JPH02156118A - 液位測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明を１液体中の圧力を測定して開放されたまたは密
閉さｉた容器における該液体の液位を測定する装置、特
に、該液体の密度が変化し工も容易に液位測定を行うこ
とができる装置に関するつ〔従来の技術〕 第５図は従来一般に採用され−いる液位測定装置１の構
成説明図である。図におい′ｃ２は測定対象の液体３を
収容した容器で、この容器２を；蓋２ａによつ″Ｃ密閉
容器となつ工いろ場合もある。４は容器２内の底部近傍
の圧力Ｐｔを容器２外に吹り出すように該容器２の實壁
に設けた下部圧力吹出０．５はこの圧力取出口４に覗り
付けらねかつ圧力Ｐｔを測定し１その結果に応じた信号
５ａを出力するようにした下部圧力測定器、６は液体３
の上方に存在する容器２内の気体８の圧力Ｐｕを容器２
外に取り出すように該容器２のり壁に設けた上部圧力屯
出口で、７はこの圧力朋出口６に暇り付けられかつ圧力
Ｐｕを測定し−その結果に応じた信号７ａを出力するよ
うにした上部圧力測定器である。第５図圧おい−１；圧
力申出口４．６が上記のように設けられ−いろので、液
体３の液位及び密度をそねぞれり、ｒと１ろと圧力Ｐｕ
とＰｔとの間Ｋ　（１）式の関係がある。 γ−ｈ　＝　ＰＬ−Ｐｕ　　　　　　−−−（１）第５
図の９は信号５ａと７ａとが入力さねこれらの両人力信
号を用い′ｃ（１）式にもとづく演算（Ｐｔ−Ｐｕ）／
γを行つ−その結果の液位りに応じた信号９ａを出力す
るようにした演算器で、前述した液位測定装置ｌは圧力
吹出口４．６と圧力測定器５．７と演算器９とで構成さ
す１工いる。液位測定装置ｉ　ｔ　Ｋよれば出力信号９
ａによつｔ液位りを測定し得ろことが上述した所から明
らかである。 〔発明が解決しようとする課題〕 液位測定装置１によれば上記のようにし″Ｃ液位の測定
が行われるので、この場合密度γが既知である必要があ
る。このため、上述した液位測定装ｇｌこは、液体３の
釉類が変化したり、また同じ種頌の液体３でもこの液体
を容器２に注入または排出する過程で該液体３の濃度が
変化したりするとその都度ｒを迎］定しなけねばならな
いので、密度ｒが変化″ｆ石場合液位測定が面倒である
という問題点がある。 本発明の目的に、液体３の密度γが自動的に測定されろ
ようにし１．このγが変化し′こも容易に液位測定を行
うことができろ液位測定装置を得ることにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的な達Ｆｉするため０本発明によｎば、第１及び
第２導圧口？有しかつ前記雨！ｎ王口のそれぞれに導か
ねた両圧力の差圧に応じｆ＝差圧信号を出力しかつ液体
を収容した容器におけろ層面上の気体の圧力が前記第１
導圧口に導か第１た差王蒲１定器と、一端が前記第２導
圧口に連通させられかつ他端が前記容器内の前￥液体を
前記液面よりも上方なイ由し工排出する液体排出管の途
中に連通させらｔするかまたは前記′４器の下部に！通
させられるかした屈曲自在な管体とを備え、前記差圧信
号にもとづき前記液面の液位な測定するように液位測定
装置を構成する。 〔作用〕 を言己のように構ｆ＆：すると、差圧酉１（定器ケ昼な
った高さのふたつの位置に曾いた時に該差圧測定器がそ
れぞれ出カイる両差圧信号がいずｉも８器に収容さｒた
液体の液位に応じた信号になりかつ前記両差圧信号の差
が液体の密度ｒに比例するので、前記両差圧信号を用い
ｔ所定の演算を行うことにより自動的にｒを求め１容器
内の液体の液位な算出することができ−１この結果、密
度ｒが変化し”ｔも容器に液位測定を行うことができろ
