JPH06317449A

JPH06317449A - 液面レベル計測装置

Info

Publication number: JPH06317449A
Application number: JP13012593A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Saitou; 至昭斉藤
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】液体の電気伝導率や設置環境等に影響される
こと無く正確な液面レベルの計測を行うことができる液
面レベル計測装置を提供すること【構成】液体１３内に第１，第２の電極棒１０，１１
浸水させ、電源１５により電圧を印加した時の電極棒間
の電位差を計測部１６を介して液位算出部１７に送り、
液位を求める。また、下端位置がＬ１となる第３の電極
棒２１を設け、液面のレベルがＬ１になった時に導通し
て比較器２５の出力が反転し、その出力が電気伝導係数
算出部２０に送られる。算出部では、その時の電極棒１
０，１１間の電位差を受け、液体の電気伝導率σに更に
周囲環境の状態等にともない生じる誤差分（実測値との
ずれ）を含めた電気伝導係数σ′を求め、液位算出部に
送る。係数σ′は、既知のレベルＬ１と、対象の液体を
実測した電位差から求められたため、その後の計算によ
り求められる液面レベルは、実測値との差がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の電極を液体内に
挿入するとともに、その電極間に電圧を印加し、その時
の電極間の電位差等から液面レベルを算出する液面レベ
ル計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液面レベル検出装置としては、例
えば図１１に示すようなものがある。すなわち、タンク
１内に３本の長さの異なる第１〜第３の電極棒２ａ，２
ｂ，２ｃを配置する。そして、一番長い第１の電極棒
（基準電位となる）２ａと第２の電極棒２ｂの間並びに
第１の電極棒２ａと第３の電極棒２ｃとの間にそれぞれ
ｓｉｎ型の交流電圧が印加されている。そして、この状
態でタンク１内に液体２が流入されて、図示するような
液体３の液面３ａが第２の電極棒の先端と第３の電極棒
２ｃとの間（レベルＬＬ〜ＬＵ）に位置すると、第１の
電極棒２ａと第２の電極棒２ｂとの間は、液体３を介し
て導通状態になるが、第１の電極棒２ａと第３の電極棒
２ｃの間は非導通状態のままである。

【０００３】また、図示の状態から液体３がさらにタン
ク１内に流入してきてその液面３ａがレベルＬＵ以上と
なると、第２の電極棒２ｂと第３の電極棒２ｃも導通状
態となる。一方逆に図示の状態から液体３がタンク１よ
り流出してその液面２ａがレベルＬＬよりも低くなる
と、第１，第２の電極棒２ａ，２ｂ間も非導通状態とな
る。

【０００４】そして、係る導通／非導通状態の変化にと
もない、各電極棒間の電圧値が大きく変化するため、係
る変化を検出装置（コンパレータ等）４を介して検出
し、オン／オフの液位情報（ＬＬよりも低い，ＬＬとＬ
Ｕの間，ＬＵよりも高いの３種類）を出力するようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の装置では、以下に示す種々の問題を有してい
る。すなわち、上記構成のものでは電極棒間の電圧値の
急激な変化をコンパレータで検知するため、液体の液面
レベル（液位）が所定位置（電極棒の下端位置）にある
か否かの計測はできるが、連続した液位の計測はできな
い。

【０００６】ところで、複数の電極棒がともに液体３内
に浸水した場合には、上記したごとくその複数の電極棒
は液体３を介して導通状態となるが、その浸水距離が長
くなるにつれて電極棒間の電位差は少なくなる。すなわ
ち、浸水距離（液位）と電位差には所定の相関関係があ
るため、予め液位の変化に伴う電位差の変化を調べると
ともに、係る相関関係を理論式で表現しておき、実際の
液位計測の際には、電極間の電位差を検出し、それを上
記理論式に代入し所定の演算処理を行うことにより液位
を算出することができる。

【０００７】しかし、かかる電位差の変化の状態は、液
体の電気伝導率により変わるため、理論式を求めた際に
使用した液体と同一の電気伝導率のものにしか適用でき
ない。しかも電位差の変動量は温度，測定器の有する誤
差，設置環境の影響等で異なるため、上記理論値と実測
値が一致しないことが多々ある。

