JPS5946516A - 誤検出器を備える水レベルゲ−ジ - Google Patents

誤検出器を備える水レベルゲ−ジ

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JPS5946516A
JPS5946516A JP58135282A JP13528283A JPS5946516A JP S5946516 A JPS5946516 A JP S5946516A JP 58135282 A JP58135282 A JP 58135282A JP 13528283 A JP13528283 A JP 13528283A JP S5946516 A JPS5946516 A JP S5946516A
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JP
Japan
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detector
light
liquid column
gate
signal
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Application number
JP58135282A
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English (en)
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マリオン・エイ・キ−ズ・フオ−ス
リチヤ−ド・エイ・サルメン
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Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
    • G01F23/2921—Light, e.g. infrared or ultraviolet for discrete levels

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

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】 本発明は、液体レベルゲージに関し、特定すると、各々
２個の別個の検出器を含む検出器組立体を利用する新規
かつ有用な液体レベルゲージに関する。２つの検出器組
立体の１つは、レベル検出の行程中つねに作動されてお
り、特定の１つの検出器から全信号が不存在の場合また
は特定の１つの検出器から２つの信号が存在する場合源
が容易に決定され得るようになされる。
液体レベルゲージ、特にボイラドラム水レベル用の水レ
ベルゲージは周知である。この種の装置は、水レベルの
可視指示を与える着色光柱を利用している。レベルより
下にある光は緑色であり、レベルより上にある光は赤色
である。制御の目的のためドラム水レベルを指示するの
に使用される他の手段は、差動マノメータまたは磁気漏
洩を利用する差動膜より成り、両者とも目盛スケールに
水レベルの可視指示を与える手段を提供する。
普通、これらの装置は、ボイラ動作を制御するための制
御室から約１００〜５０．０フイートのところに配置さ
れている。この種のレベル指示装置を遠隔読取りするた
めには、操作者は、一連のミラーを介して装置を観察す
るか、水レベル指示装置を観察するための開鎖回路のテ
レビジョンを利用しなければならない。
一つの方法として、光学的信号を制御室に伝送するため
ファイバオブチツクスを利用することにより水レベルの
遠隔読取りを容易にする方法もある。
Ｋ１　ｎｄの米国特許第４７１３．３３８号は、水レベ
ル検出用のファイバオプチツクスシステムを開示してい
る。
液体レベル検出に異なる着色光を利用することは、Ａｍ
ｅｎｄｏｌｉａの米国特許第１６４８．５２１号に開示
されている。また、Ｐａｎｅｒａｉ等の米国特許第５、
５４８．６５７号は、タンク中の水レベルの遠隔的指示
を電気的に提供するため、光源の末端の点に光ｔランス
ジューサを利用することを開示している。
また多くのレベル検出システムは、多重化技術も使える
ように複数の検出器な利用している。
Ｇａ１ｅｓの米国特許第４．０８４．４２６号は、垂直
管内の液体の状態を監視するのに複数の検出器を走査す
るシステムを開示している。
本発明の目的は、柱内の液体レベルの便利な遠關検出を
可能にするとともに、システムの完全性を維持するため
確実な誤検出を可能にする液体レベルゲージを提供する
