JP6591325B2 - Auxiliary water level gauge auxiliary system, its auxiliary method, its auxiliary program and auxiliary water level gauge with auxiliary functions - Google Patents
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Description
本実施形態は、投込式水位計の利便性または測定精度を向上させる補助技術に関する。 The present embodiment relates to an auxiliary technique for improving the convenience or measurement accuracy of the throwing water level gauge.
津波や震災などで被災した原子力発電所などのように、立ち入りが困難となった施設において、その内部の液体の水位の測定が求められることがある。従来から知られる水位計として、開口端が水底に配置されたバブラチューブで水底に気泡を送り込むのに必要な圧力を計測することで水位を算出する気泡式水位計がある。 In facilities that have become difficult to enter, such as nuclear power plants damaged by tsunamis and earthquakes, it is sometimes required to measure the water level of the liquid inside. As a conventionally known water level meter, there is a bubble type water level meter that calculates a water level by measuring a pressure required to send bubbles to the bottom of the water with a bubbler tube having an open end arranged at the bottom of the water.
気泡式水位計とは、液体に開口した管からゆっくり気泡を出し、そのときの管内の圧力を計測することで水位を取得する水位計である。管内の圧力が大気圧と管の開口端にかかる水圧との和に等しいことから、この開口端の圧力から、大気圧を差し引いて水位を求めることができる。 The bubble-type water level meter is a water level meter that obtains a water level by slowly discharging bubbles from a tube opened to a liquid and measuring the pressure in the tube at that time. Since the pressure in the pipe is equal to the sum of the atmospheric pressure and the water pressure applied to the open end of the pipe, the water level can be obtained by subtracting the atmospheric pressure from the pressure at the open end.
しかし、気泡式水位計は、気泡を水底に送り込むためのエアー供給源などが必要となり装置が大型になる。また、この装置を液体の近傍に固定するための設置工事が必要となる。
このような設置工事を不要とする水位計に、投込式水位計がある。また、投込式水位計は、気泡式水位計に比べ、装置が小さく操作も容易である。この投込式水位計は、一般産業において、河川の監視プログラムや上下水道などの水位を測定するのに広く用いられている。
However, the bubble type water level meter requires an air supply source for sending bubbles to the bottom of the water, and the apparatus becomes large. In addition, installation work for fixing the device in the vicinity of the liquid is required.
One type of water level gauge that does not require such installation work is the throw-in type water level gauge. Further, the throw-in type water level gauge is smaller in apparatus and easier to operate than the bubble type water level gauge. This throwing water level gauge is widely used in general industries to measure water levels in river monitoring programs and water and sewage systems.
ところで、投込式水位計が指示する水位は、いくつかの要因によって真の水位からずれることがある。
例えば、水圧に基づいて水位を導く水位計では、貯蔵されている液体の種類によって液体の密度が比重1より高い場合には、水位は実際よりも深いものと表示される。
また、表示部に内蔵されるメータの機械的なずれによって、表示部に送られてくる水位に関する電気信号と水位の指示値とにずれが発生する場合もある。
よって、投込式水位計が算出する水位の指示値の正確性を向上させるためには、ずれの要因ごとに校正または補正などをする必要がある。
By the way, the water level indicated by the throwing water level gauge may deviate from the true water level due to several factors.
For example, in a water level meter that derives a water level based on water pressure, if the density of the liquid is higher than a
Further, there may be a difference between the electrical signal relating to the water level sent to the display unit and the indicated value of the water level due to the mechanical shift of the meter built in the display unit.
Therefore, in order to improve the accuracy of the indicated value of the water level calculated by the throw-in type water level meter, it is necessary to calibrate or correct each deviation factor.
水位の指示値の正確性の要請は、上述したような作業員が現場に立ち入れない場合にも要求される。現在、遠隔においても適切に補正を施すことで正確な水位を取得できる水位計の研究がなされている。
また、作業員が現場に立ち入れない場合には、一つの投込式水位計でできるだけ多くの水位以外の貯留液体に関する情報の取得も望まれる。
The request for accuracy of the indicated value of the water level is required even when the above-mentioned workers cannot enter the site. Currently, research is being conducted on water level gauges that can obtain accurate water levels even when remotely corrected.
In addition, when the worker cannot enter the site, it is desired to acquire information on the stored liquid other than the water level as much as possible with one throwing water level gauge.
