JPH0245131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は水路やタンクの液面の位置を測つた
り、堰式流量計の堰きの上流の液面の位置を測つ
たりするときに用いる液位検出器の構造に関す
る。特に、本発明はフロートで液面の位置を検出
して、隔壁で流体系から隔離して配したポテンシ
ヨ・メータ等の電気信号変換器を、磁気継手で連
結して操作する構造に係わる。

従来技術 従来の液位検出構造は、円筒形状の隔壁を鉛直
方向に配置し、隔壁の外側にフロートを摺動自在
に取り付け、隔壁の内側にポテンシヨ・メータ等
の電気信号変換器の操作棒を挿入し、フロートに
は環状の磁石を、操作棒には円柱状の磁石を固定
して、隔壁を挟んで磁気的に連結したものであ
る。

フロートは液面に浮いて、円筒形状の隔壁に案
内されて、液面と共に上下に変位する。フロート
と操作棒に固定した磁石同志は磁力で引き付け合
い、フロートの変位と共に隔壁の内側の操作棒が
変位する。この結果、液面の位置が電気信号変換
器から電気信号として取り出される。

本発明が解決しようとする問題点 この場合、フロートに固定した磁石と操作棒に
固定した磁石とが隔壁を挟んで磁気的に引き合
い、それらが圧接する。従つて、フロートが上下
に変位するときにはフロートと隔壁の間及び操作
棒と隔壁の間に滑り摩擦抵抗が働くので、変位抵
抗が比較的大きくなり、フロートと操作棒の変位
が液面よりも遅れて、ヒステリシスが生じる。こ
のために、液位の微少な変化を検出するときには
精度が悪い。磁石の磁力を弱くすると変位抵抗は
小さくなるが、フロートと操作棒の結合が不安定
になるので、必要以上に弱くすることはできな
い。

本発明の技術的課題は、磁気継手の磁石の磁力
を弱めずに、変位抵抗を軽減することである。

問題点を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本発
明の技術的手段は、フロートを円筒形状の隔壁の
外側に、軸方向に変位自在にかつ周方向に回転自
在に取り付け、フロートと電気信号変換器の操作
棒を隔壁を挟んで磁気継手で連結し、フロートの
上方に流入流体の溜り部を設け、一端が溜り部内
に他端がフロートの周囲の液中に開口した逆Ｕ字
管を配置し、フロートの周囲の液体を回転せしめ
るように逆Ｕ字管の他端をフロートの接続方向に
開口せしめ、逆Ｕ字管の立ち下がり上部に細孔を
設けた、ものである。

作 用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

逆Ｕ字管の立ち下がり上部に設けた細孔から空
気が置換されるので、逆Ｕ字管の内圧はフロート
の周囲の液圧に関係なく一定で、溜り部の流入流
体の液位が一定の高さになれば、逆Ｕ字管を通し
てフロートの周囲の液中に導入され、フロートの
周囲の液体を回転せしめる。フロートは粘性の作
用で間接的に回転する。

するとフロートは操作棒と磁気的結合を保ちな
がら円筒形状の隔壁の外周面上を転動する。フロ
ートと隔壁と操作棒の間には転がり摩擦抵抗が働
き、フロートと操作棒の変位抵抗は小さく、かつ
両者の磁気的結合は従来と変らずに強力で安定し
ている。

従つて、フロートと操作棒は液面の微少な変化
にもよく追随して変位し、ヒステリシスが軽減さ
れ、液位検出精度が向上する。

発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

転がり摩擦抵抗は滑り摩擦抵抗に比べて極めて
小さいので、本発明の液位検出構造は従来例のも
のに比べて、液位検出精度が１桁以上良い。

本発明のフロートは隔壁の周りを転動しながら
上下に変位するので、隔壁の外表面にスケール等
の異物が付着しても、フロートは変位を妨げられ
難い。

ボール・ベアリングで変位抵抗を軽減するより
も、構造が簡単で故障が起き難い。

逆Ｕ字管を介して所定量の液体を流入させるの
で、流入流体が微少であつても確実にフロートを
回転させることができる。

フロートの周囲の液体の回転による粘性の作用
でフロートを間接的に回転せしめるので、液体は
慣性的に回り続け、流入流体が微少であつてもフ
ロートの回転が維持される。電動機やポンプ等の
動力を用いてフロートや周囲の液体を回転せしめ
るものでは、高価になるが、本発明では流入流体
の水頭差を動力として用いているので、別途動力
を必要とせず簡単で低廉に作れる利点がある。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する（第１図参照）。

