JPH0363682B2 - - Google Patents
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- JPH0363682B2 JPH0363682B2 JP9145184A JP9145184A JPH0363682B2 JP H0363682 B2 JPH0363682 B2 JP H0363682B2 JP 9145184 A JP9145184 A JP 9145184A JP 9145184 A JP9145184 A JP 9145184A JP H0363682 B2 JPH0363682 B2 JP H0363682B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
- G01C5/04—Hydrostatic levelling, i.e. by flexibly interconnected liquid containers at separated points
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Level Indicators Using A Float (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
Description
〔発明の属する技術分野〕
この発明は測定液体が収容された複数個の測定
容器を互いに連通して異なる高さに配設し、測定
高さ位置の相互の変位の差を前記測定容器の液面
の変位の差により測定する温度補償機能を備えた
上下方向微少変位測定装置に関する。 〔従来技術とその問題点〕 複数物体間の上下方向微少変位測定は、蒸気タ
ービン発電設備のように多数の軸受を有する機械
の軸受間のアライメント変化やコンクリート基礎
の熱変形量や不等沈下量等を測定する際に必要と
なる。このような場合の測定では1/100mm単位の
変位差を精度よく測定することが必要であり、従
来とられてきた測定方法の原理を第１図に示す。 第１図において、複数の測定高さ位置のうち一
つを基準高さ位置１０として、この位置に測定容
器を置く。この場合この測定容器は基準となるの
で以後基準容器と称する。そして測定高さ位置２
０に測定容器２を置いて両容器１，２を間測定配
管３ａで接続する。測定容器２に接続されている
もう一方の測定配管３ｂは図示しないが別の測定
高さ位置に設置される測定容器に接続されてい
る。そしてこれらの測定容器および測定配管に測
定液体４を入れる。 基準容器１の測定液体４の液面４ａの高さ、例
えば図示のように基準容器１の上端縁から液面４
ａの高さh1を測定し、同様に測定容器２に対する
液面４ｂの高さh2を測定する。そして基準高さ位
置１０と測定高さ位置２０の高さの差を図示のよ
うにδとし、測定高さ位置がその状態から△δだ
け上方または下方に変位したとすると、測定容器
２に対する液面４ｂの高さh2が△h2変化し、基準
容器１の液面高さも△h1変化する。これにより容
器１，２の内断面積と△h1、△h2から変位△δを
容器を互いに連通して異なる高さに配設し、測定
高さ位置の相互の変位の差を前記測定容器の液面
の変位の差により測定する温度補償機能を備えた
上下方向微少変位測定装置に関する。 〔従来技術とその問題点〕 複数物体間の上下方向微少変位測定は、蒸気タ
ービン発電設備のように多数の軸受を有する機械
の軸受間のアライメント変化やコンクリート基礎
の熱変形量や不等沈下量等を測定する際に必要と
なる。このような場合の測定では1/100mm単位の
変位差を精度よく測定することが必要であり、従
来とられてきた測定方法の原理を第１図に示す。 第１図において、複数の測定高さ位置のうち一
つを基準高さ位置１０として、この位置に測定容
器を置く。この場合この測定容器は基準となるの
で以後基準容器と称する。そして測定高さ位置２
０に測定容器２を置いて両容器１，２を間測定配
管３ａで接続する。測定容器２に接続されている
もう一方の測定配管３ｂは図示しないが別の測定
高さ位置に設置される測定容器に接続されてい
る。そしてこれらの測定容器および測定配管に測
定液体４を入れる。 基準容器１の測定液体４の液面４ａの高さ、例
えば図示のように基準容器１の上端縁から液面４
ａの高さh1を測定し、同様に測定容器２に対する
液面４ｂの高さh2を測定する。そして基準高さ位
置１０と測定高さ位置２０の高さの差を図示のよ
うにδとし、測定高さ位置がその状態から△δだ
け上方または下方に変位したとすると、測定容器
２に対する液面４ｂの高さh2が△h2変化し、基準
容器１の液面高さも△h1変化する。これにより容
器１，２の内断面積と△h1、△h2から変位△δを
この発明は前述のような欠点に鑑み、液位測定
により測定高さ位置の変位を測定して上下方向微
少変位を測定するに際し、環境温度による変位誤
差分を簡易な方法で十分精度よく補償する上下方
向微少変位測定装置を提供することを目的とす
る。 〔発明の要旨〕 この目的は本発明によれば、互いに連通する測
定容器がそれぞれ高さ変位可能に設けられ、当該
測定容器に収容された測定液体の変位量から容器
間の高さ変位を検出するものにおいて、前記測定
容器と同一構造の補償容器に前記測定液体と同質
