JPH0621806B2 - 測深器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主としてタンク等に収納される液体または粉
体等の上面と上方の基準位置との距離（深さ）を測定す
る測深器に関する。

〔従来の技術〕

一般にタンク内の液量，例えば酒タンクにおける醸造中
の液量を測定する手段として、タンク上部から液面まで
の距離を測定し、これにより液量を計測する方法があ
る。その測定手段として最も簡単で一般に用いられてい
る方法は、上方から木尺を差し込み、液により濡れた位
置までの長さを測定する方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこの方法では、その都度タンクの上方に登り、そ
の位置で測定する必要があり、測定に手数を要すると共
に、液面に泡があるときは濡れ面の境界が不明瞭とな
り、正確な測定は困難である等の問題がある。このため
測深器の開発が要望せられ、その一つとしては先端に間
隔を存して電極を取り付けたワイヤを吊下げ液面に達し
たことを導通により検知する方法がある。しかしこれは
例えばアルコール等電気抵抗の高い液では使用困難であ
る。その他，光による測定方法も試みられているが、酒
タンクの醸造中のものは液面に泡層があり、液面の正確
な測定は困難である。

本発明はかかる点に鑑み、上記泡層による影響を受ける
ことなく、各種液体は勿論、粉体等に対しても、タンク
等の上方の基準位置から測定面までの深さを正確に測定
することを目的とする。

また、上記ワイヤを吊下げて測定する手段では、ワイヤ
を巻取りドラムに乱雑に巻付けたとき、円滑なワイヤの
繰出しが行われず、かつドラムの回転角度とワイヤ繰出
し長さとは一致せず、測定に誤差を生ずる等の問題があ
る。本発明は、ワイヤの巻取りに際し乱巻きを防ぎ、上
記欠点を防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明の測深器は、 先端に重錘を取り付けたワイヤを巻付ける巻付ドラム
と、この巻付ドラムから繰出されるワイヤを一端に懸架
し上記重錘を吊下げる天秤と、該天秤の揺動を検知する
検知器並びにワイヤの繰出し量の計測手段を備え、ワイ
ヤを繰出し重錘が測定面に到達し、重量軽減による天秤
の揺動を検知器により検知して下降を停止し、計測手段
によりワイヤ繰出し長を計測すると共に、天秤の他端に
はこれを平衡保持する調整用バランスウエイトを取付
け、巻付ドラムを取付ける主軸にはワイヤ径と略同一ピ
ツチの螺溝を刻設し、上記天秤は、該螺溝に螺合して主
軸の回動に伴い回動を阻止されて主軸と平行に移動する
摺動筒に取付けられ、巻付ドラムの逆回転により該天秤
は主軸の回転と同期して主軸と平行に移動し、ワイヤを
所定ピツチにて巻取ドラム上に巻き付けるようにしたも
のである。

〔作 用〕

巻付ドラムを回転し、ワイヤを繰出し重錘を降下させ
る。重錘が液面等測定面に到達することにより、ワイヤ
に加わる重量は軽減する。この重量の軽減は天秤を揺動
し、検知器を作動し、ワイヤの繰出しを停止する。ま
た、それまでに繰出されたワイヤ長は計測手段により計
測される。また、ワイヤの巻取りに際しては、巻付ドラ
ムの逆回転により該天秤は主軸の回転と同期して主軸々
心方向に移動し、ワイヤを所定ピツチにて巻取ドラム上
に巻き付ける。

〔実施例〕

図は本発明の実施例を示す。測深器１は先端に重錘２を
取り付けたワイヤ３を巻付ける巻付ドラム４と、この巻
付ドラム４から繰出されるワイヤ３を巻回するアイドル
プーリ６を一端に回動自在に支持する天秤５と、この天
秤５の平衡状態では作動しないが、天秤５が揺動したと
き、これを検知する電気式検知器７並びにワイヤ３の繰
出し量を計測する計測手段８を備える。

巻付ドラム４はフレーム１０に回動自在に支持される主
軸１１に固着され、主軸１１の一端には主スプロケット
ホイール１２を取り付け、駆動モータ１３によりモータ
軸１４を介して回動される駆動スプロケットホイール１
５とはチェン１６により連結される。

上記主軸１１には螺溝１７を刻設し、摺動筒１８を螺合
する。この螺溝１７のピッチは巻付ドラム４に巻付けら
れるワイヤ３の径、即ち巻付けピッチと同一とする。こ
の摺動筒１８にはアーム１９を連設し、このアーム１９
には案内軸２０を主軸１１と平行に取り付け、案内軸２
０はフレーム１０に取り付けた案内筒２１に嵌挿する。
これにより摺動筒１８は主軸１１の回動に伴い、回動を
阻止されて主軸１１と平衡に左右に移行する。

この摺動筒１８にはベアリング２２を介して前記天秤５
の中央部に連結される外筒２３を嵌合し、巻付ドラム４
から繰出されるワイヤ３をアイドルプーリ６に巻回す
る。２５はバランスウエイトであり、天秤の他端に取り
付けられ、ワイヤ３に取り付けられる重錘の重量を併せ
て平衡保持するように調整される。

上記電気検知器７は天秤５の適所に取り付けられる可動
片２６と、この可動片２６に対向してフレーム１０に取
り付けられる固定片２７とからなり、天秤５が平衡状態
即ち水平状態では両者は離間するも、後述する如く、ア
イドルプーリ６側が軽くなり、バランスウエイト２５側
が下降したとき接触し、上記駆動モータ１３の電気回路
を開放する如くなす。

