JP7228909B2 - Bubble type liquid level gauge and immersion detection device - Google Patents

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Description

本発明は、圧縮空気の無駄な排出をなくすことができる気泡式液面計および浸水検出装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bubble level gauge and a water immersion detection device capable of eliminating wasteful discharge of compressed air.

主としてタンカーなどの船舶においては、積み荷の原油やLNG、あるいはバラストの液面レベルを検出するために、それぞれの収容室ごとに液面計が設置されている。液面計の液面レベル検出方式の一つに気泡式あるいはエアパージ式液面計がある。以下、本出願においてはエアパージ式液面計を含めて「気泡式液面計」という。 2. Description of the Related Art Mainly in ships such as tankers, a liquid level gauge is installed in each storage chamber in order to detect the liquid level of crude oil, LNG, or ballast. One of the liquid level detection methods of the liquid level gauge is the bubble type or air purge type liquid level gauge. Hereinafter, in the present application, the term "bubble type level gauge" including the air purge type level gauge will be used.

気泡式液面計は、収容室内に収容される液体中に少なくとも下端部が没入する給気管と、前記給気管内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、前記給気管内の気圧を計測する圧力センサと、を有する。前記給気管の下端部から圧縮空気が漏れるときの前記圧力センサの検出信号に基づいて前記収容室内の液体レベルを計測することができる。 The bubble-type liquid level gauge measures an air supply pipe whose lower end is submerged in a liquid contained in a storage chamber, a compressed air supply source that supplies compressed air into the air supply pipe, and the air pressure in the air supply pipe. and a pressure sensor. The liquid level in the storage chamber can be measured based on the detection signal of the pressure sensor when compressed air leaks from the lower end of the air supply pipe.

気泡式液面計に関して記載した先行技術文献として、特許文献1および特許文献2記載の発明がある。 Inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are prior art documents describing the bubble type liquid level gauge.

気泡式液面計は、これを設置する空間の底部に向かって給気管が垂下し、給気管の下端部は上記空間の底面から例えば20cm程度上方に位置している。したがって、液面が底面から20cmまでの間にあるときは、給気管の下端部から圧縮空気が漏れ続けて放出音が発生する。また、圧縮空気が漏れ続けると、コンプレッサのタンクに蓄えられている圧縮空気が無駄に放出されて圧縮空気の消費量が増大し、コンプレッサの消費電力量の増大、コンプレッサの寿命の短縮などの不具合が生じる。 The air supply pipe hangs down toward the bottom of the space in which the bubble type liquid level gauge is installed, and the lower end of the air supply pipe is positioned, for example, about 20 cm above the bottom of the space. Therefore, when the liquid level is within 20 cm from the bottom surface, the compressed air continues to leak from the lower end of the air supply pipe and emits noise. In addition, if the compressed air continues to leak, the compressed air stored in the compressor tank will be wasted and the compressed air consumption will increase, causing problems such as an increase in the power consumption of the compressor and a shortened compressor life. occurs.

特許第3983240号公報Japanese Patent No. 3983240 特許第3992153号公報Japanese Patent No. 3992153

本発明は、給気管の下端部が液面下に没するまでは圧縮空気が供給されず、圧縮空気の無駄な放出およびコンプレッサの無駄な動作による不具合を解消することができる気泡式液面計および浸水検出装置を提供することを目的とする。 The present invention prevents the supply of compressed air until the lower end of the air supply pipe is submerged under the liquid level, thereby eliminating problems caused by wasteful discharge of compressed air and wasteful operation of the compressor. and to provide a water immersion detection device.

本発明に係る気泡式液面計は、
収容室内に収容される液体中に少なくとも下端部が没入する給気管と、前記給気管内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、前記給気管内の気圧を計測する圧力センサと、を有し、前記給気管の下端部から圧縮空気が漏れるときの前記圧力センサの検出信号に基づいて前記収容室内の液体レベルを計測する気泡式液面計であって、
前記給気管の下端部を開閉する開閉ユニットを有し、
前記開閉ユニットは、枠体と、前記枠体内に装着されているフロートと、前記フロートの上下動により前記給気管の下端部を開閉する開閉弁を有し、
前記枠体は、内部に液体は流入することができ、液体以外の鉱石類、粉体、食物類などの物体は侵入できない構造であり、
前記開閉弁は、前記給気管の下端部が液体に没するまでは前記給気管の下端部を閉鎖し、前記収容空間に液体が進入して前記フロートが浮き上がることにより前記給気管の下端部を開放して気泡式液面計としての動作を開始することを最も主要な特徴とする。
The bubble type liquid level gauge according to the present invention is
An air supply pipe having at least a lower end immersed in a liquid contained in a storage chamber, a compressed air supply source for supplying compressed air to the air supply pipe, and a pressure sensor for measuring the air pressure in the air supply pipe. and a bubble type liquid level gauge that measures the liquid level in the storage chamber based on the detection signal of the pressure sensor when compressed air leaks from the lower end of the air supply pipe,
Having an opening and closing unit that opens and closes the lower end of the air supply pipe,
The opening/closing unit has a frame, a float mounted in the frame, and an opening/closing valve that opens and closes the lower end of the air supply pipe by vertical movement of the float,
The frame body has a structure in which liquid can flow into the interior and objects other than liquid such as ores, powders, and foods cannot enter,
The on-off valve closes the lower end of the air supply pipe until the lower end of the air supply pipe is submerged in liquid, and when the liquid enters the accommodation space and the float floats, the lower end of the air supply pipe is closed. The most important feature is that it opens and starts to operate as a bubble level gauge.

