JPH08184484A - 液面測定装置及び光液面計付き液体容器 - Google Patents
液面測定装置及び光液面計付き液体容器Info
- Publication number
- JPH08184484A JPH08184484A JP32625994A JP32625994A JPH08184484A JP H08184484 A JPH08184484 A JP H08184484A JP 32625994 A JP32625994 A JP 32625994A JP 32625994 A JP32625994 A JP 32625994A JP H08184484 A JPH08184484 A JP H08184484A
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- JP
- Japan
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- light
- liquid
- container
- shaped member
- rod
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- Pending
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑な形状の容器であっても安全かつ確実に
液面を計測することができ、特に、低温容器内の低温液
化ガスの液面を計測するのに適した液面測定装置及び光
液面計付き液体容器を提供する。 【構成】 液体容器１内に上下方向に配置された光透過
性の棒状部材３と、該光透過性の棒状部材３に光を導入
する光源部と、該棒状部材から導出される光量を測定す
る受光部と、導入光と導出光の強度差に基づいて前記液
体容器内の液面高さを算出する演算手段とを備えてい
る。
液面を計測することができ、特に、低温容器内の低温液
化ガスの液面を計測するのに適した液面測定装置及び光
液面計付き液体容器を提供する。 【構成】 液体容器１内に上下方向に配置された光透過
性の棒状部材３と、該光透過性の棒状部材３に光を導入
する光源部と、該棒状部材から導出される光量を測定す
る受光部と、導入光と導出光の強度差に基づいて前記液
体容器内の液面高さを算出する演算手段とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液面測定装置及び光液
面計付き液体容器に関し、特に、液体ヘリウム，液体水
素，液体窒素等を貯蔵する低温液化ガス容器や、プロパ
ン，油，ガソリン等の可燃性液体を貯蔵する液体容器に
用いるのに適した液面測定装置及び光液面計付き液体容
器に関する。
面計付き液体容器に関し、特に、液体ヘリウム，液体水
素，液体窒素等を貯蔵する低温液化ガス容器や、プロパ
ン，油，ガソリン等の可燃性液体を貯蔵する液体容器に
用いるのに適した液面測定装置及び光液面計付き液体容
器に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、容器内に貯蔵されている各種液体の量、即ち液面高
さを測定するため、様々な手法が用いられている。簡単
な方法としては、液面に浮かぶフロートの位置を機械的
あるいは電気的に検出する方法や、液面高さによる液圧
を利用した差圧式等が広く採用されているが、これらは
精度や応答性等の面で問題があった。
ら、容器内に貯蔵されている各種液体の量、即ち液面高
さを測定するため、様々な手法が用いられている。簡単
な方法としては、液面に浮かぶフロートの位置を機械的
あるいは電気的に検出する方法や、液面高さによる液圧
を利用した差圧式等が広く採用されているが、これらは
精度や応答性等の面で問題があった。
【０００３】また、低温液化ガスの場合、例えば液体ヘ
リウムの場合は、液面境界での超電導線の電気抵抗の変
化を利用し、ブリッジ回路を用いて電気抵抗を測定する
ことにより液面高さを検出する方法が用いられている。
しかし、液体ヘリウムのような低温液体に熱容量の大き
なケーブルを挿入すると液面計測による液の損失が大き
くなる問題があり、加えて、この方法は、ヒーターに電
流を流すことで計測するため、熱損失が避けられないの
と、液体水素等の可燃性の液体の液面計測には適してい
ない。
リウムの場合は、液面境界での超電導線の電気抵抗の変
化を利用し、ブリッジ回路を用いて電気抵抗を測定する
ことにより液面高さを検出する方法が用いられている。
しかし、液体ヘリウムのような低温液体に熱容量の大き
なケーブルを挿入すると液面計測による液の損失が大き
くなる問題があり、加えて、この方法は、ヒーターに電
流を流すことで計測するため、熱損失が避けられないの
と、液体水素等の可燃性の液体の液面計測には適してい
ない。
【０００４】さらに、特開平１−１４２４１２５号公報
には、螺旋状に巻いた光ファイバーにより液面を検出す
る液面計が記載されている。しかし、この方法も、熱損
失が大きいために低温液体には適しておらず、また、光
ファイバーを曲げると容器内で折れることがあり、頚部
の細い低温容器内に破片が入ると取り出すのが困難であ
る。
には、螺旋状に巻いた光ファイバーにより液面を検出す
る液面計が記載されている。しかし、この方法も、熱損
失が大きいために低温液体には適しておらず、また、光
ファイバーを曲げると容器内で折れることがあり、頚部
