JPH0385409A

JPH0385409A - レベル測定装置

Info

Publication number: JPH0385409A
Application number: JP22262989A
Authority: JP
Inventors: Kenji Saito; 賢治斉藤; Fumiaki Kanai; 文明金井; Akira Kawachi; 章河内
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-08-29
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1991-04-10
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JP2891483B2

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）本発明は、複数のマノメータを用いて構造物の不同沈下
の計測等、長期間のレベル変動の監視を行うレベル測定
装置の改良に関する。

（従来の技術）構造物の不同沈下の計測など、長期に渡るレベル変動の
監視装置として、水面レベルを連続的に検出する基準マ
ノメータと、所定の水面レベルを検出する数多くの変位
マノメータとを管路を介して相互に連通し、この管路に
連続的に注水することにより、変位マノメータを配置し
た各地点のレベルを測定する装置が、本出願人を共同出
願人として提案されている（特願昭６３−２６９２３５
号）。

（発明の課題）このようなレベル測定装置においでは、例えばマノメー
タに使用されている７０−トや、管路に設けた注排水用
のパルプ、絞り等にごみが引っ掛かったり、かびが発生
したりすると、これらの部材が正常に動作しなくなり、
精度の良い測定が困難になる。しかしながら、このよう
な動作不良を発見することは容易でなかった。

また、測定は新しい清浄な水を使用して行うことが望ま
しいが、短時間に大量の注水を行うと、管路内の摩擦損
失により測定精度が低下し、精度良く測定しようとする
と測定に時間がかかるという問題があった。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたもので
、時間をかけずに精度の良い測定を行うとともに、装置
の異常をいちはやく検出する機能を備えたレベル測定装
置を提供することを目的とする。

（課題を遺戒するための手段）本発明は、水位を連続的に検出する基準マノメータと、
特定水位を検出する、各計測地点に配置された変位マノ
メータとを管路を介して連通し、この管路を並列に配設
された低速注水弁Ａと高速注水弁Ｂとを介して給水源に
、並列に配設された高速排水弁Ｃと低速排水弁りとを介
してドレーンにそれぞれ接続するとともに、注水時に基
準マノメータの検出する水位が所定水位に達するまでは
高速注水弁Ｂを開いておき、この水位に達すると高速注
水弁Ｂを閉じる注水制御手段と、排水時に基準マノメー
タの検出する水位が所定水位に達するまでは高速排水弁
Ｃを閉じておき、この水位に達すると高速排水弁Ｃを開
く排水ｔＩ（ｌｌ１手段と、注排水により前記変位マノ
メータが特定水位を検出した時の基準マノメータの検出
水位から計測地点のレベルを演算する手段と、このレベ
ルを注水時と排水時とで比較して異常の有無を判定する
手段とを備えている。

（作用）注排水に対して変位マノメータが特定水位を検出すると
、演算手段がその時の基準マノメータの検出水位に基づ
き変位マノメータを設置した計測点のレベルを演算する
。

注水制御手段と排水制御手段は、所定のレベルを境とし
て注水速度と排水速度を各々切り替えることにより、レ
ベル測定中の管路内の摩擦損失を最小に抑えつつ、注排
水の所要時間を短縮する。

また、判定手段は得られた計測点のレベルを注水時と排
水時とで比較し、これらの差に基づき装置の異常の有無
を検出する。

（実施例）第１図及び第２図に本発明の実施例を示す。

ＰＩＳ１図において、１は基準マノメータ、２は管路３
を介して基準マノメータ１に連通する変位マノメータで
ある。

基準マノメータ１は内部に水位とともに昇降する７０−
トを備え、この７０−トの昇降に応じた水位信号を信号
回路で接続された後述のコントローラ４に出力する。

また、変位７７メータ２は水位の特定レベルへの到達を
検出するセンサーを備える。このセンサーは上昇水面に
接する電極と、この水を導電経路として構成される、コ
ントローラ４に接続された信号回路からなり、水面が電
極と接触すると信号回路に電流が流れるようになってい
る。

管路３と水源５の間には、低速注水弁Ａと高速注水弁Ｂ
が並列に介装される。低速注水弁Ａは直列に配置した固
定絞り６と電磁弁７からなり、高速注水弁Ｂは直列に配
置した固定絞１）８と電磁弁９からなる。なお、固定絞
り８は固定絞り６に比べて大きな流通断面積を備える６
　１２は給水をろ過するフィルタである。

また、基準マノメータ１と変位マノメータ２及び管路３
の排水のために、高速排水弁Ｃと低速排水弁りが管路３
とドレーン１１の間に並列に介装される。高速排水弁Ｃ
・は電磁弁１０で構ｒ＆され、低速排水弁りは直列に配
置した固定絞り１３と電磁弁１４からなる。