本発明に係る浸水検出装置は、
枠体と、前記枠体内に装着されているフロートと、前記フロートの上下動により給気管の下端部を開閉する開閉弁を有し、
前記枠体は、金属で制作され、一部に窓孔があり、前記窓孔は金属製のメッシュで覆われて、内部に液体は流入することができ、液体以外の鉱石類、粉体、食物類などの物体は侵入できない構造であり、
前記開閉弁は、自然状態では前記フロートの重力で前記空気出入口を閉鎖し、前記枠体内に液体が流入して前記フロートが浮き上がることにより前記給気管の下端部を開放し、このときの前記給気管の気圧変動によって浸水を検出することを特徴とする。
The inundation detection device according to the present invention includes:
a frame, a float mounted in the frame, and an on-off valve that opens and closes a lower end of an air supply pipe by vertical movement of the float,
The frame body is made of metal and partially has window holes, and the window holes are covered with a metal mesh so that liquid can flow into the inside, and ores other than liquid, powder, Objects such as food are structures that cannot enter,
In a natural state, the on-off valve closes the air inlet/outlet by the gravity of the float, and when liquid flows into the frame and the float rises, the lower end of the air supply pipe is opened. It is characterized by detecting inundation based on air pressure fluctuations in the trachea.

本発明に係る気泡式液面計によれば、開閉ユニットが液体を検出するまでは給気管の下端部を閉鎖するため、気泡式液面計として作動するまでは、圧縮空気の無駄な放出およびコンプレッサの無駄な動作を解消することができる。 According to the bubble level gauge of the present invention, the lower end of the air supply pipe is closed until the opening/closing unit detects the liquid. Wasteful operation of the compressor can be eliminated.

本発明に係る浸水検出装置によれば、フロートの上昇によって空気出入口が解放されると、空気出入口の開閉弁につながる圧縮空気供給経路の気圧が変動し、この気圧の変動によって浸水を検出することができる。浸水を検出するまでは、圧縮空気が無駄に放出されることはないし、コンプレッサが無駄に動作することもない。 According to the water ingress detection device of the present invention, when the air inlet/outlet is opened due to the rise of the float, the air pressure in the compressed air supply path leading to the open/close valve of the air inlet/outlet fluctuates, and water ingress is detected from this air pressure fluctuation. can be done. Compressed air will not be wasted and the compressor will not operate until water immersion is detected.

本発明に係る気泡式液面計および浸水検出装置に用いる開閉ユニットの例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of an opening/closing unit used in the bubble type liquid level gauge and the water intrusion detection device according to the present invention; 図1中のA-A線に沿う上記開閉ユニットの断面図である。2 is a cross-sectional view of the opening/closing unit taken along line AA in FIG. 1; FIG. 上記開閉ユニットの正面図である。It is a front view of the said opening-and-closing unit. 上記開閉ユニットの主要構成部分を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing main components of the opening/closing unit; 上記主要構成部分の平面図である。It is a top view of the said main components. 本発明に係る気泡式液面計の実施例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a bubble type liquid level gauge according to the present invention; FIG.

以下、本発明に係る気泡式液面計および浸水検出装置の実施例を、図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a bubble type liquid level gauge and a water intrusion detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[気泡式液面計の概要]
図6において、符号150は船体を示しており、船体150には貨物の収容室160が設けられている。図示の例では、船体150はタンカーであって、収容室160は液体、例えば原油などを収容する空間になっている。収容室160の天井部分には気泡式液面計を設置するためのスタンドピース115が固定されており、スタンドピース115から給気管110が収容室160の底面に向かって垂下している。給気管110の下端部は収容室160の底面近くまで延びていて、給気管110の下端部には開閉ユニット1が取り付けられている。
[Outline of bubble level gauge]
In FIG. 6 , reference numeral 150 indicates a hull, and the hull 150 is provided with a cargo storage chamber 160 . In the illustrated example, the hull 150 is a tanker, and the storage chamber 160 is a space for storing liquid such as crude oil. A stand piece 115 for installing a bubble type liquid level gauge is fixed to the ceiling of the storage chamber 160 , and the air supply pipe 110 hangs down from the stand piece 115 toward the bottom of the storage chamber 160 . The lower end of the air supply pipe 110 extends to near the bottom surface of the storage chamber 160, and the opening/closing unit 1 is attached to the lower end of the air supply pipe 110. As shown in FIG.

