JPH06331420A - 電極式液面レベルセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水面の傾動、波の発生による液面異常の誤検
出を防止する。 【構成】 タンク１内の水面に対し鉛直に配設され少な
くとも一対を該タンクの両側部の略同一高さの異常水位
検出レベルに位置させた複数本の電極棒３ａ〜３ｅと、
前記一対の電極棒３ｄ，３ｅのそれぞれに接続された第
１の導通回路および第２の導通回路と、この第１および
第２の導通回路の出力接点と直列に接続した警報回路と
を備えたことにより、警報回路は前記一対の電極棒３
ｄ，３ｅが同時に水面を検出したときのみ作動し、誤検
出を確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は例えば高層建物の給水
設備である受水槽や高架水槽などの水槽タンク内の水位
を検出する電極式液面レベルセンサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の電極式水位センサを示す縦
断面図であり、図５において、５１は水槽タンク（以
下、タンクと略称する）、５２はタンク５１の上面５１
ａに取付けた電極棒保持器、５３ａ〜５３ｄは電極棒保
持器５２に吊下げ支持された長さを異にする複数本の電
極棒であり、電極棒５３ａは先端がタンク下部に位置し
て下限水位レベル１０１を検出し、電極棒５３ｂは先端
がタンク上部に位置して上限水位レベル１０２を検出
し、電極棒５３ｃは先端が電極棒５３ａより更にタンク
下部に位置し、貯水を介して上記電極棒５３ａまたは５
３ｂと電路を形成する主電極棒、電極棒５３ｄは先端が
電極棒５３ｂより更にタンク上部に位置して水量過剰な
どの異常水位を検出する。５４は信号処理回路であっ
て、リード５５ａ〜５５ｄを介して電極棒５３ａ〜５３
ｄが接続されており、各電極棒５３ａ〜５５ｄからの検
出信号を入力して、タンク１内の水量を判断する。そし
て、この信号処理回路５４からの判断信号に基づいて給
水機構（図示せず）を制御し、タンク１内の貯水量を所
定量に維持する。

【０００３】ところが、上記構成の電極式水位センサで
は、例えば地震などでタンク１が大きく揺れ、あるいは
給水機構からタンク１内への給水時の振動などで、タン
ク１内の水面が１点鎖線１００で示すように大きく傾動
すると、通常は接することのない電極棒５３ｄに水面１
００が接して該電極棒５３ｄと電極棒５３ｃとの間で電
路が形成され、タンク１内の水量が過剰であると誤検出
されることになる。

【０００４】また、給水機構からタンク１内への給水時
の衝撃によって、水面１００に大きな波が生じ、この波
が電極棒５３ｄに接する場合も、上記と同様の誤検出が
生ずる。

【０００５】そこで、このような水面１００の傾動、或
いは波の発生による誤検出を防止するために、実開平１
−９７２２５号公報に記載された電極式水位センサが提
案された。

【０００６】この電極式水位センサは、検出素子として
の電極を誘電体のパイプに内蔵し、このパイプをタンク
内に鉛直状態で配設するもので、パイプ内の水面はタン
ク内の水面と同じになるが該タンク内に発生した波はパ
イプ内の水面に影響することがなく、タンク内の水面に
発生する波による誤検出を防止することができる。しか
し、タンクの傾きにより生ずる水面傾動では、パイプ内
の水面も傾動に誤検出を生ずることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電極式水位セン
サは以上のように構成されているので、タンクの傾きに
よる水面の傾動で誤検出するという問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ことを課題になされたもので、水面の傾動、波の発生の
いずれによっても誤検出しない電極式水位センサを提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る電極式液面レベルセンサは、(i) 貯槽タンク内部の該
貯槽タンク壁面近傍に吊設され、各先端部が許容上限液
面レベルからほぼ同一高さに位置する複数の電極棒と、
(ii)これらの各電極棒ごとに設けられ、各電極棒の先端
部への液面接触に応じて導通状態となる個々の導通回路
と、(iii) これらの導通回路のうちの少なくとも２つが
導通状態となったときに警報を発する警報回路と、を具
備することを特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の発明に係る電極式液面レベ
ルセンサは、請求項１において、前記導通回路のうちの
少なくとも１つが、液面接触時から所定時間遅れて導通
状態になることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、複数の電極棒のうち
の少なくとも２本に対して液面が接触したときにのみ、
対応する導通回路の導通により警報回路が動作する。