電磁弁７．９．１０及（／１４はそれぞれコントローラ
４と信号回路で接続され、コントローラ４から出力され
る開閉信号に応じて開閉する。

コントローラ４はマイクロコンピュータなどで構成され
、注水弁ＡとＢ及び排水弁ＣとＤの開閉を司る注排水制
御手段と、基準マノメータ１と変位マノメータ２からの
入力信号を演算処理して各社ｆｆ１ｌ地点のレベルを求
めるレベル演算手段と、これらのレベルを注水時と排水
時とで比較することにより装置の異常の有無を判定する
手段として機能し、求めたレベルと異常の有無とを記憶
する記憶装置と、これを表示する表示装置とを備える。

注排水制御手段として、コントローラ４はオペレータが
入力する注水開始信号に応じて、電磁弁１０と１４を閉
じ、電磁弁９を開＜、＊た、基準マノメータ１から入力
される水位信号があらかじめコントローラ４の内部に設
定された値に達すると、電磁弁９を閉じて電磁弁７を開
（、なお、この設定水位は最も低い位置の変位マノメー
タ２が検出する水面レベルよりも下方に設定される。

また、コントローラ４はすべでの変位マノメータ２の出
力信号がＯＦＦからＯＮに変わると、電磁弁７を閉じて
注水を停止し、電磁弁１４を開いて排水を開始する。さ
らに、排水により基準マノメータ１から入力される水位
信号がすべてＯＮからＯＦＦに切替わると、電磁弁１４
を閉じて電磁弁１０を開く。

レベル演算手段として、コントローラ４は変位マノメー
タ２からの入力信号がＯＦＦからＯＮまたはＯＮからＯ
ＦＦに切替わると、その時点で基準マノメータ１から入
力される水位信号から変位マノメータ２を設置した計測
地点のレベルを演算する。

異常判定手段としで、コントローラ４は各計測地点の注
水時に測定したレベルと排水時に測定したレベルとの差
を演算し、この差が予め設定された誤差より大きい時は
、異常発生を記憶装置に記憶する。

また、コントローラ４は、注水時と排水時に基準マノメ
ータ１が連続的に検出する水面レベルから水面の上昇と
下降速度を算出し、算出した速度を予め注水弁ＡとＢ及
び排水弁ＡとＢの開閉状態に対応して内部に設定された
適正速度範囲と比較し、適正速度範囲から逸脱している
時は異常発生を記憶装置に記憶する。

さらに、コントローラ４は注排水に対してすべての変位
マノメータ２から入力される信号がＯＮまたはＯＦＦに
切替わる以前に基準マノメータ１の検出水位があらかじ
め内部に設定された上限または下限水位を越えて上昇ま
たは下降すると、異常が発生したと判定し、記憶装置に
異常発生を記憶する。この上限及び下限水位はレベル測
定範囲の上方と下方にそれぞれ設定される。

なお、記憶装置に記憶されたレベル測定結果と異常の発
生はすべて測定終了後に一括して表示装置に表示される
。

また、コントローラ４には以上の機能の他に、オペレー
タが信号入力を通じて、注水弁ＡとＢ及び排水弁ＣとＤ
を直接的に開閉できるようにした手動モードが設定され
る。

次に作用を説哄する。

測定を行わない時は電磁弁１０が開き、基準マノメータ
１と変位マノメータ２及び管路３はいずれも空の状態に
保たれでいる。レベル測定を行う場合にはオペレータが
注水開始信号をコントローラ４に入力し、コントローラ
４はこれに応じて電磁弁１０と１４を閉じ、電磁弁９を
開くことにより、管路３に給水Ｈ５から高速注水弁Ｂを
介して高速注水する。

注水とともに基準マノメータ１と変位マノメータ２の水
位は速やかに上昇する。コントローラ４は、基準マノメ
ータ１から入力される水位信号をあらかじめ内部に設定
された値と比較し、第２図に示すように水位信号が設定
値を下回る間はこの急速注水を続行する。

そして、水位信号が設定値に達すると、コントローラ４
は電磁弁９を閉じ、電磁弁７を開く。以後、管路３への
注水は低速注水弁Ａを介して少量ずつ行われ、基準マノ
メータ１と各変位マノメータ２の水位の上昇速度は低下
する。なお、この流量の減少により管路３の摩擦損失は
小さくなり、摩擦損失による基準マノメータ１と各変位
マノメータ２の開の水位差も解消される。

低速注水が進む間、コントローラ４は基準マノメータ１
の検出水位から水面の上昇速度を算出し、これがあらか
じめコントローラ４の内部に設定された適正速度範囲に
あるかどうかを判定し、適正速度範囲を逸脱している場
合には、コントローラ４は異常の発生を記憶装置に記憶
する。固定絞り６や電磁弁７にごみが詰まり、注水量が
低下した場合等はここで異常が検出される。

注水を続けると、やがて最低位部に設置された変位マノ
メータ２からの入力信号がＯＮに変わり、コントローラ
４はその時点で基準マノメータ１から入力される水位信
号に基づき、この変位マノメータ２の設置された計測地
点のレベルを演算し、記憶装置に記憶する。

