JPS5995417A - 構造物基礎の変形計測装置 - Google Patents

構造物基礎の変形計測装置

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JPS5995417A
JPS5995417A JP20461182A JP20461182A JPS5995417A JP S5995417 A JPS5995417 A JP S5995417A JP 20461182 A JP20461182 A JP 20461182A JP 20461182 A JP20461182 A JP 20461182A JP S5995417 A JPS5995417 A JP S5995417A
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JP
Japan
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mercury
valve
tank
flexible pipe
foundation
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JP20461182A
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JPS6323483B2 (ja
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Hiroteru Shiraki
白木 弘照
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IHI Corp
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IHI Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • G01C5/04Hydrostatic levelling, i.e. by flexibly interconnected liquid containers at separated points

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (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、各種のタンクやピルテインクまたはこれらに
類する構造物の基礎の沈下または盛上りなどの変形を計
画する装置に関するものである。
各柾構造物のうち、とくに、原油タンク、液化メタンや
液化プロパンなどの液化天然ガスタンクの基礎の沈下ま
たは盛上りなどの変形は、タンク底板を損偏させて大き
な事故につながるおそれがあるので、その変形を早期に
、かつ、正確に検知し、その対策を講じなければならな
い。しかし、従来のこの袖の検知装置の多くは、タンク
内容物の漏洩の段階で、それをできるだけ早期に発見を
するというものなので、Fm 戊の段階では、遅過ぎて
その検出に意味をなさない場合がある。
本発明は、各種構造物の基條の変形段階でこれを検出し
、その変形に起因する構造物の1*部分の破損を未然に
防止しようとするものである。
すなわち、本発明は、比重の異なる2種類の液体を利用
して、各種構造物基礎 とくに、タンク基礎の沈下また
は盛上り々どの変形量と変形位置を、容易に、かつ、正
確に計測できる計測装置を提供することを目的とするも
のでああ。
このため、本発明の構成は、構造物の基ロシに配設され
たフレキシブルパイプと、定間隔に設けられたパルス発
信用のリードスイッチを有してフレキシブルパイプと並
行状に布設されたケーブルと、該フレキシブルパイプよ
り上位に設けられて該フレキ7ブルパイプの一方に第1
の液体を供玲する第1液体タンクと、該フレキシブルパ
ーイブより上位に設けられて前記第1の液体の比重より
も小なる比lの第2の液体を該フレキシブルパイプの他
方に連通させる第2液体タンクと、該フレキンプルパイ
プ中の前記二液の境界に位置している磁性を有するピン
クと、前記第1液体タンクと該フレキンプルパイプの一
端との間の前記第1の液体の通路中に設けられた弁と、
前記第2液体タンクと該7レキシプルパイプの他端との
間の前記第2液体の通路中に設けられた弁と、前記基礎
の変形による該フレキンプルパイプの変形量を前記第2
の液体の圧力差として表示する圧力計と、前記ビッグの
移動によって対応する前記リードスイッチの作動により
該ケーブルに発生するパルス信号を積算するパルスカウ
ンタとからなることを%徴としている。
以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら
説明する。
第1図は本発明の一笑施例を示した正面図、第2図は第
1図の平面図である。同図において、1はタンク、2は
その基礎、3は該基礎2に計測のために埋入布設された
フレキンプルパイプ、4は計器パネルである。
第3図は前記一実施例の計測原理と構成の説明図である
。本発明では、比1の異なる2つの液体を必要とし、つ
まシ、比重の大きい第1の液体と、比重の小さい第2の
液体とを必要とするので、第3図では、第1の液体とし
て水銀を、第2の液体として水を使用する場合の例であ
る。
第3図において、5は後述する基準線で、前記フレキシ
ブルパイプ3よシも上位になっている。6は水銀タンク
で 基準線5よりも上位に設けられていて、フレキシブ
ルパイプ3の一方に送シ込む水銀7を収容している。8
は第1液体計鎗用ポットで、計量用水柱10’を媒体と
して水銀7の量を計測する。9は第2液体タンクとして
