JPS6035614B2 - 貯油タンク用液面センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は貯油タンク内底部に溜る水の水面と該水面の上
部に形成される油層の油面とを選択的に検出しうるよう
にすることによって、例えば油を汲み出すとき、謀まっ
て水を汲み出してしまうような事故を防止することを目
的とした貯油タンク用液面センサに関するものである。

第１図は例えばガソリンスタンド等に用いられる地下式
タンクの断面図を示すきのであるが、Ｉは貯油タンク（
以下、「タンク１」という）、２は該タンク１への油供
給口、３は油供給管、４はタンク１からの油汲出口、５
は油汲上管、６は油供給口２から挿入された液面センサ
としての検尺榛である。ところが、従来のこのようなタ
ンク１においては油供給口２や油汲上口４の開□部分か
ら、または油供給口２から検尺棒６を挿入する作業の際
、該タンク１内に徴量の水分が浸入することがある。

また、タンク１内の水蒸気分が液化して水分となること
もある。このような種々の原因でタンク１の内庭部には
漸次水が溜ることになる。このため、油汲上管５から油
を汲み出す際、タンク１内底部に溜った水を油と一緒に
汲み上げてしまう事故を防止するため、一般に油汲上管
５の関口はタンクーの底面から約１００肋位上部に位置
して設けられている。そこで、従来ガソリンスタンド等
においてはタンク１の内底部に溜る水の水面が常に１０
比舷以下であることを確認するため、油供給口２から検
尺榛６を挿入するとき、該検尺榛６の先端に水分に反応
する試薬を塗布し、この試薬の変色を検知して水面の高
さを測定していた。

しかし、このような従来方法はその都度検尺漣６をタン
ク１に挿入する操作がやつかいであるのみならず、試薬
を塗布する操作も加わって、常時水分の監視が行なわれ
ていないのが実情であった。本発明は、タンク内の油面
の高さと水面の高さとを選択的に検出しうるようになす
と共にこの検出を電気的手段により行なうことによって
遠隔測定を可能とした貯油タンク用液面センサを提供す
るものである。

上記目的を達成するために、本発明の採用する構成は、
下端が貯瓶タンク底面近傍まで延びるように該貯油タン
ク内に挿入され、該貯油タンク内に貯えられる油面の高
さに比例した電極間静電容量を形成する同軸円筒形の油
面測定用センサと、該油面測定用センサの下端側と貯油
タンク底面との間に設けられ、前記貯油タンク内底部に
溜る水面の高さに比例した電極間静電容量を形成する同
軸円筒形の水面測定用センサと、前記油面測定用センサ
と水面測定用センサとを長手方向に同軸かつ一体的に連
結するため、該油面測定用センサ下端と水面測定用セン
サ上端との間に介挿された絶縁体と、前記各センサによ
り形成された電極間静電容量を次段に設けられる一の演
算回路に入力する際に該各センサと演算回路との接続を
切換える油面−水面切換スイッチとからなる。

上記のように構成することにより、切換スイッチの功換
操作のみでタンクの底面に溜った水分を必要に応じてい
つでも検出することができ、しかも従来の検尺棒の如く
先端に試薬を塗体したりする必要がないから、作業者に
余分な負担を与えることがなく、また油分の誘電率に比
較し、水分の誘電率が数十倍であるから、この謙電率の
差を利用して油面の全範囲と水面の全範囲とにおける静
電容量を切換スイッチの操作のみで一の演算回路に入力
することができるから、電子機器部である高価な演算回
路を油面、水面の検出に共用でき、演算回路に設けられ
る指示計の全範囲にわたって油面と水面を切換えて表示
させることができる。

以下、本発明について第２図および第３図に示す実施例
と共に説明する。第２図、第３図において、タンク１は
第１図に示すものと同様な構造で、１０，１１は該タン
ク１の油面、水面を示す。

１２は該タンク１に挿入された油面検出用センサで、該
センサ１２は第３図に示す如く内筒１３、外筒１４とが
同軸円筒に構成され、内筒１３、外筒１４をアルミニウ
ム、銅等の導電性の材料を用いることにより、これらの
間に電極間静電容量を形成する。