液位測定Ｗ　、Ｗが得られろことになる。 〔実施例〕 第１図は本発明の第１実施例の＃＋成説明図である。図
におい１．２は上部が空気のよりな算囲気気体８に開放
されかつ液体３を収容イろように構成された容器、１０
はその一方の４器口１０ａが容器２に設けた前述の下部
圧力４ｑ出口１に屈曲自在な導圧管１１を介して接続さ
ねかつ他方のさ王口１０ｂが気体８に開放され−Ｃ１導
圧管１１を介し″Ｃ導圧口ｔＯａに導かれた液体３の圧
力Ｐｔ１と導圧口１ＯｂＩｌｃ４かれた気体８の圧力Ｐ
ｇとの差圧ンこ応じた差圧信号１０ｃを出力するように
した差圧測定器で、１２は差圧信号ｔＯＣが入力さね工
後述する演算を行いその結果に応じた信号１２ａを出力
′ｆ７−ようにした演算器である。そうしＣ，。 １３は演算器１２が出力する信号１２ａとｔ’ｚ異なろ
信号１２ｂが入力されろことによつ１差圧測定器ｌＯを
後述するＡまたはＢの位置に移動させろようにした測定
器上下機構で、１４會χ容器２を除く上述の各部からな
る液位測定装置である。 第１図においｔμ＠部が上述のように構成され１いろの
で、導圧管１１に図示しｔいない空気抜きを設けろこと
によつ１該導王管ｌｌ内を液体３で満たした状態で差圧
測定器ｌＯを上下徽構１３により１容器２の底部２Ｃか
ら上方ｈ１の窩さの位置Ａに置くと、この時の容器２に
おけろａ体３の液位をＨ１１導田ｌＯａにおけろ液体３
の圧力を前述したＰｚｔとし’Ｃ（１）式が成立１６゜
ＰｔＩ＋γ・ｈ、　＝ｐｇ＋γ−Ｈ・・・・・・（１）
そうし″ｃ、差Ｆｆ：、１１１１定器ｔｏ’ｖ上下機構
１３によつＣＡの位置からΔｈだけ低いＢの高さの位置
に移動させた仮想の差圧測定器１５の状勿に−ｒＲと。 この時の導圧口１ｏａｉｃおけろ液体３のＬＥ力をＰ１
２とし′ｃ（２）式が成立すｂｏ Ｐｚ２＝Ｐｇ＋（Ｈ＋Δｈ−）１．）＋１ｒ　　　−−
−−−・（２１そうし”Ｃ，１）式と（２式とから（３
）式が得られるので、（り式と（３）式とから（４）式
が得られ、　（２）式と（３）式とから（５）式が得ら
ねる。 ｒ＝ｃＰｔ２−ＰｔＩＶΔｈ　　　　　・−・−・（３
）Ｈ＝　（Ｐｚｔ　−Ｐｇ　）−Δｈ／（（Ｐｇ２−Ｐ
幻イＰｔｌ−ｐｇ）１刊、・・・・・・（４）Ｈ＝　（
Ｐｇ２−Ｐｇ）−ΔＶ（（Ｐｇ２−Ｐｇ）−ｆｚｔ−Ｐ
ｇ）　）−）−ｈｔ−Δｈ　・−・（５）そうし工、（
４）式と（５）式と＃ユ、ｈ１とΔｈとが既知であれば
、Ａの位置に差圧測定器ＩＯがある場合の差圧信号ｔｏ
ｅと復側定器がＢの位置にある場合の信号ｔＯＣとを用
い″ｃｏ、位Ｈな知ることができろことを示し工いヱ、
前述した演算器１２は。 前述した信号１２ｂを上下機構１３に与えることによつ
１差王測定器１０を上下させＣ１その結果測定器１０か
ら出力される差圧信号ｔ　ＯＣＫもとづい−（４）式ま
たは（シ式の演算を行っＣ１その結果とし−のＨＫ応じ
た信号１２ａを出力するように構成され工いろ。 液位測定装置１４は上述のように構成され１い石ので、
この場合液体３の密度ｒが自動的に測定されかつこのＭ
ｌｌ定さ名たｒを用いｔ液位Ｈが自動的に算出されＣ１
このＨに応じた信号１２ａが演算器１２から出力さｔ１
石ことになる。故に、この測定器ｆｉ１４によれば密度
ｒが変化し１も極め１容易に液位Ｈを測定イろことがで
きろ。 第２図は本発明の第２実施例の構成説明図で。 本図におい１第１図におけるものと同じものにはｍが付
し工ある。第２図におい−Ｃは、容器２の上部に設けた
開口部２ｂが蓋２ａで密閉され工容器２と蓋２ａとで密
閉容器１６が形成され工い２．蓋２８には密閉容器１６
に収容さねだ液体３を排出するための液体排出管１７が
気密に貫設さね１おり、さらにこの蓋２ａには、容器１
６中の液体３０液面３ａ上に存在する気体８を加圧する
ことによつ″Ｃ液体３を排出管１７を介し１容器１６の