【０００８】また、仮に理論値と実測値とがほぼ一致す
るような場合であっても、液位（電極棒の浸水距離）の
変異に伴う上記電位差の変動量が一定ではなく、液位が
高くなるにしたがって電位差の変化率が小さくなり、正
確な液位算出ができず精度が悪くなる。すなわち、液位
の高い箇所で測定が困難となる。

【０００９】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、液体の電気伝導率や
設置環境等に影響されること無く正確な液面レベルの計
測を行うことができ、さらに、計測範囲内でできるだけ
高精度（高分解能）で測定可能とし、液位の高い箇所で
も正確に計測することのできる液面レベル計測装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る液面レベル計測装置では、液体に
挿入可能な複数本の電極と、前記電極間に所定の電圧を
印加する電圧印加手段と、前記電極間の電位差に基づい
て前記液体の液面レベルを算出する液面レベル算出手段
とを備えた液面レベル計測装置を基本とし、さらに前記
液体の液面が予め設定された基準レベルになったことを
検知する基準レベル検知手段と、現在の液面レベルが前
記基準レベルの時の前記電極間の電位差を受け、その電
位差と前記基準レベルから液面レベルの実測値と前記液
面レベル算出手段により算出される理論値との誤差をな
くすための電気伝導係数を算出する手段とを設けた。そ
して、前記液面レベル算出手段は、前記求められた電気
伝導係数に基づいて液面レベルの算出を行うようにし
た。

【００１１】また、前記基準レベル検知手段及び前記電
気伝導係数を算出する手段に変えて、前記電圧印加手段
と前記電極との間に設けた可変抵抗等の内部抵抗調整手
段と、前記液面レベルの計測範囲内での前記電極間の電
位差の変化率が全体的に高くなる所定の内部抵抗値を決
定する手段とを設け、前記内部抵抗調整手段により前記
所定の内部抵抗値を得るようにしてもよい。

【００１２】さらに、上記した各手段等をすべて備え、
前記内部抵抗値を決定する手段が、前記電気伝導係数を
算出する手段により求められた前記電気伝導係数に基づ
いて前記所定の内部抵抗値を決定するようにしてもよ
い。

【００１３】

【作用】液体の液面を昇降させ、基準レベル検知手段に
より液面レベルが基準レベルになったことを検知する
と、その時の電極間の電位差を求める。そして、係る電
位差は、液面が基準レベルになった時のものであること
がわかっているため、両者に基づいて、液面レベルの実
測値と前記液面レベル算出手段により算出される理論値
との誤差がないような電気伝導係数を算出する。換言す
れば、係る電位差を液面レベル算出手段に入力し、かか
る電気伝導係数を用いて演算処理をすることにより得ら
れる液面レベルが前記基準レベルとなるような係数を求
める。そして、以後、係る電気伝導係数を用いて液面レ
ベルの算出を行うことにより、理論値（液面レベル算出
手段により得られる計算結果）と実測値との差がなくな
り、正確な液面レベル計測が行われる。

【００１４】また、液面レベルの変化に対する電位差の
変化率は、内部抵抗（電極棒間に位置する液体の抵抗以
外の測定回路中の抵抗分）が大き過ぎると液面レベルの
低い箇所では非常に大きく高精度な測定が可能となる
が、すぐに変化量が減少して測定不能（誤差が大きい）
となる。また、逆に抵抗値が小さすぎると、やはり全体
的に電位差の変化分が少なく、高精度の液面レベル計測
ができない。そこで、抵抗値決定手段にて、測定する液
体の液質等に即し、前記液面レベルの計測範囲内での前
記電極間の電位差の変化率が全体的に高くなる所定の内
部抵抗値を求める。そして、係る決定した内部抵抗値に
なるように前記内部抵抗調整手段を調整する。これによ
り、全体的に高精度の計測ができ、換言すれば、測定可
能な計測範囲が延び広範囲な計測が可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る液面レベル計測装置の好
適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。まず、本
発明に係る液面レベル計測の原理について説明すると、
今、図１に示すように、同一形状からなる比較的長い２
本の第１，第２の電極棒１０，１１をタンク１２に貯蔵
された液体１３内に浸すように配置する。そして、それ
ら両電極棒１０，１１は電源１５に接続され、一定の電
圧Ｖ０が印加されるようになっている。

