JP5699399B1

JP5699399B1 - 液面計

Info

Publication number: JP5699399B1
Application number: JP2014190498A
Authority: JP
Inventors: 哲北澤
Original assignee: KITAZAWA TECHNOLOGY OFFICE LTD.
Current assignee: KITAZAWA TECHNOLOGY OFFICE LTD.
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: JP2016053559A

Abstract

【課題】液面が５〜１００ｍ程度の液面測定を高精度、低価格かつ安定に測定することが課題である。特に、圧力式水位計などセンサー部分が水に触れる接触式による不安定性の改善が課題である。【解決手段】張力を付与された目盛り付き測長ケーブルの先端に取り付けたディスプレーサまでの目盛り付き測長ケーブル測定値と別途短スパンの水位計で測定したディスプレーサと測定水面までの液面距離測定値を加算することにより解決した。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

産業上の利用分野

本発明は、
▲１▼測定液面が数ｍ〜１００ｍ程度の水位測定
▲２▼水面上にごみなどの障害物が存在し、水面上から電波、超音波などの照射による測定ができない液面測定
▲３▼水位以外の産業用途のタンクなどの液面測定
等に広く利用可能である。
本発明は水位以外の液面測定にも共通に高精度で安定に、利用可能であるが、発明の詳細な説明では水位計として説明する。

特開平７−２９４３１６号公報液位測定自動レベル計ＪＩＳＢ７５６０−１９９２ｐ．７−９

従来、河川、ダム、貯水池などの水位計には、機械的な方法としてフロート式が使用されている。この方式は水面の上昇下降にしたがつて上下するフロートと重りでバランスをとり、バランス点において取付けたワイヤを巻き込むリールの回転角度から水位を換算するもので水位計測精度として±１ｃｍ程度が得られるが、大きな浮力を必要するために、フロートの径が大きくなり、フロートと保護管との距離を確保するために、土木構造物として大きな測水筒を必要とする。このために最近ではダム、大河川などの他はあまり使用されていない。
測定水面に接触して測定する接触式水位計として圧力式水位計が多く使用されている。
この方式は水深に比例した水圧を感圧素子で測定するもので、大気圧と比較して測定するために大気開放チューブを必要とし、このチューブから感圧部に湿気が入ったり、感圧部が河川等の土砂に埋もれると測定誤差の原因となる。このため、安定性が課題となっている。
非接触水位計としては超音波式水位計と電波式水位計が用いられている。
これらは、水面にセンサー部が接触しないために、経年的に安定な測定ができる。
しかし、超音波式、電波式ともセンサーからの距離に比例して超音波または電波の放射角度が広がり、放射角度内にある超音波または電波を不要反射させる障害物により測定距離が制限を受ける。
なお、電波式は超音波式に比較して、測定距離が長く、測定精度が良く、測定スパンに関係なく±１ｃｍ程度の精度が得られる。
本発明の水位計はフロート式のように規模の大きい測水筒を必要とせず、圧力式水位計のように経年的な測定精度劣化の問題がなく、超音波式または電波式のように水面の浮遊物の影響、ビームの拡がりによる測定距離の制限を受けることなく、測定水深の制約が小さい水位計である。

