JPH0729423U - マグネット式液面計用点灯指示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンク、ボイラー等の内部液面を点灯表示す
る点灯指示器の開発。 【構成】 液柱管の外側上下方向に沿って多数個の磁気
センサー及び発光ダイオードを配列し、それらの発光ダ
イオードを、液柱管内の液面に追従するフロート及び磁
石で動作する磁気センサーを介して発光ダイオードを点
灯表示させる構造。 【効果】 液面位を発光ダイオードの点灯によって表示
することができるので、夜間等の暗所でもその液面位を
鮮明に表示認識させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、化学工業用タンク及びスチームサービス用ボイラー等の中の液面を 表示するに使用される液面計用の点灯指示器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

化学工業用タンク等においては、タンク内の液量を適宜時に検知する必要があ るため、従来ではローター指示器付のマグネット式液面計が多く設けられている 。

【０００３】 このタンクに使用される従来のマグネット式液面計用ローター指示器は例えば 図１及び図２に示す如き構造のものがある。つまりこのローター指示器５は、タ ンク１の上部と下部に夫々設けられている導管２と３との間を連結する非磁性体 金属の液柱管４の側面に、縦に取付けられるものである。

【０００４】 このローター指示器５は、前記液柱管４内の液に浮かせた浮子６に取付けた磁 石７の磁力により、回動する多数個のローター８を上記液柱管４の外側面上下方 向に配列し、上記磁石７の移動によって液柱管４の外側に取付けたローター指示 器５のローター８を回転させて、液位を検知し指示するようになっている。即ち 、液位９が上昇すると、浮子６が上昇し、その浮子６の上部外側に内蔵した磁石 ７の磁力により、ローター指示器５のローター８が次々と半回転して色が変り、 例えば液部Ａが赤色、気体部Ｂが白色に表示され、その境Ｃが液位９となり、液 面を目視確認することができるようになっている。液位９が下降するときは、浮 子６が下降して、液位９の上昇の場合と同様に液位は下降変化し、これによって タンク内の液位が目視確認できるものである。なお前記の各ローター８内には、 図３に示すように、その直径方向に着磁されたマグネット１０が埋設されている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、かかる構造のローター指示器５にあっては、次の欠点と不便がある 。

【０００６】 イ．ローター指示器５の液位９の検出表示の方法が、浮子６に取付けられた磁 石７の上下動に伴なって動作するロータ内蔵磁石１０の吸引と反発により、ロー ター８を回転させる機械的回転力によるものであるため、そのローターの摩擦抵 抗と、移動磁力印加時間の長短の影響により、浮子６の磁石７の早い上下動作時 にローター８が追従して回転することが困難で、液位９表示が乱れるという欠点 がある。

【０００７】 ロ．マグネット式である上記ローター指示器５は、プラント等の屋外或いは工 場現場に設置されるものであるが、液面の表示が赤色と白色の色分けでは見にく く、特に夜間屋外又は暗所では、液位観測に照明が必要となり不便である。

【０００８】 ハ．上記ローター指示器５では、液位の警報又は制御のスイッチが取り出せず 、これを実施するためには、別途レベルスイッチを購入しなければならない不便 がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、かかる従来の欠点及び不便に着目してなされたもので、次の手段で これらを解決するものである。

【００１０】 イ．液位の早い上下動に対する表示の追従については、液位検知に、動作およ び復帰時間５ｍｓ以下の電気的磁気センサーを使用し、瞬間的な浮子磁石の上下 動にも検知が追従できるようにし、この磁気センサーにより表示用の発光ダイオ ードを点灯させることにより、早い液位の変化に表示が追従できるようにした。

【００１１】 ロ．屋外の夜間又は暗所でも、そのまま容易に観測できるよう、液位表示を、 縦列多数の発光ダイオード点灯表示とし、屋外の夜間や暗所でも見やすい鮮明な 表示とした。

