JPH0850047A - 水位計測方法 - Google Patents
水位計測方法Info
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- JPH0850047A JPH0850047A JP18356894A JP18356894A JPH0850047A JP H0850047 A JPH0850047 A JP H0850047A JP 18356894 A JP18356894 A JP 18356894A JP 18356894 A JP18356894 A JP 18356894A JP H0850047 A JPH0850047 A JP H0850047A
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- water level
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極棒間の水抵抗を測定する電圧の影響を補
償して電極棒間の抵抗から水位を精度良く検出すること
ができる水位計測方法を提供する。 【構成】 初期値設定用としての電極棒1,2,3に、
測定電源5から商用周波数の交流電圧を印加し、この電
圧の大きさを電圧測定手段6で検出して水位演算手段1
0に入力し、また電流検出手段7,8は初期値設定用と
しての電極棒1,2間および1,3間の水を介して流れ
る電流を検出して水位演算手段10に入力し、この水位
検出手段10で電圧測定手段6と電流検出手段7,8の
信号および電極棒2,3の設定長さから水抵抗の指数関
数の近似式を演算して得、この指数関数の近似式による
水抵抗と、水位測定用としての電極棒1,2間の抵抗式
から水位を演算する。
償して電極棒間の抵抗から水位を精度良く検出すること
ができる水位計測方法を提供する。 【構成】 初期値設定用としての電極棒1,2,3に、
測定電源5から商用周波数の交流電圧を印加し、この電
圧の大きさを電圧測定手段6で検出して水位演算手段1
0に入力し、また電流検出手段7,8は初期値設定用と
しての電極棒1,2間および1,3間の水を介して流れ
る電流を検出して水位演算手段10に入力し、この水位
検出手段10で電圧測定手段6と電流検出手段7,8の
信号および電極棒2,3の設定長さから水抵抗の指数関
数の近似式を演算して得、この指数関数の近似式による
水抵抗と、水位測定用としての電極棒1,2間の抵抗式
から水位を演算する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電極棒間の抵抗から水
位を検出する水位計測方法に関する。
位を検出する水位計測方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の水位計測方法として、電極間の抵
抗変化に基づいて水位を検出するものが知られている
が、この電極間の抵抗は、水の導電率および温度変化が
抵抗変化となり、水位の計測誤差となってしまうため、
その計測を行う際には、それらの補償を行うことが重要
である。このような補償を行うものとして、例えば、特
開平3−287020号公報、特開平4−118524
号公報等に記載された水位計測方法が提案されている。
抗変化に基づいて水位を検出するものが知られている
が、この電極間の抵抗は、水の導電率および温度変化が
抵抗変化となり、水位の計測誤差となってしまうため、
その計測を行う際には、それらの補償を行うことが重要
である。このような補償を行うものとして、例えば、特
開平3−287020号公報、特開平4−118524
号公報等に記載された水位計測方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の水位計
測方法は、水の導電率および温度変化が抵抗変化となる
ことを補償するために、二組の対を成す電極を備えてい
るが、電極間の抵抗を測定する際の測定電圧による電極
表面に生じる水の分極作用による抵抗変化を補償するこ
とは行っておらず、水位の計測誤差が生じていた。また
上述の測定電圧による抵抗変化を防止するために測定電
圧を数百Hz以上に高周波数化したり、微小電圧で測定
するなどしていたが、高周波数の電源によって設備が複
雑になったり、微小電圧による微小電流測定に誤差が発
生することがあった。
測方法は、水の導電率および温度変化が抵抗変化となる
ことを補償するために、二組の対を成す電極を備えてい
るが、電極間の抵抗を測定する際の測定電圧による電極
表面に生じる水の分極作用による抵抗変化を補償するこ
とは行っておらず、水位の計測誤差が生じていた。また
上述の測定電圧による抵抗変化を防止するために測定電
圧を数百Hz以上に高周波数化したり、微小電圧で測定
するなどしていたが、高周波数の電源によって設備が複
雑になったり、微小電圧による微小電流測定に誤差が発
生することがあった。
【0004】本発明の目的は、電極棒間の水抵抗を測定
する電圧の影響を補償して電極棒間の抵抗から水位を精
度良く検出することができる水位計測方法を提供するこ
とにある。
する電圧の影響を補償して電極棒間の抵抗から水位を精