測定水深として、５０ｍ以上の測定が可能な方法として、目盛り付き測長ケーブルの長さ測定を利用し、水面の近傍で水面検知の方法として、短い距離測定用の超音波式水位計などを併用する２方式を併用することにより解決した。従来、目盛り付き測長ケーブルが水面に接触して、水面を検知する方法として、触針式と呼ばれる水面で目盛り付き測長ケーブルの先端に取り付けた電極棒が水面に接触した時の電気的導通状態を検知する方法が、従来、利用されたことがあるが、波浪等の影響を受けやすく、安定に導通状態の検知が困難なために、最近では使用例が少ない。
このため、水面検知の方法として、目盛り付き測長ケーブルの先端にディスプレーサを設けて、ディスプレーサと水面の距離を正確に測定する方法で水面検知の課題を解決した。ディスプレーサ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｒ）とは液体を排除するものという意味を有しており、ディスプレーサの重さはアルキメデスの原理により、液体を排除した液体体積だけ軽くなり、ディスプレーサの一部が液面上に突出した状態を保持して、目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点と測定液面の距離をディスプレーサに実装した液面計で測定することにより液面検知を行う。
以下、本方式をディスプレーサ方式と略称する。
ディスプレーサ方式は深い水深は目盛り付き測長ケーブルで測定し、目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点と測定液面間の短い距離は液面計で測定して、両者を加算することにより、正確に液面を測定する。
ここで、ディスプレーサ方式では、ディスプレーサの一部分を液面上に突出した状態を保持する必要があるが、これはディスプレーサをある範囲の張力により吊り下げれば容易に保持できる。
すなわち、サーボ機構とか定張力スプリングで吊り下げる必要はなく、ディスプレーサの一部が液面上に突出可能な一定範囲の吊り下げ張力で吊り下げれば良いために、ゼンマイスプリングなどの安価な張力付与機構で実現できる。
ディスプレーサは水中に接触するが、液面測定のセンサー部分は超音波式液面計を利用すれば測定液面に接触しない非接触方式とすることが可能である。
本発明以外の測長ケーブル長測定方法として、測長ケーブル巻き取り部はドラムにより構成し、ドラムの回転軸に測長ケーブル長測定部は回転軸に連結したロータリーエンコーダにより構成し、エンコーダの回転角と測長ケーブル長測定値はリニアな関係にあることを利用した測長ケーブル長の測定方法も考えられるが、測長ケーブルの巻取りとエンコーダの回転角の関係を正確に保つために、エンコーダが高価になる。このため、本発明では測長ケーブルの着磁位置による磁気スケール、ＲＦＩＤ（無線自動認識）チップ位置をスケールとしたＲＦＩＤスケール、ＯＣＲ（光学的文字読み取り）による文字、ＯＭＲ（光学的マークリーダ）によるマークコードを印刷したスケールを読み取る目盛り付き測長ケーブルによる測長ケーブル長の測定を採用している。
このための測長ケーブルはテープ形状、円形断面のワイヤー形状が採用でき、ケーブル寸法と巻き取り部構造の制約が緩和され、測長ケーブルに導電体の実装が可能となり、測長ケーブルによる液面測定計の電源供給と信号伝送が実現可能となった。

従来の水位計の課題を解決することにより得られる効果は以下による。
本発明の水位計は目盛り付き測長ケーブルの測定値とディスプレーサに実装した液面計の測定値を加算して水位を求めることを特徴とする。
第１に、従来の機械式のフロート式水位計の場合、フロートを水面に浮かべ、浮力によりフロートとカウンターウェイトが一定の張力でバランスさせる必要がある。
この場合、フロートの口径は、本発明のディスプレーサに比較して大きくなり、保護管内に設置するためには、保護管との間に必要な離隔距離を取る必要がある。
このために、フロート式水位計設置のために、６００ｍｍφ程度の口径の測水筒が多く使用されている。本発明では、目盛り付き測長ケーブルの張力範囲の自由度が大きいために、保護管を設置する場合の口径は１５０ｍｍφ程度で良い。
第２に、本方式では、ディスプレーサに実装する水位計として、超音波式等の非接触水位計を採用すれば、センサー部である超音波送受波器は水中に沈めて使用する必要はなく、水圧式水位計のように感圧部を水中に沈めて使用する接触式でないために、長期に亘って安定な測定ができる。
第３に、超音波式または電波式水位計は、送信超音波、送信電波ビームの広がりのために取付壁面からの離隔距離は測定水面までの距離に応じて定められていたが、本発明の方式では保護管中に設置することにより離隔距離が小さくてよい。
超音波式または電波式水位計は、水面浮遊物からの反射により影響を受けるが、本方式では影響を受けない。
第４に、レーザー式水位計では、一般に水面反射用にフロートを必要とするが、本方式では、ディスプレーサに実装する水位計として、フロートは必要としない。
第５に、測定精度として、本発明の水位計は従来方式で最も高精度であるレーザー式水位計または電波式水位計の精度と同等の精度が期待できる。
第６に、目盛り付き測長ケーブルの目盛り付けの方法として、着磁した磁気パターンによる磁気スケール、ＲＦＩＤによるスケール、ＯＣＲ印刷パターンによるスケール、バーコード、カラーコード等ＯＭＲの印刷パターンによるスケールなど精度、コストによる選択が可能である。
ディスプレーサに実装する液面測定計は測定スパンが数１０ｃｍ〜２ｍ程度の安価で高精度液面計が採用できるために、全体の液面計は低価格化が期待できる。