【００１２】 ハ．指示器から直接に、液位の警報又は制御のスイッチが任意の数、任意の場 所から取出せるようにした。

【００１３】

【実施例】

以下本考案の第１実施例を図４及び図５に基いて詳細に説明するが、タンク本 体構造及び浮子構造については従来例構造と変りないので、その同一構造部分に ついては、従来例に付した符号と同一符号を付してその同一構造部分の説明は省 略する。

【００１４】 １１は液柱管４の外側面において、その上下方向に沿って取付けられている点 灯指示器であって、この点灯指示器１１は、非磁性体材料で作られているケース １２の内部に、複数個のリードスイッチ（磁気センサー）１３ａ〜１３ｎが下部 から上部へ向って一列に配列されており、さらにそれらリードスイッチに対応す る発光ダイオード１４ａ〜１４ｎが下部から上部へ向って配列されている。１５ は、上記の発光ダイオードを点灯するための直流定電流電源１６と、継電器を内 蔵する制御ボックスを示し、また前記の各リードスイッチ及び発光ダイオードの 間隔は、例えば１０ｍｍ間隔で縦に多数配列してある。

【００１５】 以上が第１実施例の基本構造であるが、次にその作用について説明する。

【００１６】 つまり、タンク１内の液が増減すると、そのタンク１内液位９の上下動に追従 して、液柱管４内の液に浮かべた浮子６が上下に動く。この浮子６内の磁石７は 液位９の位置となるように、浮子に取付けてあるため、この浮子６の上下動によ る磁石７の上下動は液位９の位置を示す。そこで、浮子６が液位９に応じて動作 し、この浮子６の動作に伴なって磁石７が変位すると、液柱管４の側面に縦に取 付けた点灯指示器１１の、縦１０ｍｍ間隔に多数配列されたリードスイッチのう ち、上下動する磁石７に接近したリードスイッチは、その磁石７の磁気に感応し てスイッチオンの状態となる。この場合スイッチオンしたリードスイッチに対応 する発光ダイオード、すなわち、その液位９に相当する発光ダイオードを含むそ れ以下（下方位置）の総ての発光ダイオードが連続点灯する。

【００１７】 図４において黒丸が点灯ダイオードの例を示す。

【００１８】 次に上記連続点灯の原理を図５に基いて説明する。

【００１９】 図５に示す通り、点灯指示器１１の縦１０ｍｍ間隔で配列した複数のリードス イッチ１３ａ〜１３ｎと発光ダイオード１４ａ〜１４ｎの組合せは、総て直列に 結線されている。上記磁気センサーと発光ダイオードの組合せの下端は、直流定 電流電源１６に接続されている。そこで液位９を示す浮子磁石７に接近したリー ドスイッチが磁気に感応してそのリードスイッチがオンすると、このリードスイ ッチに対応する発光ダイオード及びそれ以下に配置されている総ての発光ダイオ ードは、下端の直流定電流電源に対して直列に結線されていることから点灯し、 これにより液部位を点灯指示して、液部の上限、つまり液面が表示されるもので ある。

【００２０】 なお図６は、液位測定範囲（高さ）が１０００ｍｍであり、しかもその測定範 囲以外の液量となったとき、そのスケールオーバーを明確に表示せしめるときの 点灯指示器１１の発光ダイオード配列例を示すものである。

【００２１】 すなわち、上下１列に配列せしめた発光ダイオードの最下端はグリーン色とし て下限オーバーランプとなし、その上を黄色の注意ランプとなし、その上を赤色 表示が可能である液位表示ランプとなしたものである。なおこの赤色表示の液位 表示ランプの中には例えば１０００ｍｍ，２０００ｍｍ，３０００ｍｍ等の液位 の目安を容易ならしめるために一定の間隔で赤色とは異色である黄色ランプを配 置した。

【００２２】 またそれら発光ダイオード列の最上段には、例えばグリーン色の上限オーバー ランプを配設したものである。

【００２３】 このように異色である下限オーバーランプ及び上限オーバーランプを設けるこ とによりタンク１内の液体が下限又は上限を越していることが容易に目視確認で きる。

