JPS623889B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS623889B2 JPS623889B2 JP53120369A JP12036978A JPS623889B2 JP S623889 B2 JPS623889 B2 JP S623889B2 JP 53120369 A JP53120369 A JP 53120369A JP 12036978 A JP12036978 A JP 12036978A JP S623889 B2 JPS623889 B2 JP S623889B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- pipe
- water level
- measured
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、水位の測定誤差を僅少に抑えると
ともに、長期に亘つての使用中も測定誤差が増大
しないようにした水位計に関するものである。
ともに、長期に亘つての使用中も測定誤差が増大
しないようにした水位計に関するものである。
水位（水深）を測定するための水位計には各種
の方式のものが実用化されており、その一つとし
て水中におけるある位置の水圧を圧力センサで測
定し、その位置より水面までの水深を算出する方
法をとるものがある。この場合、圧力を測定する
方法として圧力センサを直接水中に入れる方式も
あるが、一般に気泡式と呼ばれる方式は、水圧を
気体を媒体にして圧力センサに伝達する方法をと
つている。この発明はこのような気泡式の水位計
を基礎として、それに改善を加えたものである。
の方式のものが実用化されており、その一つとし
て水中におけるある位置の水圧を圧力センサで測
定し、その位置より水面までの水深を算出する方
法をとるものがある。この場合、圧力を測定する
方法として圧力センサを直接水中に入れる方式も
あるが、一般に気泡式と呼ばれる方式は、水圧を
気体を媒体にして圧力センサに伝達する方法をと
つている。この発明はこのような気泡式の水位計
を基礎として、それに改善を加えたものである。
第２図は従来の水位計の原理図であり、１で示
される斜線部分は、被測定水（以下単に水とい
う）中を示し、２はその水面である。３はパイプ
で、下端は開放され、上端は閉塞されており、上
端近くに圧力センサ４が取り付けられる。使用に
際しては、パイプ３を垂直に水中１に挿入してそ
の先端を測定したい深さの位置にする。これによ
りパイプ３内に空気が封入された形となり、水深
に比例する水圧がパイプ３内の気体を介して圧力
センサ４に加わり、この圧力センサ４の出力から
水深の測定が行われる。
される斜線部分は、被測定水（以下単に水とい
う）中を示し、２はその水面である。３はパイプ
で、下端は開放され、上端は閉塞されており、上
端近くに圧力センサ４が取り付けられる。使用に
際しては、パイプ３を垂直に水中１に挿入してそ
の先端を測定したい深さの位置にする。これによ
りパイプ３内に空気が封入された形となり、水深
に比例する水圧がパイプ３内の気体を介して圧力
センサ４に加わり、この圧力センサ４の出力から
水深の測定が行われる。
ところで、上記の従来の水位計は、水深が増加
して水圧が上昇した場合、パイプ３内に水が侵入
する。水深が減少し水圧が下降した場合はパイプ
３内の気体が水中に放出される。したがつて、(A)
このようなサイクルが連続的に繰り返されると、
パイプ３内の気体が無くなり、パイプ３内に水が
侵入し、水位測定誤差は増大する。(B)このような
サイクルが行われない場合も、経時的にパイプ３
内の空気の漏洩により、水位測定誤差は増大する
欠点があつた。
して水圧が上昇した場合、パイプ３内に水が侵入
する。水深が減少し水圧が下降した場合はパイプ
３内の気体が水中に放出される。したがつて、(A)
このようなサイクルが連続的に繰り返されると、
パイプ３内の気体が無くなり、パイプ３内に水が
侵入し、水位測定誤差は増大する。(B)このような
サイクルが行われない場合も、経時的にパイプ３
内の空気の漏洩により、水位測定誤差は増大する
欠点があつた。
第３図は他の従来例を示すもので、第１図の従
来例の(A)の欠点を除去したものに対比しやすいよ
うに描かれている。
来例の(A)の欠点を除去したものに対比しやすいよ
うに描かれている。
第３図において、符号１〜４は第２図のものと
同じであり、１１は測定容器で、パイプ３の下端
に接続されたもので、下部が開放されその断面積
はパイプ３の断面積よりずつと大きくしてある。
同じであり、１１は測定容器で、パイプ３の下端
に接続されたもので、下部が開放されその断面積
はパイプ３の断面積よりずつと大きくしてある。
今、第２図のように水がパイプ３内に高さｈだ
け侵入したとする。この場合、第３図の従来例で
は測定容器１１の断面積が大きいので、同じく水
が侵入したとしてもその高さh′で示すようにきわ
めて小さくなる。例えば、パイプ３の断面積に対
し、測定容器１１の断面積がｎ倍あるとすれば、
h′∝ｈ／ｎとなり、測定容器１１の断面積（水圧
を受ける面の大きさ）を適当に選定することによ
り、測定誤差をきわめて小さくすることができ
る。
け侵入したとする。この場合、第３図の従来例で