【００１６】また、第１，第２の電極棒１０，１１に
は、その両電極棒間の電位差Ｖを測定する計測部１６が
接続され、さらにその計測部１６の出力は液位算出部１
７に接続される。この液位算出部１７は、与えられた電
位差Ｖに基づいて液体１３の液面１３ａのレベル（液
位）を算出し、表示部１８に表示するもので、具体的に
は、以下に示す演算処理を行うようになっている。

【００１７】すなわち、第１，第２の電極棒１０，１１
の半径をａ，第１，第２の電極棒１０，１１間の距離を
ｄ，液体の電気伝導率をσ，測定装置の内部抵抗をｒ，
第１，第２の電極棒１０，１１の下端から液面までの距
離をＬとすると、両電極棒１０，１１間に作られる抵抗
値Ｒ（Ｌ）は、下記式のようになる。

【００１８】

【数１】したがって、計測すべき電極棒間の電位差Ｖは、下記式
のようになる。

【００１９】

【数２】従って、ｄ，ａ，σ，Ｖ０が定数であるため、上記式に
計測部１６で計測した電位差Ｖを代入すると共にＬにつ
いて解くことにより、第１，第２の電極棒１０，１１の
液体１３への浸水距離Ｌがわかり、しかも、タンク１２
の底面から電極棒１０，１１の下端までの距離は既知で
あるため、かかる距離に上記浸水距離Ｌを加えることに
より液位を算出することになる。そして、上記各種の計
算を上記液位算出部１７で行うようになっている。

【００２０】ところで、上記した式から液位と電位差と
の関係は、図２中破線で示すように双曲線状となってお
り、液位が増すにつれて電圧値が下がるようになってい
る。一方、実際に液位を変化させながら（液位の値は別
の手段により測定する）、その時の第１，第２の電極棒
１０，１１間の電位差Ｖを測定し、その関係をグラフに
表すと、同図中二点鎖線で示すようになり、上記した従
来の問題点のように理論値と実測値に差があることがわ
かる。ここで、両特性を見ると、確かに差があるもの
の、曲線の形状は近似していることがわかる。そこで、
この様に両曲線に差が生じるのは、上記した算出式（理
論式）中の係数の値に誤差があると考えられる。したが
って、所定の補正を行う必要がある。

【００２１】そして、各係数を見ると、ａ，ｄ，πは既
知であり、また、内部抵抗ｒも定数である。すなわち、
それら各値は、周囲環境等の状態により変動することが
ないか、たとえ変わったとしても極僅かなものである。
一方、電気伝導率σは、温度や周囲の環境などにより変
化しやすく、また液体の電気伝導率σをレベル計測の都
度測定することは困難である。

【００２２】そこで本発明では、電気伝導率σに更に周
囲環境の状態や回路上の誤差等にともない生じる上記相
違（誤差）分を含めた電気伝導係数σ′なる概念を導入
し、上記理論式中の電気伝導率σの代りに、かかる電気
伝導係数σ′を用いて液位算出を行うことにより、実測
値に近い学習値を得ることにした。

【００２３】そこで本実施例では、図１に示すように計
測部１６の出力を、前記係数σ′を算出する電気伝導係
数算出部２０に接続した。さらに、第１，第２の電極棒
１０，１１よりも短い第３の電極棒２１を、それら両電
極棒１０，１１と平行に垂下形成する。そして、第１の
電極棒１０の下端からこの第３の電極棒２１の下端間で
の距離がＬ１となるように調整している。そして、この
第１の電極棒１０と第３の電極棒２１との間には、電源
２２が接続され、電圧Ｖ０を印加するようにし、さら
に、第１，第３の電極棒１０，２０には、計測部２３が
接続され、両電極棒１０，２１間の電位差Ｖｔを計測
し、その測定結果を比較器２４に送るようになってい
る。そして、その比較器２４の出力（トリガ信号）は、
上記した電気伝導係数算出部２０に接続され、処理開始
信号を与えるようになっている。

【００２４】すなわち、計測部２３で測定される電圧Ｖ
ｔは、液位がＬ１より低いときは第１，第３の電極棒１
０，２１はオープン状態であるので、Ｖｔ＝Ｖ０とな
る。そして、液位が上昇しＬ１になると、両電極棒１
０，２１は導通されて電流回路が作られるため、両電極
棒間の電位差Ｖｔは急激に減少する（図３参照）。