ことである。
本発明の特定の目的は、液体を含む液柱と、該液柱の一
側に設けられ、少なくとも第１の色および第２の色を有
する光を液柱中に発する発光手段と、前記液柱の他側に
設けられ、第１および第２の着色光を受光する少なくと
も１つの検出器組立体と、該検出器組立体に接続されて
検出器組立体の状態を指示する検出回路とを含み、前記
第１の色が液体レベルの上で比較的容易に液柱を通過し
、第２の色が液体レベルの下で比較的容易に液柱を通過
し、前記検出器組立体が、前記第１の着色光に敏感な第
１の検出器と第２の着色光に敏感な第２の検出器とを備
えており、検出器組立体がつねに１つの作動検出器と１
つの不作動検出器とを含むようになされた液体レベルゲ
ージを提供することである。
本発明の他の特定の目的は、検出器組立体に接続されて
いて、１つの検出器が作動され１つの検出器が不作動と
されていることをＨＥし、その状態に違反した場合誤信
号を供給する誤検出器を備える液体レベルゲージを提供
することである。
本発明のさらに他の特定の目的は、発光手段が、各々赤
色および緑色を除くすべての光を濾波するフィルタを備
える複数の個々の光源と、複数の検出器組立体が、各々
各光源と整列された１対の検出器を含み、各検出器組立
体が、各第２検出器の正面に配された緑色光フィルタと
各第１検出器の正面に配された赤色光フィルタを有する
レベルゲージを提供することである。
本発明にしたがえば、複数の検出器組立体を使用し、液
柱に供給される全光を単一の光源によって供給してもよ
いし、逆に、単一の検出器組立体を複数の光源とともに
利用し、水レベルを決定す換するための信号調整器を備
えており、この電圧は、遠隔位置にある緑色または赤色
ランプを発光させ、液柱の液体レベルの可視的アナログ
レベル表示装置を提供するのに使用できる。そしてこの
場合、水レベル以下にある全指示器は緑色を示し、水レ
ベルの上にある全指示器は赤色を示すように発光される
。
本発明の装置はまた、コンピュータ技術に容易に適合し
得る。本発明にしたがえば、水レベルからの信号は、フ
ンピユータに基づくデータ収集システムまたは他の電子
的制御および動作情報システムと直接接続できる。
本発明のさらに他の特定の目的は、設計が簡単であり、
構造が丈夫でありかつ経済的に製造でき゛る液体レベル
検出器を提供することである。
本発明は、図面を参照して行なった好ましい具体例につ
いての以下の説明から一層明らかとなろう。
図面を参照すると、第１図には、液体レベル検出器、特
に、１０で総括的に指示され、透光性の水柱または複数
の桜列された透光性の窓１２を有する水柱を含む水レベ
ル検出器が示されている。
水柱１０の一側には、複数の光源１４が設けられている
。各光源の前面にはフィルタ１６および１日が位置づけ
られており、主として赤色および緑色光が、レンズ１８
に対面する窓１２を介して水柱に通されるようになされ
ている。周知のように、水柱をある傾斜角で通過する光
ビームは、オフセットされるから、水柱１０内の水レベ
ル２゜の下においては、主として緑色光がレンズ２２を
通過する。水レベル２０から上では、主として赤色光が
レンズ２２を通過する。２８で総括的に指示される光検
出器組立体は、レンズ２２、赤色フィルタ２６、緑色フ
ィルタ２４および１対の検出器３０および３２を含む。
各検出器３２は緑色検出器であり、水柱１０内の水レベ
ル以下な緑色光が通過するとき、レンズ２２およびフィ
ルタ２４を介して緑色光を受光する。このように、各緑
色光検出器３２は水レベル以下で作動される。水レベル
２０以上では、赤色光検出器３０が、レンズ２２および
フィルタ２６を通過する赤色光により作動される。この
ように、各検出器組立体内において１つの検出器が作動
され、他方の検出器は不作動とされる。追って詳述され
るように、この状態は、システムの諸要素に対して、確
実で正確な誤検出を可能にする。
各光検出器３０．３２の出力は、各々の信号調整器３４
．３６に供給されるが、該調整器は、その検出器に光が
供給されるとき出力電圧（ＥＧＮまたはＥＲＮ）　　を
生ずる。このように、各所望のレベルに対して、赤およ
び緑の信号調整器が必要とされる。信号調整器は、１Ｆ
ｊ１４２．４４を介して赤および緑色指示器３８．４０
を駆動するから、緑色指示器は水の存在で「ＯＮ」　と
なり、赤色指示器は水の不存在で「ＯＮ」　となる。
光源または検出器のいずれかが故障の場合、第２図の誤
指示回路５０が、指示器５２にて操作者に警報指示を与
える。各レベルに対して一方の信号指示器（赤または緑
色）のみが出力信号を供給しているはずであるから、こ