は測定容器１１の断面積が大きいので、同じく水
が侵入したとしてもその高さh′で示すようにきわ
めて小さくなる。例えば、パイプ３の断面積に対
し、測定容器１１の断面積がｎ倍あるとすれば、
h′∝ｈ／ｎとなり、測定容器１１の断面積（水圧
を受ける面の大きさ）を適当に選定することによ
り、測定誤差をきわめて小さくすることができ
る。
次に前述した第２図の従来例の有する(B)の欠点
を除去した従来例について説明する。
を除去した従来例について説明する。
第４図は従来の気泡式水位計の測定原理説明図
である。この図で符号１〜４は第２図、第３図の
ものと同じであり、５は送気ポンプ、６は前記送
気ポンプ５の空気吸入口である。圧力センサ４は
パイプ３の上端に接続されており、パイプ内気圧
を測定するようになつている。送気ポンプ５は常
時運転しており、空気吸入口６より空気を取り入
れパイプ３の中に空気を送り込んでいる。したが
つて、パイプ３の先端部７からは連続して気泡８
が放出されている。
である。この図で符号１〜４は第２図、第３図の
ものと同じであり、５は送気ポンプ、６は前記送
気ポンプ５の空気吸入口である。圧力センサ４は
パイプ３の上端に接続されており、パイプ内気圧
を測定するようになつている。送気ポンプ５は常
時運転しており、空気吸入口６より空気を取り入
れパイプ３の中に空気を送り込んでいる。したが
つて、パイプ３の先端部７からは連続して気泡８
が放出されている。
この状態では、パイプ３の先端部７の位置にお
ける水圧とパイプ内気圧は等しく平衡していると
考えられる。一方、パイプ３内は気体であるの
で、パイプ３内の圧力はどの点においても均一で
等しいと考えられる。すなわち、パイプ３の先端
部７における気圧と圧力センサ４に加わる気圧は
等しい。したがつて、圧力センサ４に加わる気圧
とパイプ３の先端部７における水圧も等しいの
で、圧力センサ４が水面２より上部に設けられて
いるにもかかわらず、深い水中の水圧を測定でき
る。これが気泡式の測定原理である。
ける水圧とパイプ内気圧は等しく平衡していると
考えられる。一方、パイプ３内は気体であるの
で、パイプ３内の圧力はどの点においても均一で
等しいと考えられる。すなわち、パイプ３の先端
部７における気圧と圧力センサ４に加わる気圧は
等しい。したがつて、圧力センサ４に加わる気圧
とパイプ３の先端部７における水圧も等しいの
で、圧力センサ４が水面２より上部に設けられて
いるにもかかわらず、深い水中の水圧を測定でき
る。これが気泡式の測定原理である。
上記第４図に示す気泡式水位計は、第２図の従
来例を有する(B)の欠点を除去できることである。
しかし、欠点は送気ポンプ５を常時運転していな
ければならず、送気ポンプ５の寿命、信頼性が問
題となり、また、後述するように送気ポンプ５の
送気能力も水位の急激な変化に対応できるように
余裕のある能力を持たせる必要がある。
来例を有する(B)の欠点を除去できることである。
しかし、欠点は送気ポンプ５を常時運転していな
ければならず、送気ポンプ５の寿命、信頼性が問
題となり、また、後述するように送気ポンプ５の
送気能力も水位の急激な変化に対応できるように
余裕のある能力を持たせる必要がある。
この発明は上記気泡式水位計の利点を生かし、
かつその欠点を改善した水位計を提供するもので
ある。気泡式水位計の測定原理のように気体を媒
体として圧力を伝達する方式の水位計において、
水と媒体気体との接触面の位置を何らかの手段で
測定すべき最大水深位置に保つように媒体気体の
圧力を制御できれば、気泡式のように常時気泡を
放出しておく必要はない。この発明は簡単な構成
の圧力制御機構によりこれを実現したものであ
る。
かつその欠点を改善した水位計を提供するもので
ある。気泡式水位計の測定原理のように気体を媒
体として圧力を伝達する方式の水位計において、
水と媒体気体との接触面の位置を何らかの手段で
測定すべき最大水深位置に保つように媒体気体の
圧力を制御できれば、気泡式のように常時気泡を
放出しておく必要はない。この発明は簡単な構成
の圧力制御機構によりこれを実現したものであ
る。
この発明にかかる水位計は、気泡式水位計にお
いて、測定容器内に対向して設けられた電極と、
これら電極間に電圧を印加して電極間に被測定水
が入つてきたとき電気分解により気体を発生さ
せ、測定容器内部へ侵入する水面の水位を測定す
べき最大水深位置になるようパイプ内の気体に圧
力を加えて維持させるための電源とを設けたもの
である。
いて、測定容器内に対向して設けられた電極と、
これら電極間に電圧を印加して電極間に被測定水
が入つてきたとき電気分解により気体を発生さ
せ、測定容器内部へ侵入する水面の水位を測定す
べき最大水深位置になるようパイプ内の気体に圧
力を加えて維持させるための電源とを設けたもの
である。
この発明においては、測定容器内に設けられた
対向する電極間に水が侵入すると、電極間に電流
が流れて水が電気分解し、水素と酸素が発生す
る。このうちの一方のガスで水位を押し下げて一
定の水位になるようにする。
対向する電極間に水が侵入すると、電極間に電流
が流れて水が電気分解し、水素と酸素が発生す
る。このうちの一方のガスで水位を押し下げて一
定の水位になるようにする。
第１図はこの発明の一実施例を示すものであ
る。
る。