本発明においては、第一に、目盛り付きの測長ケーブル長を測定し、第二に測長ケーブルと測定液面までの距離を液面測定計で測定して、両者の和として測定基準点と液面までの距離を求める液面計である。
［請求項１］はディスプレーサ方式の液面計であり、基本構成を図１代表図に示す。
目盛り付き測長ケーブル長７は測長基準点高さ１０と目盛り付き測長ケーブルとディスプレーザとの接続点６の距離として求める。
目盛り付き測長ケーブルに付与する目盛り付けの代表例として下記の方法により目盛り付けを行う。
▲１▼磁気スケールによる目盛り付け
▲２▼測長ケーブルに一定間隔でＲＦＩＤチップを設けて、ＲＦＩＤチップ位置をスケールとして利用し、ＲＦＩＤチップに記憶しているスケールによる目盛り付け
▲３▼測長ケーブルの移動方向に対して、バーコード、カラーコード、マークコード、数値などの印刷パターンによる目盛り付け

目盛り付き測長ケーブル９の形状は目盛り付けの方法と読み取り方式に依存して決まり、テープ形状、円形断面のワイヤー形状等となる。
測長テープ、測長ワイヤー等の名称が形状を示していることになるが、［請求項２］では目盛り付き測長ケーブル９に、電源線、信号線等の多芯メタル配線を一体的に実装することになる。
このため、本発明においては目盛り付き測長ワイヤー、目盛り付き測長テープを区別せず呼称を統一して、「目盛り付き測長ケーブル」に名称を定義する。

本発明の［請求項１］、ディスプレーサ方式の基本構成の図１代表図において、
▲１▼ディスプレーサ１は目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点６により目盛り付き測長ケーブル９と接続され、目盛り付き測長ケーブル９により、吊り下げられている。
▲２▼目盛り付き測長ケーブル９は目盛り付き測長ケーブル巻き取り部１２を介して、目盛り付き測長ケーブル張力付与部１３により張力を付与され、この張力はディスプレーサ１の一部分が、測定液面５から突出する位置でバランスする値に設定する。
目盛り付き測長ケーブル張力付与部１３が目盛り付き測長ケーブル９に付与する張力Ｆは、ディスプレーサ１の容積をＶ、質量をＷ、測定液の密度をγ、重力の加速度をｇとすれば、
Ｗ×ｇ−Ｖ×γ＜Ｆ＜Ｗ×ｇ
となり、Ｆは一定の値でなく、付与する張力Ｆは可変範囲の値となる。
すなわち、ディスプレーサ１の一部分が、測定液面５から突出する位置でバランスするために付与する張力Ｆは一定張力の必要がなく、制御は容易である。
▲３▼このバランスした状態の目盛り付き測長ケーブル９の長さとして、目盛り付き測長ケーブル長７は測長基準点高さ１０と目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点６との距離であり、目盛り付き測長ケーブル長測定部１４で測定可能なものとする。
▲４▼目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点６と測定液面５との距離は液面距離８として、ディスプレーサ１に実装した液面測定計２の液面測定部４で測定する。
▲５▼上記で測定した目盛り付き測長ケーブル長７と液面距離８は演算装置１５で加算し、測長基準点高さ１０と測定液面５間の液面計の測定値となる。

