JPH05322626A - 自動液面測定装置 - Google Patents
自動液面測定装置Info
- Publication number
- JPH05322626A JPH05322626A JP4154193A JP15419392A JPH05322626A JP H05322626 A JPH05322626 A JP H05322626A JP 4154193 A JP4154193 A JP 4154193A JP 15419392 A JP15419392 A JP 15419392A JP H05322626 A JPH05322626 A JP H05322626A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- liquid
- liquid level
- tank
- oil
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石油タンカーなどの大きな容量の容器中の液
体の液面の位置を測定するとき、液中の部位により大き
く温度の差があっても、その液面の位置を正確に測定す
ることができるようにすることを目的とする。 【構成】 暫定液面算出部１１で液面４のおおよその位
置を算出し、それにより温度算出部１２で、石油２中に
ある温度センサを選び出し、かつ、選ばれた温度センサ
の中より温度測定結果が平衡状態にあるものを選出し、
それらの温度測定結果の平均値を算出し、液面算出部１
３でその温度で補正した石油２の密度と第１の圧力セン
サ６と第２の圧力センサ７の圧力測定結果とで正確な液
面４の位置を算出する。
体の液面の位置を測定するとき、液中の部位により大き
く温度の差があっても、その液面の位置を正確に測定す
ることができるようにすることを目的とする。 【構成】 暫定液面算出部１１で液面４のおおよその位
置を算出し、それにより温度算出部１２で、石油２中に
ある温度センサを選び出し、かつ、選ばれた温度センサ
の中より温度測定結果が平衡状態にあるものを選出し、
それらの温度測定結果の平均値を算出し、液面算出部１
３でその温度で補正した石油２の密度と第１の圧力セン
サ６と第２の圧力センサ７の圧力測定結果とで正確な液
面４の位置を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、石油タンカーなどの
大きなタンク内に収容されている液体のタンク内での液
面の位置を測定する自動液面測定装置に関する。
大きなタンク内に収容されている液体のタンク内での液
面の位置を測定する自動液面測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】石油タンカーでは、タンクから石油を吐
出するときは吐出設備に損傷を与えない範囲で石油を吐
出し、石油をタンクに入れるときは航行中を含めて石油
が溢れない範囲でできるだけ積み込むようにしなくては
ならない。したがって、タンク内に収容されている液体
の液面の位置を正確に把握しておく必要がある。
出するときは吐出設備に損傷を与えない範囲で石油を吐
出し、石油をタンクに入れるときは航行中を含めて石油
が溢れない範囲でできるだけ積み込むようにしなくては
ならない。したがって、タンク内に収容されている液体
の液面の位置を正確に把握しておく必要がある。
【０００３】図２は、従来の、石油タンカーなどの大き
なタンク内に収容されている液体の液面の位置を測定す
る自動液面測定装置の構成図である。１はタンク、２は
タンク１内に収容されている石油、３はタンク１内の上
の部分でイナートガス（不活性ガス）が封入されている
空間、４は石油２の液面、５はタンク１の底面、６はタ
ンク１の上部に設置されている第１の圧力センサ、７は
タンク１の底部に設置されている第２の圧力センサ、８
ａは第２の圧力センサ７に付随する温度センサ、１３ａ
は第１の圧力センサ６と第２の圧力センサ７と温度セン
サ８ａとからの信号により石油２の液面４の位置を算出
する液面算出部である。
なタンク内に収容されている液体の液面の位置を測定す
る自動液面測定装置の構成図である。１はタンク、２は
タンク１内に収容されている石油、３はタンク１内の上
の部分でイナートガス（不活性ガス）が封入されている
空間、４は石油２の液面、５はタンク１の底面、６はタ
ンク１の上部に設置されている第１の圧力センサ、７は
タンク１の底部に設置されている第２の圧力センサ、８
ａは第２の圧力センサ７に付随する温度センサ、１３ａ
は第１の圧力センサ６と第２の圧力センサ７と温度セン
サ８ａとからの信号により石油２の液面４の位置を算出
する液面算出部である。
【０００４】例えば、タンク１の底面５より５ｃｍのと
ころに第２の圧力センサ７が設置してある場合、収容さ
れている石油２の液面４の底面５からの高さは以下の式
で求められる。
ころに第２の圧力センサ７が設置してある場合、収容さ
れている石油２の液面４の底面５からの高さは以下の式
で求められる。
【０００５】液面高さ＝（ＰＶL−ＰＶG）／ρ＋５ ここで、ＰＶL は石油２中の第２の圧力センサ７の検出
圧力、ＰＶG は上部の空間３の第１の圧力センサ６の検
