JPH0429379Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は液面計に係り、更に詳述すれば細管
の背圧を測定して液面の高さを測定するエヤパー
ジ法による液面計に関する。

［従来の技術］ この種の液面計としては昭和45年９月15日「社
団法人日本機械学会」発行「機械工学便覧」の第
６編測定法の9.2.2「圧力、差圧の測定による方
法」の項のＣ「エヤパージによる方法」の項に記
載されているものがある。

この従来の技術は液体内に細管の一端を挿入
し、他端に空気圧縮機、減圧弁、圧力計、ニード
ル弁、流量計および液面指示圧力計を接続して液
体内の一端から圧縮空気を噴出させる際、空気流
量を適当にすると細管内の圧力を液体の静水圧に
ほぼ等しくすることができ、したがつて前記した
機器を用いて細管の背圧を測定することで液面の
高さを求めることができるというものである。

［考案が解決しようとする課題］ 前記した従来の技術は液面測定に当り、空気圧
縮機、減圧弁、圧力計、ニードル弁、流量計およ
び液面指示圧力計と多くの計器や弁を必要とする
ため、計器や弁間の配管を必要とするばかりでな
く液面測定をする容器の近くに多くの計器や弁を
配設する空気を必要とし面倒な上に大きい場所を
占有するという問題点があつた。

この考案は前記した各問題点を除去するため
に、液面を計測しようとする液体内に挿入する管
体の上部にこの管体の背圧を計測する液面表示圧
力計を取付けると共に、管体の中間部に管体内に
空気を送り込む小型振動式ポンプを配設すること
で、エヤパージ法による液面計を細長くコンパク
トに構成し、使い勝手を良くすることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記したこの考案の目的は、液槽中の液体内に
挿入した管体の背圧を測定して液面の高さを求め
る液面計を構成するに当り、管体の下端に設けた
気体吐出部と、前記管体の上部に連通して設けた
液面指示圧力計と、前記管体の中間部に気体を送
り込むために管体の中間部に同軸的に小型振動式
ポンプを配設するとともに、この小型振動式ポン
プの構成として、管体の上部に同軸嵌着したボー
ル弁などからなる一方向性弁体と、この一方向性
弁体の下面に気密に垂設した耐低温性のベローズ
と、このベローズの下面に気密固定し下部にマグ
ネツトを有するピストン管を垂設した振動体と、
前記ベローズの下面と管体の外周面との間に張設
した気密性のコルゲーシヨンダイヤフラムと、前
記ピストン管の外周面に遊嵌したコイルボビンに
巻装したソレノイドコイルと上記コイルボビンを
前記一方向性弁体に固定するための筒状体とをそ
れぞれ具備することで達成できる。

［作用］ この考案の液面計は、小型振動式ポンプにより
液槽内に挿入した管体内に入る空気量を加減して
前記管体の下部から液体内に出る空気流量を適当
にすることで管体内の圧力を液体の静水圧にほぼ
等しくして管体の背圧を液面表示圧力計で読み取
ることで上から覗いても液面が見えないような不
透明容器内の液体の液面を計測することができ
る。

［実施例］ 実施例について図面を参照して説明する。

この考案の液面計は第１図に示すように、液槽
１中の液体内に挿入した管体２の背圧を測定して
液面の高さを求める液面計を構成するに当り、管
体２の下端に気体吐出部２Ａを設け、前記管体２
の上部に液面指示圧力計Ｍを連通して設けるとと
もに、前記管体２の中間部に気体を送り込むため
に管体２の中間部に小型振動式ポンプＰを同軸的
に配設してこの考案による液面計を構成する。

次に管体２に小型振動式ポンプＰを同軸的に配
設する具体例について説明する。

上記小型振動式ポンプＰは第２図および第３図
に示すように、管体２の上部に貫挿固定され、３
つの通気孔３Ａ，３Ｂ，３Ｃのうち２つの通気孔
３Ａ，３Ｃの上部にそれぞれボール弁４Ａ，４Ｂ
を載置した弁座５と、この弁座５の下面に気密に
垂設した耐低温性のベローズ６と、このベローズ
６の下面に気密固定され、かつ下部にピストン管
７およびその下部に固定したマグネツトｍとを備
えた振動体８と、前記ベローズ６の下面と管体２
の外周面との間に張設したコルゲーシヨンダイヤ
フラム９と、前記管体２に対してピストン管７の
上下振動をガイドするための滑性リング１０，１
０と、前記ピストン管７の外周面に摺動自在に遊
嵌したソレノイド１１に巻装したコイルＬと、上
記ソレノイド１１を前記弁座５と共に管体２の上
部に固定して定位させるための筒状体１２と有蓋
カバー１３とからこの考案の液面計に用いて好適
な小型振動式ポンプＰは構成されている。