の水タンクで、基準に5よりも上位に設けられていて、
フレキシブルパイプ3の他方に連通させる水lOを収容
している。11,12.13,14U弁、15は前記フ
レキシブルパイプ3の中において前記水銀と水の境界に
位置している磁性を有するビック、16は前記フレキン
プルパイプ3と並行状に該基礎2に右記されたケーブル
、17は該ケーブル16に1メートル間隔などの定間酔
に設けられたパルス発信用のリートスイッチ、18はリ
ターンパイプ、19は沈殿偕、20は水銀供給パイプ、
21はフィルタ、22はポンプ、23は圧力計、24は
バッテリ、25はパルスカウンタである。
すなわち、弁11.12.13は、これらを適宜切換え
ることにより、水銀タンク6に入っている水銀7をポッ
ト8の基準線5まで送り込むことと、該ポット8に送り
込まれた水銀をフレキシブルパイプ3の一方に送り込む
ための弁である。
そして、ポット8は水銀7の$°を計測するだめのもの
で、基準懇5まで水銀7を入れる。その手順は、升12
を閉じた捷ま、弁11と13をあけると、水銀タンク6
の水銀7がポット8に送り込まれる。水銀が基準穀5ま
でポット8に送り込まれたときに升13を閉じる。つぎ
に、弁13を閉じたまま、弁12と14をあければ、水
銀はポット8からフレキシブルパイプ3の一方に送り込
まれるが、このとき、ポット8内の水銀が空捷たは一定
の低レベルになったら、弁12と14を閑じる。このと
き、水銀はフレキシブルパイプ3内にある長さだけ送り
込まれたわけである。この長さは、水銀の送り回数によ
っても知ることができるが、本発明では、パルスカウン
タ25によって知ることができる。
すなわち、フレキシブルパイプ3内の水詠と水の境界に
磁性を有する球形捷たは円柱状のピッグ15が挿入され
ていて、該ピッグ15は、常に、フレキンプルパイプ内
を移動する水銀の先端に位置しておわ、フレキシブルパ
イプ3に水銀を送り込むことによる該水銀の先端の移動
と同一移動をする。そして、通常は、等間隔(たとえば
1メートル間隔)に設けられた各リードスイッチ17は
開になっていて、ケーブル16にはパルス信号が発生し
ないが、ピッグ15の前述の移動の除に、対向するリー
ドスイッチ17のみが、つまり、ピッグ15に直近した
リードスイッチ17のみが閉になり、ピッグ15が通り
過ぎると開になる。したがって、ピッグ15の前記移動
の際に、順にリードスイッチ17を閉に腰通り過きると
開になるから、その閉の都度、ケーブル16にパルス信
号が発生し、このパルス発信回数をパルスカウンタ25
で積算することによシ、タンク基礎に埋込捷れたフレキ
ノプルパイプ3内の水銀の先端の位置、つまり、距離が
わかる。たとえば、リードスイッチ17が1メートル間
隔の場合、パルスカウンタ25の積算回trが10のと
きは、フレキノプルパイプ3内の水銀は10メ一トル先
の位置まで満たされていることになる。
前記リターンパイプ18は、フレキンプルパイプ3内に
送り込1れた水銀を、水銀タンク6に送り帰すときに使
われるもので、この時は、水タンク9の近くに設けたポ
ンプ22によって水タンク9内の水10をフレキンプル
パイプ3に送り込む。この時、弁13はリターンパイプ
181111に切換えておく。
前記弁14は、フレキシブルパイプ3の一方に水銀を送
り込むと、その水銀量の分だけフレキシブルパイプ3内
の他方の水を排除しなければならないので、この時に操
作するように設けである。この操作は、弁14をあけな
がらポットB内の水銀7をフレキシブルパイプ3に送り
込み、ポット8内の水銀7が空または一定の低レベルに
なったとき、弁14を閉じればよい。
前記沈殿槽19は、ポンプ22によって7レキシプルパ
イブ3内の水銀と水が水銀タンク6に送られてくるが、
このとき、水銀タンク6からオーバーフローした水の中
に水銀が含1れていると具合が悪いので、この沈殿槽1
9で、水に含まれている水銀を沈下させるだめのもので
ある。
前記フィルタ21は、さらに水の中の水銀を除去するた
めに設けられている。
前記ポンプ22は、フレキシブルパイプ3内に蓬り込ま
れた水銀を水朔タンク6に送りもどすときに使用される
。この時、弁14はポンプ22側に、弁13はリターン
パイプ18偶に切換えておく。水タンク9からポンプ2
2により送り出された水は、フレキシブルパイプ3、リ
ターンパイプ18、水銀クンクロ、沈殿槽19、フィル
タ21を通って、水タンク9に戻ってくる。
第3図について、さらに説明すると、予め、ピック15
をフレキンプルパイプ3内に入れ、弁14をあけて水タ
ンク9内の水10を7レキンプルパイプ3の他方に送っ
て、弁12のところにピッグ15を位置させ、弁12か
らフレキンプルパイプ30間に、その水を充満させる。
つぎに、弁13をあけて水銀タンク6から水銀7をボッ
ト8の基準線5まで入れて、弁13を閉じる。こののち
、弁14をあけたままにして、弁12をあけてポット8
内の水銀7をフレキシブルパイプ3の一方に送り込む、
フレキシブルパイプ3はタンク基礎にa点からb点の間
、つまり、長さtだけ埋込まれており、タンク基礎が平
担であるとき、水銀がフレキシブルパイプ3のb点寸で
送り連呼れたとすると、弁11と12を開にしであるた
め、圧力計23の指示値pは、 h1γ、 =p+ (h2+h、)γ2;、  p =
 h、 (γ1ゴ2)−h2γ2  @@@(1)ただ
し、上記r、は水銀の比重量、r2は水の比重量でるる
が、pを水頭で表わせば、比重を用いてもよい。
上記(1)式の指示値p(このpは圧力計23によ)計
測する)は、フレキシブルパイプ3内の水銀量に無関係
に一定である。したがって、このときの指定値pの特性
図は、第4図のとおり、水平のグラフとなる。
