JPH0419518A

JPH0419518A - 水位計の自動校正制御装置

Info

Publication number: JPH0419518A
Application number: JP12269590A
Authority: JP
Inventors: Akio Kawachi; 明夫河内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-23

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、各種プロセスの液位測定に使用されるエアー
パージ式水位計の自動校正制御装置にに関するものであ
る。

（従来の技術）下水処理場の雨水ポンプ井の様に、突発的な水位変動に
対して迅速に対応する必要があるプラントにおいては、
液位を測定する水位計にも高い信頼性か要求される。そ
こで、このような用途に使用される水位計には、自動校
正制御装置が取付けられ、液位測定回路をオンラインで
校正するようにしている。

水位計の自動校正制御に関する従来技術は、例えば特開
昭６３−１２１７０４号に記載されている。

第４図は従来技術による自動校正制御装置を偏えた水位
計の説明図であり、エアーパージ式水位計の検出端を形
成する挿入管１には２系統の配管系２．３が接続されて
いる。

空気発生源（図示せず）から供給された計装用空気ＡＩ
Ｒは定流量弁４を経て流量を制御され、一定流量の計装
用空気となってエアーパージセット５に導入され、更に
内蔵の流量調節弁によって流量を調節された後、電磁弁
ＳＶ２を通して挿入管１に送られる。

差圧伝送器６の片方の圧力印加部６ａの先端は大気中に
開放されており、大気圧ＰＡが印加されている。他方、
電磁弁ＳＶ３を経由した側の圧力印加部６ｂには、大気
圧ＰＡと背圧△Ｐとを加算した圧力か印加されている。

従って、差圧伝送器６からは、背圧△Ｐに比例した信号
が電気信号として出力される。ここで、背圧ΔＰは水深
りと水の比重との積であるから、背圧△Ｐを知れば水深
りを測定できる。

定流量弁４の下流には、校正のための規定圧力空気を発
生する手段として、減圧弁７が設けである。また、差圧
伝送器６の挿入管１側の圧力印加部６ｂに規定圧力空気
を印加したときに差圧伝送器６が発生する出力信号６Ｃ
が適正値であるか否かを判定する機能を備えたディジタ
ル演算器８が設けられている。

上述のように構成された第４図の装置では、５個の電磁
弁ＳＶ１〜ＳＶ５を開閉させることにより「通常」状態
、「ゼロ調整」状態、および「スパン調整」状態を作り
出し、校正装置をもった水位計として機能する。

これら３つの状態における電磁弁の開閉状態は第１表の
通りである。なお、この表においてＸ印は閉弁を示し、
○印は開弁を示している。

第１表第４図は、上記「通常」状態を表しており、水位計とし
て機能している状態である。

第５図は、「スパン調整」状態を表している。

この「スパン調整」操作は、圧力空気ＡＩＲを減圧弁７
によって差圧伝送器６のフルスパン空気圧まで下げ、電
磁弁ＳＶ４を介して差圧伝送器６に導き、その時に発生
する差圧伝送器６の出力信号６ｃをディジタル演算器８
に取込み、フルスパン出力であることを確認することに
よって実行される。

第６図は、「ゼロ調整」状態を表している。この「ゼロ
調整」操作は差圧伝送器６の両側の圧力印加部６ａ、６
ｂに大気圧を印加し、差圧伝送器６のゼロ点出力信号を
ディジタル演算器８に取込み、ゼロ点出力であることを
確認することによって実行される。

なお、上記装置は、電磁弁の開閉および差圧伝送器の出
力確認を行うディジタル演算器８の動作を、タイマー等
を含むシーケンシャル制御により行うことで、自動校正
装置として機能する。

ただし、上記に述べたように「スパン調整」のための規
定空気圧を減圧弁７を通して得ており、「スパン調整」
の精度が減圧弁７の２次側圧力値によって左右されるこ
とが判る。