この図において、符号１〜４は第４図と同じも
のであり、１１は第３図で述べた測定容器、１２
は前記測定容器１１内の水面を表わしており、１
３は電極で、測定容器１１内に対向して設けら
れ、その間に隔膜１４が介在している。１５は電
源、１６はコードで、電源１５と電極１３との間
を接続している。１７は前記隔膜１４と測定容器
１１の一方の内面とで区画された領域の測定容器
１１に設けた通孔である。
のであり、１１は第３図で述べた測定容器、１２
は前記測定容器１１内の水面を表わしており、１
３は電極で、測定容器１１内に対向して設けら
れ、その間に隔膜１４が介在している。１５は電
源、１６はコードで、電源１５と電極１３との間
を接続している。１７は前記隔膜１４と測定容器
１１の一方の内面とで区画された領域の測定容器
１１に設けた通孔である。
その動作を説明すると、測定容器１１内に水が
侵入し、水面１２が電極１３の設けられた位置よ
り上がると、水を通して、かつ隔膜１４を介して
電極１３間に電流が流れる。水中１に電流が流れ
ることにより水中１内で電気分解が行われて、水
素と酸素が発生する。これらの発生ガスは一方は
通孔１７から排出されるが、他方は測定容器１１
およびパイプ３内に入り、気圧を上げ測定容器１
１内の水面１２を押し下げる方向に作用する。押
し下げたことにより水面１２が電極１３より下に
なれば、電流が停止する。また、水面１２がさら
に上昇して電極１３の全体が水中１にあるような
状態となれば、電極１３における電流の流れる部
分の表面積が大きくなり電流は増加し、電気分解
によるガス発生も多くなり速やかに水面１２を押
し下げるように作用する。これにより測定容器１
１内の水面１２の水位を一定範囲に維持する。す
なわち、この実施例においては、測定容器１１内
に設けられた電気分解用の電極１３が水位検知器
を測定容器１１およびパイプ３内の気圧を制御す
る機構を兼ねていると言える。なお、発生ガスの
内水素ガスだけ、または酸素ガスだけのどちらか
一方を測定容器１１およびパイプ３内に入れるよ
うにすればよい。
侵入し、水面１２が電極１３の設けられた位置よ
り上がると、水を通して、かつ隔膜１４を介して
電極１３間に電流が流れる。水中１に電流が流れ
ることにより水中１内で電気分解が行われて、水
素と酸素が発生する。これらの発生ガスは一方は
通孔１７から排出されるが、他方は測定容器１１
およびパイプ３内に入り、気圧を上げ測定容器１
１内の水面１２を押し下げる方向に作用する。押
し下げたことにより水面１２が電極１３より下に
なれば、電流が停止する。また、水面１２がさら
に上昇して電極１３の全体が水中１にあるような
状態となれば、電極１３における電流の流れる部
分の表面積が大きくなり電流は増加し、電気分解
によるガス発生も多くなり速やかに水面１２を押
し下げるように作用する。これにより測定容器１
１内の水面１２の水位を一定範囲に維持する。す
なわち、この実施例においては、測定容器１１内
に設けられた電気分解用の電極１３が水位検知器
を測定容器１１およびパイプ３内の気圧を制御す
る機構を兼ねていると言える。なお、発生ガスの
内水素ガスだけ、または酸素ガスだけのどちらか
一方を測定容器１１およびパイプ３内に入れるよ
うにすればよい。
以上記述したように、この発明は圧力を受ける
面の大きさをパイプの断面積より大きくした測定
容器をパイプに設けたので、水位の変動が著しく
小さくなり、きわめて簡単な構成に拘らず、測定
誤差の少ない水位計が得られる。また、測定容器
内に対向して設けられた電極と、これらの電極間
に電圧を印加する電源とを具備せしめたことによ
り簡単な構成で、水位検知器を兼ねた圧力制御機
構を実現でき、かつその圧力制御機構を連続動作
させることなく、測定容器内の水面の水位を一定
範囲内に維持できる。そのため従来の気泡式のよ
うに余裕ある能力の送気パイプを用意する必要は
ないので経済的でもあり、常時動作の必要はない
ので寿命、信頼性の点でも有利で、かつ運転電力
の軽減がはかれる。そして、対向する電極間に水
が入ると、電気分解により自動的に気体が発生
し、これによりパイプ内の気体に圧力を加えて侵
入する水の水位を最大水深位置に維持するので、
正確、かつ迅速な制御が可能である等の利点を有
する。
面の大きさをパイプの断面積より大きくした測定
容器をパイプに設けたので、水位の変動が著しく
小さくなり、きわめて簡単な構成に拘らず、測定
誤差の少ない水位計が得られる。また、測定容器
内に対向して設けられた電極と、これらの電極間
に電圧を印加する電源とを具備せしめたことによ
り簡単な構成で、水位検知器を兼ねた圧力制御機
構を実現でき、かつその圧力制御機構を連続動作
させることなく、測定容器内の水面の水位を一定
範囲内に維持できる。そのため従来の気泡式のよ
うに余裕ある能力の送気パイプを用意する必要は
ないので経済的でもあり、常時動作の必要はない
ので寿命、信頼性の点でも有利で、かつ運転電力
の軽減がはかれる。そして、対向する電極間に水
が入ると、電気分解により自動的に気体が発生
し、これによりパイプ内の気体に圧力を加えて侵
入する水の水位を最大水深位置に維持するので、
正確、かつ迅速な制御が可能である等の利点を有
する。
第１図はこの発明の一実施例を示す一部を破断
した正面図、第２図は従来の水位計の原理図、第