【００２５】そして、Ｌ１の時の電位差がＶｓとする
と、上記比較器２４の他方の入力端子への入力電圧を係
るＶｓにセットしておくことにより、比較器２４の出力
は液位がＬ１になったときに反転しトリガ信号が変化す
る。

【００２６】よって、かかるトリガ信号が変化したとき
の液位はＬ１とわかっており、しかも、その時の第１，
第２の電極棒１０，１１間の電位差Ｖ１は、計測部１６
を介して検出できる。したがって、係るＬ１とＶ１を上
記した電圧理論式のＬ，Ｖに代入すると共にσについて
解くと、その時の解が求める電気伝導係数σ′である。
すなわち、本例では第１の電極棒１０，第３の電極棒２
１，電源２２，計測部２３，比較器２４で基準レベル検
知手段を構成している。

【００２７】したがって、電気伝導係数算出部２０で
は、比較器２２の出力が変化したなら、計測部１６から
与えられる電位差Ｖに基づいて上記所定の演算処理を行
うようになっている。このようにして求めた電気伝導係
数は、液位測定を行う液体の現在の状態について行った
実測の電位差と液位を使って算出したため、周囲環境の
状態や回路上の誤差等が反映された係数となる。そし
て、上記の電気伝導係数算出部２０の機能は、図４に示
すフローチャートのようになっている。なお、セットさ
れた電気伝導係数σ′に基づいて液位算出部１７にて求
められる液位Ｌと電位差Ｖの関係は、図２中実線で示す
ように、実測値に近くなる。

【００２８】さらに本例では、電気伝導係数算出部２０
の出力を次段の抵抗値決定部２５にも送るようになって
いる。すなわち、図５に示すごとく、内部抵抗ｒを変化
させると、液位Ｌと、第１，第２の電極棒１０，１１間
の電位差Ｖ（Ｌ）の相関関係も変化する。これは、上記
した電圧理論式からも明らかであり、ｒを０にするとグ
ラフは横一直線に近付き、一方、ｒを大きくすると、グ
ラフは液位が０より少し大きくなれば電圧は急激に減少
して０になりその後余り変化しなくなる。

【００２９】すなわち、ｒを小さくし過ぎると全体的に
液位の変位量に対する電圧の変化量が少なく（分解能）
検出精度が全体的に低くなる。一方、ｒを高くし過ぎる
と液位の比較的少ない範囲では非常に高分解能を示す
が、その後すぐに低下し正確な液位の測定ができない。
つまり、内部抵抗が大き過ぎたり逆に小さ過ぎたりする
と、所定の分解能が得られる範囲（計測可能な範囲）が
短くなる。

【００３０】そこで、計測範囲内でムラ無く所定の分解
能（最大分解能）を得るための内部抵抗ｒ１を上記抵抗
値決定部２５で求め、それに基づいて可変抵抗ｒを調節
して最大分解能を得るための抵抗値にセットするととも
に、その算出した抵抗値ｒ１を液位算出部１７に送るよ
うになっている。そして、具体的な処理（原理）は以下
の通りである。

【００３１】まず、本例でいう最大分解能をもつ曲線と
は、図５に示す曲線群の中で、曲線の変化率（液位の変
化に対する電圧の変化量）の最小値が、測定範囲内で最
大になる曲線をいう。

【００３２】そして、上記したように液位Ｌに対する電
位差Ｖは、下記式のようになり、内部抵抗ｒと変位Ｌを
変数とした関数で表すことができる。

【００３３】

【数３】したがって、変位の変化に対する電圧の変化量は上記式
をＬについて偏微分することにより得られ、下記式のよ
うになる。

【００３４】

【数４】上記式から明らかなように、計測範囲の最大液位をＬＭ
とすると、Ｌ＝ＬＭの時に変位量は最小となり、その時
の分解能ｈ（ｒ）は、下記式のようになる。

【００３５】

【数５】そして、上記式で特定される分解能ｈは変数ｒの関数で
あり、係る式をｒで偏微分すると、

【００３６】

【数６】となる。よってｒ１＝α／（β・ＬＭ）の時、ｈ（ｒ
１）＝Ｖ０／（４・ＬＭ）となり最大値となる。したが
って最大分解能ｈを得るための最適内部抵抗ｒ１は、下
記式の通りである。

