JPH075029U - 液面レベル測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容器内に入れられた液体の量を知るために液
面高さを検出する手段として、非常に簡便であってしか
も正確であり、安全性にも優れているという液面レベル
測定装置を開発すること。 【構成】 容器の蓋部に設けた絶縁体を介して容器内に
は内底まで延びたＵ字状検知導体を設け、外部には前記
Ｕ字状検知導体と電気接続されている発振器を設け、液
面より上に露出している検知導体間に電磁波を発振させ
て得られる発振周波数を検出し、つまり検知導体の露出
長さに応じて連続的に変化する発振周波数によって、液
面の高さを測定すること。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は容器内の液量に応じて可変する液面のレベル（高さ）を測定する装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から容器内の液面高さを検知するために種々なる手段が使用されている。 例えば、バルブにボールタップを取付けて液面測定する手段、容器側面に 液面確認用の透明パイプを付けたもの、液面にフロートを浮かべてその高さを 検出する手段、容器内部に等間隔にスイッチを付けたもの、容器内部に電流 を流し内部の固定端子で電流を検知する手段、容器底面に圧力スイッチを付け たもの、などが実用化されている。

【０００３】 しかしながら、これら従来の技術はそれぞれ下記の様な欠点を持っている。 （イ）ボールタップの軸受け部の摩耗による指示精度不良… （ロ）液面の正確な確認がしにくい… （ハ）気候（雨、雪）によって確認作業がしにくい… （ニ）液面確認用のパイプ内液やフロートなどの位置が見えにくい。… （ホ）容器内部にスイッチがあったり、電気が流れると危険である。… （ヘ）容器内部の固定端子にゴミ等の付着による導通不良…

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記のような欠点のない液面測定手段を開発することを目的として なされたものであり、液面高さを正確に安全にかつ簡便に測定することが可能で あるという新規な液面レベル測定装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため種々検討した結果、Ｕ字状検知導体を液体内に浸漬 して発振器によってこの２本の分岐した検知導体間に電磁波を発振させると液体 内の検知導体間には電磁波発振がなく、液面より上の露出した部分のみに電磁波 発振が起こり、液面レベルによって発振周波数が変化することを知り、この原理 を利用して液面レベルを測定すれば、非常にすぐれた結果が得られることを見い 出したのである。

【０００６】 すなわち本考案は、容器の蓋部に前記容器の内外に臨んでいる絶縁体を取付け 、前記絶縁体を介して内部側には前記容器の内底まで延びたＵ字状検知導体を、 外部側には前記Ｕ字状検知導体と電気接続されている発振器をそれぞれ設け、前 記容器内の液面より上に露出している前記Ｕ字状検知導体間に電磁波を発振させ て得られる発振周波数を検出することにより、前記液面の高さを測定するように したことを特徴とする液面レベル測定装置、を要旨とするものである。

【０００７】 本考案を図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は本考案装置の概略を示した正面断面図である。 この図の様に本考案は、容器（１）があって、この容器（１）の蓋部（２）に 穴をあけて、この穴を埋めるようにして絶縁体（３）が取付けられている。 つまり絶縁体（３）は容器（１）の内外に臨むようにして固定されているので ある。

【０００８】 この絶縁体（３）の下側すなわち容器（１）の内部側にはＵ字状検知導体（４ ）が取付けられていて、このＵ字状検知導体（４）の下端は容器（１）の内底ま で延びている。 また絶縁体（３）の外側すなわち容器（１）の外部側には発振器（５）が設置 されているのである。

【０００９】 この発振器（５）はコイルからなるものであり、下側のＵ字状検知導体（４） と接続線（６）により電気接続されている。 また、この発振器（５）は制御装置（７）と電気接続されているのである。

【００１０】

【作用】

本考案は以上の様な構成からなり、その作用について説明する。 例えば、容器（１）内の液体（ｓ）の液面（ｈ）が図１に示したような位置に ある場合、発振器（５）に電流を印加して発振させると、Ｕ字状検知導体（４） の２本の導体間に電磁波発振が起こるのであるが、液面（ｈ）よりも上方にある 露出部分（図のａ領域）のみに電磁波発振が起こり、液面（ｈ）より下方の液体 浸漬部分（図のｂ領域）では電磁波発振が起こらないのである。