つぎに、タンク基礎が第3図の0点のように凹んだとす
る。このとき、前述のようにして、ポット8から水銀7
を適量ずつ、フレキシブルパイプ3のb点捷で送ったと
すれば、その時の特性図は第4図の太線のように、タン
ク基礎が凹んだ位置で、圧力t+−23の指示値がp′
となって、前記pよりも△pだけ大きくなる。
このことは、次のことを意味する。すなわち、リードス
イッチ17が1メートル間隔に設けら′れていて、パル
スカウンタ25のパルス発信回数の積算値が200にな
ったとき、つまり、フレキシブルパイプ3の200メー
トルの位置でタンク基礎に凹みがあり、そのときの凹み
量がΔpに相当する圧力であるということである。
このΔpによって、下記のように、基礎の凹み量t−h
を知ることができる。第3図から、基礎の凹みの中央C
の位置に水銀が送り込まれた時、圧力バランスから次の
式が成立する。
(h□十△h)γ、=(h2+h、+ムh)γ2+p′
、゛、 pl=h、(γ1−γ2)  ”2γ2+ムh
(γ1−γ2)・・・(2)よって、前記(1)式と(
2)式から Δp=p’−p=Δh(r、−γ2) Δp 、゛、ムh−□   ・・・(3) rl−γ2 なお上記の説明で、比重差のある液体として、水銀と水
を使用した例を記載したが、他の適当な液体を使用でき
ることは、もちろんである。
また谷弁11.12,13.14を手動操作によっても
よいが、6弁11,12,13.14を電磁弁にして自
動化することもできる。
タンク基礎が何か所にもわたって凹んだとき、またはも
ち上ったときは、第5図の圧力計慣性図となるので、タ
ンク底板の凹みまたはもち上り量およびその位置を容易
に計測することができる。すなわち、同図において、d
+e、fはタンク基礎が凹んだ場合の指示、つまり、沈
下していることの指示であり、gはもち上った場合の指
示、つまり、盛上っていることの指示である、 このように、本発明によれば、比重の異なる2裡類の液
体を利用して、各楠構造物基碌の変形、とくに、タンク
基礎の沈下または盛上りなどの変形量と変形位置を、容
易に、かつ、正確に計測することができ、その基礎の変
形に起因する構造物の重要部分、とくに、タンクの場合
は底版の破損を未然に防止する対策を採ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示した正面図、第2図は第
1図の平面図、第3図は前記一実施例の計測原理と構成
の説明図、第4図は第3図のフレキシブルパイプ長さと
圧力計指示値の関係を示した説明図、第5図は同じくも
う1つの説明図である。 l・・・構造物としてのタンク、2・・・基礎、3・e
11フレキ/プルパイプ、5・・・基準線、6・・・水
銀タンク、9・・・水タンク、1.1 、12 、 l
 3 、14拳−・弁、15・・・ピッグ、16・・・
ケーブル、17・・・リードスイッチ、23・・・圧力
計、24・・・バッテリ、25eΦ・パルスカウンタ。 唱許出願人  石川島舟暦重工業株式会社第4 図 奉5 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、構造物の基礎に配設されたフレキシブルパイプと、
    定間隔に設けられたパルス発信用のリードスイッチを有
    して該フレキシブルパイプと 3並行状に布設されたケ
    ーブルと、該フレキシブルパイプより上位に設けられて
    該フレキンフルパイプの一方に第1の液体を供給する第
    1液体タンクと、該フレキシブルパイプより上位に設け
    られて前記第1の液体の比重よりも小なる比重の第2の
    液体を該フレキシブルパイプの他方に連通させる第2液
    体タンクと、該フレキシブルパイプ中の前記二液の境界
    に位動している磁性を有するビッグと、前記第1液体タ
    ンクと該フレキシブルパイプの一端との間の前記第1の
    液体の通路中に設けられた弁と、前記第2液体タンクと
    該フレキシブルパイプの他端との間の前記第2液体の通
    路中に設けられた弁と、前記基礎の変形による該フレキ
    ンフルパイプの変形量を前記第2の液体の圧力差として
    表示する圧力計と、前記ピッグの移動によって対応する
    前記リードスイッチの作動により該ケーブルに発生する
    パルス信号を積算するパルスカウンタとからなる、構造
    物基礎の変形計測装置。
JP20461182A 1982-11-24 1982-11-24 構造物基礎の変形計測装置 Granted JPS5995417A (ja)

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JPS5995417A true JPS5995417A (ja) 1984-06-01
JPS6323483B2 JPS6323483B2 (ja) 1988-05-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300567A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Nippon Steel Corp 圧力変換式検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300567A (ja) * 2005-04-15 2006-11-02 Nippon Steel Corp 圧力変換式検出装置
JP4664723B2 (ja) * 2005-04-15 2011-04-06 新日本製鐵株式会社 圧力変換式検出装置

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