本実施例は堰式流量計に適用したものである。
ケーシングの本体１０に蓋１２を取り付け、内部
に測定室１４を形成する。測定室１４には有底円
筒形状の仕切部材１６を配置する。仕切部材１６
の側壁に縦長の堰１８とその上方に連通孔２０を
開ける。仕切部材１６の内側空間は入口２２に、
外側空間は立上り通路を通して出口２４に連結す
る。

蓋１２を気密的に貫通して円筒形状の隔壁部材
２６を鉛直に取り付ける。隔壁部材２６の周りに
中空フロート２８を配置する。フロート２８は球
殻２９の中心軸に沿つて案内筒３０を気密的に固
定したものである。従つて、フロート２８は隔壁
部材の軸方向に変位自在であり、かつ周方向に回
転自在である。案内筒３０に環状の磁石３２を取
り付ける。

蓋１２の上に支持部材３４，３６，３８を取り
付け、ポテンシヨ・メータ４０を固定する。ポテ
ンシヨ・メータ４０をキヤツプ４２で覆う。この
中に収容する電線や必要な電気部品は図示せず、
説明を省く。ポテンシヨ・メータ４０の操作棒４
４は隔壁部材２６の中を下方に延び、磁石３２に
対向する位置に円筒形状の磁石４６が取り付けて
ある。磁石３２と磁石４６の一方は磁性体であつ
てもよい。

磁石３２と磁石４６による磁気継手は操作棒４
４を支え、これを変位せしめるだけの磁力が必要
である。操作棒４４の磁石４６の下方にフツ素樹
脂製のスライド・リング４８を取り付ける。

フロート２８の球殻２９の外表面に径方向に突
出した羽根５０設ける。羽根５０は微少流量のと
きに液中に没する位置に設ける。。

仕切部材１６の上方に断面がＬ字形の提部材５
２を取り付け、本体１０の内壁との間に環状の溝
５４を形成する。そして、提部材５２を横切つて
逆Ｕ字管５６を取り付ける。逆Ｕ字管５６の最上
部位は提部材５２の上端よりも下方に位置せし
め、内側の開口は羽根５０の位置まで延ばし、仕
切部材１６の内部に流体を回転せしめる方向、す
なわち仕切部材１６の接線方向に流入せしめる。
逆Ｕ字管の立ち下がり上部の直管部に直径0.8〜
1.5mm程度の細孔を開ける。

従つて、入口２２から入つた流入流体は先ず環
状溝５４に溜る。そして、流入量が微少のときは
逆Ｕ字管５６を通して間欠的に液中に流入する。
流入量が多ければ逆Ｕ字管５６を通して連続的に
液中に流入する。さらに流入量が多ければこれに
加えて提部材５２を乗り越えてフロートの周囲に
流下する。

仕切部材１６の内部の液体は逆Ｕ文字管を通し
て流入する流体により回熱する。フロート２８は
粘性の作用で間接的に回転し、仕切部材１６の内
側の液面と共に上下に浮上降下する。フロート２
８の変位は磁気継手（磁石３２，４６）で操作棒
４４に伝わり、ポテンシヨ・メータ４０の出力信
号が変化する。仕切部材１６の内側の液体は堰１
８を通して流れ出し、出口２４に流出する。仕切
部材１６の内側の液面の位置と堰１８から流出す
る量との関係を予め測定しておき、ポテンシヨ・
メータ４０の出力信号値から流量を演算して求め
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を堰式流量計に適用した実施例
の断面図である。 １４：測定室、１６：仕切部材、１８：堰、２
２：入口、２４：出口、２６：隔壁部材、２８：
フロート、３２：磁石、４０：ポテンシヨ・メー
タ、４４：操作棒、４６：磁石、５０：羽根、５
４：液体溜め環状溝、５６：逆Ｕ字管、５８：細
孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フロートを円筒形状の隔壁の外側に、軸方向
   に変位自在にかつ周方向に回転自在に取り付け、
   フロートと電気信号変換器の操作棒を隔壁を挟ん
   で磁気継手で連結し、フロートの上方に流入流体
   の溜り部を設け、一端が溜り部内に他端がフロー
   トの周囲の液中に開口した逆Ｕ字管を配置し、フ
   ロートの周囲の液体を回転せしめるように逆Ｕ字
   管の他端をフロートの接線方向に開口せしめ、逆
   Ｕ字管の立ち下がり上部に細孔を設けた液位検出
   構造。 ２ フロートに羽根を設けて、流入流体による回
   転力を受けやすくした特許請求の範囲第１項記載
   の液位検出構造。