の測定液体を同一水準まで収容した補償手段を前
記測定容器と同じ温度条件に設け、前記測定容器
における測定液体の変位分から補償容器における
測定液体の変位分を差し引くことにより達成され
る。 〔発明の実施例〕 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。第５図は本発明の実施例による渦電流形非接
触変位センサ（以後変位センサという）により浮
子の上下変位を測定する液面レベル測定装置の要
部構成図である。なお、第５図以降の図におい
て、第１図、第２図、第３図と同一部分には同一
符号を付している。第５図において測定容器２と
温度補償手段としての補償容器２ａは隣接して配
管３１，３２およびバルブ９で連結され、測定高
さ位置２０に設置される。配管３の先には図示し
ない別の測定高さ位置に設置された補償容器と対
をなす測定容器に接続される。 補償容器２ａに測定液体を一定レベルまで満た
した補償手段は次の手順で構成される。すなわち
測定高さ位置に測定容器２と補償容器２ａとの一
対の容器を設置して連結配管のバルブ９を開にし
て連結し、測定液体を満たして各容器に浮子６，
６ａを浮べる。ここで測定液体として使用するエ
チレングリコールは吸湿性が強く、水分吸収によ
る比重変化や高温環境下での蒸発防止のため、各
容器に等量づつ加えた流動パラフインによつてエ
チレングリコール４，４ａと空気の境界面に層
８，８ａを形成する。変位センサを取り付けた
後、バルブ９を閉にすれば補償手段は準備を完了
する。 この後、容器周囲の環境温度が変化すると浮子
６，６ａには第１表に示される変位誤差を生じる
ことになるが、両容器２，２ａは同じ環境温度に
おかれているため、温度変化による両浮子６，６
ａの変位量は等しい。すなわち測定容器２の浮子
６は測定高さ位置２０の上下変位分と環境温度変
化による変位誤差分を併せて測定することになる
が、補償容器２ａの浮子６ａは測定系と独立して
いるため環境温度による変位誤差分のみが測定さ
れる。したがつて両者の測定値の差をとれば測定
位置高さの正しい上下変位部分が測定されること
になる。この実施例では、測定容器２と補償容器
２ａとは同一水準に置き、弁９を介して連通して
いるため、両容器の測定溶液４，４ａの水面位置
を容易に合わせることができるという特徴を有し
ている。 第６図は、複数の測定容器の設置された測定高
さ位置のうち一つを基準とした基準高さ位置と測
定高さ位置の上下方向変位差を測定する演算回路
の例を示すもので、基準高さ位置１０に設置した
一対の基準容器と補償容器との変位センサ１１，
１１ａの出力をそれぞれの前置増巾器１２，１２
ａを介して差動増巾器のような演算器１３に入力
する。演算後の出力１４は基準位置高さ１０にお
ける温度変化（t1→t2℃）による誤差分を除去し
た真の上下方向変位となる。 同様にして被測定高さ位置２０においても、一
対の測定容器と補償容器の変位センサ２１，２１
ａ、前置増巾器２２，２２ａ、差動増巾器のよう
な演算器２３を介して真の上下方向変位２４が得
られ、前記出力１４とともに差動増巾器のような
演算器１５に加えると基準高さ位置１０に対する
被測定高さ位置２０の変位差すなわち上下方向微
少変位差１６を得ることができる。 第６図は測定高さ位置が二個所である例を示し
たが、測定高さ位置の個所が増えた場合、演算器
を追加することにより温度補償された正確な上下
方向微少変位が容易に得られる。なお、環境温度
変化が殆んどない測定高さ位置、例えば基準とす
る基準高さの位置を環境温度変化の殆んどない位
置とすれば、この位置には温度補償用の補償容器
を隣接して設置する必要のないのは当然である。 ところで環境温度が高くなると、測定液体に溶
解していた空気が気泡となつて容器の測定配管に
流れ込み、この気泡の増大のため連通の機能がな
くなり、各容器の液面レベルが等しくならなかつ
たり、また測定配管は可撓性で気泡抜きに便利な
可透視性の高分子材料からなる合成樹脂材が用い
られているので、測定液体の蒸気が管壁を通過し
て測定液体の量が減少したりして長時間の測定に
は誤差の原因となる。したがつて気泡の発生を防
ぐためには、実施例で用いられているエチレング
リコール液を用いることが望しい。これは空気の
溶解率が小さく、マノメータ液として用いられて
いるイソカピトール水溶液よりはるかに秀れてお
り、80℃の連続環境試験でも気泡の発生は無視で
きる結果であつた。また測定配管壁からの蒸気の
透過を防ぐためには高密度ポリエチレンチユーブ
が望ましく、例えばこのチユーブの水蒸気透過率
は0.02〜0.04gr／24hn、m2、mm、cmHg（21℃）で
あり、従来用いている硬質塩化ビニールチユーブ
の数十分の一となつて長期間にわたる測定にも問
題がなくなる。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、測定容器と同一構造の補償容器に前記測定液
体と同一水準まで測定液体を満たした補償手段
を、前記測定容器と同じ温度条件に設け、前記測
定容器における測定液体の変位分から補償容器に
おける測定液体の変位分を差さ引くことにより、
測定容器の熱膨張や、測定液体の密度変化、容積
変化等による測定誤差の発生を除去することがで
き、高温環境での長期測定が可能となつた。
により測定高さ位置の変位を測定して上下方向微