【００２４】 図７は上記図６に示すスケールオーバー表示ランプを点灯せしめるための回路 図である。

【００２５】 すなわち、図７で示すように磁石７の磁界は、通常ほぼ球形であって、先端は 鋭くない。従って、磁石７の上下移動に対して、多数配列したリードスイッチは 、安全感応の磁力位置に磁石に接近させると、複数個のリードスイッチが同時に 感応し、オンされることになる。つまり、液位すなわち、磁石７の位置が、リー ドスイッチ５Ｓに接近されている場合で、このとき４Ｓ，５Ｓ，６Ｓのリードス イッチは同時に感応して共にオンとなっている。しかしこの場合４Ｓのリードス イッチのオンにより、Ｌ５の発光ダイオード及び、これより定電流直流電源側の Ｌ４〜Ｌ０の発光ダイオードが点灯し、Ｌ６〜Ｌ１００の発光ダイオードは、磁 気センサー４Ｓのオンにより、電源に対して短絡状態となるため、点灯しない。

【００２６】 すなわち、液位にある磁石に感応する磁気センサーの隣接下方位のリードスイ ッチにより、液位以下の表示発光ダイオードを点灯させるものである。

【００２７】 磁石７が下限オーバースケールである下位置から上昇した場合、最初の液位表 示（液位零）発光ダイオードは、Ｌ０であり、これにより、磁石位置がリードス イッチ（０Ｓ）位置にあり、この磁界による、隣接下位のリードスイッチ（−１ Ｓ）の感応オンにより、発光ダイオードＬ０を点灯しなければならないためリー ドスイッチ（−１Ｓ）を（０Ｓ）の下に設ける。さらに下限オーバーランプＬ（ −１）を点灯するため、リードスイッチ（−２Ｓ）を（−１Ｓ）の下に配置する 。

【００２８】 そこで磁石７がリードスイッチ（０Ｓ）（液位零）になった時、下限オーバー ランプＬ（−１）を消灯するため、リードスイッチ（１Ｓ）にリレーＲＹ１及び リードスイッチ（−２Ｓ）にラッチリレーＲＹ２を、図７に示す通りに挿入する 。

【００２９】 定電流直流電源に最小負荷として発光ダイオードＬ（−２）を設ける。この発 光ダイオードＬ（−２）は表示としては使用しない。

【００３０】 なお図７に示す実施例は上下方向に多数個配置したリードスイッチ及び発光ダ イオードの接続回路の下部に定電流直流電源を配置接続したもので説明したが、 これに限るものではなく、例えばリードスイッチ及び発光ダイオード接続回路の 上部に定電流直流電源を配置接続してもよい。

【００３１】 なお上記磁石７の磁化面とリードスイッチ列との間の距離Ｄはその磁石７の磁 力の強さ及びリードスイッチの感度によって定めることができるが本実施例にあ っては、下記値を示す磁石、リードスイッチ及び磁石とリードスイッチ間となし た。

【００３２】 ｉ）磁石の磁力の強さ・・・磁化面において３０００ガウス（稀土類コバルト磁 石） ｉｉ）磁気センサーの感度・・・１５〜２０ＡＴ（アンペア・ターン） ｉｉｉ）磁石磁化面とリードスイッチ間Ｄ・・・１５ｍｍ ｉｖ）磁石の寸法・・・横巾１５ｍｍ×高さ１０ｍｍ×奥行８ｍｍ （なお上記１５ｍｍ×１０ｍｍの対面が磁化面である） このように本実施例は、上下方向に延びる液柱管４の内部液面に追従する磁石 により感応動作する多数個のリードスイッチを上下方向へ配列し、しかも定電流 直流電源間に並列接続し、さらにそれらリードスイッチに対応する夫々の発光ダ イオードを上記電源間に直列接続せしめた点灯指示器であるから、これによれば 、 イ．従来の回転機構方式によるローター指示器では、表示が追随せず観測不能 の欠陥となっている、液の、暴発泡抜け、に起因する等の、早い液の上下動に対 して、電気式の感応表示構造による点灯指示器は、追従して観測することができ る。