［請求項１］ディスプレーサ方式で測長ケーブルを磁気スケールで目盛り付けした場合の構成例を図２に示す。
▲１▼本構成例では目盛り付き測長ケーブル巻き取り部１２は回転軸２１を軸としたリールまたはドラムにより構成し、目盛り付き測長ケーブル張力付与部１３はゼンマイ、板バネ等の弾性体により目盛り付き測長ケーブル９に張力を付与しており、測定液面５の上下の移動によりディスプレーサ１が上下に移動し、目盛り付き測長ケーブル９も同時に移動する。
目盛り付き測長ケーブル９はテープ形状の磁性体にＮ極、Ｓ極の測長パターンによるスケールが着磁されており、測長基準点高さ１０と目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点６との距離を目盛り付き測長ケーブル長測定部１４の磁気センサーにより読み取ることができる。
▲２▼構成例図２において、ディスプレーサ１の構成方法は液面測定計２の液面測定部４の測定方式により違いがある。図３は液面測定部４が超音波方式の場合である。超音波距離計超音波送受信器２６は超音波方式の液面測定計２の下部に配置している。
ディスプレーサ１の一部分は液面より突出してバランスするために、円筒型のディスプレーサ質量調整部２７を設置している。超音波距離計超音波送受信器２６から送信波は円筒内の水面で反射して超音波受信器で受信して、水面までの距離を測定する。
超音波距離計距離測定可能範囲（Ｌ５）３３は図３に示す範囲である。目盛り付き測長ケーブル９に付与される張力により、ディスプレーサ１が液面上でバランスする位置は、Ｌ３目盛り付き測長ケーブル張力範囲のバランス液面３５の範囲にある。上限Ａは目盛り付き測長ケーブル最小張力のバランス液面３４であり、下限Ｂは目盛り付き測長ケーブル最大張力のバランス液面３６である。
目盛り付き測長ケーブル９に付与する張力の可変範囲はスプリング等の弾性体のバネ係数により大きな範囲で変更することができる。また、超音波距離計距離測定可能範囲（Ｌ５）３３も０．０５〜２ｍ程度の範囲で容易に変更できる。従って、ディスプレーサ質量調整部高さ（Ｌ４）３０を質量の調整により変更して、ディスプレーサ１のバランスする液面は超音波距離計距離測定可能範囲（Ｌ５）３３内に入れることが容易に可能である。
ディスプレーサ１の構成方法として、図４は液面測定部４がガイドパルス方式の場合である。ガイドパルス方式液面計はプローブ３７上に液面測定部からパルス信号を送信して、液面で反射するパルス信号を受信し、パルス信号の送信から受信までの時間から距離を測定する。検出距離をＬ、送信から受信までの時間をＴ、光速をＣとすると、検出距離はＬ＝０．５×Ｔ×Ｃの計算式で求める。プローブ３７が液面中に接触する必要があること以外については、ディスプレーサ質量調整部２７は円筒形であること、距離測定可能範囲、目盛り付き測長ケーブル９の張力範囲と目盛り付き測長ケーブル９のバランス液面との関係等は超音波方式と同様である。
ディスプレーサ１の構成方法として、図５は静電容量方式の場合である。液面測定部４のセンサー部分が静電センサ電極１８としている。静電容量方式ではディスプレーサ質量調整部２７の形状は円柱形とすることができる。フレキシブルな静電センサ電極１８はディスプレーサ質量調整部２７の円柱表面に上下方向に取付けて、液面に浸かっている高さを計測する。超音波方式、ガイドパルス方式、静電容量方式のいずれの方式も図１に示す目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点６と測定液面５間の距離として、液面距離８を液面測定計２により求めることができる。