さらに低速注水を続けると他の変位マノメータ２の出力
信号が次々とＯＮに変わり、すべての変位マノメータ２
の出力信号がＯＮに変わると、コントローラ４は演算し
たすべての計測地点のレベルを記憶した後、測定が終了
したと判断し、電磁弁マを閉じて管路３への注水を停止
した後、電磁弁１４を開く。

なお、各変位マノメータ１２から入力される信号のすべ
てがＯＮに変わる以前に、基準マノメータ１から入力さ
れる水位信号が内部に設定された上限水位をｍ遇すると
、コン）ｅｒ−２４は異常が発生したと判定し、記ｆＩ
ｔ装置に異常発生を記憶する。変位マノメータ２とコン
トローラ４をつなぐ信号回路、が短絡や断線している時
等はここで異常が検出される。

さて、電磁弁１４が開くと、装置内の水が管路３から低
速排水弁りを介して少量ずつドレーン１１に排出される
。そして、やがて変位マノメータ２からの入力信号がＯ
ＮからＯＦＦに切替わると、コントローラ４はその時の
基準マ／メーＰ１から入力される水位信号に基づき、各
変位マノメータ２の設置された計測地点のレベルを演算
し、記憶装置に記憶する。

また、コントローラ４はこのレベルを注水時に測定した
レベルと比較し、その差があらかじめ設定された許容誤
差範囲にあるかどうかを判定し、許容誤差を逸脱しでい
る場合には異常発生を演算結果とともに記憶装置に記憶
する。

さらに、コントロー−７４は低速排水中の基準マノメー
タ１の検出水位の変化に基づき水面の下降速度を算出し
、算出速度があらかじめ内部に設定された適正速度範囲
から逸脱している場合も、異常発生を記憶装置にする。

固定絞り１３や電磁弁１４にごみが詰まり、排水が滞っ
た場合等はここで異常が検出される。

そして、すべての変位７ノメータ２から入力される信す
がＯＦＦになると、コントローラ４は測定が完了したと
！ｆ４ｇＩ、、電磁弁ｌＯを開く、これにより、短時間
で基準マノメータ１と変位マノメータ２及び管路３から
の排水が行なわれ、装置内は空になる。

なお、変位マノメータ２からの入力信号のすべてがＯＦ
Ｆになる前に基準マノメータ１の検出水位があらかじめ
内部に設定された下限水位を下回った場合にも、コント
ローラ４は異常が発生したと判定し、その旨を記憶装置
に記憶する。注水完了後に信号回路が短絡や断線した場
合はここで異常が検出される。

最後に、コントローラ４は記憶装置に記憶された各計測
地点のレベルと、異常発生の有無とを表示装置に表示す
る。異常発生については、それが測定過程のどの時点で
発生したかを合わせて表示することにより、原因となる
装置の作動不良箇所を推定できるので、これにより装置
の点検と補修を速やかに行うことができる。また、異常
発生の表示がされない場合には、装置が正常に作動し、
測定が正しく行われたこと示すので、表示された測定結
果は十分な信頼性と精度とを備える。

（発明の効果）以上のように、本発明は注水時と排水時の両方でレベル
の測定を行うので測定精度が向上し、注排水量を途中で
変えることにより注排水に要する時間も短縮される。さ
らに、異常判定手段が注水時と排水時に検出した水面レ
ベルの違いや、注排水に対する水面レベルの上昇、下降
速度などから測定が正常に行われているかどうかを判定
することにより、装置の異常の有無を検出するので、測
定装置の信頼性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すレベル測定装置の構成図
、第２図は同じくコントローラの動作を説明する７０−
チャートである。１・・・基準マノメータ、２・・・変位マノメータ、３
・・・管路、４・・・コントローラ、５・・・給水源、
６，８゜１３・・・固定絞り、７，９，１０，１４・・
・電磁弁、１１・・・ドレーン、Ａ・・・高速注水弁、
Ｂ・・・高速注水弁、Ｃ・・・低速排水弁、Ｄ・・・低
速排水弁。

Claims

【特許請求の範囲】

水位を連続的に検出する基準マノメータと、特定水位を
検出する、各計測地点に配置された変位マノメータとを
管路を介して連通し、この管路を並列に配設された低速
注水弁Ａと高速注水弁Ｂとを介して給水源に、並列に配
設された高速排水弁Ｃと低速排水弁Ｄとを介してドレー
ンにそれぞれ接続するとともに、注水時に基準マノメー
タの検出する水位が所定水位に達するまでは高速注水弁
Ｂを開いておき、この水位に達すると高速注水弁Ｂを閉
じる注水制御手段と、排水時に基準マノメータの検出す
る水位が所定水位に達するまでは高速排水弁Ｃを閉じて
おき、この水位に達すると高速排水弁Ｃを開く排水制御
手段と、注排水により前記変位マノメータが特定水位を
検出した時の基準マノメータの検出水位から計測地点の
レベルを演算する手段と、このレベルを注水時と排水時
とで比較して異常の有無を判定する手段とを備えたこと
を特徴とするレベル測定装置。