【００１１】 したがって液面（ｈ）が図１の位置にある場合は、その位置特有の発振周波数 が得られ、逆にこの発振周波数が検出された場合には液面（ｈ）が図１の位置に あることが確認できるのである。 なお図１には示されていないが、当然にこの容器（１）には液体（ｓ）の注入 口、取出口などが必要に応じて設けられており、液面（ｈ）の位置は液体（ｓ） の使用や補給に応じて変化することは言うまでもない。

【００１２】 この液面（ｈ）の位置が変化すれば、ａ領域である露出部分も変化し、発振周 波数もそれに応じて変化するのである。 つまり、容器（１）内の液体（ｓ）の液面（ｈ）の高さにほぼ比例して連続的 に発振周波数が変化することになる。

【００１３】 換言すれば、容器（１）の中のＵ字状検知導体（４）をコイルに見立て発振器 （５）に電流を流すと、発振周波数の正弦波形の正と負ができ、この波形の変化 により磁力線も変化し、この状態で露出している導体（４）間のａ領域に磁力線 ができ、その変化する量すなわち自己インダクタンスを検出することにより液面 （ｈ）の高さが測定できるのである。 なお容器が導体である場合、この容器自体をＵ字状検知導体として利用するこ ともできる。

【００１４】 この様に本考案は、液面高さを知り度い時に、発振器（５）に電流を印加して その発振周波数を検出すれば、その時点の液面（ｈ）の高さを正確に知ることが できるものとなっている。 例えば、この発振周波数をデジタルカウンターの如き機器を使用して液面高さ に換算して数値として表現し測定できるのである。 なお本考案装置に種々なる付加装置、例えば液面レベルを常時一定に保つため の自動バルブ開閉装置、液面レベルを自由に調節できる自動開閉バルブ、または 液面レベルを報知する装置などを組み込むことにより更に便利なものとなる。

【００１５】

【実施例】

直径３ｍ、深さ３．５ｍの円筒形容器の蓋の中央に穴を開け、この穴を埋める ようにして絶縁体を取付けた。 この絶縁体の下側に、下端が容器の内底に接する長さのＵ字状検知導体を取付 けた。 一方、この絶縁体の外側には発振器を設けて測定器を含む制御装置と電気接続 させた。 また発振器とＵ字状検知導体とを導線により電気接続させた。

【００１６】 まず容器内に液体の入っていない状態で測定器の発振周波数を３．５ＭHzに調 整した。 この容器内に液体として灯油を注入し、液面が１０cmづつ上昇する毎に、その 発振周波数のデータを採ったところ図２のようなグラフが得られた。 この図２の曲線（ｒ）が実測値であり液量が増えるに従って周波数が増加して おり、完全な比例関係である目標値直線（ｔ）とはややズレを生じているものの 、発振周波数を測定すれば液面の高さが検出できることが確認できた。

【００１７】 なお、制御装置内にマイクロコンピューター等を設置して、上記の目標値直線 （ｔ）とのズレを補正できるように設計しておけば、直線的な出力でもって測定 可能になり、完全に比例した関係で液面レベルを出力周波数で検出できるように なる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案の効果は、容器の外側に設置した発振器のスイッチを入れるだけで容器 内の液面高さが正確に測定できるということであり、制御装置やその他のスイッ チ等を屋内に設置して屋外にある容器内の液量を知ることもできるし、見やすく 扱いやすく極めて簡便であってしかも安全性もすぐれており、塵埃等による導通 不良もなく、従来の液面レベル測定手段に比べて非常に高い有用性を発揮できる ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の概略を示した正面断面図である。

【図２】本考案の実施例における液面レベルと発振周波
数の関係をグラフに示したものである。

【符号の説明】

（１） 容器 （２） 蓋部 （３） 絶縁体 （４） Ｕ字状検知導体 （５） 発振器 （６） 接続線 （７） 制御装置 （ｓ） 液体 （ｈ） 液面 （ｒ） 曲線 （ｔ） 目標値直線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の蓋部に前記容器の内外に臨んでい
   る絶縁体を取付け、前記絶縁体を介して内部側には前記
   容器の内底まで延びたＵ字状検知導体を、外部側には前
   記Ｕ字状検知導体と電気接続されている発振器をそれぞ
   れ設け、前記容器内の液面より上に露出している前記Ｕ
   字状検知導体間に電磁波を発振させて得られる発振周波
   数を検出することにより、前記液面の高さを測定するよ
   うにしたことを特徴とする液面レベル測定装置。