JPS6027940Y2 - 自動平衡式液位測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動平衡式液位測定装置に関し、更に詳しくは
タンク底測定時等に際しディスプレーサを吊持するテー
プにテープ重量に相当する張力をかけることのできる自
動平衡式液位測定装置に関する。

第１図は従来のフロート式自動平衡式液位計を概略的に
示したものであり、ディスプレーサ１を吊持するテープ
２はセンサー３に装着したプーリ４と適当な固定部材に
軸支されたプーリー５と捲取ドラム１２とを介してサー
ボモータ６に連結されており、液面りの変動により浮動
する上記ディスプレーサ１の位置をサーボモータ６の駆
動量に対応して液面の高さを検出するようになっている
。

センサー３は例えばＥ型コアに巻装された固定側コイル
７ａ並びに可動側コイル７ｂ、及びこれに対応して配設
された固定コア８ａ並びに可動コア８ｂにより形成され
ている。

可動コア８ｂは軸９によって揺動レバー１０の一端に取
り付けられており、揺動レバー１０の他端は張力設定ば
ね１１を装着しており、レバー１０はその中央部でプリ
ー４に軸支されている。

液面が変化すると、ディスプレーサ１の浮力が変化して
テープ２の張力が変化腰可動コア８ｂと可動側コイル７
ｂとの間隙が変化してリラクタンスが変る。

従って上記リラクタンスの変化を電気的に検出してサー
ボモータ６を正転又は逆転すれば、テープ２に一定張力
がが働らくようにすることができ、液面の高さを測定で
きるようになっている。

このような装置で液面の高さを知るためには液底の高さ
を正確に測定しておく必要がある。

しかしながらこのような装置は通常液面測定用に調整さ
れているので直接液底を直接測定することばてきない。

従って液底を測定するために各装置によって種々の方法
が用いられているが、これらの液底測定方法は多くの問
題点を有している。

例えば本出願人による実開昭５０−４６１３８号におい
て、液面計の電源をｏｆｆにすれば、テープの張力が０
になりディスプレーサは自重で落下して行くので、液底
に達した時点でディスプレーサの位置の指示を読取って
液底を知ることは可能である。

しかしながらこの方法では、ディスプレーサが液底に達
した後もテープが繰り出される恐れがあり、またディス
プレーサ位置の指示値を連続的に監視して落下速度が０
になった時点の指示値を読み取らねばならず、これは注
意力を要する非常に面倒な作業である。

しかも第１図の点線に示す如くゲージヘッドすなわちサ
ーボモータ６が高い所に配置された場合、部間のテープ
重量がＣ，Ｄ間のテープ重量より大きいことにより、デ
ィスプレーサが液底に達した後時間がたつにつれてたる
みはどんどん大きくなり、たるみの大きい状態で電源を
ＯＮにした場合、テープが駆動部材内でからんで損傷す
る恐れがある。

また特公昭３９−１９２９６号公報においては、第２図
に示すようにテープ２の張力とばね１１の張力とを平衡
させておき、平衡の移動を差動トランス１３によって検
知している。

この検知方法では差動トランス方式のため、電気的位相
の問題から、電気的に平衡を移動させることは困難であ
る。

従ってこの方式では平衡を移動して、ディスプレーサを
落下させるためにははね１１の張力設定を変えなければ
ならない。

ところがこのばねはタンク頂部の張力検出部に取付けら
れているために、タンク頂部に登ってばね１１の張力変
更作業を行うという危険な作業が必要となってくる。

この高所危険の問題の他にも、タンク内容物が有毒また
は引火性であることもあり、タンク頂部での作業は極め
て危険である。

また本出願人による実願昭５１−４０７５１号記載の装
置ではタンク底測定時にテープに若干の張力をかける思
想を開示したが本考案に応用できる具体例につき言及し
ていない。

さらに本出願人による実公昭５２−３４１３５号公報の
装置は液面測定時における若干の補正はできるが、較正
のために液中落下した場合には役立たないものである。

本考案はこの最後に述べた実公昭５２−３４１３５号公
報の装置を改良して液底測定も行えるようにしたもので
ある。

本考案の目的は、前述せる従来技術の欠点を解消するた
めに自動平衡式液位において液底を測定して液位測定値
を較正する場合、測定器の平衡条件を電気的に切換える
ことにより、液底の正確な測定ができ、かつその測定が
遠隔操作できる自動平衡式液位測定装置を提供すること
にある。

以下に図面を参照して本考案の実施例について説明する
。

第３図を参照すれば、センサー３はＥ型鉄心等に巻装さ
れた固定側コイル７ａ並びに可動側コイル７ｂ、及びこ
れに対置して設けられた固定コア８ａ並びに可動コア８
ｂから戊る。