［請求項１］ディスプレーサ方式で測長ケーブルに一定間隔でＲＦＩＤチップを設けて、ＲＦＩＤチップ位置をスケールとした目盛り付けの場合、目盛り付き測長ケーブル長測定部１４での読み取りが、ＲＦＩＤリーダによる読み取りとなる以外は、磁気スケールによる目盛り付き測長ケーブルの場合と同様である。したがって、構成例の図は磁気スケールと同じ図２となる。
▲１▼ＲＦＩＤチップはパッシブＲＦＩＤでリーダから無線による電力供給を受け、チップが記憶している目盛り信号を応答信号として返信してリーダが測長信号を受け取ることになる。目盛り付き測長ケーブル９はテーブ形状の絶縁体に一定間隔でＲＦＩＤチップを配置し、各ＲＦＩＤチップは目盛り信号を記憶しており、測長基準点１０と目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点６との距離を目盛り付き測長ケーブル長測定部１４のＲＦＩＤリーダにより読み取ることができる。
▲２▼ディスプレーサ１の構成方法は磁気スケール方式と同様で有り、液面測定計２は超音波方式、ガイドパルス方式、静電容量方式のいずれの方式も採用可能である。

［請求項１］ディスプレーサ方式で測長ケーブルにコード、数値等によりスケール付けをした場合の構成例を図６に示す。
スケールは、測長ケーブルの長さの測定方向に１ライン（単一トラック）または複数ライン（複数トラック）でスケール付けをおこなう。
スケール付けは下記の方法でおこなう。
バーコード
光学式マーク読取（ＯＭＲ）
光学式文字読取（ＯＣＲ）
３原色のカラーコード
などである。
いずれの方法も目盛り付き測長ケーブル９に、読み取りスケールを付加する間隔は磁気スケールに比べて間隔が大きくなる。
磁気スケールではテープ幅が１０ｍｍ程度の場合、テープの読み取り間隔は測長方向に対して、１ｍｍ間隔での目盛り付けが可能である。
これに対して、ＯＣＲ、ＯＭＲ、コード等の印刷では、印刷間隔と読取精度を考えると、１ｃｍ以上の間隔での目盛り付けとなり、測長ケーブルへの印刷を考えると、１０ｃｍ以上の間隔での目盛り付けが望ましいと考えられる。
一方、測長ケーブルの読み取りとしては、１ｍｍ程度の分解能が期待される。
このため、目盛り付けは１０ｃｍ以上の間隔として、この間の目盛り付けは補間により求める方法による。
このために図６および図７に示すように、目盛り付き測長ケーブル長測定部１４をＣＣＴＶカメラ装置により構成して、目盛り読み取り高さ２２に相当する目盛り付き測長ケーブル９の長さに１つの目盛り付けをおこない、この間の目盛りは撮影した画像から補間するようにする。
例として、ＣＣＴＶカメラによる目盛り読み取り高さ２２を１００ｍｍ以上として、目盛り付き測長ケーブル９には１００ｍｍ間隔で目盛りを付加する。カメラの高さ方向の視野を１００ｍｍ以上として、カメラの視野には測長基準点高さ１０と１００ｍｍ間隔の撮影したスケールが少なくとも１個含まれるようにする。これによりカメラの撮影画面上で測長基準点高さ１０と１００ｍｍ間隔のスケールの距離を補間（「測長基準点距離補間法」と呼ぶ）により求める。図７は補間方法を説明した図である。ＣＣＴＶカメラ装置により構成した目盛り付き測長ケーブル長測定部１４のモニター画面の垂直軸の最上部を測長基準点高さ１０として、最下部は最上部から１００ｍｍ下の目盛り付き測長ケーブル９に相当する位置に設定する。
モニター画面の垂直軸を１００目盛りとした場合、１目盛り当たり、目盛り付き測長ケーブル９の垂直スケールは１ｍｍに相当する。
目盛り付き測長ケーブル９には１００ｍ単位で１個の目盛りが付けられている。図７では、スケール高さ２３は１０ｍｍ、スケール高さ２３の最下部がスケール表示位置４０を表示スケールの値、例えば５０，０００ｍｍの測長ケーブルの目盛りを示している。この位置の例では測長基準点高さ１０から、２４ｍｍ下の位置にある。従って、測長基準点高さ１０における目盛り付き測長ケーブル長７は５０，０００（５０ｍ）に２４ｍｍを加算した５０，０２４ｍｍとなる。
この補完機能はＣＣＴＶカメラ装置の画像処理部でおこなう。
▲１▼本構成例では目盛り付き測長ケーブル巻き取り部１２は回転軸２１を軸としたリールまたはドラムにより構成し、目盛り付き測長ケーブル張力付与部１３はゼンマイ、板バネ等の弾性体により目盛り付き測長ケーブル９に張力を付与しており、測定液面５の上下の移動によりディスプレーサ１が上下に移動し、目盛り付き測長ケーブル９も同時に移動する。
目盛り付き測長ケーブル９はテープ形状のケーブルにスケールを符号化したコード、文字を読み取り間隔で印刷等によりマークしている。
これらマークはカメラ装置等による目盛り付き測長ケーブル長測定部１４で読み取る。
▲２▼［請求項１］構成例図６において、ディスプレーサ１の構成方法は構成例図２の磁気スケール方式と同様で有り、液面測定計２は超音波方式、ガイドパルス方式、静電容量方式のいずれの方式も採用可能である。