上述した貯留液体に関する水位以外の情報の取得または取得した水位に関する情報の補正等をするために、投込式水位計の検出器とは別に独自に水圧を測定する補助計器を検出器とともに投げ込むことがある。
検出器が検出した水圧にこの補助計器で測定した測定水圧を組み合わせるなどすることで、貯留液体の水位以外の物理量の取得や、水位に関する情報の補正等が可能になる。
この補助計器は、冗長性などの観点から、同種または異種の補助計器を複数設置する場合がある。
In order to acquire information other than the water level related to the stored liquid mentioned above or to correct the information related to the acquired water level, an auxiliary meter that independently measures the water pressure is thrown with the detector separately from the detector of the throwing water level meter. There is.
By combining the water pressure measured by the auxiliary meter with the water pressure detected by the detector, it is possible to acquire a physical quantity other than the water level of the stored liquid, correct information related to the water level, and the like.
In some cases, this auxiliary instrument is provided with a plurality of auxiliary instruments of the same type or different types from the viewpoint of redundancy.
しかしながら、検出器が液中で鉛直に配置されることを想定して設計している場合に検出器が傾いて配置されると、同一の水圧を示すはずの各々の補助計器が異なる測定水圧を示してしまう。
例えば、検出器が備える圧力センサと2つの補助計器の検出端面を揃えて、圧力センサが受ける水圧と同一の水圧を補助計器で取得することがある。
この場合に検出器が傾いて配置されると、これら2つの検出端面および圧力センサの水深はいずれも相互に異なってくる。
However, if the detector is designed to be placed vertically in the liquid and the detector is tilted, each auxiliary instrument that should show the same water pressure will have a different measured water pressure. I will show you.
For example, the pressure sensor included in the detector and the detection end surfaces of the two auxiliary meters may be aligned, and the water pressure that is the same as the water pressure received by the pressure sensor may be acquired by the auxiliary meter.
In this case, when the detector is disposed at an inclination, the water depths of the two detection end faces and the pressure sensor are different from each other.
よって、圧力センサが受ける水圧を表していないこれらの検出端面の受ける測定水圧をそのまま投込式水位計の調整に用いると、調整の精度は低下する。
また、このような測定水圧を用いて貯留液体の密度などの物理量を導出する場合も、導出される物理量の精度が低下する。
Therefore, if the measured water pressure received by these detection end faces, which does not represent the water pressure received by the pressure sensor, is used as it is for the adjustment of the throw-in water level gauge, the accuracy of the adjustment decreases.
Moreover, also when deriving physical quantities, such as the density of stored liquid, using such a measured water pressure, the accuracy of the derived physical quantities decreases.
本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、補助計器が固定された検出器が液中に傾いて配置された場合にも、適切な水圧を取得することができる投込式水位計の補助システム、その補助方法、その補助プログラムおよび補助機能付き投込式水位計を提供することを目的とする。 The embodiment of the present invention has been made in view of such circumstances, and even when a detector to which an auxiliary instrument is fixed is inclined in the liquid, an appropriate water pressure can be obtained. It aims at providing the auxiliary | assistant system of a built-in type water level meter, its auxiliary | assistant method, its auxiliary | assistant program, and the throw-in type water level meter with an auxiliary function.
本実施形態にかかる投込式水位計の補助システムは、貯留液体中に投げ込まれて水圧を検出する検出器を備えた投込式水位計の補助システムにおいて、前記検出器の外表面であって前記検出器を鉛直に配置した場合に同一の水深となる位置に固定される2以上の補助計器と、前記補助計器がそれぞれ測定した測定水圧を前記補助計器の前記外表面における配置形状に基づく係数を用いて線形結合した代表値を計算する計算部と、を備えるものである。 The auxiliary system of the throwing-type water level meter according to the present embodiment is an outer surface of the detector in the auxiliary system of the throwing-type water level meter provided with a detector that detects the water pressure by being thrown into the stored liquid. Two or more auxiliary instruments that are fixed at the same water depth when the detector is arranged vertically, and a measured water pressure measured by the auxiliary instrument based on the arrangement shape on the outer surface of the auxiliary instrument And a calculation unit for calculating a representative value linearly combined using the.
本実施形態にかかる投込式水位計の補助方法は、貯留液体中に投げ込まれて水圧を検出する検出器を備えた投込式水位計の補助方法において、前記検出器の外表面であって前記検出器を鉛直に配置した場合に同一の水深となる位置に固定される2以上の補助計器でそれぞれ水圧を測定するステップと、前記補助計器がそれぞれ測定した測定水圧を前記補助計器の前記外表面における配置形状に基づく係数を用いて線形結合した代表値を計算するステップと、を含むものである。 The auxiliary method of the throwing-type water level meter according to the present embodiment is the outer surface of the detector in the auxiliary method of the throwing-type water level meter provided with a detector that is thrown into the stored liquid and detects the water pressure. A step of measuring water pressure with two or more auxiliary instruments fixed at the same water depth when the detector is arranged vertically, and a measured water pressure measured by the auxiliary instrument respectively outside the auxiliary instrument. Calculating a linearly coupled representative value using a coefficient based on an arrangement shape on the surface.