（発明か解決しようとする課題）以上説明した従来の技術は、差圧伝送器の自動校正およ
び故障検出方法に関しては考慮しているが、その校正方
法の基礎となる精度の高い空気圧を得る手段については
格別の考慮が為されておらず、校正結果の信頼性を向上
させることができないという問題点があった。

本発明は、従来技術の上述のような欠点を除去すべくな
されたもので、差圧伝送器本体の自動校正精度を高める
ことを可能にしたエアーパージ式水位計の自動校正制御
装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成〕（課題を解決するための手段）本発明の水位計自動校正制御装置は、液位を計測する箇
所に計装用圧力空気を吐出する挿入管と、この挿入管に
供給する計装用圧力空気の流量を調節する流量調節弁を
備えたエアーパージセットと、前記挿入管内の圧力の大
気圧に対する差圧を計測する差圧伝送器とを有するエア
ーパージ式の水位計において、基準水位筒と、これに挿
入され、前記差圧伝送器の挿入管側の圧力印加部に規定
の圧力を印加する基準水位筒挿入管とからなる規定圧力
発生手段を設けたことを特徴とするものである。

（作用）上記のように構成した本発明の水位計自動校正制御装置
によれば、高精度の規定圧力空気発生手段によって得ら
れた規定圧力を差圧伝送器に実際に印加し、規定圧力を
印加した状態で発生する圧力信号を用いているので、高
精度の校正を行うことができる。

（実施例）次に、第１図ないし第３図を参照しながら本発明の詳細
な説明する。なお、これらの図において、第４図におけ
ると同一部分には同一の符号を付しである。

第１図は本発明の水位計自動校正制御装置の実施例を示
すもので、挿入管１を検出端とする水位測定ループにお
いて、空気発生源（図示せず）から供給された計装用空
気ＡＩＲは定流量弁４を経て流量を制御され、一定流量
の計装用空気がエアーパージセット５に導入され、更に
電磁弁５ＶＩＩおよび電磁弁５Ｖ１４を介して挿入管１
に送られる。

差圧伝送器６の片側の圧力印加部６ａの先端は大気中に
解放されており、大気圧ＰＡが印加されている。他方、
電磁弁５Ｖ１５および電磁弁５Ｖ１２を経由した側の圧
力印加部６ｂには、大気圧ＰＡと背圧ΔＰとを加算した
圧力が印加されている。

従って、差圧伝送器６からは、背圧△Ｐに比例した信号
が電気信号として出力される。背圧△Ｐは水深りと水の
比重との積から定まるので、背圧△Ｐに基づいて水深が
測定される。

さらに、圧力印加部６ｂに規定圧力を加えときに差圧伝
送器６が発する出力信号６ｃが適正値であるか否かを判
定する機能を備えたディジタル演算器８が設けられてい
る。

差圧伝送器６の圧力印加部６ｂに規定圧力空気を発生さ
せる規定圧力発生手段として、基準水位筒２０内に基準
水位筒挿入管２１を設けてあり、また、基準水位筒２０
には電磁弁５Ｖ１８および循環ポンプ２２が取付けられ
、更には基準水位測定用挿入管２１の出入口配管には電
磁弁５Ｖ１Ｂおよび電磁弁５Ｖ１７が取付けられている
。

上述のように構成された本発明装置は、８個の電磁弁５
ＶＩＩ〜ＳＶ１ｇを開閉させることにより、「通常」状
態、「ゼロ調整」状態および「スパン調整」状態を作り
出し、校正装置をもった水位計として機能する。

上記の３つの状態における電磁弁の開閉状態は第２表の
通りである。この表においてＸ印は閉弁を表し、Ｏ印は
開弁を表している。

第２表第１図は、「通常」状態を表しており、水位計として機
能している状態である。この状態では、電磁弁ＳＶ１ｇ
は開かれており、循環ポンプ２２は停止している。従っ
て、被測定水位は基準水位筒２０内の水位に影響されな
い。