【００３７】

【数７】そして、上記式から明らかなように、最適内部抵抗ｒ１
を求める式では、ａ，ｄ，πは既知であり、しかもＬＭ
は測定しようとする計測範囲であり予め設定されるた
め、結局電気伝導率σの関数となり、本例では、電気伝
導率に代えて電気伝導係数を用いたため、かかる電気電
気伝導係数σ′が決定されれば演算処理により算出する
ことができる。したがって、本例の抵抗値決定部２５で
は、図６に示すフローチャートにしたがって処理され、
内部抵抗の調整を図るようになっている。

【００３８】なお、係る内部抵抗の調整を行うことによ
り、図２に示す実測値並びに学習値は、最適な高分解能
を得るための曲線になるべくその特性が変動するが、両
者は同じように変動するため、学習値に基づく液位算出
をした結果と実測値とは略一致したままとなる。

【００３９】なおまた、上記した液位算出部１７では、
上記したごとく電気伝導係数算出部２０並びに抵抗値決
定部２５から、それぞれ実際の環境条件等に則して求め
られた電気伝導係数σ′並びに高分解能を得るための抵
抗値ｒ１が与えられるため、結局、図７に示すフローチ
ャートのように、計測部１６により計測し与えられる第
１，第２の電極棒１０，１１間の電位差Ｖに基づいて液
位Ｌを算出するようになっている。

【００４０】次に、上記した実施例の作用について図８
に示すフローチャートを用いて説明する。すなわち、ま
ず液位計測を行うために装置の電源を投入すると、各種
パラメータの設定などの処理を行う（Ｓ１０１，１０
２）。そして、その時の液体１３の液位が第３の電極棒
２１の下端位置Ｌ１よりも高い（第３の電極棒２１が液
体内に浸水している）場合には、液体を排出させて液位
をさげ、逆に液体１３の液位がＬ１より低い場合には、
液体を流入させて液位を上昇させる。

【００４１】次いで、トリガ信号を読み取るとともに第
１，第２の電極棒１０，１１間の電位差Ｖを取り込む
（Ｓ１０３，１０４）。そして、トリガ信号が変化、す
なわち、液位がＬ１となるか否かを判断し、変化しない
場合には、検出した電位差Ｖに基づいて液位算出部１７
にて液位を求めそれを表示部１８に出力（Ｓ１０５〜１
０７）し、ステップ１０３に戻る。

【００４２】一方、ステップ１０５の判断で、トリガ信
号が変化（Ｌ＝Ｌ１）したなら、第１，第３の電極棒１
０，２１間の電位差Ｖｔを取り込むとともに、電気伝導
係数算出部２０を用いて計測対象となる液体の電気伝導
度や周囲環境並びに測定装置（回路）の誤差等に基づい
て決定される電気伝導係数σ′を求め、その求めた電気
伝導係数σ′に基づいて内部抵抗の最適値ｒ１を決定
し、セットする（Ｓ１０８，１０９）。その後、再度電
極棒１０，１１間の電位差Ｖを計測し（Ｓ１１０）、ス
テップ１０６に戻って液位を算出する。この時、算出さ
れる液位は、各パラメータσ′，ｒ１がすでに求められ
修正されているため、係る修正後のパラメータに基づい
て液位が算出されるので、表示部１８に表示される液位
は、実測値を正確に表すことになる。

【００４３】なお本例では、液位が変動しＬ１を通過す
る都度、上記の電気伝導係数，内部抵抗の算出（補正）
が行われるため、液位を求める算出式が常にその時の各
種条件に即した最適な数値となり（学習・補正が継続し
て行われる）、実測値とのずれもない正確で、かつ高分
解能を維持しつつ広範囲の液位計測を行うことができ
る。但し、計測開始当初に一度各種の設定（補正）を行
ったなら、その後はステップ１０５の分岐判断を行わず
に、補正されたパラメータσ′，ｒ１に基づいて液位計
測を行うようにしてもよい。