上方に揚液し１該容器外に排出するようにした。管体１
８とガスボンベのような圧力１１１９とからなる加圧手
段２０の該管体１８が気密に貫設さｈ’（いる。２１を
工液体３の圧送を停止させろために排出管１７の上部に
設けた止弁、２２は密閉容器１６中の気体８の圧力Ｐｇ
を差圧測定器１０゜導圧口ｔａｂに導くようにした屈曲
及び伸縮自在な導圧管で、２３をユ導圧管１１及び２２
と差ＥＥ測定器１０と演算器１２と図示し−いない前述
の測定器上下機構！３とからなる液位測定装置である。 第２図におい又は、各部が上述のように構成さね−いる
ので、容器１６に収容さ名た液体３の排出が容易だ行え
る利点がある。そうし工、液位測定装置２３の場合も、
差圧測定器ｌＯを容器底部２Ｃからり、だけ上方の位ｆ
’ｌ　Ａに置いた時の導圧口１０ａにおけろ液体３の圧
力をＰｚｔとし、差圧測定器１０をへの位置よりもΔｈ
だけ下方のＢの位置に置いた時の同じく導圧口ｔＯａに
おける液体３の圧力をＰｇ２とすると、容器１６におけ
ろ液体３の液位をＨとし工、矢張り（１）式及び（２式
が成立するので、この場合も（３）〜〔９式がすベニ成
立し工、第１図におけろと同様に液体の密度ｒが自動的
に測定され、この測定されたｒを用いｔ液位Ｈを正確に
求めろことができろ。 第３図は本発明の第３実施例の構成説明図で。 本図におい工も第１図及び第２図におけろものと同じも
のに１１同じ符号が付し工ある。そうし１゜第３図にお
い−は、容器２の上方から該容器の開口部２ｂを通し工
容器２中の液体３に一端が挿入さｊた液体排出管１７の
他端に、液体３を容器２外に排出するためのポンプ等の
液体排出手段２４が設けられ工い−１さらに容器開口部
２ｂ上方の排出管１７の部分に圧力覗出口２５が設けら
ね−おり、さらにこの吹出口２５に一端が差圧測定器ｌ
Ｏの導圧口１０ａＫ接続さねた屈曲自在な導圧ｆｉｌの
他端が接続さね−いろ。そうし℃、差圧測定器

【Ｏの導
圧口ｔａｂｉｚ容器ｚ内の液面３ａ上に存在する気体８
１Ｃ容器開口部２ｂを介し１連ａする容器２外の雰囲気
に開口させろｆ″１１おり。 またこの場合も測定器１０が潰ＩＩ定器上下機構１３に
よつ工Δｈだげ高さの異なったＡの位置とＢの位置とに
６己置されるようになつ１いろ。２６））４ＩＥ管１１
と差圧測定器１０と演算器１２と測定器上下機構１３と
からなる液位測定装置である。 第３図におい工Ｖ】各部が上述のようだ構成され１いろ
ので、液体排出手段２４によつ工容器２中の液体３を吸
い上げ−この液体３で排出管１７内を満たした状態で該
手段内蔵の止弁を用い１排出力 管１７を閉じると、圧→嘔出口２５よりも上方の管１７
内にトリチェリーの真空を生じ１該管内の液体３が静止
する。そこで、上下機構１３によつ１測定器１０をＡの
位置に置いた時の該測定器の導圧口１０ａにおけろ液体
３の圧力なＰｔ１とすると前述の（１）式が成立し、ま
た機構１３によつ１測定器１０をＢの位置に置いた時の
導圧口ｔＯａにおける液体３の圧力をＰｌｚとすると前
述の（２）式が成立する。なお、第３図の場合、上記ト
リチェリーの真空がＡの位置よりも上方に形成されろよ
うに要部が構成さｆ″Ｉ″Ｃいろ。また、上記の説明で
は管１７内に上記真空を生じさせた後測定器１０を上下
させろものとしたが、測定器１０をＡまたはＢの位１て
丁イいた状態で上記の真空が生じろようにし−も矢張り
（Ｌ）式及び（９式が成立する。 さ１．第３図では（１）及び（′２Ｊ式が成立するので
。 この場合も実測した液体３の密度ｒの測定を用い一液位
Ｈを求め得ることが明らかで、この場合。 差圧測定器１０への圧力取り出しが排出管１７で行うよ
うになつ工いろので、第２図の場合に比べ一１容器２の
側方空間に余裕がない場合でも液位測定装置２６のやり