本実施形態にかかる投込式水位計の補助プログラムは、貯留液体中に投げ込まれて水圧を検出する検出器を備えた投込式水位計の補助プログラムにおいて、コンピュータに、前記検出器の外表面であって前記検出器を鉛直に配置した場合に同一の水深となる位置に固定される2以上の補助計器でそれぞれ水圧を測定するステップ、前記補助計器がそれぞれ測定した測定水圧を前記補助計器の前記外表面における配置形状に基づく係数を用いて線形結合した代表値を計算するステップ、を実行させるものである。 The auxiliary program for the throwing water level meter according to the present embodiment is the auxiliary program for the throwing water level meter provided with a detector that is thrown into the stored liquid and detects the water pressure. The step of measuring the water pressure with two or more auxiliary instruments fixed at the same water depth when the detector is arranged vertically, the measured water pressure measured by the auxiliary instrument, respectively. A step of calculating a representative value linearly coupled using a coefficient based on the arrangement shape on the outer surface.
本発明により、補助計器が固定された検出器が液中に傾いて配置された場合にも、適切な水圧を取得することができる投込式水位計の補助システム、その補助方法、その補助プログラムおよび補助機能付き投込式水位計が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, even when a detector to which an auxiliary meter is fixed is inclined and disposed in the liquid, an auxiliary system for an input water level meter that can acquire an appropriate water pressure, its auxiliary method, and its auxiliary program And an input water level gauge with an auxiliary function.
以下、本実施形態の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
〔投込式水位計20〕
まず、補助システム10が適用される投込式水位計20について図1および図2を用いて説明する。
図1は、第1実施形態にかかる補助機能付き投込式水位計100の概略構成図である。
補助機能付き投込式水位計100は、投込式水位計20および補助システム10で構成される。
Hereinafter, embodiments of the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
[Pitching water level gauge 20]
First, the throw-in type
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an input-type
The throwing
投込式水位計20は、図1に示されるように、貯留液体中に投げ込まれる検出器24が、信号線38を介して変換部32に接続されている。
変換部32は、例えば中央制御室の内部の表示部26に接続されている。
変換部32は、検出器24から受信した貯留液体の水位に関する電流信号にI/V変換をして、表示部26へ送信する。
As shown in FIG. 1, the throw-in type
The
The
また、図2は、投込式水位計20が備える検出器24の概略断面図である。
検出器24は、図2に示されるように、一方の底面に入水孔が設けられた筐体21によって、円筒状の外形を有している。
筐体21の内部には、入水孔が設けられた底面の付近に圧力センサ22が筐体21を封止するように設置されている。
この圧力センサ22によって筐体21の内部は周囲の貯留液体から隔離されて、圧力センサ22からさらに内部には貯留液体は侵入しない。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIG. 2, the
Inside the
The inside of the
一方、入水孔が設けられていない他方の底面には、中空ケーブル23が接続されている。中空ケーブル23は、通常時は、筐体21が接続されていない他端で大気開放されており、筐体21の内部を大気圧Patmに維持させている。圧力センサ22のうち、封止された筐体21の内部に面する一面は、この中空ケーブル23を介して、大気圧Patmを受ける。なお、検出器24には、この中空ケーブル23を含む伝線29も含まれるものとする。
On the other hand, a
圧力センサ22のうち貯留液体と接触する他面(水圧検出端面)は水圧Pwを受ける。
圧力センサ22は、例えば、隔膜にかかる圧力を電気信号の大きさに変換するダイヤフラム25を利用したものが広く使用されている。
圧力センサ22が備える水圧側ダイヤフラム25aが受ける水圧Pwと、基準圧側ダイヤフラム25bが中空ケーブル23を介して受ける大気圧Patmとの差圧ΔPは、電圧に変換されて差分部35に読み取られる。
The other surface in contact with the stored liquid out of the pressure sensor 22 (pressure detecting end surface) is subjected to pressure P w.
