JPH0629754B2 - フロート式液面計測装置 - Google Patents
フロート式液面計測装置Info
- Publication number
- JPH0629754B2 JPH0629754B2 JP33086489A JP33086489A JPH0629754B2 JP H0629754 B2 JPH0629754 B2 JP H0629754B2 JP 33086489 A JP33086489 A JP 33086489A JP 33086489 A JP33086489 A JP 33086489A JP H0629754 B2 JPH0629754 B2 JP H0629754B2
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- Japan
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- liquid level
- guide pipe
- signal
- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は石油備蓄タンク等に於けるタンク内に蓄えられ
た液体の液面をレベル測定するのに好適な電気信号を出
力するフロート式液面計測装置に関するものである。
た液体の液面をレベル測定するのに好適な電気信号を出
力するフロート式液面計測装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、液面計測装置は、液面上に浮置されたフロートの
相対的位置を液面計で読み取れるほかに、前記液面計に
於ける出力軸の回転角度をコード信号に変換して受信側
へ発信するようにもなっている。
相対的位置を液面計で読み取れるほかに、前記液面計に
於ける出力軸の回転角度をコード信号に変換して受信側
へ発信するようにもなっている。
このように従来の液面計測装置では、フロート本体がタ
ンク内を液面に従って自由上下動するように施設されて
いる為、フロート本体には電気的装置を載置することは
困難であった。
ンク内を液面に従って自由上下動するように施設されて
いる為、フロート本体には電気的装置を載置することは
困難であった。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した様に、フロート本体がその構機上の制約により
電力を外部より供給することができないと共に、その結
果フロート本体に電気的装置を載置できないという問題
があった。
電力を外部より供給することができないと共に、その結
果フロート本体に電気的装置を載置できないという問題
があった。
そこで本発明では電気的絶縁性を保持しつつも電力をフ
ロート本体に供給することで、フロート本体に電気的装
置を載置可能ならしめると共に、この載置された電気的
装置を用いることでタンク内の液面を測定するようにし
た。
ロート本体に供給することで、フロート本体に電気的装
置を載置可能ならしめると共に、この載置された電気的
装置を用いることでタンク内の液面を測定するようにし
た。
［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するために、本発明のフロート式液面
計測装置は、 液体を備蓄したタンク内に垂直に、しかも底面を閉塞し
た中空胴長体を設けると共に、この中空胴長体内に同長
の有心コイルを設け、さらにこの中空胴長体にガイドさ
れて上下動し、しかもその中空胴長体と同心をなす空心
コイルを内部に具備するフロートを設け、中空胴長体内
の有心コイルに交流電流を供給する交流電源を設けると
共に、フロート内の空心コイルより発生する電力を利用
する電気的装置をフロート内に設けることにより液面値
を測定し、中空胴長体上部に設けた信号受信装置で信号
を受信できるようにフロート内に設けた信号送信装置で
信号を送信しうるようにしたことを特徴とする構成とし
たものである。
計測装置は、 液体を備蓄したタンク内に垂直に、しかも底面を閉塞し
た中空胴長体を設けると共に、この中空胴長体内に同長
の有心コイルを設け、さらにこの中空胴長体にガイドさ
れて上下動し、しかもその中空胴長体と同心をなす空心
コイルを内部に具備するフロートを設け、中空胴長体内
の有心コイルに交流電流を供給する交流電源を設けると
共に、フロート内の空心コイルより発生する電力を利用
する電気的装置をフロート内に設けることにより液面値
を測定し、中空胴長体上部に設けた信号受信装置で信号
を受信できるようにフロート内に設けた信号送信装置で
信号を送信しうるようにしたことを特徴とする構成とし
たものである。
［実施例］ 以下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。
細に説明する。
第１図及び第２図は、本発明の一実施例を示すフロート
式液面計測装置の断面図及び概観図である。
式液面計測装置の断面図及び概観図である。
第２図に於て、タンク１の上面にフロートガイドパイプ
２がその上端部2aを固着されてタンク１内に垂下するよ
うに設置されている。このフロートガイドパイプの上端
部2aは開口しており、下端部2bは閉塞されている。
２がその上端部2aを固着されてタンク１内に垂下するよ