これ故、該油面検出用センサー２をタンク１内に浸債す
れば、油の誘電率と、空気に接触している部分の誘電率
とを知って油面１川こおける静電容量を検出することが
できる。１５は前記油面検出用センサー２の下端に同軸
かつ一体的に設けられた水面検出用センサで、該センサ
１５も内筒１６と外筒１７とが同軸円筒に構成され、水
の誘電率（油の誘電率の約４折音である）を知って水面
１ １における静電容量を検出することができる。

なお、各外筒１４，１７はそれぞれ別部材とせず、一本
の部材として構成してもよい。ここで、水面検出用セン
サ１５は８０〜１３仇奴程度の長さに形成され、内筒１
６の下部には該内筒１６とタンク１底面との間の絶縁材
料を兼ねると共にセンサ１５に水の取入れが容易になる
よう第１の絶縁体１８が設けられている。

また、１９は油面検出用センサー２と水面センサー５と
の間に設けられた絶縁体で、該絶縁体１９はこれらの間
隔を短い間隔で保持すると共に該各センサー２，１５間
の絶縁材料を兼ねている。なお、各絶縁体１８，１９は
耐油性、耐水性の材質が選定される。これ故、本発明の
液面センサはタンク１の長さに対応した十分な長さの油
面検出用センサー２と、該センサー２に比較して極めて
短い水面検出用センサ１５とが絶縁体１９を介して一体
的に構成されることになる。また、２０は一の伝送線で
、該伝送線２川ま油面検出用センサ１２に形成された静
電容量を油面−水面切襖スイッチ２１の接点２１Ａ、共
通接点２１Ｃを介して演算回路２２に伝送する。

同じく２３は他の伝送線で、該伝送線２３は水面検出用
センサ１５に形成された静電容量を切換スイッチ２１の
接点２１Ｂ、共通接点２１Ｃを介して演算回路２２に伝
送するものである。ここで、伝送線２０，２３を同一長
さ、同一構造の同軸ケーブルとし、該同軸ケーブルを束
ねて同一場所に配線することによって、液面センサと演
算回路２２とを相当離間させることができる。２４Ａ，
２４Ｂは伝送線２０と演算回路２２との間に設けられた
調整用の直列容量、２５Ａ，２５Ｂは同じく伝送線２３
と演算回路２２との間に設けられた調整用の直列容量で
、該各容量２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２５Ｂはこれらを
調整することによって演算回路２２に設けられる指示計
（図示せず）の目盛範囲を調整するものである。

一方、前記したように油の誘電率は水の誘電率に比較し
て約４の音であるから、油面検出用センサ１２の長さが
水面検出用センサ１５に比較して４０倍の長さであると
仮定しても、演算回路２２からの出力電圧なり、発振周
波数なりの変化は細面１２の変化に対する割合と水面１
１の変化の割合とほぼ等しいものとなるから、演算回路
２２に設けられる指示計の全範囲にわって油面１０と水
面１１との変化を計測しうろことになる。

よって、目盛調整の各容量２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，２
５８と、油面−水面切換スイッチ２１とを一の演算回路
２−２の前段に設け、各容量２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａ，
２５Ｂの調整と該切換スイッチ２１の操作により、適宜
の検出用センサー２または１５を選択すれば同一の指示
計によって油面−水面の功換測定ができるものである。
更に、演算回路２２は第２図においてはＬＣ型共振回路
を含む発振回路を示し、いわゆる高周波数発振式の液面
演算回路を構成し、油面検出用センサー２または水面検
出用センサー５の電極間静電容量の変化を周波数の変化
に変換し、これを周波数なり電圧として指示計に入力さ
せるものである。

なお、演算回路２２は前記高周波発振方式に限らず、前
記静電容量を含むブリッジ回路を構成し、油面１０また
は水面１１に対応する不平衝電圧を指示計に指示させる
ブリッジ回路方式としてもよい。本発明の貯油タンク用
液面センサは以上のように構成されるが、まず、油面１
０を検出するためには切換スイッチ２１を接点２１Ａに
投入することにより、油面検出用センサー２、伝送線２
０、直列容量２４Ａ、切換スイッチ２１、演算回路２２
、直列容量２４Ｂからなるループが形成され、該センサ
１２の静電容量に比例して油面の高さが指示計に指示さ
れる。

また、水面１１を検出するためには、切換スイッチ２１
を接点２１Ｂ側に投入することにより、前記したと同様
の他のループが形成され、水面１１の高さが油面１０の
場合と同一の指示計に指示される。そして、水面１１の
高さが所定の高さ、例えばタンクー底面から１００側を
越えたときには任意の手段により溜った水分を除去する
。

