサ51〜5nが棒状体70を介して上下方向に間隔をあけて吊り下げられているので、被測定液体の液面が変化する範囲が大きくなっても、いいかえれば、液体容器(タンク)100の大きさが大きくなっても、液体容器(タンク)100を収容する建屋等の制約があっても、複数のディスプレーサ51〜5nを液体容器(タンク)100の内部に容易に設けることができる。その結果、被測定液体を収容するタンクの大きさ、あるいは被測定液体の液面が変化する範囲に応じて液面検出装置の大きさを変更して設計する必要がないので、製造工程を短縮することができる。また、使用者が複数のディスプレーサの取り付け位置、間隔を任意に変更することによって、被測定液体の液面が変化する範囲に応じて装置の構成を最適化することができる。
Moreover, in the liquid level detection apparatus 1 of this invention, since the several displacers 51-5n are suspended at intervals up and down via the rod-shaped
さらに、この発明の液面検出装置1は、磁力発生部材13を内部に保持する筒状の保持部材11を備え、保持部材11の内周面に磁力発生部材13が固着され、保持部材11の外周面にばね部材12が配置されているので、磁力発生部材13と保持部材11とばね部材12とを一体化させることにより、装置の構成をコンパクトにすることができる。
Furthermore, the liquid level detection device 1 of the present invention includes a cylindrical holding
さらにまた、この発明の液面検出装置1は、磁力発生部材13と保持部材11とばね部材12を被覆するように配置された筒状の密封部材20を備え、磁気検出部31〜3nが密封部材20の外側に配置されているので、液体200の圧力が密封部材20に加えられるとしても、磁気検出部31〜3nには液体の圧力が加えられない。このため、磁力発生部材13と保持部材11とばね部材12を被覆する密封部材20を耐圧構造にすればよく、磁気検出部等31〜3nを構成する電気機器や電子部品を耐圧構造にする必要がない。
Furthermore, the liquid level detection device 1 of the present invention includes a cylindrical sealing
なお、上記の実施の形態では、磁気検出部31〜3nの各々が密封部材20の筒状部21の外周面の周りにらせん状に配置されているので、磁気検出部全体の上下方向の長さを短くすることができる。これにより、装置をよりコンパクトにすることができる。
In the above embodiment, since each of the magnetic detection units 31 to 3n is arranged in a spiral around the outer peripheral surface of the
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。 The embodiment disclosed above should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the scope of claims, and includes all modifications and variations within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1:液面検出装置、10:可動部材、11:保持部材、12:ばね部材、12a:上端、12b:下端、13:磁力発生部材、20:密封部材、23:ばね押え部材、31〜3n:磁気検出部、51〜5n:ディスプレーサ、60:重量体、100:液体容器(タンク)、200:液体、201,202:液面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Liquid level detection apparatus, 10: Movable member, 11: Holding member, 12: Spring member, 12a: Upper end, 12b: Lower end, 13: Magnetic force generation member, 20: Sealing member, 23: Spring pressing member, 31-3n : Magnetic detection part, 51-5n: Displacer, 60: Weight body, 100: Liquid container (tank), 200: Liquid, 201, 202: Liquid surface.
Claims (4)
前記ディスプレーサを吊り下げて支持するために前記ディスプレーサに接続されたフレキシブルな線状体と、
前記線状体の一方端に接続され、前記ディスプレーサの移動に連動する磁力発生部材と、
前記磁力発生部材の移動に応じて伸縮するように配置され、かつ、一端の位置が固定されたばね部材と、
前記磁力発生部材の移動方向に沿って配置された複数の磁気検出部と、
前記磁力発生部材が接続される側の前記線状体の一方端と反対側の他方端に接続された、複数の前記ディスプレーサよりも重い重量体とを備え、
複数の前記ディスプレーサが前記線状体を介して上下方向に間隔をあけて吊り下げられ、
被測定液体の液面の変動に従って複数の前記ディスプレーサと前記重量体とによって生じる重力および浮力と、前記ばね部材の復元力とが釣り合うように配置されて用いられる、液面検出装置。 A plurality of displacers that move according to fluctuations in the liquid level of the liquid to be measured;
A flexible linear body connected to the displacer to suspend and support the displacer;
Is connected to one end of the line-shaped body, and the magnetic force generating member interlocked with the movement of the displacer,
A spring member that is arranged to expand and contract in accordance with the movement of the magnetic force generating member, and whose one end position is fixed;
A plurality of magnetic detectors arranged along the moving direction of the magnetic force generating member ;
A weight body heavier than a plurality of the displacers connected to one end of the linear body on the side to which the magnetic force generating member is connected and the other end on the opposite side ;
A plurality of said displacer is suspended at an interval in the vertical direction via the linear body,
A liquid level detection apparatus that is arranged and used so that gravity and buoyancy generated by a plurality of the displacer and the weight body and a restoring force of the spring member are balanced according to a change in a liquid level of a liquid to be measured .
前記保持部材の内周面に前記磁力発生部材が固着され、前記保持部材の外周面に前記ばね部材が配置されている、請求項1に記載の液面検出装置。 It further includes a cylindrical holding member that holds the magnetic force generation member inside,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the magnetic force generating member is fixed to an inner peripheral surface of the holding member, and the spring member is disposed on the outer peripheral surface of the holding member.
前記磁気検出部は前記密封部材の外側に配置されている、請求項2または請求項3に記載の液面検出装置。 A cylindrical sealing member arranged to cover the magnetic force generating member, the holding member, and the spring member;
The magnetic detection unit is disposed outside of the sealing member, the liquid level detecting apparatus according to claim 2 or claim 3.
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