As the
Hydraulically P w water
この電圧は、V/I変換回路37で電流信号に変換されて、信号線38に出力される。信号線38は、中空ケーブル23および強化線18とともに被覆材28に被覆されて、変換部32(図1)に接続されている。
変換部32は、検出器24から信号線38を介して受信したこの電流信号をI/V変換をして、表示部26へ送信する(図1)。
This voltage is converted into a current signal by the V /
The
ここで、図3は、水圧側ダイヤフラム25aが受ける水圧Pwおよび基準圧側ダイヤフラム25bが受ける大気圧Patmの差圧ΔPと水位の指示値との関係を示す図である。
表示部26は、図3に示されるように、差圧ΔPに基づくこの信号を、取得した水位として表示する。
実施形態にかかる補助システム10は、例えばこのような原理で導かれる水位の指示値の校正、または貯留液体の濃度や温度などの水位以外の副次的な情報の取得など、この投込式水位計20を補助するものである。
Here, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the differential pressure ΔP between the water pressure P w received by the water
As shown in FIG. 3, the
The
(第1実施形態)〔補助システム10〕
補助システム10は、図1に示されるように、補助計器50n(501,502)が接続される。
それぞれの補助計器50nは、例えば、シリコンや金属などからなるバブラチューブ51n(浸水部材51n)と、バブラチューブ51n(511,512)に加圧をして背圧を計測する計測部53n(第1計測部531,第2計測部532)と、から構成される。
2つのバブラチューブ51nは、開口端27が検出器24の外表面の同一の水深となる位置に、治具19で固定されている。
First Embodiment [Auxiliary System 10]
As shown in FIG. 1, the
Each
The two
よって、検出器24が液中で傾かずに鉛直に配置されている場合、2つのバブラチューブ51は、水圧側ダイヤフラム25aにかかる水圧と同一の水圧を受ける。
すなわち、バブラチューブ51nの開口端27の位置であって補助計器50nが測定する2つの測定点33、および水圧側ダイヤフラム25aの中心点34の受ける水圧は同一になる。
Therefore, when the
That is, the water pressure received by the two
ここで、図4は、第1実施形態にかかる補助システム10の測定点33および中心点34の座標上の配置形状を示す図である。
つまり、図4は、検出器24を水圧側ダイヤフラム25a側からみたときの配置形状を表している。
2つの測定点33は、座標A(x1,y1)および座標B(x2,y2)に、中心点34は座標O(X,Y)に配置される。
第1実施形態では、2つのバブラチューブ51の開口端27(測定点33)および検出器24の水圧側ダイヤフラム25aの中心点34は、一直線上に配置されている。
Here, FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement shape on the coordinates of the
That is, FIG. 4 shows an arrangement shape when the
The two
In the first embodiment, the open ends 27 (measurement points 33) of the two
このように開口端27が固定されたバブラチューブ51n(511,512)は、地上まで引かれる(図1)。
そして、大気中に開口するバブラチューブ51の自由端は、それぞれ対応する計測部53nに接続される。
The bubbler tube 51 n (51 1 , 51 2 ) with the
Then, the free end of
計測部53nは、接続されたバブラチューブ51nから加圧し、逆に受ける背圧を計測することで、測定点33における水圧Ps(Ps1,Ps2)を取得する。
これらの計測部53nは、いずれも計算部41に接続される。
測定された水圧(測定水圧Ps)Ps(Ps1,Ps2)は、その大きさが電気信号に変換され、計算部41へ送信される。
The measuring
These
The measured water pressure (measured water pressure P s ) P s (P s1 , P s2 ) is converted into an electric signal and transmitted to the
また、2つの計測部53nは計算部41を介して接続される。
計算部41は、バブラチューブ51の開口端27の配置形状に基づいた係数を用いて、測定水圧Ps(Ps1,Ps2)を線形結合して代表値Pを計算する。
第1実施形態においては、計算部41は、補助計器50nが測定した測定水圧Ps(Ps1,Ps2)の平均を代表値Pとする。
Further, the two measuring
The
In the first embodiment, the
前述したように、検出器24が液中で傾かずに鉛直に配置されている場合、第1計測部53nおよび第2計測部53nは、同一の水圧を計測する。
しかし、検出器24が水底に接触するなどして傾いて配置された場合、バブラチューブ51nの2つの開口端27の水深は一致しなくなる。
よって、第1計測部53nおよび第2計測部53nの計測する測定水圧Ps1,Ps2が一致しなくなる。
As described above, when the
However, when the
Therefore, the measured water pressures P s1 and P s2 measured by the
一致しない2つの測定水圧Ps1,Ps2のうち、いずれかのみを水圧側ダイヤフラム25aが受けた水圧Pwとみなして投込式水位計20の調節に用いると、調節の精度が低下する。
そこで、第1計測部53nおよび第2計測部53nがそれぞれ計測した測定水圧Psの値が異なるときは、検出器24が鉛直方向から傾いて配置されたものと推定して、2つの測定水圧Ps1,Ps2を平均する。
If only one of the two measured water pressures P s1 and P s2 that do not match is regarded as the water pressure P w received by the water
Therefore, when the measured water pressure P s measured by the
測定水圧Ps(Ps1,Ps2)の平均が代表値Pとして適切であることは、下記の理由による。
図4に示されるように、バブラチューブ51の開口端27および水圧側ダイヤフラム25aの中心点34の3点が一直線上になるように配置した場合、水圧側ダイヤフラム25aの中心点34は2つの測定点33の中点になる。
よって、座標Oの位置ベクトルは次式(1)で表され、座標Oのy成分から次式(2)が成り立つ。
The average of the measured water pressure P s (P s1 , P s2 ) is appropriate as the representative value P for the following reason.