本発明は以上詳細に述べた如くであって下記各項の効果
を奏する。

■ 下端がタンク底面近傍まで延びるように該タンク内
に挿入された油面検出用センサを設け、該油面検出用セ
ンサの下端とタンク底面との間に水面検出用センサを設
けることにより、該水面検出用のセンサをタンクの高さ
に比較して十分短い構成としたから、該タンクの底面に
溜った水分を必要に応じていつでも検出することができ
、しかも従来の検尺棒の如く先端に試薬を塗布したりす
る必要がないから、作業者に余分な負担を与えることが
ない。

■ 油分の誘電率に比較し、水分の誘電率が数十倍であ
るから、この誘電率の差を利用して油面の全範囲と水面
の全範囲とにおける静電容量を切換スイッチの操作のみ
で一の演算回路に入力することができるから、電子機器
部である高価な演算回路を油面、水面の検出に共用でき
、演算回路に設けられる指示計の全指示面にわたって油
面と水面とを切換表示させることができる。

■ 前記■項に関連して演算回路の共振回路またはブリ
ッジ回廊と直列に挿入される調整用の容量を適宜に選定
することにより、単一の指示計で油面と液面の計測がで
きる。

■ 各センサを絶縁体を介して長手方向同軸かつ一体的
に１本の棒状体として構成することができる。

従って、センサ設置口に１本の棒状体からなるセンサを
挿入しておくだけで、水面測定用センサと油面測定用セ
ンサとを電気的に絶縁した状態で水面のみ、または油面
のみを独立して選択的に測定することができる。しかも
、前記棒状体からなるセンサは直径５山肌程度であるか
ら、センサ設置口の閉口面積を小さくでき、かつ液面側
定時にセンサ設置口を開く必要がないから、タンク内の
油蒸気が外部に漏出せず、安全性が高められガソリンス
タンド等の防嫁性がよくなる。■ センサの保守点検の
際に、油面センサと水面センサを一体的に貯油タンク内
部より取り出すことができ作業も容易である。

■ 伝送線を同軸ケーブルにすることにより、液面セン
サと指示計とが相当離間していても、油面または水面を
誤差なく遠隔指示させることができる。

■ 水面測定用センサで常時または所望に応じて貯油タ
ンク底面の水位を監視することができるから、その水位
を指示計等で目祝しつつ水抜き作業を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は地下に埋設された従来方式の貯油タンクの縦断
面図、第２図は本発明の実施例を示す液面センサの一部
断面系統図、第３図は第２図の部分拡大断面図である。 １・・・・・・貯油タンク、２・・・・・・油供給口、
３・・・・・・油供給管、４・・・・・・油汲出口、５
・…・・油汲上管、６…・・・検尺綾、１０・・・・・
・油面、１１・・・・・・水面、１２・・・・・・油面
検出用センサ、１３・…・・内筒、１４・・・・・・外
筒、１５・・・・・・水面検出用センサ、１６…・・・
内筒、１７・・・外筒、１８・・・・・・第１の絶縁体
、１９・・・・・・弟２の絶縁体、２０・・・・・・伝
送線、２１・・・・・・切換スイッチ、２２・・・・・
・演算回路、２３・・・・・・伝送線、２４Ａ，２４Ｂ
・・・・・・容量、２５Ａ，２５Ｂ・・・・・・容量。
第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端が貯油タンク底面近傍まで延びるように該貯油
   タンク内に挿入され、該貯油タンク内に貯えられる油面
   の高さに比例した電極間静電容量を形成する同軸円筒形
   の油面測定用センサと、該油面測定用センサの下端側と
   貯油タンク底面との間に設けられ、前記貯油タンク内底
   部に溜る水面の高さに比例した電極間静電容量を形成す
   る同軸円筒形の水面測定用センサと、前記油面測定用セ
   ンサと水面測定用センサとを長手方向に同軸かつ一体的
   に連結するため、該油面測定用センサ下端と水面測定用
   センサ上端との間に介挿された絶縁体と、前記各センサ
   により形成された電極間静電容量を次段に設けられた一
   の演算回路に入力する際に該各センサと演算回路との接
   続を切換える油面−水面切換スイツチとから構成される
   貯油タンク用液面センサ。