［請求項２］は［請求項１］のディスプレーサ方式において、液面測定計２への電力信号伝送と液面測定計２で測定した液面距離８を演算部１７に送信する伝送装置を提供するものである。
液面測定計２の電源供給は電池で一般に可能であるが、屋外で連続的に水位を測定する水位計においては、電池の交換をディスプレーサ１を水面から引き上げて交換する必要があり、これを取り除くために、液面測定計２の電源供給を目盛り付き測長ケーブル９によりおこなう。また、液面測定計２で測定した液面距離８は無線信号として受け渡すことも可能であるが、電源供給と同様に、目盛り付き測長ケーブル９によりおこなうことにより無線伝送装置が不要となる。
目盛り付き測長ケーブル９による電源信号と液面信号伝送装置の構成図の例を図８に示す。
目盛り付き測長ケーブル９は着磁したテープ、ＲＦＩＤチップを取り付けたテープ、バーコード、カラーコード、文字等が印刷されたテープ等により構成されている。これらテープに複数の導電性のテープ、ワイヤーを一体的に実装してケーブル化する。この一体化した目盛り付き測長ケーブル９を「導電体を実装した目盛り付き測長ケーブル４４」と定義する。
導電体を実装した目盛り付き測長ケーブル４４の導電体は液面測定計２と導電体と液面測定計接続線５０により電気的に接続する。導電体を実装した目盛り付き測長ケーブル４４は目盛り付き測長ケーブル巻取り部１２側でリールまたはドラムで巻き取られて、目盛り付き測長ケーブル固定部４３で目盛り付き測長ケーブル巻取り部１２に固定されている。目盛り付き測長ケーブル固定部４３は回転軸２１と共に回転する。目盛り付き測長ケーブル固定部４３に固定され回転する導電体信号線を回転しない導電体信号線に変換するために、導電体とスリップリング回転体接続線５１により導電体信号をスリップリング４５の回転体４６に入力して、静止体４７から出力する。液面測定計２への給電はスリップリング４５の静止体４７の電力信号給電線４８により行い、液面測定計２で測定した液面距離信号はスリップリング４５の静止体４７の液面距離出力信号線４９として出力して、演算装置１６等に接続する。
液面測定計２への給電と液面測定計２で測定した液面距離信号は共通の２線による導電体に多重化して伝送する場合があるが、この場合は電力信号給電線４８と液面距離出力信号線４９は共通の２線で入出力をおこなう。
スリップリング４５は機械的接点により、回転体４６と静止体４７間の信号変換をおこなうものであるが、ロータリーリンクコネクタ等の名称で機械的接点によらず回転体４６と静止体４７間の信号変換を電磁誘導または光結合におこなう製品も存在するため、これらの製品も含めて、本明細書では、スリップリングと定義する。