うに設置されている。このフロートガイドパイプの上端
部2aは開口しており、下端部2bは閉塞されている。
またフロートガイドパイプ２には中空のドーナッツ状を
したフロート３がタンク１内に蓄えられた液体の液面上
を浮遊して液面と伴に自由上下可動するように嵌まって
いる。
したフロート３がタンク１内に蓄えられた液体の液面上
を浮遊して液面と伴に自由上下可動するように嵌まって
いる。
次に第１図に於て、フロートガイドパイプ２内には、長
さがフロートガイドパイプ２と同等で、しかも磁性材料
で形成された心棒体４が内挿されている。さらにこの心
棒体４の外周面には均等な巻線密度となるように導電線
５が螺旋状に巻かれて有心コイルを形成している。
さがフロートガイドパイプ２と同等で、しかも磁性材料
で形成された心棒体４が内挿されている。さらにこの心
棒体４の外周面には均等な巻線密度となるように導電線
５が螺旋状に巻かれて有心コイルを形成している。
この導電線５には交流電源６が接続されており、交流電
流が供給されるようになされている。又、このフロート
ガイドパイプ２の開口部2aには、音波感知器14が設置さ
れており、その音波感知器14は信号増幅器15に接続さ
れ、信号増幅器15は計測回路16に接続されている。
流が供給されるようになされている。又、このフロート
ガイドパイプ２の開口部2aには、音波感知器14が設置さ
れており、その音波感知器14は信号増幅器15に接続さ
れ、信号増幅器15は計測回路16に接続されている。
次にフロートガイドパイプ２にガイドされて自由上下動
するフロート３の上部にはこのフロートガイドパイプ２
の外周面に接触し、しかもフロート３の動きを妨げない
ような舌状の接触子７が固着されている。また、フロー
ト３のフロートガイドパイプ２に隣接する内壁3aには心
棒４と同一円心上に導電線が巻線密度を均一としたコイ
ル８を形成するように巻かれている。このコイル８には
交直変換回路等を有する直流電源回路９が接続され、さ
らに、この直流電源回路９はコントロール回路10及びエ
ネルギー蓄積回路11各々に直流電流を供給するように接
続されている。このエネルギー蓄積回路11には発振回路
及び整流濾波回路等で構成されており、さらに増幅器12
が接続されている。この増幅器12には振動子13が接続さ
れていると共に、コントロール回路10から出力される制
御信号を受信するように接続されている。上記振動子13
はフロート３の上内壁面に於ける接触子７の近傍に固着
されている。
するフロート３の上部にはこのフロートガイドパイプ２
の外周面に接触し、しかもフロート３の動きを妨げない
ような舌状の接触子７が固着されている。また、フロー
ト３のフロートガイドパイプ２に隣接する内壁3aには心
棒４と同一円心上に導電線が巻線密度を均一としたコイ
ル８を形成するように巻かれている。このコイル８には
交直変換回路等を有する直流電源回路９が接続され、さ
らに、この直流電源回路９はコントロール回路10及びエ
ネルギー蓄積回路11各々に直流電流を供給するように接
続されている。このエネルギー蓄積回路11には発振回路
及び整流濾波回路等で構成されており、さらに増幅器12
が接続されている。この増幅器12には振動子13が接続さ
れていると共に、コントロール回路10から出力される制
御信号を受信するように接続されている。上記振動子13
はフロート３の上内壁面に於ける接触子７の近傍に固着
されている。
次に当実施例の機能動作について以下詳述する。
フロートガイドパイプ２内に具備された有心コイルの導
電線５に交流電源６より供給される交流電流により、フ
ロートガイドパイプ２の長手方向に交番磁界が発生す
る。
電線５に交流電源６より供給される交流電流により、フ
ロートガイドパイプ２の長手方向に交番磁界が発生す
る。
そしてこの発生した交番磁界により、フロート３内に設
けられたフロートガイドパイプ２と同心円上にあるコイ
ル８は交流起電圧を誘導されることになる。このコイル
８に誘起された起電圧により直流電源回路９に交流電流
が流れることとななる。この直流電源回路９は供給され
た交流電流を交直変換回路及び安定化回路等により直流
電流に変換しエネルギー蓄積回路11及びコントロール回
路10に供給するようになる。
けられたフロートガイドパイプ２と同心円上にあるコイ
ル８は交流起電圧を誘導されることになる。このコイル
８に誘起された起電圧により直流電源回路９に交流電流
が流れることとななる。この直流電源回路９は供給され
た交流電流を交直変換回路及び安定化回路等により直流
電流に変換しエネルギー蓄積回路11及びコントロール回
路10に供給するようになる。
しかし、コイル８に誘起される起電力により供給される
電力では振動子13を直接駆動するに必要なエネルギーを
十分には賄えない為、エネルギー蓄積回路11は電力エネ
ルギーを一時的に貯え増幅器12にコントロール回路10か
ら出力される制御信号に従って供給するようになされて
いる。一方コントロール回路10はあらかじめ定められた
間欠周期をもって振動子13を駆動させる為の制御信号を
増幅器12に送出する。増幅器12はコントロール回路10よ
り受信した制御信号により、エネルギー蓄積回路11より
供給された直流電流を増幅し振動子13を駆動させること
となる。振動子13の振動エネルギーは、振動子13が固着