開閉ユニット1は、給気管110の下端部を開閉するもので、液体を検出するまでは給気管110の下端部を閉鎖し、液体を検出すると給気管110の下端部を開放する。すなわち、給気管110の下端部が液体に没するまでは開閉ユニット1によって給気管110の下端部が閉鎖される。液面が給気管110の下端部より上がって給気管110の下端部が液体に没すると、開閉ユニット1が給気管110の下端部を開放し、気泡式液面計としての動作を開始させる。 The opening/closing unit 1 opens and closes the lower end of the air supply pipe 110, closes the lower end of the air supply pipe 110 until liquid is detected, and opens the lower end of the air supply pipe 110 when liquid is detected. That is, the opening/closing unit 1 closes the lower end of the air supply pipe 110 until the lower end of the air supply pipe 110 is submerged in the liquid. When the liquid level rises above the lower end of the air supply pipe 110 and the lower end of the air supply pipe 110 is submerged in the liquid, the opening/closing unit 1 opens the lower end of the air supply pipe 110 to start operation as a bubble type liquid level gauge.

[開閉ユニットの具体的な構成]
図1乃至図3に示すように、開閉ユニット1は、その基体としての役割を持つ直方体状の枠体10を有している。枠体10は、前板11、底板12、天板13、背板14、両側板15で構成されている。枠体10には、図4、図5に示す開閉機構100が組み付けられて開閉ユニット1を構成している。開閉ユニット1は、枠体10を前記収容室160の底面近くに固定することによって設置される。枠体10を構成する上記各板の少なくとも一つには孔あるいは隙間が形成されて、内部に前記原油などの液体が流入することができる構造になっている。
[Specific Configuration of Opening/Closing Unit]
As shown in FIGS. 1 to 3, the opening/closing unit 1 has a rectangular parallelepiped frame 10 serving as its base. The frame 10 is composed of a front plate 11 , a bottom plate 12 , a top plate 13 , a back plate 14 and side plates 15 . An opening/closing mechanism 100 shown in FIGS. 4 and 5 is assembled to the frame 10 to constitute the opening/closing unit 1 . The opening/closing unit 1 is installed by fixing the frame 10 near the bottom surface of the storage chamber 160 . A hole or gap is formed in at least one of the plates constituting the frame 10 so that the liquid such as crude oil can flow into the inside.

上記開閉機構100は枠体10の前板11の内面側に取り付けられている。図2、図4、図5において、開閉機構100は、枠体10の前板11の内面側に密着して固定される支持部材70を中心に、台座31、開閉弁45、ジョイント50、L字形レバー60などを有してなる。 The opening/closing mechanism 100 is attached to the inner surface of the front plate 11 of the frame 10 . 2, 4, and 5, the opening/closing mechanism 100 includes a base 31, an opening/closing valve 45, a joint 50, an L arm around a supporting member 70 fixed in close contact with the inner surface of the front plate 11 of the frame 10. It has a glyph lever 60 and the like.

図2に示すように、台座31は支持部材70に形成されている孔を支持部材70の内面(図2において左側の面)側から外側に向かって貫通している。台座31に形成されている雄ねじにナット35が締結されている。台座31の鍔部とナット35で支持部材70と枠体10の前板11を挟持することにより、台座31が支持部材70とともに枠体10の前板11に固定されている。 As shown in FIG. 2, the pedestal 31 extends through a hole formed in the support member 70 from the inner surface (the left surface in FIG. 2) of the support member 70 toward the outside. A nut 35 is fastened to a male screw formed on the base 31 . By sandwiching the support member 70 and the front plate 11 of the frame 10 between the flange portion of the base 31 and the nut 35 , the base 31 is fixed to the front plate 11 of the frame 10 together with the support member 70 .

図2に示すように、台座31にはその中心軸線に沿って空気出入口30が形成されている。台座31の図2における左側の面は、後で説明する開閉弁45との接触面となっていて、この台座31の接触面に開閉弁45が面接触することにより、台座31の空気出入口30を閉鎖する。 As shown in FIG. 2, the base 31 is formed with an air inlet/outlet 30 along its central axis. The left side surface of the base 31 in FIG. 2 is a contact surface with an on-off valve 45 which will be described later. to close.

台座31の外端部(図2において右端部)の内周には雌ねじ32が形成され、この雌ねじ32にはジョイント50の一端部の雄ネジがねじ込まれて、台座31にジョイント50が結合されている。ジョイント50はL字形に曲がっていて、一端部は台座31から水平方向に突出し、他端部は垂直に立ち上がって、図6で説明した前記給気管110との接続部52となっている。ジョイント50の内部には中心軸線に沿って空気流路51が形成され、空気流路51は上記空気出入口30に連通している。 A female thread 32 is formed on the inner periphery of the outer end (the right end in FIG. 2) of the base 31 , and the male thread of one end of the joint 50 is screwed into the female thread 32 to connect the joint 50 to the base 31 . ing. The joint 50 is bent in an L shape, one end projecting horizontally from the pedestal 31 and the other end rising vertically to form a connecting portion 52 with the air supply pipe 110 described in FIG. An air flow path 51 is formed inside the joint 50 along the central axis, and the air flow path 51 communicates with the air inlet/outlet 30 .

図4、図5に示すように、支持部材70の内面側にはフロート支持板75が固着されている。フロート支持板75の両側部はそれぞれ直角状に折り曲げられ、フロート支持板75は平面形状が「コ」の字状になっている。フロート支持板75の両側部の折り曲げ部は互いに平行になっていて、一対の軸受部76となっている。 As shown in FIGS. 4 and 5, a float support plate 75 is fixed to the inner surface of the support member 70 . Both sides of the float support plate 75 are bent at right angles, and the float support plate 75 has a U-shaped planar shape. The bent portions on both sides of the float support plate 75 are parallel to each other and form a pair of bearing portions 76 .