［請求項１］のディスプレーサ方式において、測定液面５は静止液面でなく、河川などでは流れ、波浪により変動している。また、ディスプレーサ１、目盛り付き測長ケーブル９は風圧加重を受けている。これらの影響により液面が変動する。
また、塵介物などがディスプレーサに衝突して液面測定値に影響を与える。このため、多くの場合に、図９に示すように、目盛り付き測長ケーブル９、ディスプレーサ１の周囲に保護管１９を設ける。
保護管１９には測定液出入穴２０を設ける。

［請求項１］のディスプレーサ方式において、［請求項２］では導電体を実装した目盛り付き測長ケーブル４４により演算装置１５へ伝送する液面計を示している。実施例２では液面測定計２の信号を演算装置１５に送信する別の手段として、無線信号により伝送する実施例を示している。
図１０に無線信号伝送の構成を示す。液面測定計２に無線信号送信部２４、演算装置１５に無線信号受信部２５を設けて、液面距離８を伝送する。
適用する無線として、小形化が可能なものとして、９２０ＭＨｚＺＩＧＢＥＥ、４２９ＭＨｚ特定小電力無線、３５１ＭＨｚディジタル簡易無線等とする。

代表図［請求項１］ディスプレーサ方式に対応した基本構成図［請求項１］ディスプレーサ方式に対応した目盛り付き測長ケーブルに磁気スケールテープまたはＲＦＩＤスケールテープを用いた構成例［請求項１］ディスプレーサ方式に対応した超音波方式のディスプレーサの構成例［請求項１］ディスプレーサ方式に対応したガイドパルス方式のディスプレーサの構成例［請求項１］ディスプレーサ方式に対応した静電容量方式のディスプレーサの構成例［請求項１］ディスプレーサ方式に対応した目盛り付き測長ケーブルにコード、数値等によりスケール付けしたテープを用いた構成例［請求項１］ディスプレーサ方式に対応した目盛り付き測長ケーブルのコード、数値等を読み取る測長基準点距離補間法の説明図［請求項２］に対応したディスプレーサ方式において、スリップリングにより液面測定計に対して電源供給と液面距離の受渡しを行う装置の構成例保護管の構成例ディスプレーサ方式に対応した液面距離を伝送する無線信号伝送の構成例

Claims

目盛り付き測長ケーブルとディスプレーサとの接続点と測定液面間の液面距離を測定して液面距離測定値を送信する液面測定計を実装したディスプレーサと、
該ディスプレーサを吊り下げる目盛り付き測長ケーブルと、
目盛り付き測長ケーブル巻き取り部と、
前記ディスプレーサの一部が測定液面より上部に突出してバランスするように前記目盛り付き測長ケーブルに対して、張力を付与する目盛り付き測長ケーブル張力付与部と、測長基準点高さから前記ディスプレーサの目盛り付き測長ケーブルとの前記接続点までの目盛り付き測長ケーブル長測定値を測定する目盛り付き測長ケーブル長測定部と、
前記液面測定計で測定した前記液面距離測定値を受信し、該液面距離測定値を前記目盛り付き測長ケーブル長測定値と加算することにより測定基準点高さと液面間の距離を求める演算装置と、
を具備する液面計。
請求項１において、
前記目盛り付き測長ケーブル巻取り部の回転軸に連結したスリップリングと、
前記液面測定計に電力を伝送し、前記液面測定値を伝送する前記目盛り付き測長ケーブルに実装した導電体と、
該導電体を前記液面測定計に接続する導電体と液面測定計接続線と、
前記導電体を前記スリップリングの回転体側に接続する導電体とスリップリング回転体接続線と、
前記スリップリングの静止体側に接続する電力信号給電線および液面距離出力信号線と、
を具備し、
前記液面計に対して電力伝送し、前記液面計から液面距離測定値を伝送することを特徴とする請求項１の液面計。