As shown in FIG. 4, when the three points of the
Therefore, the position vector of the coordinate O is expressed by the following expression (1), and the following expression (2) is established from the y component of the coordinate O.
いま、貯留液体の未定の比例定数をm、測定点33の水深をyi、中心点34の水深をYとすると、測定点33の水深yiと測定水圧Psiの関係および中心点34の水深Yと水圧Psとの関係は、次式(3)で表すことができる。
よって、式(2)および式(3)から次式(4)の関係式が導かれる。
Therefore, the relational expression of the following expression (4) is derived from the expressions (2) and (3).
図1に戻って説明を続ける。
調節部42は、計算した測定水圧の代表値Pを用いて投込式水位計20を調節する。
投込式水位計20を測定水圧の代表値Pで調節する調節部42には種々のものがある。
例えば、調節部42は、測定水圧の代表値Pを用いて投込式水位計20のゼロ点校正をする。
ゼロ点校正とは、水圧側ダイヤフラム25aと基準圧側ダイヤフラム25bが受ける圧力が一致したときに、水位の指示値がゼロを示すように校正することである。
Returning to FIG. 1, the description will be continued.
The adjusting
There are various types of adjusting
For example, the
The zero point calibration is to calibrate so that the indicated value of the water level indicates zero when the pressures received by the water
ゼロ点校正をする場合、図1に示されるように、調節部42は、変換部32に接続された校正部43および大気開放された中空ケーブル23に接続された印加部44に接続される。
そして、調節部42は、印加部44に指令して印加部44に測定水圧Psの代表値Pに相当する圧力を中空ケーブル23に印加させる。
When performing zero point calibration, as shown in FIG. 1, the
Then, the
印加された圧力は、中空ケーブル23から検出器24の筐体21内部に印加されて、基準圧側ダイヤフラム25bにかかる。
代表値Pは水圧側ダイヤフラム25aにかかる水圧Pwに相当するので、水圧側ダイヤフラム25aが受ける水圧と、基準圧側ダイヤフラム25bが受ける圧力は一致するはずである。
The applied pressure is applied from the
Since the representative value P corresponds to the water pressure P w according to the water
よって、このとき差分部35が読み取る差圧ΔPはゼロとなるので、このときの表示部26に表示された水位がゼロとなるように校正部43で校正すれば、検出器24を引き上げることなく、水位の指示値のゼロ点校正をすることができる。
前述したように、投込式水位計20の水位の指示値は多数の要因で真の水位からずれてしまう。
よって、調節部42は補助計器50nの測定水圧の代表値Pを用いて投込式水位計20を調節するものであれば、上述の一例に限定されない。
Therefore, since the differential pressure ΔP read by the
As described above, the indicated value of the water level of the throw-in type
Therefore, the
また、計算部41は、測定水圧の代表値Pを用いて水位以外の貯留液体に関する物理量を導出する導出部49にも接続される。
例えば、2つのバブラチューブ51nを、水圧側ダイヤフラム25aとその開口端27との深度が異なるように固定することで、代表値Pは、水圧側ダイヤフラム25aとは異なる水深の水圧を表すことになる。
The calculating
For example, by fixing two
導出部49は、例えば、この代表値Pと検出器24が検出した水圧Pwとの差異から、貯留液体の密度を導出する。
さらに、導出部49は、この密度に基づいて貯留液体の成分を推定することもできる。
なお、上述の調節部42は、導出部49に接続されて、導出部49が導出した物理量を利用して投込式水位計20の調節をしてもよい。
For example, the deriving
Furthermore, the
The adjusting
なお、以上の計算方法は、プログラムに沿ってコンピュータで実行してもよい。
例えば、計算部41、導出部49、校正部43および調整部42は、CPU等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、或いはHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置、を具備するコンピュータとして構成することができる。
The above calculation method may be executed by a computer in accordance with a program.