上記一対の軸受部76によって軸65が水平方向に支持されている。軸65の外周には管軸66が軸65の周りに回転可能に挿入されている。管軸66にはその長さ方向の中心部でL字形レバー60が固着されている。L字形レバー60の一方の腕部61は長く、他方の腕部62は短くなっていて、これらの腕部61,62の境界部分が管軸66に固着されている。 The shaft 65 is horizontally supported by the pair of bearings 76 . A pipe shaft 66 is inserted on the outer periphery of the shaft 65 so as to be rotatable around the shaft 65 . An L-shaped lever 60 is secured to the tube shaft 66 at its longitudinal center. One arm 61 of the L-shaped lever 60 is long and the other arm 62 is short.

L字形レバー60の一方の腕部61にフロート20が取り付けられている。フロート20の外周は、上記腕部61の先端に向かって径が小さくなる緩やかな円錐面になっている。フロート20は、その中心軸線に沿ってL字形レバー60の一方の腕部61によって貫通され、かつ、内部空間が密閉されて上記腕部61に結合されている。 A float 20 is attached to one arm 61 of an L-shaped lever 60 . The outer circumference of the float 20 is a gently conical surface whose diameter decreases toward the tip of the arm portion 61 . The float 20 is penetrated by one arm 61 of an L-shaped lever 60 along its central axis, and is connected to the arm 61 with its internal space sealed.

L字形レバー60の他方の腕部62は、管軸66から前記台座31の側方まで下方に伸びていて、上記腕部62の台座31との対向面に開閉弁45が固着されている。開閉弁45は、L字形レバー60の回転位置によって、前述のように台座31の接触面に面接触する態様と、台座31の接触面から離間した態様をとる。 The other arm portion 62 of the L-shaped lever 60 extends downward from the tube shaft 66 to the side of the base 31 , and the on-off valve 45 is fixed to the surface of the arm portion 62 facing the base 31 . Depending on the rotational position of the L-shaped lever 60, the on-off valve 45 is in surface contact with the contact surface of the pedestal 31 as described above, or separated from the contact surface of the pedestal 31 as described above.

L字形レバー60の回転位置はフロート20の位置によって決まり、フロート20の位置は枠体10内に液体が流入している場合と流入していない場合とで異なる。図2に示す態様は枠体10内に液体が流入していない場合で、フロート20は自然状態にあってその重力で下降し、L字形レバー60は軸65を中心に図2において反時計方向に回転して開閉弁45が台座31の当接面に面接触している。この態様では空気出入口30が開閉弁45で閉鎖されている。 The rotational position of the L-shaped lever 60 is determined by the position of the float 20, and the position of the float 20 differs depending on whether the liquid is flowing into the frame 10 or not. The mode shown in FIG. 2 is the case where no liquid has flowed into the frame 10, the float 20 is in a natural state and is lowered by its gravity, and the L-shaped lever 60 is rotated counterclockwise in FIG. , and the on-off valve 45 is in surface contact with the contact surface of the base 31 . In this embodiment, the air inlet/outlet 30 is closed by the open/close valve 45 .

枠体10内に液体が流入すると、フロート20がその浮力で上昇し、L字形レバー60は軸65を中心に図2において時計方向に回転して開閉弁4が台座31の当接面から離間し、空気出入口30を開放する。 When the liquid flows into the frame 10, the float 20 rises due to its buoyancy, and the L-shaped lever 60 rotates clockwise in FIG. and the air inlet/outlet 30 is opened.

図4、図5に示す開閉機構100は、図2に示すように支持部材70が枠体10の前板11の内面側に固着され、ジョイント50、台座31などが上記前板11から外側に突出した態様で取り付けられている。 The opening/closing mechanism 100 shown in FIGS. 4 and 5 has a support member 70 fixed to the inner surface of the front plate 11 of the frame 10 as shown in FIG. Mounted in a protruding manner.

図6において、前記スタンドピース115からは、前記給気管110に連通するパイプ117が引き出され、パイプ117は室170に引き込まれて制御部120につながっている。制御部120は、圧縮空気を生成するコンプレッサの空気タンクとつながっている。 6, a pipe 117 communicating with the air supply pipe 110 is pulled out from the stand piece 115, and the pipe 117 is pulled into the chamber 170 and connected to the control section 120. As shown in FIG. The controller 120 is in communication with the air tank of the compressor that produces compressed air.

コンプレッサは、加圧ポンプと、この加圧ポンプで生成された圧縮空気を貯える上記空気タンクを有する。制御部120は空気タンクに蓄えられている圧縮空気の給気管110への供給、停止を制御する。コンプレッサの制御は、上記空気タンクの圧縮空気が所定の空気圧に保たれるように自律的に行われる。 The compressor has a pressurizing pump and the air tank for storing compressed air generated by the pressurizing pump. The control unit 120 controls supply and stop of the compressed air stored in the air tank to the air supply pipe 110 . The compressor is controlled autonomously so that the compressed air in the air tank is maintained at a predetermined air pressure.