第２図は、「スパン調整」状態を表している。

この状態では、次のような操作が行われる。すなわち、
先ず、電磁弁５Ｖ１８が閉じられ、その後、循環ポンプ
２２が起動される。これにより基準水位筒２０内の水位
は上昇するので、水位筒からあふれ出したところで循環
ポンプは停止される。次に、電磁弁５Ｖ１６および電磁
弁５Ｖ１７を開き、また電磁弁５Ｖ１４および電磁弁５
Ｖ１５を閉じ、空気発生源から供給された計装用空気を
定流量弁４、エアーパージセット５、電磁弁５ｖｉｔ、
および電磁弁５ｖ１６を経て、基準水位筒挿入管２１へ
供給する。

この結果、差圧伝送器６の圧力印加部６ｂへは電磁弁５
Ｖ１７および電磁弁５Ｖ１２を通して、基準水位筒２０
内の水位ｈｏによる圧力ΔＰｏと大気圧ＰＡとの和の圧
力が印加される。また、差圧伝送器６の他方の圧力印加
部６ａの先端は大気中に解放され、大気圧ＰＡが印加さ
れいる。従って、差圧伝送器６の出力信号としては、両
者の差圧である圧力△ＰＯに相当する信号が出力される
ことになる。

この圧力△ＰＯは既知の基準水位ｈｏと水の比重との積
であるので、圧力△ＰＯが基準水位ｈＯから得られる規
定圧力となる。

従来技術による方法では、この規定圧力の精度が減圧弁
の性能に左右されていたが、本発明による方法では既知
の物理量を基準としており、狂いが生じない。

上記のようにして得られた差圧伝送器６の出力信号６Ｃ
はディジタル演算器８に送られ、基準水位ｈＯに対する
スパン出力であることを確認することによって、「スパ
ン調整」が実行される。

第３図は、「ゼロ調整」状態を表している。この「ゼロ
調整」操作は、差圧伝送器６の両側の圧力印加部６ａ、
６ｂに大気圧を印加し、差圧伝送器６のゼロ点出力信号
をディジタル演算器８に取込み、ゼロ点出力であること
を確認することによって実行される。

上記の「通常」状態、「スパン調整」状態、および「ゼ
ロ調整」状態の切替えは電磁弁５ＶＩＩ〜５Ｖ１８の開
閉、循環ポンプ２２の起動・停止および差圧伝送器６の
出力確認を行うディジタル演算器８などの動作を、タイ
マー等を含むシーケンシャル制御で行うことにより、自
動的に行うことかでき、これにより高精度の自動校正装
置として機能する。

［発明の効果］本発明においては、差圧伝送器に精度の高い規定圧力を
印加し、この規定圧力に従った圧力信号により差圧伝送
器を校正することができるので、差圧伝送器本体の故障
検出および精度の高い自動校正が可能になり、検出端の
高信頼性を確立することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明装置の実施例を示すもので
、第１図は「通常」状態、第２図は「ゼロ調整」状態、
第３図は「スパン調整」状態を示す。第４図ないし第６
図は従来装置を例示するもので、第４図は「通常」状態
、第５図は「ゼロ調整」状態、第６図は「スパン調整」
状態を示している。１・・・・・・・・・挿入管２．３・・・配管系４・・・・・・・・・定流量弁５・・・・・・・・・エアーパージセ・ント６・・・・
・・・・・差圧伝送器７・・・・・・・・・減圧弁８・・・・・・・・・ディジタル演算器２０・・・・・
・・・・基準水位筒２１・・・・・・・・・基準水位筒挿入管２２・・・・
・・・・・循環ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

液位を計測する箇所に計装用圧力空気を吐出する挿入管
と、この挿入管に供給する計装用圧力空気の流量を調節
する流量調節弁を備えたエアーパージセットと、前記挿
入管内の圧力の大気圧に対する差圧を計測する差圧伝送
器とを有するエアーパージ式水位計において、基準水位
筒と、これに挿入され、前記差圧伝送器の挿入管側の圧
力印加部に規定の圧力を印加する基準水位筒挿入管とか
らなる規定圧力発生手段を設けたことを特徴とするエア
ーパージ式水位計用の高信頼度自動校正制御装置。