JPH0533728B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タンク内に貯蔵した液の正確な重量
を測定することが可能なタンク内液重量測定装置
に関する。

〔従来の技術〕

タンク内に貯えらている液の量は通常重量によ
つて管理される場合が多く、このような場合液の
比重がきわめて重要な要素となる。なぜなら液の
体積に比重を乗じて重量を換算するため、液の体
積がいかに正確に測定できても乗ずる数となる比
重が不正確であれば、重量の換算値には多きな誤
差が生ずる結果となる。

また液が単一物質の場合は液の温度が求められ
れば比重もかなり正確に知ることができるが、原
油のような混合液で、しかも組成が不明の場合、
比重の実測が必要となる。

ところでタンク内での液の温度や組成は必ずし
も均一ではなく、タンク内の数点において比重を
測定し、比重の平均値を求めることが望ましく、
しかもタンク内液の重量を求めることが最終目的
であるから、比重の平均値と液面はほぼ同時刻に
測定する必要がある。

上記の条件を満す計測を従来の計測器で行なう
場合、多くの計測器と労力を要するため、通常の
管理においては比重を何らかの方法で推定し、液
面計と温度計とによつて液の重量を算出する方法
が取られていた。

〔本発明の目的〕

本発明は比重測定と液面測定を同時に行なうこ
とにより正確なタンク内液の重量を測定できるよ
うにしたタンク内液重量測定装置を提供すること
を目的としている。

〔本発明の構成〕

しかして本発明のタンク内液重量測定装置は、
タンク内液より比重の大なる物質で作られた排水
体をテープにてタンク内に吊り下げ、テープの張
力によつて生じるトルクを検出するトルク検出器
を接続した巻取ドラムにテープを巻き取り、前記
トルク検出器にはモータを接続し、テープにはス
プロケツトを介して排水体位置検出器を接続し、
前記モータを正逆駆動してトルク検出器からのト
ルク信号によりタンク内液の比重を算出する比重
測定回路を設け、前記トルク信号により排水体が
所定吃水になるようモータを正逆駆動する自動平
衡回路を設け、前記比重測定回路と自動平衡回路
を交互に作動させる構成のものとしてある。

〔本発明の実施例〕

次ぎに本発明の一実施例を添付図面に示す具体
例により詳細に説明する。

第１図において、符号１はタンク、２は排水体
でタンク内液より比重の大なる物質で作られてい
る。

３は排水体吊り下げ用紐状体たるテープで、モ
ータ４の軸１２に直結されたトルク検出器１１を
介して巻取ドラム５にプーリ６、滑車７を経て巻
かれている。

前記トルク検出器１１は巻取ドラム５からテー
プ３の張力によるトルクを検出してトルク信号Ａ
を比重測定回路１５へ入力する。

またテープ３に巻装されたスプロケツト８には
ベルト９を介して排水体の位置を検出して排水体
位置信号Ｂを出力する排水体位置検出器１４が接
続されている。そして前記排水体位置信号Ｂと前
記トルク検出器１１からのトルク信号Ａとは比重
測定回路１５に入力されるとともに、張力信号Ａ
は自動平衡回路１６にも入力されている。

さらに比重測定回路１５と自動平衡回路１６か
らはモータ駆動信号Ｄがモータ４に入力されてモ
ータを制御している。

一方、比重測定回路１５と自動平衡回路１６は
制御回路１７からの制御信号Ｃにより制御され、
液面計としてもタンク液重量測定装置としても作
動する。液面計として使用する場合は自動平衡回
路１６に制御信号Ｃが入力され、比重計として用
いられる場合は比重測定回路１５に制御信号Ｃが
入力されるようになつている。

上述した実施例において、通常液面計として使
用する場合は排水体２を液位に追従させるため制
御回路１７は制御信号Ｃを自動平衡回路１６へ送
り、トルク検出器１１からのトルク信号Ａによる
検出されるテープ３の張力によるトルクが排水体
２がその下側半分を液中に没した状態になるよう
モータ４を正逆回転させてテープ３を繰り出した
り巻き取つたりして常に排水体２が液面を追従す
るようにしている。

例えばタンク内の液レベルが上昇すると排水体
２の排水量が大となつて排水体２に作用する浮力
が増大し、テープ３の張力が減少して、この張力
変化は巻取ドラムによりトルクの減少としてトル
ク検出器１１により検出され、トルク信号Ａとし
て自動平衡回路１６に伝えられて、モータ駆動信
号Ｄによ巻取ドラム５を回転させてテープ３を巻
き取る方法にモータ４を回転させる。