付けが容易に行える利点がある。 第４図は本発明の第４実施例の構成説明図で。 本図の第３図と異なる所１２．液体３を収容する容器が
密閉容器１６となつ工いろことと、この容器１６中の液
体３を排出管１７を介し″Ｃ容器１６外に排出イろため
に加圧手段２０と止弁２１とが設けられ１いることと、
管体１８内の圧力を差圧測定器ｌＯの導圧口１０ｂ［４
＜導出管２２が設けらｈｚいろことである。そうしｃ、
２７は導圧管１１．２２と差圧６１１１ｆ器１０と上下
機構１３と演算器１２とからなる液位測定装置である。 液位測定装置２７は上述のように構成さｔ’＋−ｃいる
ので、この場合も（１１及び（２）式が成立することは
明らかである。したがつｔ、演算器１２の出力信号１２
３によつ−その場で実測した液体密度γを用いｔ液位Ｈ
な求めることができる。そうし工。 液位測定装置屑２７の場合、液体３を収容する容器が密
閉容器でかつこの密閉容器の側方空間に余裕がない場合
でも液位測定が行える利点がある。 〔発明の効果〕 上述したように２本発明においｃｋＺ　、第１及び第２
４王口を汀しかつこれら両導圧口のそれぞれに導かねた
両圧力の差圧に応じた差圧信号を出力しかつ液体を収容
した容器におけろ液面上の気体の圧力が第ｒ４田口に導
かわだ差圧測定器と１−端が第２導王口に連通させられ
かつ他端が前記容器内の液体？その久面よりも上方？経
由し１排出する液体排出管の途中九連通させられろかま
たは前記容器の下部に連通させらねろかした屈曲自在な
管体とを備え、前記差圧信号にもとづき液面の液位を測
定するように筬位測定装置崖を構成した。 このため、上記のように構成すると、差圧測定器を異な
った高さのふたつの位置に置いた時に該差ＩＥｉａｌｌ
定姦がそれぞれ出力する両差圧信号がいずねも容器ｆ収
容さねた液体の液位に応じた信号になりかつ前記両差圧
信号の差が液体の密ｇｒに比例するので、前記両差８Ｅ
信号を用い工所定の演算を行うことにより自動的にｒを
求め″ｃＷ器内の液体の液位を算出することができＺ、
この結果１本発明に＆；密度γが変化し１も容易に液位
測定を行うことができろ液位測定装置が得られろ効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２園、第３図、第４図はそれぞれ本発明の第
１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施例のいず
れも構成説明図、第５図１：従来の１式位測定装を凌の
構成説明図である。 １、　＋４．２３．２６．２７・・・・・・液位測定装
置、２．１６・・・・・・容器、３・・・・・・液体、
　　３ａ・・・・・・液面ｋ　８・・・・・・気体。 １０・・・・・・差圧イｔＩＩＩ定器、１０ａｌ　ｊｏ
ｂ・・・・・・導圧０．１０Ｃ・・・・・・差圧色号、
１１・−・・・・導圧管、１７・・・・・・液体排出管
。 ｈ、Ｈ・・・・・・液位。 箋 図 ＯＣ 箋 男 図 ／ＱＣ ／２α 箋 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）第１及び第２導圧口を有しかつ前記両導圧口のそれ
   ぞれに導かれた両圧力の差圧に応じた差圧信号を出力し
   かつ液体を収容した容器における液面上の気体の圧力が
   前記第１導圧口に導かれた差圧測定器と、一端が前記第
   ２導圧口に連通させられかつ他端が前記容器内の前記液
   体を前記液面よりも上方を経由して排出する液体排出管
   の途中に連通させられるかまたは前記容器の下部に連通
   させられるかした屈曲自在な管体とを備え、前記差圧信
   号にもとづき前記液面の液位を測定することを特徴とす
   る液位測定装置。