【００１２】請求項２記載の発明では、複数の導通回路
のうちの一部の回路の導通タイミングを液面接触と同時
でなく所定時間遅らせるようにしたことにより、複数の
電極棒に同時に液面接触があった場合でも、その液面接
触の時間が前記所定時間以下の場合には警報回路が動作
しないこととなる。

【００１３】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例を図面について説明
する。図１において、１はタンク、２はタンク１の上面
１ａの片側に片寄って取付けた電極棒保持器、３ａ〜３
ｅは電極棒保持器２に吊下げ支持した長さを異にする複
数本の電極棒である。電極棒３ａは先端がタンク下部に
位置して下限水位レベルを検出し、電極棒３ｂは先端が
タンク上部に位置して上限水位レベルを検出する。電極
棒３ｃは先端が電極棒３ａより更にタンク下部に位置
し、貯水を介して他の電極棒との間で電路を形成する主
電極棒である。電極棒３ｄ，３ｅは先端が電極棒３ｂよ
り更にタンク上部に位置し、しかも、先端をタンク１の
両側部に折曲げて配置され水量過剰などの異常を検出す
る。４は信号処理回路であって、リード線５ａ〜５ｅを
介して電極棒３ａ〜３ｅに接続され、各電極棒３ａ〜３
ｅからの検出信号を入力して、タンク１内の水面つまり
水量を判断する。

【００１４】図２は上記信号処理回路４の具体的構成を
示す回路図であり、図２において、１１は電源、１２，
１３は電源スイッチ１４を介して電源１１に並列に接続
した第１の導電回路および第２の導通回路であり、この
導通回路１２，１３にリード線５ｄ，５ｅを介して電極
棒３ｄ，３ｅが接続されている。１５，１６は第１およ
び第２の導通回路１２，１３と直列に接続したリレー、
１７はリレー１５，１６の出力接点１５ａ，１６ａと直
列接続し電源スイッチ１４を介して電源１１に接続され
た警報ブザーなどの警報回路である。

【００１５】なお、他の電極棒３ａ，３ｂにも導通回路
が接続され、この導通回路の出力で給水機構を制御する
ものであるが、その構成は従来例と近似しているので図
示を省略する。

【００１６】以下、上記実施例構成の動作を図３、図４
の水面状態図を参照しながら説明する。いま、信号処理
回路４の電源スイッチ１４を閉成して検出状態とする。

【００１７】この検出状態において、地震などによって
タンク１内の水面が図３の一点鎖線１０４で示すように
傾動すると、水面は電極棒３ｄとは接触するが、電極棒
３ｅとは接触しない。次の傾動で、上記と反対に、水面
が実線１０５で示すようになったときは、電極棒３ｅと
は接触するが電極棒３ｄとは接触しない。

【００１８】このため、リレー１５，１６は同時には動
作せず、警報回路１７にはリレー１５および１６の出力
接点１５ａ，１６ａが直列に接続されているから、警報
回路１７も動作せず警報されない。

【００１９】また、図４に示すように、給水時の振動な
どで水面１００に波１０６，１０７が発生した場合は、
同時に電極棒３ｄ，３ｅに水面が達する場合があるが、
第１の導通回路１２は、遅延動作回路１８の作用でリレ
ー１６よりもリレー１５に対する通電を遅らせるように
構成されているため、このような一時的な液面接触によ
っては、第１の導通回路１２と第２の導通回路１３とが
同時に導通動作することがない。このため、警報回路１
７の誤動作が回避される。

【００２０】しかしタンク内の水量が過剰になって、図
３に示すように、水面１００が異常水位検出レベル１０
８に上昇し、電極棒３ｄ，３ｅに同時に接触する時間が
継続すると、つまり、上限水位を超えて満水になると、
電極棒３ｄ，３ｅは同時に導通状態となる。