制御部120は給気管110内の空気圧を検出する圧力センサを有し、圧力センサの出力信号から、収容室160に収容されている液面のレベルを算出する。また、制御部120からは、上記圧力センサの出力信号が出力され、出力信号は指示計125に入力されてこの出力信号に対応した液面レベルが表示される。上記出力信号はまた、二つのコンパレータ130,140に入力されるようになっている。 The control unit 120 has a pressure sensor that detects the air pressure in the air supply pipe 110, and calculates the level of the liquid contained in the housing chamber 160 from the output signal of the pressure sensor. Further, the control unit 120 outputs the output signal of the pressure sensor, the output signal is input to the indicator 125, and the liquid level corresponding to this output signal is displayed. The output signal is also input to two comparators 130,140.

図6に示す例では、液面が収容室160の底面から20cmに達するまでは給気管110の下端部は開閉ユニット1の前記開閉弁45で閉鎖されている。液面が収容室160の底面から20cmに達したときに開閉ユニット1が作動し、前記給気管110の下端部を開放する。給気管110の下端部が開放されると、給気管110内の気圧が急激に低下し、この気圧の低下を制御部120内のセンサで検出し、この検出信号によって、給気管110の下端部が液面下に没したことを表示乃至は警報する。また、上記検出信号が出力された時点から、以下に説明するように気泡式液面計として動作する。 In the example shown in FIG. 6 , the lower end of the air supply pipe 110 is closed by the opening/closing valve 45 of the opening/closing unit 1 until the liquid level reaches 20 cm from the bottom surface of the storage chamber 160 . When the liquid level reaches 20 cm from the bottom surface of the storage chamber 160, the opening/closing unit 1 operates to open the lower end of the air supply pipe 110. As shown in FIG. When the lower end of the air supply pipe 110 is opened, the air pressure inside the air supply pipe 110 drops rapidly. is submerged below the surface of the liquid. Further, from the time when the detection signal is output, it operates as a bubble-type liquid level gauge as described below.

[気泡式液面計としての動作]
給気管110の下端部が液面下に没した後は、一般の気泡式液面計と同様に、給気管110内の気圧を圧力センサで検出することによって測定することができる。給気管110内の気圧は、給気管110の下端部が液面から没した深さに応じて高くなり、この圧力の変化に対応して圧力センサの検出出力が変化する。この圧力センサの検出出力を制御部120において給気管110の下端部が液面から没した深さに対応した電気信号に変換し、この電気信号に対応した値を指示部125で表示することにより、液面のレベルを表示することができる。
[Operation as a bubble level gauge]
After the lower end of the air supply pipe 110 is submerged under the liquid level, the air pressure in the air supply pipe 110 can be measured by detecting it with a pressure sensor in the same manner as a general bubble level gauge. The air pressure in the air supply pipe 110 increases according to the depth to which the lower end of the air supply pipe 110 is submerged from the liquid surface, and the detection output of the pressure sensor changes in accordance with this pressure change. The control unit 120 converts the detection output of the pressure sensor into an electric signal corresponding to the depth at which the lower end of the air supply pipe 110 is submerged from the liquid surface, and the indicator unit 125 displays the value corresponding to this electric signal. , can display the liquid level.

ただし、図6で説明したように、給気管110の下端部は貨物の収容室160の底面より上に設置される。図6に示す例では収容室160の底面より20cm上に設置されている。そこで、制御部120は圧力センサの出力信号に基づいた液面からの深さ信号に20cmを加算し、これを収容室160の底面からの液面レベルとして指示部125で表示する。時々刻々と変化する液面レベルに応じて給気管110の気圧が変化するので、この気圧の変化に応じた液面レベルを表示することができる。 However, as explained in FIG. 6, the lower end of the air supply pipe 110 is installed above the bottom of the cargo storage chamber 160 . In the example shown in FIG. 6, it is installed 20 cm above the bottom surface of the storage chamber 160 . Therefore, the controller 120 adds 20 cm to the depth signal from the liquid surface based on the output signal of the pressure sensor, and displays this on the indicator 125 as the liquid level from the bottom surface of the storage chamber 160 . Since the air pressure in the air supply pipe 110 changes according to the liquid level that changes from moment to moment, the liquid level can be displayed according to the change in the air pressure.

[浸水検出装置としての動作]
前記開閉ユニット1を用いて、これを浸水検出装置として機能させることができる。図6に示す貨物の収容室160が、液体が収容されていない室、あるいは液体以外の例えば石炭や粉体など収容室である場合を想定する。図1乃至図5に示すジョイント50を介して外部の圧縮空気供給経路を開閉ユニット1に接続する。そして、圧縮空気供給経路には圧力センサを配置し、圧力センサは検出回路に接続する。圧力センサは、半導体素子からなるものであってもよいし、いわゆる気圧計といわれる伝統的な計器、その他であってもよい。
[Operation as a water ingress detection device]
The opening/closing unit 1 can be used to function as a water intrusion detection device. It is assumed that the cargo storage chamber 160 shown in FIG. 6 is a chamber that does not contain liquid or a chamber that contains other than liquid, such as coal or powder. An external compressed air supply path is connected to the opening/closing unit 1 via a joint 50 shown in FIGS. A pressure sensor is arranged in the compressed air supply path, and the pressure sensor is connected to the detection circuit. The pressure sensor may consist of a semiconductor device, a traditional instrument called a barometer, or the like.