出圧力、ρは石油２の密度である。
圧力、ＰＶG は上部の空間３の第１の圧力センサ６の検
出圧力、ρは石油２の密度である。
【０００６】また、液体の密度はその液温に反比例して
変化するので、第２の圧力センサ７に付随している温度
センサ８ａで温度を測定し、その温度により密度を補正
して液面の位置を算出する。
変化するので、第２の圧力センサ７に付随している温度
センサ８ａで温度を測定し、その温度により密度を補正
して液面の位置を算出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動液面測定装
置は以上のように構成されていたので、液面を算出する
とき温度により変化する液体の密度を使用するが、石油
２中の第２の圧力センサ７の部分でしか液体の温度測定
を行っていなかったので、石油タンカーのタンクなどの
タンク内液中全体の温度としては適切な値とはいえな
い。すなわち、このような石油タンカーのタンク１内の
石油２は、タンク１内の下部と上部で温度差が５０℃と
なる場合もあり、タンク１の下部に設置されている第２
の圧力センサ７の部分の温度センサ８ａ温度測定だけで
石油２の密度を補正して、これにより液面４の位置を算
出すると、特に石油タンカーなどの大きなタンクの場
合、実際の液面の位置とは大きく異なることになるとい
う問題がある。
置は以上のように構成されていたので、液面を算出する
とき温度により変化する液体の密度を使用するが、石油
２中の第２の圧力センサ７の部分でしか液体の温度測定
を行っていなかったので、石油タンカーのタンクなどの
タンク内液中全体の温度としては適切な値とはいえな
い。すなわち、このような石油タンカーのタンク１内の
石油２は、タンク１内の下部と上部で温度差が５０℃と
なる場合もあり、タンク１の下部に設置されている第２
の圧力センサ７の部分の温度センサ８ａ温度測定だけで
石油２の密度を補正して、これにより液面４の位置を算
出すると、特に石油タンカーなどの大きなタンクの場
合、実際の液面の位置とは大きく異なることになるとい
う問題がある。
【０００８】以上の問題点を解消するために、この発明
は、石油タンカーなどの大きな容量の容器中の液体の液
面の位置を測定するとき、液中の部位により大きく温度
の差があっても、その液面の位置を正確に測定すること
ができるようにすることを目的とする。
は、石油タンカーなどの大きな容量の容器中の液体の液
面の位置を測定するとき、液中の部位により大きく温度
の差があっても、その液面の位置を正確に測定すること
ができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の自動液面測定
装置は、液体の温度を測定する複数の温度測定手段と、
この温度測定手段が温度を測定する液中に有るか無いか
を判断する浸漬状態検出手段と、温度測定手段の測定結
果の変化が平衡状態にあることを判断する温度平衡状態
判断手段と、浸漬状態判断手段により液中にあると判断
され、かつ温度平衡状態判断手段により温度測定結果が
平衡状態であると判断された温度測定手段の測定した温
度の平均値を算出する温度算出手段とを有する。
装置は、液体の温度を測定する複数の温度測定手段と、
この温度測定手段が温度を測定する液中に有るか無いか
を判断する浸漬状態検出手段と、温度測定手段の測定結
果の変化が平衡状態にあることを判断する温度平衡状態
判断手段と、浸漬状態判断手段により液中にあると判断
され、かつ温度平衡状態判断手段により温度測定結果が
平衡状態であると判断された温度測定手段の測定した温
度の平均値を算出する温度算出手段とを有する。
【００１０】
【作用】タンク内の複数の温度測定手段の中より液中に
存在する温度測定手段を選び出し、その選びだした温度
測定手段の測定温度の平均値をタンク内の液全体の温度
とし、その温度によりタンク内の液面位置を算出する。
存在する温度測定手段を選び出し、その選びだした温度
測定手段の測定温度の平均値をタンク内の液全体の温度
とし、その温度によりタンク内の液面位置を算出する。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の１実施例を図１を参照して
説明する。図１は、この発明の１実施例である自動温度
測定装置の構成を示す構成図である。１は石油タンカー
の石油を収容するタンク、２はタンク１内に収容されて
いる石油、３はタンク内石油２の上の部分でイナートガ
ス（不活性ガス）が封入されている空間、４は石油２の
液面、５はタンクの底面、６は空間３に配置されている
第１の圧力センサ、７は底面５に近いところに配置され
ている第２の圧力センサ、８はタンク１内の上部に配置
されている第１の温度センサ、９はタンク１の中部に配
置されている第２の温度センサ、１０は底面５に近いと
ころに配置されている第３の温度センサである。
説明する。図１は、この発明の１実施例である自動温度
測定装置の構成を示す構成図である。１は石油タンカー
の石油を収容するタンク、２はタンク１内に収容されて
いる石油、３はタンク内石油２の上の部分でイナートガ
ス（不活性ガス）が封入されている空間、４は石油２の
液面、５はタンクの底面、６は空間３に配置されている