少変位を測定するに際し、環境温度による変位誤
差分を簡易な方法で十分精度よく補償する上下方
向微少変位測定装置を提供することを目的とす
る。 〔発明の要旨〕 この目的は本発明によれば、互いに連通する測
定容器がそれぞれ高さ変位可能に設けられ、当該
測定容器に収容された測定液体の変位量から容器
間の高さ変位を検出するものにおいて、前記測定
容器と同一構造の補償容器に前記測定液体と同質
の測定液体を同一水準まで収容した補償手段を前
記測定容器と同じ温度条件に設け、前記測定容器
における測定液体の変位分から補償容器における
測定液体の変位分を差し引くことにより達成され
る。 〔発明の実施例〕 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。第５図は本発明の実施例による渦電流形非接
触変位センサ（以後変位センサという）により浮
子の上下変位を測定する液面レベル測定装置の要
部構成図である。なお、第５図以降の図におい
て、第１図、第２図、第３図と同一部分には同一
符号を付している。第５図において測定容器２と
温度補償手段としての補償容器２ａは隣接して配
管３１，３２およびバルブ９で連結され、測定高
さ位置２０に設置される。配管３の先には図示し
ない別の測定高さ位置に設置された補償容器と対
をなす測定容器に接続される。 補償容器２ａに測定液体を一定レベルまで満た
した補償手段は次の手順で構成される。すなわち
測定高さ位置に測定容器２と補償容器２ａとの一
対の容器を設置して連結配管のバルブ９を開にし
て連結し、測定液体を満たして各容器に浮子６，
６ａを浮べる。ここで測定液体として使用するエ
チレングリコールは吸湿性が強く、水分吸収によ
る比重変化や高温環境下での蒸発防止のため、各
容器に等量づつ加えた流動パラフインによつてエ
チレングリコール４，４ａと空気の境界面に層
８，８ａを形成する。変位センサを取り付けた
後、バルブ９を閉にすれば補償手段は準備を完了
する。 この後、容器周囲の環境温度が変化すると浮子
６，６ａには第１表に示される変位誤差を生じる
ことになるが、両容器２，２ａは同じ環境温度に
おかれているため、温度変化による両浮子６，６
ａの変位量は等しい。すなわち測定容器２の浮子
６は測定高さ位置２０の上下変位分と環境温度変
化による変位誤差分を併せて測定することになる
が、補償容器２ａの浮子６ａは測定系と独立して
いるため環境温度による変位誤差分のみが測定さ
れる。したがつて両者の測定値の差をとれば測定
位置高さの正しい上下変位部分が測定されること
になる。この実施例では、測定容器２と補償容器
２ａとは同一水準に置き、弁９を介して連通して
いるため、両容器の測定溶液４，４ａの水面位置
を容易に合わせることができるという特徴を有し
ている。 第６図は、複数の測定容器の設置された測定高
さ位置のうち一つを基準とした基準高さ位置と測
定高さ位置の上下方向変位差を測定する演算回路
の例を示すもので、基準高さ位置１０に設置した
一対の基準容器と補償容器との変位センサ１１，
１１ａの出力をそれぞれの前置増巾器１２，１２
ａを介して差動増巾器のような演算器１３に入力
する。演算後の出力１４は基準位置高さ１０にお
ける温度変化（t1→t2℃）による誤差分を除去し
た真の上下方向変位となる。 同様にして被測定高さ位置２０においても、一
対の測定容器と補償容器の変位センサ２１，２１
ａ、前置増巾器２２，２２ａ、差動増巾器のよう
な演算器２３を介して真の上下方向変位２４が得
られ、前記出力１４とともに差動増巾器のような
演算器１５に加えると基準高さ位置１０に対する
被測定高さ位置２０の変位差すなわち上下方向微
少変位差１６を得ることができる。 第６図は測定高さ位置が二個所である例を示し
たが、測定高さ位置の個所が増えた場合、演算器
を追加することにより温度補償された正確な上下
方向微少変位が容易に得られる。なお、環境温度
変化が殆んどない測定高さ位置、例えば基準とす
る基準高さの位置を環境温度変化の殆んどない位
置とすれば、この位置には温度補償用の補償容器
を隣接して設置する必要のないのは当然である。 ところで環境温度が高くなると、測定液体に溶
解していた空気が気泡となつて容器の測定配管に
流れ込み、この気泡の増大のため連通の機能がな
くなり、各容器の液面レベルが等しくならなかつ
たり、また測定配管は可撓性で気泡抜きに便利な
可透視性の高分子材料からなる合成樹脂材が用い
られているので、測定液体の蒸気が管壁を通過し
て測定液体の量が減少したりして長時間の測定に
は誤差の原因となる。したがつて気泡の発生を防
ぐためには、実施例で用いられているエチレング
リコール液を用いることが望しい。これは空気の
溶解率が小さく、マノメータ液として用いられて
いるイソカピトール水溶液よりはるかに秀れてお
り、80℃の連続環境試験でも気泡の発生は無視で
きる結果であつた。また測定配管壁からの蒸気の
透過を防ぐためには高密度ポリエチレンチユーブ
が望ましく、例えばこのチユーブの水蒸気透過率
は0.02〜0.04gr／24hn、m2、mm、cmHg（21℃）で
あり、従来用いている硬質塩化ビニールチユーブ
の数十分の一となつて長期間にわたる測定にも問