の細い低温容器内に破片が入ると取り出すのが困難であ
る。
【０００５】そこで本発明は、複雑な形状の容器であっ
ても安全かつ確実に液面を計測することができ、特に、
低温容器内の低温液化ガスの液面を計測するのに適した
液面測定装置及び光液面計付き液体容器を提供すること
を目的としている。
ても安全かつ確実に液面を計測することができ、特に、
低温容器内の低温液化ガスの液面を計測するのに適した
液面測定装置及び光液面計付き液体容器を提供すること
を目的としている。
【０００６】
【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、本発明の液面測定装置は、液体容器内に上下方向
に配置された光透過性の棒状部材と、該光透過性の棒状
部材に光を導入する光源部と、該棒状部材から導出され
る光量を測定する受光部と、導入光と導出光の強度差に
基づいて前記液体容器内の液面高さを算出する演算手段
とを備えたことを特徴としている。
ため、本発明の液面測定装置は、液体容器内に上下方向
に配置された光透過性の棒状部材と、該光透過性の棒状
部材に光を導入する光源部と、該棒状部材から導出され
る光量を測定する受光部と、導入光と導出光の強度差に
基づいて前記液体容器内の液面高さを算出する演算手段
とを備えたことを特徴としている。
【０００７】また、本発明の光液面計付き液体容器は、
液体容器内の上下方向に光透過性の棒状部材を配置する
とともに、該光透過性の棒状部材の一端部を液体容器に
密に設けた光コネクターに接続し、該光コネクターに、
前記棒状部材に光を導入する光源部と、該棒状部材から
導出される光量を測定する受光部と、導入光と導出光の
強度差に基づいて前記液体容器内の液面高さを算出する
演算手段とを備えた液面測定手段を接続可能に形成した
ことを特徴としている。
液体容器内の上下方向に光透過性の棒状部材を配置する
とともに、該光透過性の棒状部材の一端部を液体容器に
密に設けた光コネクターに接続し、該光コネクターに、
前記棒状部材に光を導入する光源部と、該棒状部材から
導出される光量を測定する受光部と、導入光と導出光の
強度差に基づいて前記液体容器内の液面高さを算出する
演算手段とを備えた液面測定手段を接続可能に形成した
ことを特徴としている。
【０００８】
【作 用】上記構成によれば、棒状部材の周面における
光の反射率が液中と液上方の空間部とで異なるので、棒
状部材で損失された光量を測定することにより、液面高
さを計測することができる。
光の反射率が液中と液上方の空間部とで異なるので、棒
状部材で損失された光量を測定することにより、液面高
さを計測することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を、図１に示す一実施例に基づ
いてさらに詳細に説明する。液体容器１は、低温液化ガ
スを貯蔵するための低温容器であって、外壁１ａと内壁
１ｂとの間に真空断熱空間１ｃが設けられている。液体
容器１の上部には、図示しない低温液化ガスの導入導出
口に加えて、光コネクター２が気密に設けられている。
いてさらに詳細に説明する。液体容器１は、低温液化ガ
スを貯蔵するための低温容器であって、外壁１ａと内壁
１ｂとの間に真空断熱空間１ｃが設けられている。液体
容器１の上部には、図示しない低温液化ガスの導入導出
口に加えて、光コネクター２が気密に設けられている。
【００１０】上記光コネクター２の容器内側には、光透
過性を有する棒状部材３が接続されており、外部側に
は、光ケーブル４を介して制御部５が着脱可能に接続さ
れている。前記棒状部材３は、ガラス棒等の光透過性を
有し、かつ、適当な強度を有する材料により形成される
もので、容器上部から底部までの液面を精密に検出でき
るように、外周面に粗面や凹凸加工、あるいは断面を多
角形状にする等の光の散乱量を多くするための加工が施
されている。また、棒状部材３の下端部３ａには、入射
方向に光を反射させる処理が施されている。
過性を有する棒状部材３が接続されており、外部側に
は、光ケーブル４を介して制御部５が着脱可能に接続さ
れている。前記棒状部材３は、ガラス棒等の光透過性を
有し、かつ、適当な強度を有する材料により形成される
もので、容器上部から底部までの液面を精密に検出でき
るように、外周面に粗面や凹凸加工、あるいは断面を多
角形状にする等の光の散乱量を多くするための加工が施
されている。また、棒状部材３の下端部３ａには、入射
方向に光を反射させる処理が施されている。
【００１１】前記光ケーブル４は、光損失の少ない材料
で形成されており、好ましくは、適度な柔軟性を有する
ものが用いられている。また、前記制御部５は、前記光
ケーブル４及び光コネクター２を介して棒状部材３に光
を導入するための光源部と、棒状部材３内で反射して光
コネクター２及び光ケーブル４を介して導出された光量
を測定する受光部と、導入光と導出光の強度差に基づい
て液体容器１内の液面高さを算出する演算手段とを備え
ている。
で形成されており、好ましくは、適度な柔軟性を有する
ものが用いられている。また、前記制御部５は、前記光
ケーブル４及び光コネクター２を介して棒状部材３に光
を導入するための光源部と、棒状部材３内で反射して光
コネクター２及び光ケーブル４を介して導出された光量
を測定する受光部と、導入光と導出光の強度差に基づい
て液体容器１内の液面高さを算出する演算手段とを備え
ている。