石炭などの鉱石類や粉体、食物類などを収容する収容室における浸水を検出する場合、開閉ユニット1を構成する枠体10内に水が進入することができる構造である必要がある。その一方、枠体10内に石炭や粉体などの積み荷は進入できないような構造にする必要がある。また、石炭や粉体などの積み荷の重圧によって枠体10が変形しないように頑丈な構造にする必要がある。そこで、例えば枠体10の大半を頑丈な金属で制作して一部に窓孔を形成し、窓孔を目の細かい金属製のメッシュで覆うなどの工夫を施す。 When detecting water immersion in a storage chamber that stores ores such as coal, powder, food, etc., it is necessary to have a structure that allows water to enter the frame 10 constituting the opening/closing unit 1 . On the other hand, it is necessary to have a structure in which loads such as coal and powder cannot enter the frame 10 . In addition, it is necessary to have a sturdy structure so that the frame 10 is not deformed by the heavy pressure of loads such as coal and powder. Therefore, for example, most of the frame body 10 is made of a sturdy metal, a window is formed in a part of the frame, and the window is covered with a fine metal mesh.

浸水検出装置の基本構成および動作は図6に示す液面計と大差がない。前記圧縮空気供給経路は給気管110に相当し、前記検出回路は制御部120内に配置することができる。枠体10内に水が流入していないときは、前述のように開閉弁45が空気出入口30を閉鎖し、空気出入口30に連通する圧縮空気供給経路は高い空気圧に維持される。上記圧力センサは高い空気圧に対応した検出信号を出力し、この出力信号を処理する検出回路からは、浸水していることを表す信号は出力されない。 The basic configuration and operation of the water intrusion detection device are not much different from those of the liquid level gauge shown in FIG. The compressed air supply path corresponds to the air supply pipe 110 and the detection circuit can be arranged in the control section 120 . When water does not flow into the frame 10, the on-off valve 45 closes the air inlet/outlet 30 as described above, and the compressed air supply path communicating with the air inlet/outlet 30 is maintained at high air pressure. The pressure sensor outputs a detection signal corresponding to high air pressure, and the detection circuit that processes this output signal does not output a signal indicating that the vehicle is flooded.

枠体10内に水が流入すると、前述のようにフロートが水に浮いて上昇し、L字形レバー60が図2において時計方向に回転することにより、開閉弁45が空気出入口30を開放する。空気出入口30の開放により、空気出入口30に連通する圧縮空気供給経路の圧縮空気が空気出入口30から漏れ、圧縮空気供給経路の空気圧が低下する。この空気圧の低下を上記圧力センサが検出してそれに対応した検出信号を出力し、この出力信号を処理する検出回路から浸水警報を発する。 When water flows into the frame 10, the float rises on the water as described above, and the L-shaped lever 60 rotates clockwise in FIG. By opening the air inlet/outlet 30, the compressed air in the compressed air supply path communicating with the air inlet/outlet 30 leaks from the air inlet/outlet 30, and the air pressure in the compressed air supply path decreases. The pressure sensor detects this decrease in air pressure and outputs a corresponding detection signal, and a detection circuit that processes this output signal issues a water ingress alarm.

[レベル検知器としての動作]
前記開閉ユニット1を用いて、これをレベル検知器として機能させることができる。レベル検知器は、液面が一定のレベルに達するとこれを検出して信号あるいは警報を発するものである。図6は、前述のように液面計として動作するとともにレベル検知器としても動作する実施例を示している。図6に示す例では、レベル検知器として動作する場合は、液面が50cmに達したときおよび2.0mに達したときに信号乃至は警報を発するようになっている。
[Operation as a level detector]
The opening/closing unit 1 can be used to function as a level detector. A level detector detects when the liquid level reaches a certain level and issues a signal or alarm. FIG. 6 shows an embodiment that operates both as a liquid level gauge and as a level detector as described above. In the example shown in FIG. 6, when operating as a level detector, a signal or alarm is issued when the liquid level reaches 50 cm and 2.0 m.

図6において、開閉ユニット1は、前述の通り、液面が収容室160の底面から20cmに達したときに開閉ユニット1が作動し、前記給気管110の下端部を開放するように構成されている。前記コンパレータ130,140のうち一方のコンパレータ130のリファレンス入力端子は、30cmの液面レベルであるときに制御部120から出力される検出信号レベルに設定されている。他方のコンパレータ140のリファレンス入力端子は、1.8mの液面レベルであるときに制御部120から出力される検出信号レベルに設定されている。 In FIG. 6, the opening/closing unit 1 is configured to operate when the liquid level reaches 20 cm from the bottom surface of the storage chamber 160 to open the lower end of the air supply pipe 110, as described above. there is The reference input terminal of one comparator 130 out of the comparators 130 and 140 is set to the detection signal level output from the control section 120 when the liquid surface level is 30 cm. The reference input terminal of the other comparator 140 is set to the detection signal level output from the control section 120 when the liquid level is 1.8 m.