題がなくなる。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、測定容器と同一構造の補償容器に前記測定液
体と同一水準まで測定液体を満たした補償手段
を、前記測定容器と同じ温度条件に設け、前記測
定容器における測定液体の変位分から補償容器に
おける測定液体の変位分を差さ引くことにより、
測定容器の熱膨張や、測定液体の密度変化、容積
変化等による測定誤差の発生を除去することがで
き、高温環境での長期測定が可能となつた。
第１図は水位測定方法による従来方法の原理説
明図、第２図は従来の水位測定手段の例を示す説
明図、第３図は測定高さ位置における温度変化の
例を示す説明図、第４図は従来技術の水位測定手
段の浮子の例を示す切欠部分断面図、第５図は本
発明の実施例を示す説明図、第６図は本発明の実
施例による変位差を演算する回路図である。 ２……測定容器、２ａ……補償容器、４，４ａ
……測定液体、５，５ａ……変位測定器、６，６
ａ……浮子、９……バルブ、１０……基準高さ位
置、２０……測定高さ位置。
明図、第２図は従来の水位測定手段の例を示す説
明図、第３図は測定高さ位置における温度変化の
例を示す説明図、第４図は従来技術の水位測定手
段の浮子の例を示す切欠部分断面図、第５図は本
発明の実施例を示す説明図、第６図は本発明の実
施例による変位差を演算する回路図である。 ２……測定容器、２ａ……補償容器、４，４ａ
……測定液体、５，５ａ……変位測定器、６，６
ａ……浮子、９……バルブ、１０……基準高さ位
置、２０……測定高さ位置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに連通する測定容器がそれぞれ高さ変位
可能に設けられ、当該測定容器に収容された測定
液体の変位量から容器間の高さ変位を検出するも
のにおいて、前記測定容器と同一構造の補償容器
に前記測定液体と同質の測定液体を同一水準まで
収容した補償手段を前記測定容器と同じ温度条件
に設け、前記測定容器における測定液体の変位分
から補償容器における測定液体の変位分を差し引
くことを特徴とする温度補償付上下方向微少変位
測定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
測定容器と補償容器とは同一水準におかれ、弁を
介して連通していることを特徴とする温度補償付
上下方向微少変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145184A JPS60235013A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 温度補償付上下方向微少変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145184A JPS60235013A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 温度補償付上下方向微少変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235013A JPS60235013A (ja) | 1985-11-21 |
| JPH0363682B2 true JPH0363682B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=14026724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9145184A Granted JPS60235013A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 温度補償付上下方向微少変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235013A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011137776A (ja) * | 2010-01-04 | 2011-07-14 | Nippon Steel Corp | 傾斜測定装置 |
| JP5824570B1 (ja) * | 2014-11-27 | 2015-11-25 | 株式会社Ａｎｙ Ｄｅｓｉｇｎ | 高低差測定装置 |
| DE112015000058B3 (de) * | 2015-03-24 | 2017-01-26 | Kouichiro Mitsuru | Instrument zum Messen des Unterschieds im Tiefgang zwischen beiden Seiteneines Schiffs |
| JP7284129B2 (ja) * | 2020-08-07 | 2023-05-30 | 大成建設株式会社 | 計測装置および計測方法 |
-
1984
- 1984-05-08 JP JP9145184A patent/JPS60235013A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60235013A (ja) | 1985-11-21 |
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