度良く検出することができる水位計測方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の電極棒を用いて水位を検出する水位
計測方法において、水抵抗の指数関数の近似式を算出
し、この指数関数の近似式に基づいて水位を演算するよ
うにしたことを特徴とする。
するために、複数の電極棒を用いて水位を検出する水位
計測方法において、水抵抗の指数関数の近似式を算出
し、この指数関数の近似式に基づいて水位を演算するよ
うにしたことを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明者等は、電極間の抵抗を測定する際の測
定電圧による電極表面に生じる水の分極作用による抵抗
変化が、指数関数によって高精度に近似できることに着
目し、上述のように複数の電極棒間の抵抗値から水抵抗
の指数関数の近似式を得るようにし、この近似式と、そ
の後の電極棒間の測定値から水位を演算するようにした
ため、電極棒間の水抵抗を測定する電圧の影響を指数関
数の指数として考慮することができるので、指数関数の
近似式によって測定する電圧の影響を補正して水位を検
出することができる。
定電圧による電極表面に生じる水の分極作用による抵抗
変化が、指数関数によって高精度に近似できることに着
目し、上述のように複数の電極棒間の抵抗値から水抵抗
の指数関数の近似式を得るようにし、この近似式と、そ
の後の電極棒間の測定値から水位を演算するようにした
ため、電極棒間の水抵抗を測定する電圧の影響を指数関
数の指数として考慮することができるので、指数関数の
近似式によって測定する電圧の影響を補正して水位を検
出することができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。図1は本発明の一実施例による水位計測方法を
採用した水位計測装置を示す構成図である。水位検出用
と初期値設定用を兼用した電極棒1,2,3には、測定
電源5から商用周波数の交流電圧が印加され、この電圧
の大きさを電圧測定手段6で検出して水位演算手段10
に入力している。また測定電源5と電極棒2,3間に接
続した電流検出手段7,8は、電極棒間の水を介して流
れる電流を検出して水位演算手段10に入力するように
している。この水位演算手段10は、電圧測定手段6と
電流検出手段7,8の信号および電極棒2,3の水中に
位置する長さL2,L3から電極棒間の水抵抗を後述す
る指数関数の近似式として演算し、この指数関数の近似
式から水位を演算するように構成されている。
明する。図1は本発明の一実施例による水位計測方法を
採用した水位計測装置を示す構成図である。水位検出用
と初期値設定用を兼用した電極棒1,2,3には、測定
電源5から商用周波数の交流電圧が印加され、この電圧
の大きさを電圧測定手段6で検出して水位演算手段10
に入力している。また測定電源5と電極棒2,3間に接
続した電流検出手段7,8は、電極棒間の水を介して流
れる電流を検出して水位演算手段10に入力するように
している。この水位演算手段10は、電圧測定手段6と
電流検出手段7,8の信号および電極棒2,3の水中に
位置する長さL2,L3から電極棒間の水抵抗を後述す
る指数関数の近似式として演算し、この指数関数の近似
式から水位を演算するように構成されている。
【0008】図2は、水位演算手段10の水抵抗の近似
式および水位を演算するフローチャートを示している。
同図におけるブロック101では、電圧測定手段6と電
流測定手段7の信号から初期値設定用としての電極棒1
と電極棒2間の水抵抗r12を演算し、ブロック102
では、電圧測定手段6と電流測定手段8の信号から初期
値設定用としての電極棒1と電極棒3間の水抵抗r13
を演算している。ブロック103では、図示していない
電極棒取り付け部から水位面までの距離として予め指数
を演算するために設定した図1に示す水面までの距離X
0を入力し、ブロック104では、この距離X0と電極
棒2,3の設定長さから水中に位置する電極棒2,3の
長さL2,L3を演算する。ブロック105では、上述
のブロック101,102および104の値を用いて水
抵抗の近似式の指数αを演算し、ブロック106では、
ブロック101あるいはブロック102およびブロック
105の値を用いて水抵抗の近似式の係数kを演算し、
指数関数の近似式を得るようにしている。このようにし
て初期値を得た後、実際の水位の測定に際しては、ブロ
ック107でそのときの電圧測定手段6と電流測定手段
7の信号から水位測定用としての電極棒1と電極棒2間
の水抵抗r12を演算し、ブロック108では、この水
抵抗r12と水抵抗の指数関数による近似式とから水位
を演算する。このように水抵抗の近似式の指数α、係数
kを演算した後は、ブロック107と108を繰り返す
ことにより水位の変化を随時測定することができる。
式および水位を演算するフローチャートを示している。
同図におけるブロック101では、電圧測定手段6と電
流測定手段7の信号から初期値設定用としての電極棒1
と電極棒2間の水抵抗r12を演算し、ブロック102
では、電圧測定手段6と電流測定手段8の信号から初期