第１の圧力センサ、７は底面５に近いところに配置され
ている第２の圧力センサ、８はタンク１内の上部に配置
されている第１の温度センサ、９はタンク１の中部に配
置されている第２の温度センサ、１０は底面５に近いと
ころに配置されている第３の温度センサである。
【００１２】また、１１は第１の圧力センサ６と第２の
圧力センサ７の圧力測定結果より液面４の底面５からの
おおよその距離を求める暫定液面算出部、１２は暫定液
面算出部１１の求めた液面４の位置と各温度センサ８〜
１０の温度測定結果とより有効な温度センサの温度測定
結果の平均値を算出しその結果を出力する温度算出部、
１３は第１の圧力セン６と第２の圧力センサ７と温度算
出部１１からの信号とにより液面４の底面５からの距離
を求める液面算出部である。
圧力センサ７の圧力測定結果より液面４の底面５からの
おおよその距離を求める暫定液面算出部、１２は暫定液
面算出部１１の求めた液面４の位置と各温度センサ８〜
１０の温度測定結果とより有効な温度センサの温度測定
結果の平均値を算出しその結果を出力する温度算出部、
１３は第１の圧力セン６と第２の圧力センサ７と温度算
出部１１からの信号とにより液面４の底面５からの距離
を求める液面算出部である。
【００１３】温度算出部１１は暫定液面算出部１１から
の液面４の位置の算出結果より、各温度センサ８〜１０
が液面４より上にあるか下にあるかを判断し、液面より
下の温度センサの温度測定結果の平均値を算出する。例
えば、液面４が第１の温度センサ８と第２の温度センサ
９の中間に位置している場合、温度算出部１２は第２の
温度センサ９と第３の温度センサ１０との温度測定結果
よりそれらの平均値を算出して石油２の温度とし、この
温度で石油２の密度を補正して、正確な液面４の位置を
液面算出部１３で算出する。
の液面４の位置の算出結果より、各温度センサ８〜１０
が液面４より上にあるか下にあるかを判断し、液面より
下の温度センサの温度測定結果の平均値を算出する。例
えば、液面４が第１の温度センサ８と第２の温度センサ
９の中間に位置している場合、温度算出部１２は第２の
温度センサ９と第３の温度センサ１０との温度測定結果
よりそれらの平均値を算出して石油２の温度とし、この
温度で石油２の密度を補正して、正確な液面４の位置を
液面算出部１３で算出する。
【００１４】ところで、液面４が第２の温度センサ９と
第３の温度センサ１０の中間に位置している状態より、
このタンク１に新たに石油を注入して行く途中で、液面
４が第２の温度センサ９の配置されているところより高
くなってすぐの場合、第２の温度センサ９の温度測定結
果は正確に第２の温度センサの触れている石油２の温度
を測定しているとはいえない。すなわち、注入している
石油の温度は、その石油の粘度を下げるため（粘度が低
下すると流入速度が上げられる）５０〜６０℃の温度に
してあり、上記の場合の初期の第２の温度センサ９の測
定していた空間３の温度とは３０〜４０℃も異なること
になり、いままで空間の温度を測定していた第２の温度
センサが流入してくる高温の石油の温度を正確に測定し
ている状態になるまでには時間がかかる。
第３の温度センサ１０の中間に位置している状態より、
このタンク１に新たに石油を注入して行く途中で、液面
４が第２の温度センサ９の配置されているところより高
くなってすぐの場合、第２の温度センサ９の温度測定結
果は正確に第２の温度センサの触れている石油２の温度
を測定しているとはいえない。すなわち、注入している
石油の温度は、その石油の粘度を下げるため（粘度が低
下すると流入速度が上げられる）５０〜６０℃の温度に
してあり、上記の場合の初期の第２の温度センサ９の測
定していた空間３の温度とは３０〜４０℃も異なること
になり、いままで空間の温度を測定していた第２の温度
センサが流入してくる高温の石油の温度を正確に測定し
ている状態になるまでには時間がかかる。
【００１５】従って、この場合、第２の温度センサ９が
液面４より下に位置するようなっても、この第２の温度
計９の測定温度は正確な液温を測定していることになら
ず、そのまま第３の温度センサ１０と第２の温度センサ
９の温度測定結果より石油２の密度を補正し、液面４の
位置を算出してもその算出した液面４の位置は実際の液
面４の位置とは異ってしまう。このことより、温度算出
部１２は各温度センサ８〜１０が、暫定液面算出部１か
らの情報による、石油２に浸漬しているかどうかの判断
だけでなく各温度センサ８〜１０の温度の測定結果の変
化を監視して、各温度センサ８〜１０の温度測定結果が
急激な変化をしているかどうかを判断し、所定以上の割
合で急激な変化をしているものはその温度測定結果を石
油２の温度測定結果とみなさない。
液面４より下に位置するようなっても、この第２の温度
計９の測定温度は正確な液温を測定していることになら
ず、そのまま第３の温度センサ１０と第２の温度センサ
９の温度測定結果より石油２の密度を補正し、液面４の
位置を算出してもその算出した液面４の位置は実際の液
面４の位置とは異ってしまう。このことより、温度算出
部１２は各温度センサ８〜１０が、暫定液面算出部１か
らの情報による、石油２に浸漬しているかどうかの判断