For example, the
この場合、図1に示す各部のうち、計算部41、導出部49、校正部43および調整部42の機能は、記憶装置に記憶された所定のプログラムをプロセッサが実行することによって実現することができる。
また、このようなソフトウェア処理に換えて、ASIC(Application Specific Integration Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアで実現することもできる。
さらに、これらは、ソフトウェア処理とハードウェアによる処理を組み合わせて実現することもできる。
In this case, among the units shown in FIG. 1, the functions of the
Further, in place of such software processing, it can be realized by hardware such as an application specific integration circuit (ASIC) or a field-programmable gate array (FPGA).
Further, these can be realized by combining software processing and hardware processing.
以上のように、第1実施形態にかかる補助システム10によれば、補助計器50nが固定された検出器24が液中に傾いて配置された場合にも、適切な測定水圧Psの代表値Pを取得することができる。
また、この代表値Pを用いることで、精度の高い校正または貯留液体に関する精度の高い情報を取得することができる。
As described above, according to the
Further, by using this representative value P, it is possible to acquire highly accurate calibration or highly accurate information regarding the stored liquid.
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態にかかる補助システム10の測定点および中心点の座標上の配置形状を示す図である。
第2実施形態にかかる補助システム10は、3つのバブラチューブ51n(511,512,513)が同一の水深になるように、検出器24の外表面に固定されることで、図5に示されるように、測定点33が3つ配置される。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement shape on the coordinates of the measurement point and the center point of the
The
中心点34の座標をO、3つの測定点33の座標をそれぞれA、B、Cとすると、Oの位置ベクトルは、次式(5)で表わされる。
よって、中心点34の水深Yは、3つの測定点33の水深(y1、y2、y3)を用いて、次式(6)で表される。
なお、バブラチューブ51が異なる位置に4つ以上固定される場合にも、任意の3つのバブラチューブ51の開口端27の位置を測定点33として式(7)から中心点34の水圧Pwを表す代表値Pを求めることができる。
さらに、例えば固定されているバブラチューブ51が6つである場合、第1〜第3の測定点33を用いて計算した代表値、および第4〜第6の測定点33を用いて計算した代表値を平均して真の代表値Pとすることで、代表値の精度を高めることができる。
Even if the
Further, for example, when there are six fixed
このように第2実施形態によれば、測定点33で測定された測定水圧Psが3つ以上ある場合に、高い精度で中心点34の水圧Pwを表す代表値Pを計算することができる。
また、いずれの2点の測定点33も中心点34を通る一直線上にない場合も、適切な代表値Pを計算することができる。
According to the second embodiment, when the measured water pressure P s which is measured at the
Further, even when any two
なお、計算部41が式(7)に基づいて測定水圧Psの代表値Pを計算すること以外は、第2実施形態は第1実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
Since the second embodiment has the same structure and operation procedure as the first embodiment except that the
Also in the drawings, portions having a common configuration or function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
このように、第2実施形態にかかる補助システム10によれば、第1実施形態の効果に加え、任意の中心角を有して配置された補助計器50nを用いて、中心点34が受ける水圧Pwに相当する代表値Pを高い精度で計算することができる。
Thus, according to the
(第3実施形態)
図6は、第3実施形態にかかる補助機能付き投込式水位計100の概略構成図である。
また、図7は、第3実施形態における測定水圧の代表値の計算方法を示す図である。
第3実施形態にかかる補助システム10は、図6および図7に示されるように、既得の水圧Psどうしの差分ΔPs、およびこの差分ΔPsに対応する補正量Mを保持するデータ保持部48(図6,7では「シミュレーション結果保持部48」と表記)を備える。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an input-type
Moreover, FIG. 7 is a figure which shows the calculation method of the representative value of the measured water pressure in 3rd Embodiment.
As shown in FIGS. 6 and 7, the
例えば、考慮しなければならない誤差要因が多い場合、特定の計算式に当てはめて計算するよりも、予め計測された実計測値またはシミュレーション結果等を用いて代表値Pを取得する方が精度が高い場合もある。
そこで、第3実施形態では、実計測値等で得られた測定水圧Psの差分ΔPsと補正量Mとの関係を用いる。
For example, when there are many error factors that must be taken into account, it is more accurate to obtain the representative value P using an actual measurement value or a simulation result measured in advance than to calculate by applying a specific calculation formula. In some cases.