【００４４】図９は、上記したレベル計測装置を実施す
るための具体的な回路構成を示している。同図に示すよ
うに、電源１５と第２の電極棒１１との間には、内部抵
抗調整部３０が配置されている。この内部抵抗調整部３
０が図１に示す可変抵抗に相当する。また、第１，第２
の電極棒１０，１１間の電位差Ｖ並びに第１，第３の電
極棒１０，２１間の電位差Ｖｔは図示省略の計測部によ
り計測され、それがＡ／Ｄ変換部３１に送られ、そこに
おいてデジタルに変換された後と、マイコン３２に送ら
れる。このマイコン３２は、上記した液位算出部１７，
電気伝導係数算出部２０，比較器２４並びに抵抗値決定
部２５等を構成し、決定された高分解能を得るための抵
抗値となるように内部抵抗調整部３０に対して所定の制
御信号を送るようになっている。

【００４５】また、上記した内部抵抗調整部３０は、図
１０に示すように、電気伝導係数を算出する際に用いら
れる既知の基準抵抗ｒ０と、実際のレベル計測の際に使
用される可変抵抗ｒ１とが両端子間に並列に接続され、
マイコン３２からの制御信号によりスイッチが切り替わ
り、いずれか一方の抵抗が回路に接続されるようになっ
ている。そして、上記の可変抵抗ｔ１としては、例えば
電子ボリュームがある。

【００４６】さらに、基準抵抗ｒ０が内部抵抗調整部３
０の両端子に接続される場合には、可変抵抗ｒ１は、抵
抗ｒ２と基準電源３５（電圧Ｖｓ）とが直列接続された
閉回路が構成され、両抵抗ｒ２で電圧降下する端子間電
圧Ｖｒが上記Ａ／Ｄ変換部３１を介してマイコン３２に
送られるようになっている。

【００４７】ここでこの実施例の動作について説明する
と、まず、内部抵抗調整部３０の端子１，２に基準抵抗
ｒ０を接続し、液位を変化させる。そして電位差Ｖｔが
あるしきい値を横切ってトリガが係ったならば、その時
の電位差Ｖを取り込み、電気伝導係数を算出する。そし
て、そのようにして電気伝導係数が求められたなら、そ
の係数に適した抵抗値ｒ１を求める。ここまでの演算処
理は、マイコン３２により行われる。

【００４８】そして、この様にして最適な抵抗値ｒ１が
算出されたなら、基準電圧Ｖｓ，可変抵抗ｒ１並びに抵
抗ｒ２で閉回路を作り、Ｖｒの値を確認しながらその出
力電圧Ｖｒが所定の電圧値になるように内部抵抗ｒ１を
調整する。すなわち、抵抗値ｒ１が決定されたなら、抵
抗ｒ２と基準電圧Ｖｓは既知であるため、ｒ１になった
時の電圧値Ｖｒが計算により求まる。したがって、係る
算出した電圧値Ｖｒが所定の値となったなら、内部抵抗
の抵抗値もｒ１となると類推できるのである。この様に
して最適な抵抗値の設定が終了したならば、スイッチを
切り替えて可変抵抗（内部抵抗となる）ｒ１を端子１，
端子２に接続し、通常の液位測定を行う。

【００４９】なお、抵抗値ｒ１の値を管理することによ
り、必ずしも基準抵抗ｒ０を設ける必要はない。また、
電気伝導係数，最適な抵抗値の算出は、計測開始当初に
のみ行うようにしてもよく、或いは計測中も第３の電極
棒Ｌ３の下端が液体内に入った時、或いは液体から出た
時にその都度行うようにしてもよい。その他の構成並び
に作用は上記した実施例と同様であるため、同一符合を
付しその説明を省略する。

【００５０】なおまた、上記した各例では、いずれも電
源に直流電圧を用いた例について説明したが、交流電源
でもよいのはもちろんであり、かかる場合には、整流回
路等を設け、直流に変換した後で各種の処理（レベル測
定，補正処理等）を行うようになる。

【００５１】また、上記した実施例では、電気伝導係数
を求めた後、その求めた係数に基づいて最適な抵抗値を
求めるようにしたが、本発明はこれに限ることなく、い
ずれか一方のみを設けてもよい。すなわち、例えば図１
に示す状態から抵抗値決定部２５を設けないようにした
り、或いは電気伝導係数算出部２０，第３の電極棒２
１，電源２２，計測部２３，比較器２４等を設けないと
共に、液体の電気伝導率検知手段を設け、その検知手段
の出力を補正値決定部２５に入力するようにすることで
ある。