だけでなく各温度センサ８〜１０の温度の測定結果の変
化を監視して、各温度センサ８〜１０の温度測定結果が
急激な変化をしているかどうかを判断し、所定以上の割
合で急激な変化をしているものはその温度測定結果を石
油２の温度測定結果とみなさない。
【００１６】すなわち、温度算出部１２は、暫定液面算
出部１１の算出した大体の液面４の位置より、石油２に
浸漬している温度センサを選出し、かつその石油２に浸
漬している温度センサの中で、測定している温度の変化
が緩やかな平衡状態の温度センサの温度測定結果の平均
値を算出し、液面算出部１３に出力する。
出部１１の算出した大体の液面４の位置より、石油２に
浸漬している温度センサを選出し、かつその石油２に浸
漬している温度センサの中で、測定している温度の変化
が緩やかな平衡状態の温度センサの温度測定結果の平均
値を算出し、液面算出部１３に出力する。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、大き
な容積のタンク内に複数配置した温度検出手段で液体の
温度を測定するので、タンクに液体を注入しているとき
などその液体中の温度分布がある部分に片寄っていて
も、その液体全体の平均を温度を正確に測定できるの
で、その温度により補正する液体の密度と圧力とにより
算出するタンク内での液面位置が正確に測定できるとい
う効果がある。
な容積のタンク内に複数配置した温度検出手段で液体の
温度を測定するので、タンクに液体を注入しているとき
などその液体中の温度分布がある部分に片寄っていて
も、その液体全体の平均を温度を正確に測定できるの
で、その温度により補正する液体の密度と圧力とにより
算出するタンク内での液面位置が正確に測定できるとい
う効果がある。
【図１】この発明の１実施例である自動温度測定装置の
構成を示す構成図である。
構成を示す構成図である。
【図２】従来の自動温度測定装置の構成を示す構成図で
ある。
ある。
１ タンク ２ 石油 ３ 空間 ４ 液面 ５ 底面 ６ 第１の圧力センサ ７ 第２の圧力センサ ８ 第１の温度センサ ９ 第２の温度センサ １０ 第３の温度センサ １１ 温度算出部 １２ 液面算出部 １３ 暫定液面算出部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】なお、各センサの位置など装置の構成は、
上記実施例に限るものではなく、図３に示すような構成
にしても良い。図３（ａ）において、３０１はタンク内
上部に配置される第１のセンサ、３０２は温度センサ、
３０３はタンク内下部に配置される第２のセンサ、３０
４は受信部、３０５はパーソナルコンピュータなどのマ
ンマシンインターフェイス、３０６は接続箱、３０７は
危険領域、３０８は安全領域、３０９はイナートガスの
導圧管である。また、図３（ｂ）は第１と第２のセンサ
３０１，３０３を詳細に示したものであり、３５０はデ
シケータ、３５１は受信機、３５２はイナートガスの開
放口、３５３は保護パイプである。また、３５４はフィ
ールドであり、３５５は計器室である。
上記実施例に限るものではなく、図３に示すような構成
にしても良い。図３（ａ）において、３０１はタンク内
上部に配置される第１のセンサ、３０２は温度センサ、
３０３はタンク内下部に配置される第２のセンサ、３０
４は受信部、３０５はパーソナルコンピュータなどのマ
ンマシンインターフェイス、３０６は接続箱、３０７は
危険領域、３０８は安全領域、３０９はイナートガスの
導圧管である。また、図３（ｂ）は第１と第２のセンサ
３０１，３０３を詳細に示したものであり、３５０はデ
シケータ、３５１は受信機、３５２はイナートガスの開
放口、３５３は保護パイプである。また、３５４はフィ
ールドであり、３５５は計器室である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】追加
【補正内容】
【００１８】また、図４は、この発明の自動液面測定装
置の動作をフローチャートに示したものであり、同図に
おいて、複数の温度測定手段の設置位置を下から順にＨ
ｍ，ある時刻ｋでの測定温度をそれぞれしたから順にＴ
ｍ（ｋ），時刻ｋ−１での前回測定温度をそれぞれ下か
ら順にＴｍ（ｋ−１）（ｍ＝１，２，・・・）とし、液
体注入時の温度をＴ０，液面高さをＨ（ｋ−１），ｊ回
前の液面高さをＨ（ｋ−ｊ−１）とする。ただしｊは液
面の上昇／下降速度に依存する値で、レベルヒステリシ
スは±ｈ，温度ヒステリシスは±ｔである。
置の動作をフローチャートに示したものであり、同図に
おいて、複数の温度測定手段の設置位置を下から順にＨ
ｍ，ある時刻ｋでの測定温度をそれぞれしたから順にＴ
ｍ（ｋ），時刻ｋ−１での前回測定温度をそれぞれ下か
ら順にＴｍ（ｋ−１）（ｍ＝１，２，・・・）とし、液
体注入時の温度をＴ０，液面高さをＨ（ｋ−１），ｊ回
前の液面高さをＨ（ｋ−ｊ−１）とする。ただしｊは液
面の上昇／下降速度に依存する値で、レベルヒステリシ
スは±ｈ，温度ヒステリシスは±ｔである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】追加
【補正内容】
