JPH05187905A - 水位測定装置 - Google Patents
水位測定装置Info
- Publication number
- JPH05187905A JPH05187905A JP4005047A JP504792A JPH05187905A JP H05187905 A JPH05187905 A JP H05187905A JP 4005047 A JP4005047 A JP 4005047A JP 504792 A JP504792 A JP 504792A JP H05187905 A JPH05187905 A JP H05187905A
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- Japan
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- type water
- hollow pipe
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、投込式水位計と静電容量式水位計の
両機能を備えた１台の水位計を用いて水位の測定を行
い、どちらかの水位計が故障になった場合には直ちに警
報を出力して操作員に知らせる水位測定装置を提供する
ことにある。 【構成】本発明の水位測定装置は、測定液体を収納した
金属容器を正極とし，当該測定溶液中に垂直方向に配置
した中空パイプを負極とする静電容量式水位検出器と、
前記中空パイプの下部に設けた差圧式水位検出器と、前
記中空パイプの上端に，前記静電容量式水位検出器と差
圧式水位検出器とから得られる両水位信号を比較し，前
記両水位信号差により水位検出器の異常を出力する変換
器とから構成されている。したがって、１台の水位計で
測定原理の違う２種類の水位信号を比較しており、水位
計の異常を直ちに知ることができるので、従来の水位計
よりも信頼性の向上が図れる。またどちらかの水位計が
異常になった場合には警報を出力し、正常な水位計に切
換えて実水位の測定を行なうことができる。
両機能を備えた１台の水位計を用いて水位の測定を行
い、どちらかの水位計が故障になった場合には直ちに警
報を出力して操作員に知らせる水位測定装置を提供する
ことにある。 【構成】本発明の水位測定装置は、測定液体を収納した
金属容器を正極とし，当該測定溶液中に垂直方向に配置
した中空パイプを負極とする静電容量式水位検出器と、
前記中空パイプの下部に設けた差圧式水位検出器と、前
記中空パイプの上端に，前記静電容量式水位検出器と差
圧式水位検出器とから得られる両水位信号を比較し，前
記両水位信号差により水位検出器の異常を出力する変換
器とから構成されている。したがって、１台の水位計で
測定原理の違う２種類の水位信号を比較しており、水位
計の異常を直ちに知ることができるので、従来の水位計
よりも信頼性の向上が図れる。またどちらかの水位計が
異常になった場合には警報を出力し、正常な水位計に切
換えて実水位の測定を行なうことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化学プラントや上下水道
等の処理場における水位測定装置に関する。
等の処理場における水位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学プラントや上下水道等の処理場にお
ける水位測定には、投込水位計や静電容量式水位計など
が用いられているので、以下これら水位計を図を参照し
て説明する。
ける水位測定には、投込水位計や静電容量式水位計など
が用いられているので、以下これら水位計を図を参照し
て説明する。
【０００３】図３は投込水位計の測定原理を説明するた
めの構成図である。同図に示すように、投込水位計は、
ダイヤフラム１０と検出器１１と中空ケーブル１２と変
換器１３とから構成されている。１４は測定液体であ
る。図から分かるように、ダイヤフラム１０には、Ｐ0
＋ρＨの力が加わる。ここで、Ｐ0 は空気中圧力、ρは
測定液体の比重、Ｈは水頭である。一方、検出器１１に
は中空ケーブル１２を通してＰ0 の力が加わる。この検
出器１１は差圧式を使用しているので、高圧側にはダイ
ヤフラム１０の力ＰH ＝Ｐ0 ＋ρＨが加わり、低圧側に
は中空ケーブル１２を通してＰL ＝Ｐ0 の力が加わって
いる。してがって、検出器１１には、ＰH −ＰL ＝（Ｐ
0 ＋ρＨ）−Ｐ0 ＝ρＨの力が加わることになるので、
ρを一定とすると、Ｈに比例した出力、すなわち水位を
求めることができる。
めの構成図である。同図に示すように、投込水位計は、
ダイヤフラム１０と検出器１１と中空ケーブル１２と変
換器１３とから構成されている。１４は測定液体であ
る。図から分かるように、ダイヤフラム１０には、Ｐ0
＋ρＨの力が加わる。ここで、Ｐ0 は空気中圧力、ρは
測定液体の比重、Ｈは水頭である。一方、検出器１１に
は中空ケーブル１２を通してＰ0 の力が加わる。この検
出器１１は差圧式を使用しているので、高圧側にはダイ
ヤフラム１０の力ＰH ＝Ｐ0 ＋ρＨが加わり、低圧側に
は中空ケーブル１２を通してＰL ＝Ｐ0 の力が加わって
いる。してがって、検出器１１には、ＰH −ＰL ＝（Ｐ
0 ＋ρＨ）−Ｐ0 ＝ρＨの力が加わることになるので、
ρを一定とすると、Ｈに比例した出力、すなわち水位を
求めることができる。
【０００４】図４は静電容量式水位計の測定原理を説明
するための構成図である。同図に示すように、静電容量