前述のように、給気管110内の気圧は、給気管110の下端部が液面から没した深さに応じて高くなる。液面が収容室160の底面から50cm、従って給気管110の下端部から30cmに達したとき、制御部120からコンパレータ130に入力される信号レベルがリファレンス入力端子の信号レベルに達する。これによりコンパレータ130の出力信号が反転し、液面が50cmに達した旨の信号乃至は警報を発する。 As described above, the air pressure in the air supply pipe 110 increases according to the depth at which the lower end of the air supply pipe 110 is submerged below the liquid surface. When the liquid level reaches 50 cm from the bottom surface of the storage chamber 160, ie, 30 cm from the lower end of the air supply pipe 110, the signal level input from the controller 120 to the comparator 130 reaches the signal level of the reference input terminal. As a result, the output signal of the comparator 130 is inverted, and a signal or alarm indicating that the liquid level has reached 50 cm is issued.

液面が収容室160の底面から2.0m、従って給気管110の下端部から1.8mに達したとき、制御部120からコンパレータ140に入力される信号レベルがリファレンス入力端子の信号レベルに達する。これによりコンパレータ140の出力信号が反転し、液面が2.0mに達した旨の信号乃至は警報を発する。 When the liquid level reaches 2.0 m from the bottom of the storage chamber 160, and therefore reaches 1.8 m from the lower end of the air supply pipe 110, the signal level input from the control section 120 to the comparator 140 reaches the signal level of the reference input terminal. . As a result, the output signal of the comparator 140 is inverted, and a signal or alarm indicating that the liquid level has reached 2.0 m is issued.

[気泡式液面計および浸水検出装置の実施例の効果]
本発明に係る気泡式液面計の実施例によれば、給気管110の下端部が液面下に没するまでは給気管110の下端部が開閉ユニット1の開閉弁45によって閉鎖される。したがって、圧縮空気の消費量の増大、圧縮空気の放出音の発生、コンプレッサの無駄な動作による電力の浪費、コンプレッサの寿命の短縮といった、従来の気泡式液面計に見られる様々な不具合を解消することができる。
[Effects of Examples of Bubble Level Gauge and Water Ingress Detection Device]
According to the embodiment of the bubble type liquid level gauge of the present invention, the lower end of the air supply pipe 110 is closed by the open/close valve 45 of the opening/closing unit 1 until the lower end of the air supply pipe 110 is submerged under the liquid surface. Therefore, it eliminates various problems seen in conventional bubble level gauges, such as increased compressed air consumption, generation of compressed air discharge noise, waste of power due to unnecessary operation of the compressor, and shortened compressor life. can do.

本発明に係る気泡式液面計の実施例は、液体を検出するまでは給気管110の下端部を閉鎖する開閉ユニット1を有している。開閉ユニット1は、液体を検出すると給気管110の下端部を開放し、給気管110内の気圧を低下させるため、この気圧の低下を検出することによって浸水検出装置を構成することができる。 The embodiment of the bubble type liquid level gauge according to the present invention has an opening/closing unit 1 that closes the lower end of the air supply pipe 110 until liquid is detected. When the opening/closing unit 1 detects liquid, it opens the lower end of the air supply pipe 110 to reduce the air pressure in the air supply pipe 110. Therefore, a water intrusion detection device can be configured by detecting the pressure drop.

図1乃至図3からわかるように、開閉ユニット1は、フロート20と開閉弁45とジョイント50を主たる部品とした比較的簡単な構成であり、液面計や浸水検出装置の設置を必要とする空間に嵩張ることなく設置することができる。 As can be seen from FIGS. 1 to 3, the opening/closing unit 1 has a relatively simple structure with the float 20, the opening/closing valve 45, and the joint 50 as main parts, and requires installation of a liquid level gauge and a water intrusion detection device. It can be installed without taking up too much space.

開閉ユニット1の枠体10には、図2に示すように、フロート20などを含む開閉ユニット1の動作確認窓18を設けるとよい。開閉ユニット1が正常に動作して開閉弁45が空気出入口30を閉鎖しているとき、動作確認窓18を開き、指先でフロート20を持ち上げると、開閉弁45が空気出入口30を開き、空気出入口30から圧縮空気が漏れる。このときに生じる音によって開閉ユニット1が正常に動作していることを確認することができる。 As shown in FIG. 2, the frame 10 of the opening/closing unit 1 may be provided with an operation confirmation window 18 of the opening/closing unit 1 including a float 20 and the like. When the opening/closing unit 1 operates normally and the opening/closing valve 45 closes the air inlet/outlet 30, when the operation confirmation window 18 is opened and the float 20 is lifted with a fingertip, the opening/closing valve 45 opens the air inlet/outlet 30 and the air inlet/outlet is closed. Compressed air leaks from 30. By the sound generated at this time, it can be confirmed that the opening/closing unit 1 is operating normally.

液体がないにもかかわらずフロート20が浮き上がったままになっており、あるいは、フロート20が浮上しない位置にあるのに圧縮空気が漏れる音がしていると、開閉ユニット1の動作が異常であると判断することができる。 If the float 20 remains floating even though there is no liquid, or if there is a sound of compressed air leaking even though the float 20 is in a position where it does not float, the operation of the opening/closing unit 1 is abnormal. can be determined.