【００１２】上記光源部から棒状部材３に導入する光と
しては、可視光から赤外光までの範囲の波長のものを用
いることが好ましい。すなわち、光のエネルギーが高い
紫外光やエックス線は、低温液化ガスへの熱侵入を生じ
ることがあり、また、汎用性がある光源が入手しにくい
という問題があり、長波長の遠赤外光は、低エネルギー
である点は好ましいが、ケーブル部やコネクター部での
損失が大きく実用的ではない。したがって、光源の入手
の容易さと、安全性とを考慮し、光学的にファイバー素
材の透過性にも優れている可視光から近赤外領域の光源
を用いることが好ましい。
しては、可視光から赤外光までの範囲の波長のものを用
いることが好ましい。すなわち、光のエネルギーが高い
紫外光やエックス線は、低温液化ガスへの熱侵入を生じ
ることがあり、また、汎用性がある光源が入手しにくい
という問題があり、長波長の遠赤外光は、低エネルギー
である点は好ましいが、ケーブル部やコネクター部での
損失が大きく実用的ではない。したがって、光源の入手
の容易さと、安全性とを考慮し、光学的にファイバー素
材の透過性にも優れている可視光から近赤外領域の光源
を用いることが好ましい。
【００１３】このように液体容器１内に上下方向に光透
過性の棒状部材３を設けるとともに、光源部，受光部及
び演算手段を有する制御部５を設けて液面測定装置を構
成することにより、液体容器１内の液面高さを容易に計
測することができる。すなわち、制御部５から棒状部材
３内に光を導入すると、棒状部材３の周囲が液体か気体
かにより、棒状部材３の周面を透過する光量が異なるの
で、導入した光量と導出された光量との差を求めること
により液面高さを計測することができる。
過性の棒状部材３を設けるとともに、光源部，受光部及
び演算手段を有する制御部５を設けて液面測定装置を構
成することにより、液体容器１内の液面高さを容易に計
測することができる。すなわち、制御部５から棒状部材
３内に光を導入すると、棒状部材３の周囲が液体か気体
かにより、棒状部材３の周面を透過する光量が異なるの
で、導入した光量と導出された光量との差を求めること
により液面高さを計測することができる。
【００１４】例えば、液面が低い場合には、棒状部材３
の周囲がほとんど気体になっているので、棒状部材３内
に導入された光のほとんどが棒状部材３の周面で反射し
て下端部３ａに至り、ここで入射方向に反射して制御部
５に戻る。したがって、この場合は制御部５における導
入光と導出光との光量差が小さくなる。
の周囲がほとんど気体になっているので、棒状部材３内
に導入された光のほとんどが棒状部材３の周面で反射し
て下端部３ａに至り、ここで入射方向に反射して制御部
５に戻る。したがって、この場合は制御部５における導
入光と導出光との光量差が小さくなる。
【００１５】一方、液面が高い場合には、棒状部材３の
周囲がほとんど液体になっているので、棒状部材３内に
導入された光が棒状部材３の周面を透過してしまうた
め、制御部５に戻る光量が減少する。したがって、この
場合は制御部５における導入光と導出光との光量差が大
きくなる。
周囲がほとんど液体になっているので、棒状部材３内に
導入された光が棒状部材３の周面を透過してしまうた
め、制御部５に戻る光量が減少する。したがって、この
場合は制御部５における導入光と導出光との光量差が大
きくなる。
【００１６】上記のように、導入光と導出光との光量差
を求め、該光量差をあらかじめ測定しておいた液面高さ
と光量差との関係に当てはめることにより、液体容器１
内の液面高さを求めることができる。また、前記液体容
器１内の貯液量は、あらかじめ液面高さと貯液量との関
係を測定あるいは計算しておくことにより、計測した液
面高さから容易に求めることができる。
を求め、該光量差をあらかじめ測定しておいた液面高さ
と光量差との関係に当てはめることにより、液体容器１
内の液面高さを求めることができる。また、前記液体容
器１内の貯液量は、あらかじめ液面高さと貯液量との関
係を測定あるいは計算しておくことにより、計測した液
面高さから容易に求めることができる。
【００１７】また、液体容器１と制御部５とを一体的に
形成してもよいが、光コネクター２と光ケーブル４とを
容易に着脱できる構造に形成しておくことにより、液体
容器１の光コネクター２に制御部５の光ケーブル４を接
続するだけで液体容器１内の液の残量を容易に知ること
ができる。
形成してもよいが、光コネクター２と光ケーブル４とを
容易に着脱できる構造に形成しておくことにより、液体
容器１の光コネクター２に制御部５の光ケーブル４を接
続するだけで液体容器１内の液の残量を容易に知ること
ができる。
【００１８】なお、光コネクター２と光ケーブル４とを
着脱可能に形成した場合、光ケーブル４を取外したとき
に光コネクター２から棒状部材３内に外光が侵入するこ
とによる熱損失を避けるため、光コネクター２には遮光
性のキャップ等を装着することが好ましい。
着脱可能に形成した場合、光ケーブル４を取外したとき
に光コネクター２から棒状部材３内に外光が侵入するこ
とによる熱損失を避けるため、光コネクター２には遮光
性のキャップ等を装着することが好ましい。
【００１９】また、棒状部材３の下端部３ａに反射処理
を施さずに、下端部３ａに別の光ケーブルを接続して容
器外に光を戻すようにしてもよい。
を施さずに、下端部３ａに別の光ケーブルを接続して容
器外に光を戻すようにしてもよい。