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、大き
な容積のタンク内に複数配置した温度検出手段で液体の
温度を測定するので、タンクに液体を注入しているとき
などその液体中の温度分布がある部分に片寄っていて
も、その液体全体の平均を温度を正確に測定できるの
で、その温度により補正する液体の密度と圧力とにより
算出するタンク内での液面位置が正確に測定できるとい
う効果がある。
な容積のタンク内に複数配置した温度検出手段で液体の
温度を測定するので、タンクに液体を注入しているとき
などその液体中の温度分布がある部分に片寄っていて
も、その液体全体の平均を温度を正確に測定できるの
で、その温度により補正する液体の密度と圧力とにより
算出するタンク内での液面位置が正確に測定できるとい
う効果がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の１実施例である自動温度測定装置の
構成を示す構成図である。
構成を示す構成図である。
【図２】従来の自動温度測定装置の構成を示す構成図で
ある。
ある。
【図３】この発明の他の実施例である自動温度測定装置
の構成を示す構成図である。
の構成を示す構成図である。
【図４】この発明の自動温度測定装置の動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【符号の説明】 １ タンク ２ 石油 ３ 空間 ４ 液面 ５ 底面 ６ 第１の圧力センサ ７ 第２の圧力センサ ８ 第１の温度センサ ９ 第２の温度センサ １０ 第３の温度センサ １１ 温度算出部 １２ 液面算出部 １３ 暫定液面算出部
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】追加
【補正内容】
【図３】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】追加
【補正内容】
【図４】
Claims (1)
- 【請求項１】 タンク内に収容されている液体の液中の
圧力とタンク内の液面より上の空間の部分の圧力と前記
液体の密度とにより前記タンク内での液面の位置を測定
する液面測定装置において、 前記液体の密度を補正するために液中の温度を測定する
複数の温度測定手段と、 前記温度測定手段が前記液中に有るか無いかを判断する
浸漬状態検出手段と、 前記温度測定手段の測定結果の変化が平衡状態にあるこ
とを判断する温度平衡状態判断手段と、 前記浸漬状態検出手段により液中にあると判断され、か
つ前記温度平衡状態判断手段により測定結果の変化が平
衡状態にあると判断された温度測定手段の測定した温度
の平均値を算出する温度算出手段とを有することを特徴
とする自動液面測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154193A JPH05322626A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 自動液面測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4154193A JPH05322626A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 自動液面測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05322626A true JPH05322626A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15578873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4154193A Pending JPH05322626A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 自動液面測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05322626A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008222235A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Tatsuno Corp | 油量計測システム |
| CN103674163A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 中国西电电气股份有限公司 | 一种油浸式变压器储油系统的油位监测方法及监测系统 |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP4154193A patent/JPH05322626A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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