の条件に違反することを検出することは比較的容易なこ
とである。
もし望むならば、信号調整器の出力は、水レベルのメー
タ出力を供給するように（アナｐグ指示器５４に対して
）を供給アナログ信号に変換してもよいしく第３図）、
ディジタル監視および制御システムに入力のためディジ
タルコードに変換してもよい。
信号を多重化すると、読出しを遂行するのに必要な線の
数を減することができる。これは数種の方法により遂行
できよう。パルス化光源としてＬＥＤが使用されよう。
ランプ１４は、相当緩速であるがパルス化すなわち変調
できよう。単一の検出器と関連して一連のパルス化光源
を使用すると、多重化を遂行できよう。各光源は、異な
る周波数または異なるタイムス四ットでパルス化され、
許容リンクの他方で（例えば、操作者パネルまたはデー
タ収集または制御システムで）同期検出が使用され、こ
れらの信号を分離し、レベル情報を抽出することになろ
う。
単一の光源を検出器配列とともに使用してもよい。その
とき、検出器配列の出力は、レベル情報を決定するよう
に走査されよう。
次に第４図を参照すると、本発明の誤検出器５０は、線
４２．４４に対して１対の接続を有する排他的ＯＲ回路
６０を有している。しかして、１ｆｉ４２．４４は、そ
の一方のみが、緑色または赤色光検出に対応する信号を
搬送しているはずである。各排他的ＯＲ回路６０はイン
バータ６２に接続されており、そして各インバータは、
出力信号を反転し、それをＯＲゲート６４およびＡＮＤ
ゲート６６の複数の入力の１つに供給する。ＬＥＤドラ
イバ７０を選択的にＯＲゲート６４またはＡＮＤゲート
６６に接続するため、セレクタスイッチ６８が設けられ
ている。ＬＥＤドライバ７０はＬＥＤ　７２に接続され
、このＬＥＤが誤の発生の際光信号を発生する。
動作において、スイッチ６８はＯＲゲート６４に接続さ
れる。線４２．４４の一方のみが信号を各排他的ＯＲゲ
ート６０に供給すると、各ＯＲゲートは、その出力に「
真」すなわち１信号を生ずる。この信号は、インバータ
６２の入力に供給され、その出力にて「偽」すなわち０
信号に変換される。ＯＲゲート６４に供給される信号が
すべて０すなわち「偽」信号であると、ＬＥＤドライバ
７０に信号は供給されず、ＬＥＤ７２は作動されない。
作動された検出器のいずれかが故障であると、接続され
た排他的ＯＲゲートは、その入力のいずれにも信号を受
は取らず、したがって「偽」すなわち０信号を生ずる。
この信号は接続されたインバータ６２により反転される
から、ＯＲアゲ−６４に「真」または１信号が供給され
、これがＬＥＤドライバ７０、したがってＬＥＤ　７２
を作動する０光源のいずれかに故障のあるときも同様の
条件が生ずる。
回路の状態を試験するためには、スイッチ６８はその試
験位置に切り換えられ、ＡＮＤゲート６６に接続される
。ＡＮＤゲート６６は、各検出器の完全性を試験する働
きをし、検出器が出力信５ 号を生じていなければ出力信号を生じないことを保証す
る。これは、全光源をオフにすることによりなされる。
この条件においては、全排他的ＯＲゲート６０は０すな
わち偽信号を生ずべきであり、該信号はインバータ６２
により真信号に反転され、Ａ　Ｎ−Ｄゲート６６の各入
力を作動する。かくしてＬＥＤドライバ７０は作動され
てＬＥＤ　７２を発光させる。ＬＥＤ　７２が発光しな
いと、１つの検出器および検出器組立体の１つが出力信
号を生ずべきでないのに信号を出していることが指示さ
れる。
スイッチ６８はまた、代表的にはＬＥＤまたはランプで
ある出力指示器３８および４０を試験するのにも使用で
きる。試験モードにおいて、すべてのレベル指示用ＬＥ
Ｉ）またはランプならびに故障指示器７２または５２は
、試験をパスするためには発光ぜねばならない。
以上、本発明を好ましい具体例について図示説明したが
、本発明はその技術思想から逸脱することなく他のやり
方で具体化され得ることを理解さ６ ４Ｌ　　／ＬＬ　　Ｖ’　　Ｑ
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の液体レベルゲージを例示する概略線図
、第２図は第１図のシステムで利用できる誤検出器の簡
単化されたブロック図、第３図は本発明にしたがって使
用できるディジタル−アナミグ変換装置のブロック図、
第４図は第２図の誤検出器を詳細に示す回路図である。 １０：水レベル検出器 １２；窓 １４８光源 １６：フィルタ １８．２２：レンズ ２４：緑色フィルタ ２６：赤色フィルタ ２８：光検出器組立体 ３０．３２：光検出器 ３４．３６：信号調整器 ３８：赤色指示器 ４０：緑色指示器