Therefore, in the third embodiment, the relationship between the difference ΔP s of the measured water pressure P s obtained from actual measurement values and the correction amount M is used.
データ保持部48において、測定水圧Psの差分ΔPsとこの差分ΔPsに対応する補正量Mとの関係は、予め実施されたCADを用いたシミュレーションまたは実計測などで関連付けられている。
計算部41は、データ保持部48を参照して、測定した測定水圧Psどうしの差分ΔPsに基づいて補正量Mを取得して代表値Pを導く。
In the
The
例えば、図7に示されるように、補助計器Aの2つの実計測値Ps1およびPs2の差分ΔPsが、13.16である場合を考える。
計算部41は、データ保持部48のデータを参照して差分ΔPsが13.16である場合の、補正量M3.42を取得する。
そして計算部41は、実計測値Ps1およびPs2のうち数値の大きいPs1(563.5)からM(3.42)を引いて代表値P=563.5を導く。
なお、データ保持部48に保持される測定水圧Ps、補正量Mおよびこれらのそれぞれの差分ΔPsは、補助計器50nの深度に換算されて保持されてもよい。
For example, as shown in FIG. 7, consider a case where the difference ΔP s between the two actual measurement values P s1 and P s2 of the auxiliary meter A is 13.16.
The
Then, the
Note that the measured water pressure P s , the correction amount M, and the difference ΔP s thereof held in the
なお、測定水圧Psの差分ΔPsと補正量Mとの既得の関係を用いて代表値Pを取得すること以外は、第3実施形態は第2実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
Incidentally, except that to obtain a representative value P with a vested relationship between the difference [Delta] P s of the measurement pressure P s and the correction amount M, since the third embodiment is the same structure and operation procedure of the second embodiment The duplicated explanation is omitted.
Also in the drawings, portions having a common configuration or function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
このように、第3実施形態にかかる補助システム10によれば、第1実施形態の効果に加え、現実に発生している誤差要因を含めた正確な代表値Pを取得することができる。
As described above, according to the
(第4実施形態)
図8は、第4実施形態にかかる補助機能付き投込式水位計100の概略構成図である。
図9は、第4実施形態にかかる補助機能付き投込式水位計100の検出器24および補助計器50nの配置形状を示す図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an insertion type
FIG. 9 is a diagram showing an arrangement shape of the
第4実施形態にかかる補助システム10は、図8およそ図9に示されるように、補助計器50nが2つの群47から構成される。
夫々の群47(47a,47b)に属する補助計器50nは検出器24の外表面で同一の水深となる位置に固定される。
そして、補助システム10は、一方の群47の測定点33e(以下、「第1群測定点33e」という)の水深に基づいて他群47の測定点33f(以下、「第2群測定点33f」という)の水深を算出する他群算出部46を備える。
In the
The
Then, the
検出器24が鉛直に配置されている場合、中心点34と第1群測定点33eとの水深差Fは、第1群測定点33eと第2群測定点33との水平距離dに関わらず、第1群測定点33eと第2群測定点33fとの検出器24に沿った鉛直距離Dとなる。
When the
また、図10は、検出器24が鉛直方向から既知の傾きθを有して配置された場合の測定点33(33e,33f)などの配置形状を示す図である。
検出器24が傾いている場合、図10に示されるように水深差Fは次式(8)で表わされる。
よって、他群算出部46は、第1実施形態などで計算される中心点34の水圧Pwに相当する代表値Pを用いて、第2群測定点33fが測定する測定水圧Psoまたはその代表値Pを推定する。
FIG. 10 is a diagram showing an arrangement shape of measurement points 33 (33e, 33f) and the like when the
When the
Therefore, the other
なお、測定水圧Psから、群の異なる他の補助計器50nの水深等を補正すること以外は、第4実施形態は第2実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
Since the fourth embodiment has the same structure and operation procedure as those of the second embodiment except that the water depth and the like of the other
Also in the drawings, portions having a common configuration or function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
このように、第4実施形態にかかる補助システム10によれば、第1実施形態の効果に加え、検出器24における固定位置の異なる一方の補助計器50nの測定点33eの測定水圧を用いて、他の補助計器50nの測定点33fの水深を推定することができる。
さらに、この水深から、他群の補助計器50nの測定する測定水圧Psoを推定することもできる。
As described above, according to the
Furthermore, from this water depth, the measured water pressure P so measured by the
以上述べた少なくとも一つの実施形態の補助システム10によれば、測定された複数の測定水圧Psから測定点33の配置形状に基づいて代表値Pを計算することにより、補助計器50nが固定された検出器24が液中に傾いて配置された場合にも、適切な測定水圧Psの代表値Pを取得することが可能となる。
According to the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention.