式水位計は、静電容量検出用電極１５と金属容器１６と
静電容量変換器１７とから構成されている。１８は測定
液体である。静電容量検出用電極１５を＋電極、金属容
器１６を−電極とし、測定液体の誘電率をε1 とする
と、両電極間の静電容量を測定することで測定液体１８
の液位（水位）を測定することができる。すなわち、静
電容量検出電極１５を＋電極とし、金属容器１６を一電
極とし、両電極を円筒状とする。空気の誘電率はε0 と
すると、静電容量検出電極１５と金属容器１６の間の静
電容量ＣX は次の（１）式となる。
するための構成図である。同図に示すように、静電容量
式水位計は、静電容量検出用電極１５と金属容器１６と
静電容量変換器１７とから構成されている。１８は測定
液体である。静電容量検出用電極１５を＋電極、金属容
器１６を−電極とし、測定液体の誘電率をε1 とする
と、両電極間の静電容量を測定することで測定液体１８
の液位（水位）を測定することができる。すなわち、静
電容量検出電極１５を＋電極とし、金属容器１６を一電
極とし、両電極を円筒状とする。空気の誘電率はε0 と
すると、静電容量検出電極１５と金属容器１６の間の静
電容量ＣX は次の（１）式となる。
【数１】
【０００５】液位０のときの静電容量Ｃ0 は次の（２）
式となる。
式となる。
【数２】
【０００６】液位ｌのときの静電容量ΔＣ＝Ｃ0 −ＣX
は次の（３）式となる。
は次の（３）式となる。
【数３】 上記（３）式よりΔＣとｌは比例関係となり、静電容量
を測定することで水位を測定することができる。
を測定することで水位を測定することができる。
【０００７】ところで、上記した投込式水位計と静電容
量式水位計はそれぞれ別の技術の水位計として現在製作
されている。したがって、どちらかの水位計のセンサー
部分例えば、投込式水位計のセンサー部（差圧測定部
分）に故障が生じた場合には、水位信号の取出しが不可
能となり、また静電容量式水位計の容量測定電極配線が
切れた場合にも水位信号の取出が不可能となり、いずれ
の場合にも水位の測定は不能となる。
量式水位計はそれぞれ別の技術の水位計として現在製作
されている。したがって、どちらかの水位計のセンサー
部分例えば、投込式水位計のセンサー部（差圧測定部
分）に故障が生じた場合には、水位信号の取出しが不可
能となり、また静電容量式水位計の容量測定電極配線が
切れた場合にも水位信号の取出が不可能となり、いずれ
の場合にも水位の測定は不能となる。
【０００８】最近、水位測定の重要性が云はれてきてお
り、例えば下水処理場のポンプ井等においては、水位計
を２台入れて水位の異常検知等を行う設備が多くなって
きている。これは１台の検出器では水位計が故障した場
合、設備全体の問題となり、至急水位計の修理を行なわ
なければ設備の稼働ができないので、手動により水位を
確認した上設備の稼働を行う必要がある。また、２台設
備するには設備、工事費用の増加となると共に、計器類
の増加となり、信頼性が減少することとなる。
り、例えば下水処理場のポンプ井等においては、水位計
を２台入れて水位の異常検知等を行う設備が多くなって
きている。これは１台の検出器では水位計が故障した場
合、設備全体の問題となり、至急水位計の修理を行なわ
なければ設備の稼働ができないので、手動により水位を
確認した上設備の稼働を行う必要がある。また、２台設
備するには設備、工事費用の増加となると共に、計器類
の増加となり、信頼性が減少することとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮してなされたもので、その目的は投込式水位計と静電
容量式水位計の両機能を備えた１台の水位計を用いて水
位の測定を行い、どちらかの水位計が故障になった場合
には直ちに警報を出力して操作員に知らせる水位測定装
置を提供することにある。
慮してなされたもので、その目的は投込式水位計と静電
容量式水位計の両機能を備えた１台の水位計を用いて水
位の測定を行い、どちらかの水位計が故障になった場合
には直ちに警報を出力して操作員に知らせる水位測定装
置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水位測定装置は、測定液体を収納した金属
容器を正極とし，当該測定溶液中に垂直方向に配置した
中空パイプを負極とする静電容量式水位検出器と、前記
中空パイプの下部に設けた差圧式水位検出器と、前記中
空パイプの上端に，前記静電容量式水位検出器と差圧式
水位検出器とから得られる両水位信号を比較し，前記両
水位信号差により水位検出器の異常を出力する変換器と
から構成されたことを特徴とするものである。
に、本発明の水位測定装置は、測定液体を収納した金属
容器を正極とし，当該測定溶液中に垂直方向に配置した
中空パイプを負極とする静電容量式水位検出器と、前記
中空パイプの下部に設けた差圧式水位検出器と、前記中
空パイプの上端に，前記静電容量式水位検出器と差圧式
水位検出器とから得られる両水位信号を比較し，前記両
水位信号差により水位検出器の異常を出力する変換器と
から構成されたことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】本発明によれば、１台の水位計で測定原理の違
う２種類の水位信号を比較して水位計の異常を出力する
ので、従来の水位計よりも信頼性の向上が図れる。また
どちらかの水位計が異常になった場合には警報を出力
し、正常な水位計に切換えて実水位の測定を行なうこと
ができる。
う２種類の水位信号を比較して水位計の異常を出力する