【００５２】さらにまた、上記した実施例では基準レベ
ル検知手段の一部として実際の液面レベル計測をするた
めの第１の電極棒１０を用いる（兼用する）ようにした
が、独立して形成しても良いのはもちろんである。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液面レベル
計測装置では、液体の液面が予め設定した基準液面レベ
ルにきた時に電位差を測定し、その測定した電位差と既
知の液面レベルに基づいて、電気伝導係数を求め、その
後の液位算出は係る電気伝導係数を用いて行う。そし
て、係る電気伝導係数は、実際の液位測定を行う液体の
現在の状態について行った実測の電位差と液位を使って
算出したため、周囲環境の状態や回路上の誤差等が反映
された係数となる。よって、電位差から理論式に基づい
て算出した液面レベルと実測値とのずれがなくなる。

【００５４】また、抵抗値決定手段を設けた場合には、
その液体における前記液面レベルの計測範囲内での前記
電極間の電位差の変化率が全体的に高くなる所定の内部
抵抗値が求められ、内部抵抗調整手段により、係る所定
の内部抵抗値となるように設定されるため、計測範囲の
全体にわたって高精度の計測ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液面レベル計測装置の一実施例を
示す概略構成図である。

【図２】液面レベル（液位）に対する第１，第２の電極
棒間の電位差の関係を示すグラフである。

【図３】液面レベル（液位）に対する第１，第３の電極
棒間の電位差の関係を示すグラフである。

【図４】電気伝導係数算出部の機能の一部を示すフロー
チャート図である。

【図５】内部抵抗を代えた場合の液面レベル（液位）に
対する第１，第２の電極棒間の電位差の関係を示すグラ
フである。

【図６】電気伝導係数算出部の機能の一部を示すフロー
チャート図である。

【図７】内部抵抗決定部の機能の一部を示すフローチャ
ート図である。

【図８】本実施例の作用を説明するフローチャート図で
ある。

【図９】本発明に係る液面レベル計測装置の具体的な回
路構成の一例を示す図である。

【図１０】内部抵抗調整部の内部構成を示す図である。

【符号の説明】

１０第１の電極棒１１第２の電極棒１３液体１５電源１６計測部１７液位算出部２０電気伝導係数算出部２１第３の電極棒（基準レベル検知手段）２２電源（基準レベル検知手段）２３計測部（基準レベル検知手段）２４比較器（基準レベル検知手段）２５抵抗値決定部３１内部抵抗調整部ｒ，ｒ１可変抵抗

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１０】内部抵抗調整部の内部構成を示す図である。

【図１１】従来例を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体に挿入可能な複数本の電極と、前記電極間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記電極間の電位差に基づいて前記液体の液面レベルを
算出する液面レベル算出手段とを備えた液面レベル計測
装置において、前記液体の液面が予め設定された基準レベルになったこ
とを検知する基準レベル検知手段と、現在の液面レベルが前記基準レベルの時の前記電極間の
電位差を受け、その電位差と前記基準レベルから液面レ
ベルの実測値と前記液面レベル算出手段により算出され
る理論値との誤差をなくすための電気伝導係数を算出す
る手段とを備え、前記液面レベル算出手段は、前記求められた電気伝導係
数に基づいて液面レベルの算出を行うようにした液面レ
ベル計測装置。
【請求項２】液体に挿入可能な複数本の電極と、前記電極間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記電極間の電位差に基づいて前記液体の液面レベルを
算出する液面レベル算出手段とを備えた液面レベル計測
装置において、前記電圧印加手段と前記電極との間に設けた可変抵抗等
の内部抵抗調整手段と、前記液面レベルの計測範囲内での前記電極間の電位差の
変化率が全体的に高くなる所定の内部抵抗値を決定する
手段とを設け、前記内部抵抗調整手段により前記所定の内部抵抗値を得
るようにした液面レベル計測装置。
【請求項３】液体に挿入可能な複数本の電極と、前記電極間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記電極間の電位差に基づいて前記液体の液面レベルを
算出する液面レベル算出手段とを備えた液面レベル計測
装置において、請求項１に記載の基準レベル検知手段及び電気伝導係数
を算出する手段と、請求項２に記載の内部抵抗調整手段
及び内部抵抗値を決定する手段とを備え、前記内部抵抗値を決定する手段は、前記電気伝導係数を
算出する手段により求められた前記電気伝導係数に基づ
いて前記所定の内部抵抗値を決定するようにした液面レ
ベル計測装置。