なお図中符号ａで示した部分は気密溶接部であ
り、管体２をはじめとしてボール弁４Ａ，４Ｂ、
弁座５、ベローズ６、ピストン管７、振動体８、
コルゲーシヨンダイヤフラム９、滑性リング１
０、筒状体１２および有蓋カバー１３などをそれ
ぞれステンレス鋼等の金属や耐極低温性能を有す
るプラスチツクで作れば、デユワー壜等に収容し
た液体窒素等の上から覗いても液面が見えない極
低温液体の液面を測定できる。

次に上記小型振動式ポンプＰの組立手順を第４
図から第７図までに示す各図について説明する。

第４図に示す構成部品のうちピストン管７は、
管体２の外径よりも大径の内径を有する筒体の上
端に前記ベローズ６の外径よりも大きい鍔を有す
る振動体８が設けられている。

そして先ず上記ピストン管７をソレノイド１１
のソレノイド内筒１１Ａに摺動可能に遊嵌すると
ともに前記ピストン管７の上下の内面に滑性リン
グ１０がきつく固嵌めして設けてある。

次にベローズ６の上面を弁座５の下面に気密固
定するとともに、ベローズ６の下面をコルゲーシ
ヨンダイヤフラム９の外周部に固定した後このダ
イヤフラム９の内周部を管体２の外周面に気密固
定する。

すなわち前記弁座５とベローズ６およびコルゲ
ーシヨンダイヤフラム９に管体２を挿通し管体と
弁座を固定し、さらに管体２とコルゲーシヨンダ
イヤフラム９を上記の通り固定する。

次に第５図に示すように弁座５の通気孔３Ｃに
ボール弁４Ｂを載せたあと弁座５の筒状部５Ｂ
（第７図）の上面に気密保持板１３ａをボール弁
４Ｂが少し浮上できる高さで第５図のように熔接
し、次いで管体２をピストン管７の滑性リング１
０，１０に挿通し振動体８の上面に前記ベローズ
６の下面とコルゲーシヨンダイヤフラム９の外周
面とを気密固定する。

次に第６図に示すように弁座５の通気孔３Ａに
ボール弁４Ａを載せたあとこのボール弁が少し浮
き上る高さを保ち有蓋カバー１３を弁座５と管体
２に気密溶接固定する。

さらにマグネツトｍを嵌着した座板１４を座板
垂直部１４Ａのネジ部を介して前記ピストン管７
に第６図に示すように螺着した後、第２図および
第３図に示すように、弁座５の外径より若干大き
い内径の筒状体１２の上部を弁座５の外周部に溶
接し、下部をソレノイド外筒１１Ｂの外周部に接
着して小型振動式ポンプＰを完成する。

なお、弁座５と有蓋カバー１３は管体２の側面
に明けた通気孔３Ｄが中間部にあるようにし、通
気孔３Ｃは有蓋カバー１３の外部に開口するとと
もに通気孔３Ａと通気孔３Ｂはベローズ６を介し
て連通するように構成する。

以下この考案の液面計の動作を第１図および第
２図に示す実施例をもとに説明する。

例えば液体酸素等を入れたデユワー壜などの液
槽１の開口から管体２を挿入し、前記管体２の下
端部が槽底１Ｂに接するまで挿入して準備が終
る。

小型振動式ポンプＰを起動して管体２内に空気
を圧送することで気体吐出部２Ａから圧縮空気を
噴出させる。この場合、前記小型振動式ポンプＰ
のソレノイド電流を加減して管体２内に入る空気
流量を適当にすることで管体２内の圧力を液体の
静水圧にほぼ等しくして、管体２の背圧を液面支
持圧力計Ｍで読取ることで測定できる。