固定側コイル７ａ並びに可動側コイル７ｂの１方は発振
器に接続されブリッジ回路の一辺を構成するとともに、
その他方をブリッジ回路の他辺１４に接続してブリッジ
回路を形成し、差動増幅器１５、増幅器１６を介してサ
ーボモータ駆動部１７の制御相側に接続されており、可
動コア８ｂの変動により生起されたりラフタンスの変化
により上記ブリッジ回路に電位差を生せしめ、上記固定
側コイルと上記可動側コイルのリラクタンスの差を検出
してサーボモータ６を正転または逆転させ、減速装置１
９を介してテープ２に所要の張力が作用するようになっ
ている。

ブリッジ回路の四辺のうちの１辺に可変抵抗１８が挿入
されておりブリッジ回路の変衡点を調整するようになっ
ている。

可変抵抗１８は可変形リラクタンスでもよく、一般のイ
ンピーダンスで構成されていれば良い。

またブリッジ回路の１辺１４の途中から分岐して可変抵
抗２１と切換スイッチ２２とが設けられている。

スイッチ２２がＡ状態すなわちｏｆｆになっていれば、
このブリッジ回路は液面測定用に調整されており、前述
せる如くディスプレーサ１を一定張力で吊下げで液面に
浮かすようになっている。

スイッチ２２をＢ状態に接地すれば、ブリッジ回路１４
の平衡条件を可変抵抗２１によって大きく変えることが
できる。

この場合、平衡条件は、テープ２の張力が滑車４とディ
スプレーサ１の間のテープ重量よりは大きく、ディスプ
レーサ１の液中重量よりは小さくなるように設定される
。

従ってスイッチ２２がＢ側に切換えられれば、デイスプ
レーザ１は液中を落下して液底で停止し、テープ２に若
干の張力を加えた状態をその後維持するので、液底の位
置をテープ速度が０になった後はいつでも正確に測定す
ることができるのである。

また可変抵抗２１を調整して設定張力をディスプレーサ
１の重量より若干太き目にしておけば、ディスプレーサ
１を巻き上げた場合に、テープに過大な張力が加わって
発熱することを防ぐことができるのである。

前述の液面及び液底が密度の異る液体の界面であっても
よく、例えばタンク底の代りに液中の沈殿物と液との界
面でもよく、本願考案の応用範囲は極めて広いものであ
る。

本考案の効果を列挙すれば、 （１）テープのたるみがないことにより、たるみによる
テープのからみ付きを防止できるとともに、正確にタン
底の位置測定ができる。

（２）タンク底位置較正（液底測定）状態にスイッチを
切換えておけば、ディスプレーサは自動的に落下してタ
ンク底で停止状態を保持するので、落下速度がＯになっ
た後は、任意の時にテープ位置の指示を読んでタンク底
位置を確認できる。

（３）遠隔操作ができるので、人的労力を節減でき、安
全であり、衛生的であり、火災等の危険を防止するのに
非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動平衡式液面計による液面の測定原理
を示す概略図、第２図は従来の自動平衡式液面計のセン
サーの他の形態を示す概略図、第３図は本考案の自動平
衡式液位針の概略図。 １・・・・・・ディスプレーサ、２・・・・・・テープ
、３・・・・・・センサー ４，５・・・・・・滑車、
６・・・・・・サーボモータ、７・・・・・・コイル、
８・・・・・・コア、１１・・・・・・張力設定ばね、
１４・・・・・・ブリッジ回路の一辺、２１・・・・・
・可変抵抗、２２・・・・・・スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定液面に浮上又は密度の異なる２液の界面にあるデ
   ィスプレーサをテープ又はケーブルにより吊持し、前記
   テープ又はケーブルの他端をサーボモータに連結させ、
   テープ又はケーブルの張力を電気的に検出してサーボモ
   ータを制約して被測定液面又は界面を測定する自動平衡
   式液面計において、あわせて液底位置を測定し、前記液
   面との差から前記液体の高さを正確に知るために、液面
   位置の測定では閉ループ制御である自動平衡式制御によ
   って液面を検出味液底位置の測定時にはテープ重量より
   大きく且つこのテープ重量に液中のディスプレーサ重量
   を加えたよりは小さい一定の張力をテープに開ループ制
   御によって発生させるように、電気的ブリッジのインピ
   ーダンスを切り換え可能に構成して液面と液底とをそれ
   ぞれ別個に測定できるように構成したことを特徴とする
   自動平衡式液位測定装置。