JPH063101A - 測深器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定面までの距離を電気的に正確に測定す
る。 【構成】 先端に重錘２を取付けたワイヤー３を巻付け
る巻付ドラム４と、該巻付ドラムから繰出されるワイヤ
の繰出し量計測手段１０と、これらを支持する重量測定
器６とを備え、ワイヤ３を繰出し、重錘２が降下し測定
面への到達による重量の軽減を上記重量測定器６により
検知し、ワイヤの繰出しを停止し、ワイヤの繰出し長さ
を上記ワイヤ繰出し量計測手段１０により計測すると共
に、重量測定器６は電子式センサーを以て構成する。 【効果】 測定面に対する重錘の浸漬深さによる重錘の
重量変動を重量測定器により電気的に検出する。従って
重錘の基準線を測定面に一致させる必要はなく、重錘の
浸漬深さを補正し、測定面までの距離を測定することが
出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてタンク等に収
納される液体の上面と上方の基準位置との距離（深さ）
を測定する測深器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にタンク内の液量、例えば酒タンク
における醸造中の液量を測定する手段として、タンク上
部から液面迄の距離を測定し、これにより液量を計測す
る方法が採られている。その測定手段として最も一般に
用いられている方法は、上方から木尺をタンク内に差し
込み、液により濡れた位置迄の長さを目測により測定す
る方法である。

【０００３】しかしこの方法では、その都度タンクの上
方に登り、その位置で測定する必要があり、測定に手数
を要すると共に、液面に泡があるときは濡れ面の境界が
不明瞭となり、正確な測定は困難である等の問題があ
る。このため測深器の開発が要望され、その一つとして
は、先端に間隔を存して電極を取付けたワイヤを吊下
げ、液面に到達したことを導通により検知する方法があ
る。しかし、これは例えばアルコール等電気抵抗の高い
液では使用困難である。その他、光による測定方法も試
みられているが、酒タンクの醸造中のものは液面に泡層
があり、液面の正確な測定は困難である。

【０００４】そこで上記泡層による影響を受けることな
く、各種液体は勿論、粉体等に対しても、タンク等の上
方の基準位置から測定面までの深さを正確に測定するこ
とを目的として、本願出願人は先に図４に示す測深器を
提案した（特願平１−２６４３１２号）。この測深器５
０は先端に重錘５１を取付けたワイヤ５２を巻付ける巻
付けドラム５３と、この巻付けドラム５３から繰出され
るワイヤ５２を一端に懸架し上記重錘を吊下げる天秤５
４と、該天秤の揺動により閉成する電気接点５５並びに
巻付けドラム５３の回転数からワイヤ５２の繰出し量を
計測する計測手段（図示省略）を備え、モータ５６を駆
動しワイヤ５２を繰出し、重錘５１が測定面Ｈに到達
し、重量軽減により天秤が揺動し、電気接点５５を閉成
することにより重錘５１の下降を停止し、上記計測手段
によりワイヤ繰出し長さを計測するようにしたものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような機械
式天秤は、スペースの問題や複雑さのため、１〜２点の
バランス点しか確認出来ない。しかも重錘は下降に際
し、液面に到達した後も惰性によりバランス点よりも沈
み、ついで浮上し上下の振動を繰返してバランス点まで
沈んだ状態に停止する。従ってワイヤは必要以上に繰出
され、弛んだ状態に保持され、正確な寸法の測定は困難
である。本発明はかゝる点に鑑み、構成簡単で正確な測
定を可能とする測深器を提供することを目的とする。

【０００６】更に本発明は、重錘が測定液に浸漬する量
に比例して重量が軽減ことを電気的に検知して、測定面
に到達した重錘の位置を一定とし、液面の変動量を計測
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１の発明の測深器は、先端に重錘を取付けたワイヤ
ーを巻付ける巻付ドラムと、該巻付ドラムから繰出され
るワイヤの繰出し量計測手段と、これらを支持する重量
測定器とを備え、ワイヤを繰出し、重錘が降下し測定面
への到達による重量の軽減を上記重量測定器により検知
し、ワイヤの繰出しを停止し、ワイヤの繰出し長さを上
記ワイヤ繰出し量計測手段により計測すると共に、重量
測定器は電子式センサーを以て構成したものである。

【０００８】更に第２の発明は、上記体１の発明におい
て、重量測定器は測定面に到達した重錘の位置を一定と
し、測定面の変動に伴う浮力による重量の増減を検出
し、該重量の増減から測定面の変動距離を算出する演算
回路を備えたものである。

【０００９】

【作用】重錘が測定面に到達し、浮力の影響にによる重
量の軽減は重量測定器により検出される。この時、重錘
が例えば測定面が液面であるとき、重錘が液面から没入
する量に比例して重錘重量は軽減する。所定軽減量に達
したとき、ワイヤの繰出しを停止し、繰出したワイヤの
長さを電気的に測定する。この場合、重錘の基準位置が
液面と一致したときの重量軽減量を記憶することによ
り、実際の重錘停止位置における重量軽減量から重錘の
基準位置の液面よりの浸漬量が計算することが出来、こ
れを補正値とし、ワイヤ繰り出し量を補正する。

【００１０】

【実施例】図は本発明の実施例を示す。測深器１は先端
に重錘２を取付けたワイヤ３を巻付ける巻付けドラム４
と、該ドラムから繰出されるワイヤ３の繰出し量を計測
するための巻付けドラム４の回転数計測器５並びにこれ
らの重量を測定する重量測定器６とを備える。巻付けド
ラム４は支持枠７に回動自在に支持される主軸８に取付
けられ、該主軸８は一端を駆動モータ１０に連結され、
他端には上記回転数計測器５を取付ける。この計測器５
はパルス発生器、例えば商品名エンコーダを用い、巻付
けドラム４と同期して回転し、この計測器５と、該計測
器５から発するバルス数を計測するパルス数計測器１１
とによりワイヤ繰出し量計測手段１０を形成する。