値設定用としての電極棒1と電極棒3間の水抵抗r13
を演算している。ブロック103では、図示していない
電極棒取り付け部から水位面までの距離として予め指数
を演算するために設定した図1に示す水面までの距離X
0を入力し、ブロック104では、この距離X0と電極
棒2,3の設定長さから水中に位置する電極棒2,3の
長さL2,L3を演算する。ブロック105では、上述
のブロック101,102および104の値を用いて水
抵抗の近似式の指数αを演算し、ブロック106では、
ブロック101あるいはブロック102およびブロック
105の値を用いて水抵抗の近似式の係数kを演算し、
指数関数の近似式を得るようにしている。このようにし
て初期値を得た後、実際の水位の測定に際しては、ブロ
ック107でそのときの電圧測定手段6と電流測定手段
7の信号から水位測定用としての電極棒1と電極棒2間
の水抵抗r12を演算し、ブロック108では、この水
抵抗r12と水抵抗の指数関数による近似式とから水位
を演算する。このように水抵抗の近似式の指数α、係数
kを演算した後は、ブロック107と108を繰り返す
ことにより水位の変化を随時測定することができる。
【0009】次に、図2のフローチャートにおける処理
内容を説明する。電極間の抵抗を測定する際の測定電圧
による電極表面に生じる水の分極作用による抵抗変化
が、指数関数によって高精度に近似できることに着目
し、図5および図6に示した数式1および数式2で水抵
抗を算出している。この数式1および数式2より水抵抗
の指数関数による近似式の指数α、係数kは、各々図7
および図8に示した数式3および数式4で求めることが
できる。また、水位は上述の水抵抗の指数関数による近
似式に基づいて図9に示した数式5により演算すること
ができる。これらの演算は、水位演算手段10をマイク
ロコンピュータで構成することにより行うことができ
る。
内容を説明する。電極間の抵抗を測定する際の測定電圧
による電極表面に生じる水の分極作用による抵抗変化
が、指数関数によって高精度に近似できることに着目
し、図5および図6に示した数式1および数式2で水抵
抗を算出している。この数式1および数式2より水抵抗
の指数関数による近似式の指数α、係数kは、各々図7
および図8に示した数式3および数式4で求めることが
できる。また、水位は上述の水抵抗の指数関数による近
似式に基づいて図9に示した数式5により演算すること
ができる。これらの演算は、水位演算手段10をマイク
ロコンピュータで構成することにより行うことができ
る。
【0010】図3は水位に対する電極間の抵抗値を示す
特性図である。図中のプロットは実測値を示し、水位の
変化に対する電極間の水抵抗は、測定電圧によって変化
するが、指数関数で高精度に近似できることを示してお
り、これにより測定電圧の影響を補正できる。
特性図である。図中のプロットは実測値を示し、水位の
変化に対する電極間の水抵抗は、測定電圧によって変化
するが、指数関数で高精度に近似できることを示してお
り、これにより測定電圧の影響を補正できる。
【0011】図4は本発明の他の実施例による水位計測
方法を採用した水位計測装置を示す構成図である。上述
した図1の実施例と相違する部分についてのみ説明し、
同等物には同一符号を付けて説明を省略する。水抵抗の
指数を演算するための初期値設定用電極棒1a,2a,
3aを浮き11に取り付けて水面下の寸法L2,L3を
既知の値として、図2に示したフローチャートのブロッ
ク103,104の演算を省略し、さらに初期値設定
後、初期値設定用電極棒2aと水位検出用電極棒2を切
り替えスイッチ4で切り替えるように構成し、初期値設
定用電極棒1aと水位検出用電極棒1間は常時接続状態
にして構成している。切り替えスイッチ4によって初期
値設定用電極棒2aとの接続状態にし、電圧測定手段6
と電流測定手段7の信号から初期値設定用電極棒1a,
2a間の水抵抗r12を演算し、電圧測定手段6と電流
測定手段8の信号から初期値設定用電極棒1a,3a間
の水抵抗r13を演算して、図7および図8に示した数
式3および数式4で水抵抗の指数関数による近似式の指
数α、係数kを得ることができる。従って、図2に示し
たブロック103,104の演算を省略できる。その
後、水位は、初期値設定用電極棒2aと水位検出用電極
棒2を切り替えスイッチ4で切り替え、電圧測定手段6
と電流測定手段7の信号から水位検出用電極棒1,2間
の水抵抗r12を演算し、上述した数式5に基づいて水
位を求めることができる。
方法を採用した水位計測装置を示す構成図である。上述
した図1の実施例と相違する部分についてのみ説明し、
同等物には同一符号を付けて説明を省略する。水抵抗の
指数を演算するための初期値設定用電極棒1a,2a,
3aを浮き11に取り付けて水面下の寸法L2,L3を
既知の値として、図2に示したフローチャートのブロッ
ク103,104の演算を省略し、さらに初期値設定
後、初期値設定用電極棒2aと水位検出用電極棒2を切
り替えスイッチ4で切り替えるように構成し、初期値設
定用電極棒1aと水位検出用電極棒1間は常時接続状態
にして構成している。切り替えスイッチ4によって初期