されているフロート３の上壁面を共振させる。さらにフ
ロート３の上部に固着された接触子７がフロート３の上
壁面が振動することで共振させられ、さらにこの接触子
７が接触しているフロートガイドパイプ２の外周壁面2c
に振動を伝播させることになる。さらに、この伝播した
振動波によりフロートガイドパイプ２の内部には、共振
による音波が発生する。次に、その発生した音波がフロ
ートガイドパイプ２内をどのように伝わるかを第３図を
用いて詳述する。
電力では振動子13を直接駆動するに必要なエネルギーを
十分には賄えない為、エネルギー蓄積回路11は電力エネ
ルギーを一時的に貯え増幅器12にコントロール回路10か
ら出力される制御信号に従って供給するようになされて
いる。一方コントロール回路10はあらかじめ定められた
間欠周期をもって振動子13を駆動させる為の制御信号を
増幅器12に送出する。増幅器12はコントロール回路10よ
り受信した制御信号により、エネルギー蓄積回路11より
供給された直流電流を増幅し振動子13を駆動させること
となる。振動子13の振動エネルギーは、振動子13が固着
されているフロート３の上壁面を共振させる。さらにフ
ロート３の上部に固着された接触子７がフロート３の上
壁面が振動することで共振させられ、さらにこの接触子
７が接触しているフロートガイドパイプ２の外周壁面2c
に振動を伝播させることになる。さらに、この伝播した
振動波によりフロートガイドパイプ２の内部には、共振
による音波が発生する。次に、その発生した音波がフロ
ートガイドパイプ２内をどのように伝わるかを第３図を
用いて詳述する。
フロートガイドパイプ２における壁面2cで発生した音波
はこのフロートガイドパイプ２内の間隙を上向音波S1と
下向音波S2として空気伝播する。
はこのフロートガイドパイプ２内の間隙を上向音波S1と
下向音波S2として空気伝播する。
下向音波S2はフロートガイドパイプ２の閉塞された下端
部2bで反射し、反射音波S3として再び上向することとな
る。このフロートガイドパイプ２の上端部2aにある音波
感知器14が、これら上向音波S1及び反射音波S3を検知す
る。この音波感知器14は検知した音波の検出信号を信号
増幅器15に送出し、増幅器15でこの検出信号を増幅して
計測回路16に検知信号として出力する。ここで音波感知
器14及び増幅器15は上向音波S1を検知すると検知信号t1
を出力し、反射音波S3を検知すると検知信号t2を出力し
ているとする。次に、計測回路16はこの検知信号t1,t2
を基に、初めに入力される検知信号t1から次に入力され
る検知信号t2の遅延時間Δｔを計測する共に次の計算も
実施するようになされている。
部2bで反射し、反射音波S3として再び上向することとな
る。このフロートガイドパイプ２の上端部2aにある音波
感知器14が、これら上向音波S1及び反射音波S3を検知す
る。この音波感知器14は検知した音波の検出信号を信号
増幅器15に送出し、増幅器15でこの検出信号を増幅して
計測回路16に検知信号として出力する。ここで音波感知
器14及び増幅器15は上向音波S1を検知すると検知信号t1
を出力し、反射音波S3を検知すると検知信号t2を出力し
ているとする。次に、計測回路16はこの検知信号t1,t2
を基に、初めに入力される検知信号t1から次に入力され
る検知信号t2の遅延時間Δｔを計測する共に次の計算も
実施するようになされている。
ここで、第３図に示すように、フロートガイドパイプ２
におけるパイプ底面から音波発生源である外周壁面2cま
での高さを長さL1、フロートガイドパイプ２の全長を長
さL2、液面から外周壁面2cまでの高さを長さL4、タンク
１の底面とフロートガイドパイプ２の下端部2bとの間隔
を長さL3、フロートガイドパイプ２内の音波伝播速度を
速さνとする。
におけるパイプ底面から音波発生源である外周壁面2cま
での高さを長さL1、フロートガイドパイプ２の全長を長
さL2、液面から外周壁面2cまでの高さを長さL4、タンク
１の底面とフロートガイドパイプ２の下端部2bとの間隔
を長さL3、フロートガイドパイプ２内の音波伝播速度を
速さνとする。
更に、長さL1より長さL4だけ下方に実際の液面が存在す
ることにより、 最終的に計測回路16は式による計算により液面の高さ
L0を図示しない表示回路または遠方制御回路等に送出す
る。
ることにより、 最終的に計測回路16は式による計算により液面の高さ
L0を図示しない表示回路または遠方制御回路等に送出す
る。
これにより、タンク１内に設けられたフロート３に電気
的絶縁性を保持しつつ必要な電力を供給することが可能
となり、フロート３本体内に電気回路を載置可能となら
しめることとなった。
的絶縁性を保持しつつ必要な電力を供給することが可能
となり、フロート３本体内に電気回路を載置可能となら
しめることとなった。
以上の実施例に於ては、フロートガイドパイプ２の間隙
を音波が伝播する時の時間差を用いて液面を間接的に測
定したが、フロート３の底面に超音波発射装置と受音装
置を設けて直接フロート３からタンク１の底面までの直
線距離を測定することで液面を測定するようにしてもよ
い。また、フロートガイドパイプ２を円柱状としたが、
他の形状をした断面を有するパイプでもよいし、フロー
ト３の形状もドーナッツ状と限定するものではない。さ