また前記計測手段８としては、例えばパルス発生器等の
エンコーダを用い、ワイヤ３の繰出し量を計測するもの
で、例えば主軸１１に接続され、巻付ドラム４と同期し
て回転させる。ただしこの計測手段８は主軸１１に限ら
ずモータ軸１４に取り付けてもよい。あるいは、駆動モ
ータ１３をパルスモータとし、ワイヤ３の繰出し量即ち
モータの回転数を計測するようにしてもよい。

３０はガイドプーリ、３１はリミットスイッチであり、
重錘２が最上部まで引き上げられたとき、リミットスイ
ッチ３１はこれに当接し、モータ回路を開放するように
したものである。３２は保護筒であり、最上部まで引き
上げられた重錘を収納し、運搬に際し重錘が揺動するの
を制限する如くなす。

また３３は演算回路であり、計測手段からの印加パルス
数から繰出しワイヤ長を演算表示するものである。

上記構成において、測深器１をタンク上部等に取り付
け、駆動モータ１３を駆動し、重錘２を下降させて、同
時に計測手段８による計測を開始する。このときの天秤
５は平衡状態即ち水平に保持されている（第４図ａ）。

ついで、重錘２が測定面例えば水平に到達し、若干没入
することにより浮力が作用し、ワイヤ３に加わる重量が
軽減し、これに伴い天秤５のバランスは崩れ、バランス
ウエイト２５側が下がり、電気検知器７は閉じ、駆動モ
ータ１３の回路を開き停止させる（第４図ｂ）。同時に
計測手段８による計測も終わり、ワイヤ３の繰出し量は
演算回路３３に記憶される。

この場合、重錘２の下端は第４図(ｂ)に示す如く液面よ
り若干距離ｌだけ下方に位置する。この距離は重錘自体
の重量と繰出されたワイヤ３の重量に比例する。ただ
し、ワイヤ３は可可及的に細い材料を用い、重錘重量と
の比を大とすることによりその影響を省略することもで
きる。例えばワイヤ径0.36〓とするとその自重は0.52ｇ
／ｍ、重錘をアルミ材としφ32×25〓とすると約72ｇで
あり、ワイヤ長が4〜5ｍ以下であればその影響を省略す
ることが可能な場合が多い。

従って重錘による影響は予め実験値により決定し、補正
値として演算回路３３に入力し、上記測定記憶値に始動
時の基準位置と重錘下面との距離及び上記補正値を加算
して基準位置から液面までの距離を表示する。

なお、測定終了後、復帰釦（図示省略）を操作すること
により、駆動モータ１３は逆転し、ワイヤ３を巻付ドラ
ム４に巻付ける。この際天秤５は巻付ドラム４の回転と
同期して主軸１１の軸心方向に移動し、アイドルローラ
６はドラバースローラとなり、ワイヤ３を所定ピッチに
てドラム上に巻付ける。

なお、上記測定要領は液面の測定について述べたが、粉
体の測定の場合も同様であり、説明を省略する。ただ
し、粉体の場合、重錘の降下速度を規制することにより
重錘の埋没長は僅少とすることができる。なおこの際、
ワイヤの弛みを防止するため、天秤５は電気検知器７の
閉路後も若干回動を許容することが好ましく、このため
該検知器７は可動片２６，固定片２７の少なくとも一方
は弾性板とし、両片の接触後も天秤５の回動を許容する
如く構成する。あるいは、検知器７は光学式検知器と
し、受光素子への投光を天秤５の揺動により遮断するよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、重錘を降下し、測定面例えば液面
に到達し、吊下げワイヤに加わる荷重が軽減したとき、
ワイヤを懸架する天秤は平衡が崩れて揺動し、これを検
知して下降を停止し、それまでに繰出されたワイヤ長を
測定するようにしたから、測定液面上に泡層があっても
これに影響されることなく、かつまた液の導電性の良否
に関係なく測定面までの深さを正確に測定することがで
きる。しかも上記天秤の他端にはこれを平衡保持する調
整用バランスウエイトを取付けたから、重錘を含む繰出
されたワイヤ重量は天秤により平衡状態を保持し、重錘
の液面への到達による重量変化を確実に検出することが
できる。また、上記天秤は、巻付ドラムを取付ける主軸
に螺合する摺動筒に取付け、巻付ドラムの逆回転により
該天秤は主軸の回転と同期して主軸と平行に移動し、ワ
イヤを所定ピツチにて巻取ドラム上に巻き付けるように
したから、ワイヤの繰り出しは円滑で、繰出しワイヤ長
さは正確に計測することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は測深器全体
の正面図、第２図は第１図におけるＩ−Ｉ線に沿う断面
図、第３図は第１図の左側面図、第４図は作動説明図で
ある。 １は測深器、２は重錘、３はワイヤ、４は巻付ドラム、
５は天秤、７は検知器、８は計測手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に重錘を取り付けたワイヤを巻付ける
   巻付ドラムと、この巻付ドラムから繰出されるワイヤを
   一端に懸架し上記重錘を吊下げる天秤と、該天秤の揺動
   を検知する検知器並びにワイヤの繰出し量の計測手段を
   備え、ワイヤを繰出し重錘が測定面に到達し、重量軽減
   による天秤の揺動を検知器により検知して下降を停止
   し、計測手段によりワイヤ繰出し長を計測すると共に、
   天秤の他端にはこれを平衡保持する調整用バランスウエ
   イトを取付け、巻付ドラムを取付ける主軸にはワイヤ径
   と略同一ピツチの螺溝を刻設し、上記天秤は、該螺溝に
   螺合する摺動筒に取付けられ、巻付ドラムの逆回転によ
   り該天秤は主軸の回転と同期して主軸と平行に移動し、
   ワイヤを所定ピツチにて巻取ドラム上に巻き付けること
   を特徴とする測深器。