【００２０】さらに、上記実施例では、低温液化ガスを
貯蔵するための低温容器を例示して説明したが、本発明
は、他の各種の液体容器に適用することができる。
貯蔵するための低温容器を例示して説明したが、本発明
は、他の各種の液体容器に適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体容器内の液面を安全かつ確実に計測することがで
き、特に、熱損失を嫌う低温容器内の低温液化ガスの液
面を計測するのに適している。また、液体容器内に配置
される光透過性の棒状部材は、材料や太さなどを適当に
選定することにより、通常の取扱いで破損することのな
い強度のものを得ることができ、液体容器の取扱い性を
損なうこともない。
液体容器内の液面を安全かつ確実に計測することがで
き、特に、熱損失を嫌う低温容器内の低温液化ガスの液
面を計測するのに適している。また、液体容器内に配置
される光透過性の棒状部材は、材料や太さなどを適当に
選定することにより、通常の取扱いで破損することのな
い強度のものを得ることができ、液体容器の取扱い性を
損なうこともない。
【図１】 本発明の一実施例を示す液体容器の断面図で
ある。
ある。
１…液体容器、２…光コネクター、３…光透過性を有す
る棒状部材、４…光ケーブル、５…制御部
る棒状部材、４…光ケーブル、５…制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 液体容器内に上下方向に配置された光透
過性の棒状部材と、該光透過性の棒状部材に光を導入す
る光源部と、該棒状部材から導出される光量を測定する
受光部と、導入光と導出光の強度差に基づいて前記液体
容器内の液面高さを算出する演算手段とを備えたことを
特徴とする液面測定装置。 - 【請求項２】 液体容器内の上下方向に光透過性の棒状
部材を配置するとともに、該光透過性の棒状部材の一端
部を液体容器に密に設けた光コネクターに接続し、該光
コネクターに、前記棒状部材に光を導入する光源部と、
該棒状部材から導出される光量を測定する受光部と、導
入光と導出光の強度差に基づいて前記液体容器内の液面
高さを算出する演算手段とを備えた液面測定手段を接続
可能に形成したことを特徴とする光液面計付き液体容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32625994A JPH08184484A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 液面測定装置及び光液面計付き液体容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32625994A JPH08184484A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 液面測定装置及び光液面計付き液体容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184484A true JPH08184484A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18185776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32625994A Pending JPH08184484A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 液面測定装置及び光液面計付き液体容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08184484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113091851A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 深圳市能点科技有限公司 | 非接触式光电液位传感器、液位高度检测方法及介质 |
| EP4464993A1 (en) * | 2023-05-17 | 2024-11-20 | Airbus Operations, S.L.U. | System for determining a fuel level in cryogenic tanks |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP32625994A patent/JPH08184484A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113091851A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-09 | 深圳市能点科技有限公司 | 非接触式光电液位传感器、液位高度检测方法及介质 |
| EP4464993A1 (en) * | 2023-05-17 | 2024-11-20 | Airbus Operations, S.L.U. | System for determining a fuel level in cryogenic tanks |
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