These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention.
These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…補助システム、18…強化線、19…治具、20…投込式水位計、21…筐体、22…圧力センサ、23…中空ケーブル、24…検出器、25…ダイヤフラム、25a…水圧側ダイヤフラム、25b…基準圧側ダイヤフラム、26…表示部、27…開口端、28…被覆材、29…伝線、32…変換部、33(33e,33f)…測定点(第1群測定点,第2群測定点)、34…中心点、35…差分部、37…V/I変換回路、38…信号線、41…計算部、42…調節部、43…校正部、44…印加部、46…他群算出部、47…群、48…データ保持部(シミュレーション結果保持部)、49…導出部、50n…補助計器、51n…バブラチューブ、51n…浸水部材、53n…計測部(第1計測部,第2計測部)100…補助機能付き投込式水位計、531…第1計測部、532…第2計測部、D…鉛直距離、F…水深差、M…補正量、P…代表値、Patm…大気圧、Ps(Ps1,Ps2)…測定水圧、Pso…他群の測定水圧、Pw…中心Oの水圧、d…水平距離、ΔPs…測定水圧の差分、θ…検出器の傾き。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記検出器の外表面であって前記検出器を鉛直に配置した場合に同一の水深となる位置に固定される2以上の補助計器と、
前記補助計器がそれぞれ測定した測定水圧を前記補助計器の前記外表面における配置形状に基づく係数を用いて線形結合した代表値を計算する計算部と、を備えることを特徴とする投込式水位計の補助システム。 In the auxiliary system of the throwing water level meter equipped with a detector that detects the water pressure by being thrown into the stored liquid,
Two or more auxiliary instruments that are fixed at the same water depth when the detector is arranged vertically on the outer surface of the detector;
A calculation unit that calculates a representative value obtained by linearly combining the measured water pressures measured by the auxiliary meters using a coefficient based on the arrangement shape on the outer surface of the auxiliary meter. Auxiliary system.
前記計算部は、前記測定水圧どうしの差分に基づいて前記補正量を取得して前記代表値を導く請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の投込式水位計の補助システム。 A data holding unit that holds a difference between two or more water pressures and an acquired correction amount corresponding to the difference in association with each other;
The auxiliary system of the throwing water level meter according to any one of claims 1 to 6, wherein the calculation unit obtains the correction amount based on a difference between the measured water pressures and derives the representative value.
前記検出器の外表面であって前記検出器を鉛直に配置した場合に同一の水深となる位置に固定される2以上の補助計器でそれぞれ水圧を測定するステップと、
前記補助計器がそれぞれ測定した測定水圧を前記補助計器の前記外表面における配置形状に基づく係数を用いて線形結合した代表値を計算するステップと、を含むことを特徴とする投込式水位計の補助方法。 In the auxiliary method of the throwing water level meter equipped with a detector that detects the water pressure by being thrown into the stored liquid,
Measuring the water pressure with two or more auxiliary instruments that are fixed at the same depth when the detector is arranged vertically on the outer surface of the detector;
Calculating a representative value obtained by linearly combining the measured water pressures measured by the auxiliary meters using a coefficient based on the arrangement shape on the outer surface of the auxiliary meter. Auxiliary method.
コンピュータに、
前記検出器の外表面であって前記検出器を鉛直に配置した場合に同一の水深となる位置に固定される2以上の補助計器でそれぞれ水圧を測定するステップ、前記補助計器がそれぞれ測定した測定水圧を前記補助計器の前記外表面における配置形状に基づく係数を用いて線形結合した代表値を計算するステップ、を実行させることを特徴とする投込式水位計の補助プログラム。 In the auxiliary program of the throwing water level meter equipped with a detector that detects the water pressure by being thrown into the stored liquid,
On the computer,
A step of measuring the water pressure with two or more auxiliary instruments fixed at the same depth when the detector is arranged vertically on the outer surface of the detector, and the measurement measured by the auxiliary instrument And a step of calculating a representative value obtained by linearly combining water pressure using a coefficient based on an arrangement shape of the auxiliary meter on the outer surface of the auxiliary meter.
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