【００１１】１３は移動ガイドプーリを示し、前記主軸
８に螺溝１４を刻設し、この螺溝に摺動筒１５を螺合
し、この摺動筒１５に取付けたアーム１６にガイドプー
リ１３を回動自在に嵌挿する。１７は摺動筒１５に一端
を固定し、他端を支持枠７に嵌挿した回り止めピン。ま
た、１８は固定ガイドプーリを示し、支持枠７の下部中
央部に取付けられている。

【００１２】前記重量測定器６は、ロードセル、差動ト
ランス、均衡重量の変動を検知するフオースバランス方
式その他音叉式等の電子式センサを用い（図はロードセ
ルを用いた例を示す）、その出力は重量変位計２０に入
力され、該重量変位計２０の出力は、前記パルス数計数
器１１の出力と共に演算回路２１に入力される。２２は
表示器を示す。

【００１３】上記構成において、測深器１をタンクＴの
上部または測定基準位置に取付け、駆動モータ９を駆動
して重錘２を下降させ、同時にワイヤ３の繰出し量を繰
出し量計測手段１０により計測を開始する。重錘２が測
定面、例えば液面Ｈに到達し、若干没入することによ
り、浮力が作用し、ワイヤ３に加わる重量が軽減する。
この軽減は重量測定器６により検知し、一定量軽減し重
量変位計２０に予め設定した設定値に達すると、駆動モ
ータ９を停止させる。同時に繰出し量計測手段１０によ
る計測を終了し、ワイヤ３の繰出し量は演算回路２１に
記憶され、必要により表示器２２に表示する。

【００１４】この場合、重錘２の基準線ａは液面Ｈより
若干距離Ｌだけ下方に位置する。この値は、停止命令を
発信した時点から浮力の増加分ｗとして計測できるの
で、液体の比重ρと、重錘２の単位長さの体積ｖを明確
にしておけば、沈み込む深さＬは Ｌ＝ｗ／（ρ
ｖ）として計算され補正が可能である。

【００１５】なお、この重錘２を更に下降させて液中に
埋没させると、その浮力と重錘全体の体積から、現在測
定中の液体の比重ρが下記の算式から算出できる。 ρ＝ｗ／ｖ

【００１６】また、液を排出または供給する場合、重錘
の位置を一定とし、液面の昇降による重錘の浸漬量の増
減に伴う重量変動を測定することにより、液の排出量、
供給量を液面の高さの変動から測定することが出来る。

【００１７】なお、本発明の測深器によるときは、上記
単一の液体のみでなく、比重の異なった複数の液体のそ
れぞれの液面の測定が可能である。即ち前記要領で重錘
を下降し、最上部の液面に到達したとき、前記要領で液
面を測定し、これを記憶し、ついで更に下降し第２の液
面に到達したとき、同様に第２の液の比重と第１の液の
比重の差と、重錘の比重及び第２の液中への沈み込み深
さとにより前記要領により第２の液面までの距離を測定
することが出来る。

【００１８】なお、上記ワイヤ３は巻付けドラム４に巻
付けられているとき、その重量は重量測定器６に記憶さ
れており、従ってこれを繰出しても重量は変化しない。
また、重錘２の基準線からの沈降深さ（オーバラン）を
前記の如く補正可能であることから、この基準線を重錘
の中央部に設定し、これを中心として上下に所定距離の
上下限を設定し、それぞれの浮力を決定することによ
り、その間の液面の変動に対しては重錘の昇降を行わ
ず、重量測定器６の検出値の変動数値の補正により、ま
た上下限を越えるときは重錘の移動を行なわせることに
より、制度良く液面までの距離を測定することができ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上の如く、本発明によるときは、測定
面への到達による重錘の浮力による重量変動を重量測定
器により検出して測定面までの距離を測定するようにし
たから、重錘の基準線を測定面（液面）に一致させる必
要はなく、重錘の重量変動から補正して液面までの距離
を測定することができる。また重錘の昇降を適宜の点で
停止し、液面の振動の治まりを待って真値を測定し、補
正することができる。またこの際、重量測定器として電
子式センサーを利用したから、その数値を電気信号とし
て捕捉できるから、精度よく測定でき、電気的フイルタ
ーを用いて機械的振動の補正を行うことができる。また
遠隔地からの操作、確認を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測深器全体の正面図である。

【図２】上記測深器の縦断面図である。

【図３】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図４】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 測深器 ２ 重錘 ３ ワイヤ ４ 巻付けドラム ５ 回転数計測器 ６ 重量測定器 １０ ワイヤ繰出し量計測手段 ２１ 演算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に重錘を取付けたワイヤーを巻付け
   る巻付ドラムと、該巻付ドラムから繰出されるワイヤの
   繰出し量計測手段と、これらを支持する重量測定器とを
   備え、ワイヤを繰出し、重錘が降下し測定面への到達に
   よる重量の軽減を上記重量測定器により検知し、ワイヤ
   の繰出しを停止し、ワイヤの繰出し長さを上記ワイヤ繰
   出し量計測手段により計測すると共に、重量測定器は電
   子式センサーを以て構成したことを特徴とする測深器。
2. 【請求項２】 重量測定器は測定面に到達した重錘の位
   置を一定とし、測定面の変動に伴う浮力による重量の増
   減を検出し、該重量の増減から測定面の変動距離を算出
   する演算回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   測深器。