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）液体を含む液柱と、該液柱の一側に配され、少な
    くとも第１および第２の色を有する光を該液柱中に発す
    る発光手段と、前記液柱の他側に配され、該発光手段か
    ら光を受光する少なくとも１つの検出器組立体と、該少
    なくとも１つの検出器組立体に接続されて、後記の第１
    および第２検出器のいずれが信号を発しているかを指示
    する検出回路とを含み、前記第１の色の光が液体レベル
    より上の液中をオフセットされることなく通過し、前記
    第２の色の光が液体レベルより下の液中をオフセットさ
    れることなく通過し、前記検出器組立体が、前記第１の
    色の光が組立体上に発光しているとき第１の信号を発生
    する第１の検出器と、前記第２の色の光が組立体上に発
    光しているとき第２の信号を発生する第２の検出器とを
    備えていることを特徴とする液体レベルゲージ。
  2. （２）　　前記発光手段が、前記液柱に沿って離間され
    た複数の光源を備えている特許請求の範囲第１項に記載
    のゲージ。
  3. （３）各光源と前記液柱間に赤色／緑色フィルタを含み
    、前記第１の色が赤であり、前記第２の色が緑である特
    許請求の範囲第２項に記載のゲージ。
  4. （４）前記液柱に沿って離間された複数の検出器組立体
    を備えており、各組立体が第１および第２の検出器を備
    えている特許請求の範囲第１項に記載のゲージ。
  5. （５）前記発光手段と前記液柱間に、赤色および緑色光
    を前記液柱内に通すための赤色／緑色フィルタを備え、
    各検出器組立体が、各第１検出器および前記液柱間に赤
    色フィルタを、各第２検出器および前記液柱間に緑色フ
    ィルタを備えている特許請求の範囲第４項に記載のゲー
    ジ。
  6. （６）前記検出回路が、前記第１検出器に接続された第
    １の信号調整器と、前記第２検出器に接続された第２の
    信号調整器と、前記第１信号調整器に接続された第１の
    光指示器と、前記第２信号調整器に接続された第２の光
    指示器を含む特許請求の範囲第１項に記載のゲージ。
  7. （７）対応する光源および各光源と前記液柱との間に配
    されて前記第１および第２の色の光を前記液柱に供給す
    るためのフィルタに相対して前記液柱に沿って離間して
    設けられた複数の検出器組立体を備え、各検出器組立体
    が、第１の検出器と、第２の検出器と、各第１検出器お
    よび前記液柱間に配されて、前記第１の色の光を除くす
    べての光を除去し、前記第１の色の光を前記第１検出器
    に通す第１のフィルタと、各第２検出器と前記液柱間に
    配されて、前記第２の色の光を除くすべての光を除失し
    、前記第２の色の光を前記第２検出器に通す第２のフィ
    ルタとを備える特許請求の範囲第２項に記載のゲージ。
  8. （８）前記検出回路が、前記第１および第２検出器に接
    続されていて、該第１および第２検出器の一方のみから
    単一の信号が受信される条件以外の条件が起こるとき課
    を指示する誤検出器を備えている特許請求の範囲第１項
    に記載のゲージ。
  9. （９）前記検出回路が、前記各検出器組立体の前記第１
    および第２検出器の各々に接続された誤検出器を備え、
    該誤検出器が、各検出器組立体から単一の信号を受信す
    る以外如何なる信号を受信しても誤信号を発生するよう
    に動作し得る特許請求の範囲第７項に記載のゲージ。 ａｏ　　前記誤検出回路が、前記各第１検出器に接続さ
    れた第１の入力および前記各第２検出器に接続された第
    ２の入力を有する各検出器組立体に接続された排他的Ｏ
    Ｒゲートと、該各排他的ＯＲゲートの出力に接続された
    インバータと、該各インバータに接続された別個の入力
    および１つの出力を有するＯＲゲートと、該ＯＲゲート
    出力に接続された指示器とを備える特許請求の範囲第９
    項に記載のレベルゲージ。 ａｏ　前記各インベータに接続された別個の入力および
    出力を有するＡＮＤゲートと、前記ＯＲゲート出力およ
    びＡＮＤゲート出力と前記指示器との間に接続されて前
    記指示器を前記ＯＲゲートおよびＡＮＤゲートの一方に
    選択的に接続するスイッチとを含み、前記指示器が前記
    ＯＲゲートに接続された場合、動作中の誤が検出され、
    前記指示器が前記ＡＮＤゲートに接続された場合、前記
    光源のすべての消光により誤が検出される特許請求の範
    囲第１０項に記載のゲージ。
JP58135282A 1982-07-26 1983-07-26 誤検出器を備える水レベルゲ−ジ Pending JPS5946516A (ja)

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US06/402,188 US4450722A (en) 1982-07-26 1982-07-26 Water level gauge with fault detector
US402188 1982-07-26

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JPS5946516A true JPS5946516A (ja) 1984-03-15

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EP (1) EP0100225A1 (ja)
JP (1) JPS5946516A (ja)
AU (1) AU1624383A (ja)
CA (1) CA1197990A (ja)
FI (1) FI73835C (ja)
IN (1) IN159795B (ja)
SE (1) SE8304106L (ja)
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