値設定用電極棒2aとの接続状態にし、電圧測定手段6
と電流測定手段7の信号から初期値設定用電極棒1a,
2a間の水抵抗r12を演算し、電圧測定手段6と電流
測定手段8の信号から初期値設定用電極棒1a,3a間
の水抵抗r13を演算して、図7および図8に示した数
式3および数式4で水抵抗の指数関数による近似式の指
数α、係数kを得ることができる。従って、図2に示し
たブロック103,104の演算を省略できる。その
後、水位は、初期値設定用電極棒2aと水位検出用電極
棒2を切り替えスイッチ4で切り替え、電圧測定手段6
と電流測定手段7の信号から水位検出用電極棒1,2間
の水抵抗r12を演算し、上述した数式5に基づいて水
位を求めることができる。
【0012】尚、上述した実施例では水位検出用電極棒
2と初期値設定用電極棒2a間を切り替えスイッチ4で
切り替え接続するようにしたが、図1の実施例のように
三本の水位検出用電極棒1,2,3と、図4に示すよう
に初期値設定用電極棒1a,2a,3aを設け、これら
両組の電極棒間を切り替えスイッチでそれぞれ切り替え
可能に構成すれば、初期値設定によって近似式を得た
後、各切り替えスイッチを操作して水位検出用電極棒
1,2,3との接続状態にすれば、初期値設定用電極棒
1a,2a,3aと浮き11を除去することもできる。
2と初期値設定用電極棒2a間を切り替えスイッチ4で
切り替え接続するようにしたが、図1の実施例のように
三本の水位検出用電極棒1,2,3と、図4に示すよう
に初期値設定用電極棒1a,2a,3aを設け、これら
両組の電極棒間を切り替えスイッチでそれぞれ切り替え
可能に構成すれば、初期値設定によって近似式を得た
後、各切り替えスイッチを操作して水位検出用電極棒
1,2,3との接続状態にすれば、初期値設定用電極棒
1a,2a,3aと浮き11を除去することもできる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
抵抗を指数関数による近似式から求めて、この水抵抗か
ら水位を演算するようにしたため、従来のように電極棒
間の抵抗測定に特別な電源を必要とすることなく、簡単
な構成で、電極棒間の抵抗を測定する際の測定電圧の影
響を補償あるいは除去して、水位を精度良く測定するこ
とができる。
抵抗を指数関数による近似式から求めて、この水抵抗か
ら水位を演算するようにしたため、従来のように電極棒
間の抵抗測定に特別な電源を必要とすることなく、簡単
な構成で、電極棒間の抵抗を測定する際の測定電圧の影
響を補償あるいは除去して、水位を精度良く測定するこ
とができる。
【図1】本発明の一実施例による水位計測方法を採用し
た水位計測装置を示す構成図である。
た水位計測装置を示す構成図である。
【図2】図1に示した水位計測装置の水位演算手段にお
ける水抵抗の近似式の指数および水位を演算するフロー
チャートである。
ける水抵抗の近似式の指数および水位を演算するフロー
チャートである。
【図3】水位に対する電極棒間の抵抗値を示す特性図で
ある。
ある。
【図4】本発明の他の実施例による水位計測方法を採用
した水位計測装置を示す構成図である。
した水位計測装置を示す構成図である。
【図5】水抵抗r12の近似式を示す数式である。
【図6】水抵抗r13の近似式を示す数式である。
【図7】水抵抗の近似式の指数αを示す数式である。
【図8】水抵抗の近似式の係数kを示す数式である。
【図9】水位の演算式を示す数式である。
1〜3 水位測定用電極棒 1a〜3a 初期値設定用電極棒 4 切り替えスイッチ 5 測定電源 6 電圧測定手段 7,8 電流測定手段 10 水位演算手段 11 浮き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石下 知美 東京都千代田区神田錦町1丁目6番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 小林 靖司 東京都千代田区神田錦町1丁目6番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の電極棒を用いて水位を検出する水
位計測方法において、水抵抗の指数関数の近似式を算出
し、この指数関数の近似式に基づいて水位を演算するよ
うにしたことを特徴とする水位計測方法。 - 【請求項2】 複数の電極棒を用いて水位を検出する水
位計測方法において、水中にある上記電極棒の長さの比
と、複数の上記電極棒間の抵抗値から、大きさと指数を
演算して上記電極棒間の水抵抗の指数関数による近似式
を得、その後、上記電極棒間の抵抗値と上記近似式から
上記水位を演算するようにしたことを特徴とする水位計
測方法。 - 【請求項3】 複数の電極棒を用いて水位を検出する水
位計測方法において、初期値設定用電極棒を浮きに設置
して既知の値の水中にある前記電極棒の長さの比と、複
数の上記電極棒間の抵抗値から、大きさと指数を演算し
て上記電極棒間の水抵抗の指数関数による近似式を得、
その後、上記電極棒間の抵抗値と上記近似式から上記水