ので、従来の水位計よりも信頼性の向上が図れる。また
どちらかの水位計が異常になった場合には警報を出力
し、正常な水位計に切換えて実水位の測定を行なうこと
ができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の構成図である。同図において、
１はダイヤフラム、２は差圧検出器で、中空パイプ４の
下部に配置されている。中空パイプ４の上端には変換器
３が配置されている。５は金属容器、６は測定液体であ
る。
１は本発明の一実施例の構成図である。同図において、
１はダイヤフラム、２は差圧検出器で、中空パイプ４の
下部に配置されている。中空パイプ４の上端には変換器
３が配置されている。５は金属容器、６は測定液体であ
る。
【００１３】ダイヤフラム１は差圧測定の高圧側であ
り、このダイヤフラム１には、ＰH ＝Ｐ0 ＋ｌ×ρの圧
力が加わる。差圧検出器２には、中空パイプ４を通して
外部空気圧力Ｐ0 が導入され、差圧検出器２はＰH −Ｐ
L ＝ｌ×ρとなり、測定液体が同一であれば水位が測定
される（測定原理は図３の場合と同様である）。
り、このダイヤフラム１には、ＰH ＝Ｐ0 ＋ｌ×ρの圧
力が加わる。差圧検出器２には、中空パイプ４を通して
外部空気圧力Ｐ0 が導入され、差圧検出器２はＰH −Ｐ
L ＝ｌ×ρとなり、測定液体が同一であれば水位が測定
される（測定原理は図３の場合と同様である）。
【００１４】また、中空パイプ４を静電容量検出器用＋
電極とし、金属容器５を−電極とする。測定液６の誘電
率をε1 、空気の誘電率をε0 とすると、中空パイプ４
の＋電極と金属容器５の一電極間の静電容量を測定する
ことで測定液６の水位を測定することができる（測定原
理は図４の場合と同様である）。
電極とし、金属容器５を−電極とする。測定液６の誘電
率をε1 、空気の誘電率をε0 とすると、中空パイプ４
の＋電極と金属容器５の一電極間の静電容量を測定する
ことで測定液６の水位を測定することができる（測定原
理は図４の場合と同様である）。
【００１５】図２は変換器３の内部機能をブロックによ
り表わしたものである。差圧方式で測定された信号は、
差圧変換器３ａで計装統一信号である４〜２０ｍＡＤＣ
に変換され、出力信号３ｄを出力する。静電容量方式で
測定された信号は、静電容量式変換器３ｂで計装統一信
号である４〜２０ｍＡＤＣに変換され、出力信号３ｆを
出力する。比較増巾器３ｃでは、差圧方式で測定された
水位信号３ｄと静電容量方式で測定された水位信号３ｆ
とを比較し、（３ｄ−３ｆ）の演算を行い、この差がし
きい値αを越えたとき、水位計の異常を検知して出力３
ｅへ水位警報信号として出力する。
り表わしたものである。差圧方式で測定された信号は、
差圧変換器３ａで計装統一信号である４〜２０ｍＡＤＣ
に変換され、出力信号３ｄを出力する。静電容量方式で
測定された信号は、静電容量式変換器３ｂで計装統一信
号である４〜２０ｍＡＤＣに変換され、出力信号３ｆを
出力する。比較増巾器３ｃでは、差圧方式で測定された
水位信号３ｄと静電容量方式で測定された水位信号３ｆ
とを比較し、（３ｄ−３ｆ）の演算を行い、この差がし
きい値αを越えたとき、水位計の異常を検知して出力３
ｅへ水位警報信号として出力する。
【００１６】なお、水位ｌの信号は測定原理が変わって
も同一であるため水位信号３ｄ，３ｆは計器の故障がな
い場合は同一である。ただし、計器には必ず誤差がある
ので、誤差に安全係数を加えた値がしきい値α（不感帯
ともいう）である。
も同一であるため水位信号３ｄ，３ｆは計器の故障がな
い場合は同一である。ただし、計器には必ず誤差がある
ので、誤差に安全係数を加えた値がしきい値α（不感帯
ともいう）である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１台の水位計で測定原理の違う２種類の水位信号を比較
して水位計の故障を出力するので、従来の水位計よりも
信頼性の向上が図れる。また、どちらかの水位計が異常
になった場合には異常警報を出力し正常な水位計に切換
えて実水位の測定を行なうことができる。したがって、
従来のように水位計の故障により設備の稼働率を低下さ
せるという不具合を防止することが可能となる。
１台の水位計で測定原理の違う２種類の水位信号を比較
して水位計の故障を出力するので、従来の水位計よりも
信頼性の向上が図れる。また、どちらかの水位計が異常
になった場合には異常警報を出力し正常な水位計に切換
えて実水位の測定を行なうことができる。したがって、
従来のように水位計の故障により設備の稼働率を低下さ
せるという不具合を防止することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】図１の変換器のブロック構成図。
【図３】従来の投込水位計の測定原理を説明するための
構成図。
構成図。
【図４】従来の静電容量式水位計の測定原理を説明する
ための構成図。
ための構成図。
１…ダイヤフラム、２…差圧式検出器、３…変換器、４
…中空パイプ、５…金属容器、６…測定液体。
…中空パイプ、５…金属容器、６…測定液体。
Claims (1)
- 【請求項１】 測定液体を収納した金属容器を正極と
し，当該測定溶液中に垂直方向に配置した中空パイプを
負極とする静電容量式水位検出器と、前記中空パイプの
下部に設けた差圧式水位検出器と、前記中空パイプの上
端に，前記静電容量式水位検出器と差圧式水位検出器と
から得られる両水位信号を比較し，前記両水位信号差に