３図は他の従来例の正面図、第４図は従来の気泡
式水位計の測定原理説明図である。 図中、１は水中、２は水面、３はパイプ、４は
圧力センサ、１１は測定容器、１２は水面、１３
は電極、１４は隔膜、１５は電源、１６はコー
ド、１７は通孔である。
した正面図、第２図は従来の水位計の原理図、第
３図は他の従来例の正面図、第４図は従来の気泡
式水位計の測定原理説明図である。 図中、１は水中、２は水面、３はパイプ、４は
圧力センサ、１１は測定容器、１２は水面、１３
は電極、１４は隔膜、１５は電源、１６はコー
ド、１７は通孔である。
Claims (1)
- １ 下部先端が被測定水中の測定すべき最大水深
位置まで挿入されるパイプと、前記被測定水中の
測定すべき最大水深位置に設定され、下部が開放
され、さらに上端が前記パイプの下部先端に接続
されるとともに、圧力を受ける面の大きさを前記
パイプの断面積より大きくした測定容器と、前記
パイプの上部に接続された圧力センサにより前記
パイプ内の気体を媒体として伝達される被測定水
位の水圧を測定し、測定すべき最大水深位置から
被測定水面までの水深を算出する水位計におい
て、前記測定容器内に対向して設けられた電極
と、これら電極間に電圧を印加し前記電極間に前
記被測定水が入つてきたとき電気分解により気体
を発生させ前記測定容器内部へ侵入する水面の水
位を前記測定すべき最大水深位置になるようにす
る電源とを設けた水位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12036978A JPS5547417A (en) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Water level indicator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12036978A JPS5547417A (en) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Water level indicator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5547417A JPS5547417A (en) | 1980-04-03 |
| JPS623889B2 true JPS623889B2 (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=14784486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12036978A Granted JPS5547417A (en) | 1978-10-02 | 1978-10-02 | Water level indicator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5547417A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2507319A1 (fr) * | 1981-06-03 | 1982-12-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif pour controler la pression dans une colonne pulsee et son application a la mesure du niveau d'interface et de la densite du milieu liquide |
| JPH0348730U (ja) * | 1989-09-18 | 1991-05-10 | ||
| US6142017A (en) * | 1999-02-10 | 2000-11-07 | Glassey; Eugene A. | Hydrostatic pressure equalizer apparatus and system |
| CN103267555B (zh) * | 2013-05-09 | 2016-08-03 | 唐山现代工控技术有限公司 | 一种压力式水位测量方法及装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS473764U (ja) * | 1971-02-02 | 1972-09-06 | ||
| JPS49141152U (ja) * | 1973-03-31 | 1974-12-05 | ||
| JPS5237471A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-23 | Hokkai Bane Kk | Liquid level gauge |
-
1978
- 1978-10-02 JP JP12036978A patent/JPS5547417A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5547417A (en) | 1980-04-03 |
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