位を演算するようにしたことを特徴とする水位計測方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18356894A JPH0850047A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 水位計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18356894A JPH0850047A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 水位計測方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0850047A true JPH0850047A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16138090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18356894A Pending JPH0850047A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 水位計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0850047A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005035045A1 (de) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Brita Gmbh | Messvorrichtung für die Bestimmung von Durchflussmengen elektrisch leitender Flüssigkeiten, Messelement und Verfahren |
US8171802B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-05-08 | Brita Gmbh | Method for measuring the volume flow of electrically conductive liquids through a vessel |
JP2015010996A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置 |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP18356894A patent/JPH0850047A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005035045A1 (de) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Brita Gmbh | Messvorrichtung für die Bestimmung von Durchflussmengen elektrisch leitender Flüssigkeiten, Messelement und Verfahren |
DE102005035045B4 (de) * | 2005-07-27 | 2007-05-16 | Brita Gmbh | Messvorrichtung für die Bestimmung von Durchflussmengen elektrisch leitender Flüssigkeiten, Messelement und Verfahren |
DE102005035045B9 (de) * | 2005-07-27 | 2007-11-08 | Brita Gmbh | Messvorrichtung für die Bestimmung von Durchflussmengen elektrisch leitender Flüssigkeiten, Messelement und Verfahren |
US7905144B2 (en) | 2005-07-27 | 2011-03-15 | Brita Gmbh | Measuring device, and conductivity measuring device, for determining flow capacities of electroconductive liquids, measuring element, and method |
US8171802B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-05-08 | Brita Gmbh | Method for measuring the volume flow of electrically conductive liquids through a vessel |
JP2015010996A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置 |
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