すなわちソレノイド１１のコイルＬを交番電流
で励磁するとマグネツトｍとの間に吸引、反撥作
用が生じ、ピストン管７と一体のマグネツトｍと
振動体８が筒状体１２に固定しているソレノイド
１１のソレノイド内筒１１Ａ内を前記ピストン管
７が上下に往復動することでベローズ６から通気
孔３Ａ、ボール弁４Ａおよび管体２の通気孔３Ｄ
をそれぞれ順次に経て管体２内に空気が圧送され
る。

要するに第２図の状態から第３図の状態に移る
過程で、ベローズ６が収縮すると、ボール弁４Ｂ
が閉じ、ボール弁４Ａが開いてベローズ６内の気
体は通気孔３Ａおよび３Ｄを通り管体２内に圧送
される。

次に第３図から第２図に示す過程で、ベローズ
６が伸長するとボール弁４Ａが閉じボール弁４Ｂ
が開いて空気（槽内の冷い空気）が通気孔３Ｃか
ら通気孔３Ｂを通りベローズ６内に入いる。

この時ボール弁４Ａは閉じており通気孔３Ｄお
よび通気孔３Ａ内の気体の流れはない。

第８図および第９図に示すものは小型振動式ポ
ンプＰの他の例を示すもので、前記実施例と同一
符号部分は同効部分を示すものであるが、前述し
た実施例のコルゲーシヨンダイヤフラム９を省略
した例を示したものである。

すなわちベローズ６の下面を直接振動体８に固
定し、滑性リング１０，１０の内周面を管体２に
気密固定すると共に、滑性リングの外周面とピス
トン管７の内周面とを気密保持（若干の気密保持
で可）し乍ら摺動するようにした例である。

第１０図はこの考案の第２の実施例であり、広
口の液槽用としての液面計で、液槽１の開口を塞
ぐ蓋に管体２挿着用の挿入孔と通気孔とを明け前
記挿入孔に管体２を挿着して使用する。

［考案の効果］ この考案は以上説明したように構成されている
ので、以下に記載する効果を奏する。

この考案の液面計は、細長い小型振動式ポンプ
により液槽内に挿入した管体内に入る空気量を加
減して前記管体の下部から液体内に出る空気流量
を適当にすることで管体内の圧力を液体の静水圧
にほぼ等しくして管体の背圧を液面表示圧力計で
読み取ることで上から覗いても液面が見えないよ
うな不透明容器または２重壁真空断熱容器内の液
体の液面を簡単かつ精確に計測することができ
る。

またこの考案の液面計は全体として細長くコン
パクトに形成できるから、狭口ビン内の液体でも
その液面を容易に計測できると共に、使い勝手よ
く、しかも保管スペースも狭小でよいというよう
な多くの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの考案の実施例を示すもので、
第１図はこの考案の第１の実施例の使用状態の構
成図、第２図は小型振動式ポンプの断面図、第３
図は同じく第２図と状態を異にした断面図、第４
図、第５図および第６図はいずれも小型振動式ポ
ンプの組立手順を示す断面図、第７図は第３図の
Ａ−Ａ線による断面図、第８図は小型振動式ポン
プの他の例を示す断面図、第９図は第８図と状態
を異にした同じく断面図、第１０図は広口の液槽
に使用した場合の構成図である。 １……液槽、２……管体、２Ａ……気体吐出
部、Ｍ……液面指示圧力計、Ｐ……小型振動式ポ
ンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液槽１中の液体内に挿入した管体２の背圧を測
   定して液面の高さを求める液面計において、管体
   ２の下端に設けた気体吐出部２Ａと、前記管体２
   の上部に連通して設けた液面指示圧力計Ｍと、前
   記管体２の中間部に気体を送り込むために管体２
   の中間部に同軸的に小型振動式ポンプＰを配設す
   るとともに、この小型振動式ポンプＰの構成とし
   て、管体２の上部に同軸嵌着したボール弁などか
   らなる一方向性弁体５と、この一方向性弁体５の
   下面に気密に垂設した耐低温性のベローズ６と、
   このベローズ６の下面に気密固定し下部にマグネ
   ツトｍを有するピストン管７を垂設した振動体８
   と、前記ベローズ６の下面と管体２の外周面との
   間に張設した気密性のコルゲーシヨンダイヤフラ
   ム９と、前記ピストン管７の外周面に遊嵌したコ
   イルボビン１１に巻装したソレノイドコイルＬと
   上記コイルボビン１１を前記一方向性弁体５に固
   定するための筒状体１２とをそれぞれ具備してな
   る液面計。