らに、フロートガイドパイプ２のタンク内への設置方法
も上記ではタンク１の上面からの垂下としたが、タンク
１の上面と底面を結ぶ支柱方式としてもよい。
を音波が伝播する時の時間差を用いて液面を間接的に測
定したが、フロート３の底面に超音波発射装置と受音装
置を設けて直接フロート３からタンク１の底面までの直
線距離を測定することで液面を測定するようにしてもよ
い。また、フロートガイドパイプ２を円柱状としたが、
他の形状をした断面を有するパイプでもよいし、フロー
ト３の形状もドーナッツ状と限定するものではない。さ
らに、フロートガイドパイプ２のタンク内への設置方法
も上記ではタンク１の上面からの垂下としたが、タンク
１の上面と底面を結ぶ支柱方式としてもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、フロートガイドパ
イプ内にパイプと同長の有心コイルを設けると共に、こ
のフロートガイドパイプによりガイドされるフロート本
体内にフロートガイドパイプと同心円となる空心コイル
を設けることで、外部より自由上下動するフロートに無
接触で必要な電力を供給することが可能となり、従来で
は困難であった種々なる電気装置をフロート本体に載置
可能となった。
イプ内にパイプと同長の有心コイルを設けると共に、こ
のフロートガイドパイプによりガイドされるフロート本
体内にフロートガイドパイプと同心円となる空心コイル
を設けることで、外部より自由上下動するフロートに無
接触で必要な電力を供給することが可能となり、従来で
は困難であった種々なる電気装置をフロート本体に載置
可能となった。
第１図は本発明の一実施例を示すフロート式液面計測装
置の外観図、第２図及び第３図はその機能説明図であ
る。 図中 １……タンク ２……フロートガイドパイプ ３……フロート、４……心棒体 ５……導電線、６……交流電源 ７……接触子、８……空心コイル ９……直流電源回路、10……コントロール回路 11……エネルギー蓄積回路 12……増幅器、13……振動子 14……音波感知器、15……信号増幅器 16……計測回路
置の外観図、第２図及び第３図はその機能説明図であ
る。 図中 １……タンク ２……フロートガイドパイプ ３……フロート、４……心棒体 ５……導電線、６……交流電源 ７……接触子、８……空心コイル ９……直流電源回路、10……コントロール回路 11……エネルギー蓄積回路 12……増幅器、13……振動子 14……音波感知器、15……信号増幅器 16……計測回路
Claims (1)
- 【請求項１】液体を備蓄したタンク内に垂直に、しかも
底面を閉塞した中空胴長体を設けると共に、この中空胴
長体内に同長の有心コイルを設け、さらにこの中空胴長
体にガイドされて上下動し、しかもその中空胴長体と同
心をなす空心コイルを内部に具備するフロートを設け、
中空胴長体内の有心コイルに交流電流を供給する交流電
源を設けると共に、フロート内の空心コイルより発生す
る電力を利用する電気的装置をフロート内に設けること
により液面値を測定し、中空胴長体上部に設けた信号受
信装置で信号を受信できるようにフロート内に設けた信
号送信装置で信号を送信しうるようにしたことを特徴と
するフロート式液面計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33086489A JPH0629754B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | フロート式液面計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33086489A JPH0629754B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | フロート式液面計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189522A JPH03189522A (ja) | 1991-08-19 |
| JPH0629754B2 true JPH0629754B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=18237377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33086489A Expired - Fee Related JPH0629754B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | フロート式液面計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629754B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP33086489A patent/JPH0629754B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03189522A (ja) | 1991-08-19 |
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