【００３３】 ロ．点灯指示器は、液面表示を縦列のランプの点灯による構造としているため 、ローター指示器と異なり、極めて鮮明で夜間の屋外、或いは暗所でも容易に液 面観測ができる。

【００３４】 ハ．従来のローター指示器では、液位の上部と下部より、警報又は制御のスイ ッチ機能を取出すことはできなかったが、点灯指示器は上下任意の液位点から、 観測者が必要とする警報又は制御のスイッチ機能を取出すことも容易にできる。

【００３５】

【考案の効果】

以上のように本考案は、非磁性体である液柱管４内部の液面９に追従動作する 浮子６に設けられている磁石７の上下動作で上記液面９位置を指示する点灯指示 器１１であって、該点灯指示器１１は、上記液柱管の上下方向に沿って一定間隔 で上下方向に配列される多数個の発光ダイオード１４ａ〜１４ｎと、上記各発光 ダイオードを直列接続する直流定電流電源１６と、上記各発光ダイオードに対応 して上下方向に配列されると共に前記直流定電流電源１６に対して並列接続され る多数個の磁気センサー１３ａ〜１３ｎを有している点灯指示器であるから、こ れによれば、タンク内の液面表示を縦列のランプの点灯による構造としているた め、ローター指示器と異なり、極めて鮮明で夜間の屋外、或いは暗所でも容易に 液面観測ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例のローター指示器付マグネット式液面計
の説明図。

【図２】従来例のローター指示器の説明図。

【図３】従来例のローター指示器のローター部の説明
図。

【図４】本考案実施例の点灯指示器付マグネット式液面
計の説明図。

【図５】本考案実施例である点灯指示器の基本原理図。

【図６】本考案他の実施例の点灯指示器のランプ配置
図。

【図７】図６に示す実施例の点灯指示器の詳細回路説明
図。

【符号の説明】

１１…点灯指示器 １２…ケース １３ａ〜１３ｎ…リードスイッチ １４ａ〜１４ｎ
…発光ダイオード １５…制御ボックス １６…直流定電
流電源

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体である液柱管（４）内部の液面
   （９）に追従動作する浮子（６）に設けられている磁石
   （７）の上下動作で上記液面（９）位置を指示する点灯
   指示器（１１）であって、該点灯指示器（１１）は、上
   記液柱管の上下方向に沿って一定間隔で上下方向に配列
   される多数個の発光ダイオード（１４ａ）〜（１４ｎ）
   と、上記各発光ダイオードを直列接続する直流定電流電
   源（１６）と、上記各発光ダイオードに対応して上下方
   向に配列されると共に前記直流定電流電源（１６）に対
   して並列接続される多数個の磁気センサー（１３ａ）〜
   （１３ｎ）を有していることを特徴とするマグネット式
   液面計用点灯指示器。
2. 【請求項２】 非磁性体である液柱管（４）内部の液面
   （９）に追従動作する浮子（６）に設けられている磁石
   （７）の上下動作で上記液面（９）位置を指示する点灯
   指示器（１１）であって、該点灯指示器（１１）は、上
   記液柱管の上下方向に沿って一定間隔で上下方向に配列
   される多数個の発光ダイオード（１４ａ）〜（１４ｎ）
   と、上記各発光ダイオードを直列接続する直流定電流電
   源（１６）と、上記各発光ダイオードに対応して上下方
   向に配列されると共に前記直流定電流電源（１６）に対
   して並列接続される多数個の磁気センサー（１３ａ）〜
   （１３ｎ）と、上下方向に配列した上記発光ダイオード
   （１４ａ）〜（１４ｎ）列及び磁気センサー（１３ａ）
   〜（１３ｎ）配列回路の下部又は上部に、液位表示のオ
   ーバーラーンを防止させるリレー回路を挿入したことを
   特徴とするマグネット式液面計用点灯指示器。