[変形例]
図示の実施例では、フロート20の構成を中空構造のものとして説明したが、水などの液体に対して浮力を有するものであれば中空構造のものに限らない。例えば、発泡スチロールでフロートを構成してもよい。また、フロートの形状も任意で、例えば球状のものであってもよい。
[Modification]
In the illustrated embodiment, the configuration of the float 20 has been described as having a hollow structure. For example, the float may be made of expanded polystyrene. Also, the shape of the float is arbitrary, and may be, for example, spherical.

図示の実施例では、フロート20をL字形レバー60の一方の腕に装着し、L字形レバー60の回転によって空気出入口30を開閉する構造になっていたが、このような構造に限られるものではない。例えば、フロートは直線的に上下動する構成にし、フロートの下降によって直接的に空気出入口を閉鎖し、フロートの浮力による上昇で空気出入口を開放するようにしてもよい。 In the illustrated embodiment, the float 20 is attached to one arm of the L-shaped lever 60, and the air inlet/outlet 30 is opened and closed by the rotation of the L-shaped lever 60, but the structure is not limited to this. do not have. For example, the float may move up and down linearly so that the float directly closes the air inlet/outlet when the float descends and the air inlet/outlet is opened when the float rises due to its buoyant force.

本発明に係る浸水検出ユニットおよび浸水検出装置は、船舶用に限られるものではなく、浸水の検出が求められる場所や施設などであれば、陸上において用いることもできる。 The inundation detection unit and the inundation detection device according to the present invention are not limited to use on ships, and can be used on land as long as they are places or facilities where detection of inundation is required.

1 開閉ユニット
10 枠体
20 フロート
30 空気出入口
31 台座
45 開閉弁
50 ジョイント
51 空気流路
60 レバー
70 支持部材
75 フロート支持板
100 開閉機構
110 給気管
120 制御部
1 opening/closing unit 10 frame 20 float 30 air inlet/outlet 31 pedestal 45 opening/closing valve 50 joint 51 air flow path 60 lever 70 support member 75 float support plate 100 opening/closing mechanism 110 air supply pipe 120 control unit

Claims (2)

収容室内に収容される液体中に少なくとも下端部が没入する給気管と、前記給気管内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、前記給気管内の気圧を計測する圧力センサと、を有し、前記給気管の下端部から圧縮空気が漏れるときの前記圧力センサの検出信号に基づいて前記収容室内の液体レベルを計測する気泡式液面計であって、
前記給気管の下端部を開閉する開閉ユニットを有し、
前記開閉ユニットは、枠体と、前記枠体内に装着されているフロートと、前記フロートの上下動により前記給気管の下端部を開閉する開閉弁を有し、
前記枠体は、内部に液体は流入することができ、液体以外の鉱石類、粉体、食物類などの物体は侵入できない構造であり、
前記開閉弁は、前記給気管の下端部が液体に没するまでは前記給気管の下端部を閉鎖し、前記収容空間に液体が進入して前記フロートが浮き上がることにより前記給気管の下端部を開放して気泡式液面計としての動作を開始する気泡式液面計。
An air supply pipe having at least a lower end immersed in a liquid contained in a storage chamber, a compressed air supply source for supplying compressed air to the air supply pipe, and a pressure sensor for measuring the air pressure in the air supply pipe. and a bubble type liquid level gauge that measures the liquid level in the storage chamber based on the detection signal of the pressure sensor when compressed air leaks from the lower end of the air supply pipe,
Having an opening and closing unit that opens and closes the lower end of the air supply pipe,
The opening/closing unit has a frame, a float mounted in the frame, and an opening/closing valve that opens and closes the lower end of the air supply pipe by vertical movement of the float,
The frame body has a structure in which liquid can flow into the interior and objects other than liquid such as ores, powders, and foods cannot enter,
The on-off valve closes the lower end of the air supply pipe until the lower end of the air supply pipe is submerged in liquid, and when the liquid enters the accommodation space and the float floats, the lower end of the air supply pipe is closed. A bubble level gauge that opens to start operating as a bubble level gauge.
枠体と、前記枠体内に装着されているフロートと、前記フロートの上下動により給気管の下端部を開閉する開閉弁を有し、
前記枠体は、金属で制作され、一部に窓孔があり、前記窓孔は金属製のメッシュで覆われて、内部に液体は流入することができ、液体以外の鉱石類、粉体、食物類などの物体は侵入できない構造であり、
前記開閉弁は、自然状態では前記フロートの重力で前記空気出入口を閉鎖し、前記枠体内に液体が流入して前記フロートが浮き上がることにより前記給気管の下端部を開放し、このときの前記給気管の気圧変動によって浸水を検出する浸水検出装置。
a frame, a float mounted in the frame, and an on-off valve that opens and closes a lower end of an air supply pipe by vertical movement of the float,
The frame body is made of metal and partially has window holes, and the window holes are covered with a metal mesh so that liquid can flow into the inside, and ores other than liquid, powder, Objects such as food are structures that cannot enter,
In a natural state, the on-off valve closes the air inlet/outlet by the gravity of the float, and when liquid flows into the frame and the float rises, the lower end of the air supply pipe is opened. An inundation detection device that detects inundation based on air pressure fluctuations in the trachea.
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