反対に液面降下により排水体の吃水が下降した
時は、テープの張力が大となると自動平衡回路１
６はテープ３を繰り出す方向にモータ４を回転さ
せる。以上の操作により排水体は常に液面に追従
し、排水体位置検出器１４から液面を計測でき
る。

一方、比重分布がρ₁とρ₂である第２図に示すよ
うな液の比重分布を求める場合、まず制御信号Ｃ
により比重測定回路１５を作動させる。比重測定
回路１５は最初モータ４を駆動して排水体位置信
号Ｂにより排水体位置を監視しながらテープ３を
巻き取り、第２図ａに示すように排水体２を液面
上の高さに上昇させてトルク検出器１１のトルク
信号Ａより排水体のみによる張力を求める。この
時の張力をT₁としておく。次にテープ３を繰り
出して行くと、排水体２は液中に没して行き、第
２図ｂに示す状態となつた時のワイヤ３の張力を
T₂とすると、 ρ₁＝T₁−T₂／Vf Vf：排水体の体積 としてこの部分の液の比重ρ₁が求められる。

モータ４をさらに回転させてワイヤを繰り出
し、第２図Ｃの状態にした時のテープ３の張力を
T₃とすれば ρ₂＝T₁−T₃／Vf としてこの部分の液の比重ρ₂が求められる。同じ
手順で排水体の液中位置を順に変えることによ
り、タンク内の上下方向の比重分布を知ることが
できる。

以上の手順により求められたタンク内各位置に
おける比重は平均値を算出し、この値に先ほど求
めた液面から算出されたタンク内液体積を乗ずれ
ば液の重量を求めることができる。

第３図は比重測定と液面測定の切換を切換器１
８により行なう場合の実施例を示したブロツク図
で、切替器１８の各スイツチを上側にしたとき、
トルク検出器１１のトルク信号Ａと排水体位置検
出器１４からの排出体位置信号Ｂが比重分布測定
回路１５に入力され、同比重分布測定回路１５か
らのモータ駆動信号Ｄはモータ４に入力されて比
重分布測定が行なわれる。

スイツチが下側のときトルク検出器１１からの
トルク信号Ａは自動平衡回路１６に入力され、自
動平衡回路１６からのモータ駆動信号Ｄはモータ
４に入力され、排水体位置検出器１４からの排水
体位置信号Ｂは液面高さ表示部１９に入力されて
液面測定が行なわれる。

〔本発明の効果〕

以上本発明によれば、タンク内の液面測定と比
重測定はほぼ同時刻に行なうことができ、時差測
定に伴なう比重の誤差が生じないため、タンク内
液重量を正確に測定することが可能である。

また原油その他の不純物の多い液体であつて
も、タンク内液の任意の点の比重を求めることが
できるため、比重の変化率から積分などにより正
確に液の重量を求めることができる。

なお、巻取装置の回転による排水体の変位は紐
状体がワイヤの場合巻取ドラムの回転角を検出
し、テープの場合はスプロケツト車の回転角によ
り測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタンク内液重量測定装置
の一例を示す図、第２図ａ〜ｃはタンク内の排水
体の位置により変化するテープの張力を示す図、
第３図は比重測定と液面測定の切換方法の一例を
示したブロツク図である。 図中、１……タンク、２……排水体、３……テ
ープ、４……モータ、５……巻取ドラム、６……
プーリ、７……滑車、８……スプロケツト、９…
…ベルト、１１……トルク検出器、１２……モー
タ軸、１３……歯車機構、１４……排水体位置検
出器、１５……比重測定回路、１６……自動平衡
回路、１７……制御回路、Ａ……トルク信号、Ｂ
……排水体位置信号、Ｃ……制御信号、Ｄ……モ
ータ駆動信号、１８……切換器、１９……液面高
さ表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タンク内液より比重の大なる物質で作られた
   排水体をパーフオレーシヨンテープにてタンク内
   に吊り下げ、テープの張力によつて生じるトルク
   を検出するトルク検出器を接続した巻取ドラムに
   テープを巻き取り、前記トルク検出器にはモータ
   を接続し、テープにはスプロケツトを介して排水
   体位置検出器を接続し、前記モータを正逆駆動し
   てトルク検出器からのトルク信号によりタンク内
   液の比重を算出する比重測定回路を設け、前記ト
   ルク信号により排水体が所定吃水になるようモー
   タを正逆駆動する自動平衡回路を設け、スイツチ
   の切り替えにより、前記比重測定回路と自動平衡
   回路が交互に作動させられるタンク内液重量測定
   装置。 ２ 排水体をワイヤにてタンク内に吊り下げ、ワ
   イヤを巻き取る巻取ドラムに排水体位置検出器を
   設けた特許請求の範囲第１項記載のタンク内液重
   量測定装置。