【００２１】従って、第１の導通回路１２および第２の
導通回路１３が同時付勢され、リレー１６が動作、次に
少し遅れてリレー１５も動作することにより、両リレー
１５，１６の出力接点１５ａ，１６ａが共に閉じて警報
回路１７を付勢する。これにより、タンク１内が過剰水
位である場合は警報されるものである。

【００２２】実施例２．上記実施例１はタンク１の左右
両側部に一対の電極棒３ｄ，３ｅを設けているが、タン
ク１が図示と直交する前後方向に傾動したときには、必
ずしも誤検出を防止できると言えない。

【００２３】そこで、本実施例２は一対の電極棒３ｄ，
３ｅに相当する一対の電極棒（図示せず）をタンク１の
前後両側部にも配設し、この電極棒にそれぞれ第３の導
通回路および第４の導通回路を接続し、この第３の導通
回路および第４の導通回路の出力接点を前記出力接点１
５ａ，１６ａとともに警報回路１７に直列に接続する。

【００２４】この構成により、第１乃至第４の導通回路
の全てが同時に導通し、全ての出力接点が共に閉成しな
いと警報回路１７は作動しない。従って、タンク１が左
右、前後のいずれの方向に傾動しても、この傾動による
誤検出を確実に防止できる。つまり、タンク１が傾動す
ることなく、水位が過剰に上り、左右、前後の両側部に
設けた全ての電極棒が共に水面を検出したときのみ、警
報回路１７が作動し、過剰水量による異常であることを
確実に報知することができる。

【００２５】なお、上記２つの本実施例は、貯水槽を対
象に説明したが、水のみならず導電性を有し安全性上問
題のない他の液体についても適用できるのはもちろんで
ある。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、複数の電極棒
を、貯槽タンク内部の該貯槽タンク壁面近傍に各先端部
が許容上限液面レベルからほぼ同一高さに位置するよう
に吊設するとともに、これらの電極棒のうちタンク内の
両端位置に配された少なくとも２本の電極棒に対してほ
ぼ同時に液面が接触したときにのみ警報回路を動作させ
ることとしたので、単に液面が大きく傾斜しただけで
は、液面異常警報用の警報回路が動作することはない。
このため、地震等による警報回路の誤動作を防止するこ
とができるという効果がある。

【００２７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
センサにおいて、複数の導通回路のうちの一部の回路の
導通タイミングを液面接触と同時でなく所定時間遅らせ
るようにしたので、少なくとも２本の電極棒に同時に液
面接触があった場合でも、その液面接触の時間が前記所
定時間以下の場合には警報回路が動作しない。このた
め、請求項１記載の発明による効果に加えて、給液時等
にタンク液面に生ずる波による警報回路の誤動作をも防
止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例による電極式水位センサを適
用した状態を示すタンクの断面図である。

【図２】この発明の電極式水位センサにおける信号回路
の具体的構成を示す回路図である。

【図３】図１のタンク内の水面変動を示す状態図であ
る。

【図４】タンク内の水面に波が生じた状態図である。

【図５】従来の電極式水位センサを適用したタンクの断
面図である。

【符号の説明】

１ タンク ３ａ〜３ｅ 電極棒 １２ 第１の導通回路 １３ 第２の導通回路 １５ａ，１６ａ 出力接点 １７ 警報回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯槽タンク内部の該貯槽タンク壁面近傍
   に吊設され、各先端部が許容上限液面レベルからほぼ同
   一高さに位置する複数の電極棒と、 これらの各電極棒ごとに設けられ、各電極棒の先端部へ
   の液面接触に応じて導通状態となる個々の導通回路と、 これらの導通回路のうちの少なくとも２つが導通状態と
   なったときに警報を発する警報回路と、を具備すること
   を特徴とする電極式液面レベルセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記導通回路のうち
   の少なくとも１つは、液面接触時から所定時間遅れて導
   通状態となるものであることを特徴とする電極式液面レ
   ベルセンサ。