より水位検出器の異常を出力する変換器とから構成され
たことを特徴とする水位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005047A JPH05187905A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 水位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005047A JPH05187905A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 水位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187905A true JPH05187905A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11600502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4005047A Pending JPH05187905A (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 水位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187905A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989008362A1 (fr) * | 1988-02-29 | 1989-09-08 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Unite de commande en serie et procede de commande |
| JP2001228010A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-24 | Smiths Group Plc | 計量システム及びプローブ |
| JP2002357474A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Kaneko Sangyo Kk | 故障診断機能付きマグネットフロート式液面計 |
| EP1582848A1 (de) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Hectronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Typ und Qualität eines flüssigen Mediums in einem Tank |
| JP2012132710A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Toshiba Corp | 非常用炉心冷却系の満水監視装置 |
| CN103438960A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 中绿环保科技股份有限公司 | 差压式高灵敏度液位流量测量装置 |
| CN104614054A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-05-13 | 中国神华能源股份有限公司 | 验证锅炉汽包水位或差压测量准确性的方法 |
| CN103759791B (zh) * | 2013-12-31 | 2017-06-16 | 中国计量学院 | 基于激光与压力的便携式多功能液位测量装置及测量方法 |
| CN107895599A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-10 | 中广核研究院有限公司 | 一种稳压器水位测量方法及稳压器 |
| JP2018194511A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | 株式会社ウイジン | 水田用水位計 |
| JP2018194510A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 水田水位測定方法 |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP4005047A patent/JPH05187905A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989008362A1 (fr) * | 1988-02-29 | 1989-09-08 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Unite de commande en serie et procede de commande |
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| CN107895599A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-10 | 中广核研究院有限公司 | 一种稳压器水位测量方法及稳压器 |
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