JPH0862022A - 水位検出棒の異常判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複数本設けた水位検出棒において、いずれか
の水位検出棒に異常が生じたとき、それを正確にかつ的
確に検出し、しかもどの水位検出棒に異常が生じたのか
即座に特定することができる。 【構成】 検出端と液体との接触によりＯＮ信号を出力
し、検出端と液体との接触がないときＯＦＦ信号を出力
する水位検出棒を２本以上備え、各水位検出棒の検出端
高さを相互に異ならせて設定し、水位検出棒のうちいず
れかの水位検出棒において、ＯＮ→ＯＦＦまたはＯＦＦ
→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦ
Ｆ）の出力信号の変化があったとき、この水位検出棒を
正常と判定し、この正常な水位検出棒を基準水位検出棒
として、基準水位検出棒より上位の水位検出棒からＯＮ
信号が出力されている場合、基準水位検出棒より下位の
水位検出棒からＯＦＦ信号が出力されている場合は、水
位検出棒を異常と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体を貯留する容器
内の水位を検出するための水位検出棒において、この水
位検出棒が異常が生じていないかどうかを確認する水位
検出棒の異常判定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体を貯留する容器内の水位を検
出するための手段として、水位検出棒が広く用いられて
いる。この水位検出棒は、その検出端と液体との接触に
よりＯＮ信号が出力され、検出端と液体との接触がない
ときＯＦＦ信号が出力される構成になっている。

【０００３】ボイラの缶内水位の検出にも上記の水位検
出棒が一般的に用いられており、この水位検出棒からの
出力信号に応じて給水ポンプを稼動させ、缶内水位を所
定のレベルに維持するようにしている。特に、ボイラの
場合、前記水位検出棒が正常に作動していることが非常
に重要であり、水位検出棒が誤動作をして缶内水位を適
正なレベルに維持できないと、空焚き等を起こして重大
な事故につながる危険性がある。例えば、ボイラの缶水
に含まれる不純物が水位検出棒の絶縁部に付着すると、
短絡を生じることがあり、そうなると、缶水が水位検出
棒の検出端に達していなくてもＯＮ信号を発することに
なる。また、水位検出棒の表面にスケールが付着した
り、電気配線に断線が生じると、缶水が水位検出棒の検
出端に達していなくてもＯＦＦ信号を発することにな
る。

【０００４】特開昭５８−９０２９号公報には、水位検
出端の異常確認方法として、３本以上の水位検出棒にお
いて各水位検出棒の出力信号が矛盾しているとき、水位
検出棒のいずれかが故障していると判断する構成が示さ
れている。即ち、ある測定時点において、下端高さの低
いものがＯＦＦ信号を出力しているにもかかわらず、そ
れより上位のものがＯＮ信号を出力している場合、故障
であると判断するようにしている。しかしながら、この
異常確認方法による場合、故障であると判断することは
できても、どの水位検出棒が故障しているのか特定する
ことは困難である。上位のものが故障しているかもしれ
ないし、下位のものが故障しているかもしれず、どちら
の可能性もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複数本設
けた水位検出棒において、いずれかの水位検出棒に異常
が生じたとき、それを正確にかつ的確に検出し、しかも
どの水位検出棒に異常が生じたのか即座に特定すること
ができるように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】この発明は、上述の課題
に鑑みてなされたもので、具体的には、検出端と液体と
の接触によりＯＮ信号を出力し、検出端と液体との接触
がないときＯＦＦ信号を出力する水位検出棒を２本以上
備え、各水位検出棒の検出端高さを相互に異ならせて設
定し、前記水位検出棒のうちいずれかの水位検出棒にお
いて、ＯＮ→ＯＦＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ
→ＯＮまたはＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化
があったとき、この水位検出棒を正常と判定し、この正
常な水位検出棒を基準水位検出棒として、基準水位検出
棒より上位の水位検出棒からＯＮ信号が出力されている
場合は、その上位の水位検出棒を異常と判定し、前記基
準水位検出棒より下位の水位検出棒からＯＦＦ信号が出
力されている場合は、その下位の水位検出棒を異常と判
定することを特徴としている。

【０００７】

【作用】水位が上昇あるいは下降するのに伴い、水位検
出棒からの出力信号がＯＮ→ＯＦＦまたはＯＦＦ→ＯＮ
（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ）に
変化したとき、その水位検出棒には短絡、断線等の異常
が生じていないということであり、その水位検出棒が正
常に作動していると判定するとともに、この正常な水位
検出棒を基準水位検出棒とし、基準水位検出棒より上位
の水位検出棒からＯＮ信号が出力されている場合は、そ
の上位の水位検出棒を異常と判定し、前記基準水位検出
棒より下位の水位検出棒からＯＦＦ信号が出力されてい
る場合は、その下位の水位検出棒を異常と判定する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の好ましい実施例について説
明する。図１において、所定の位置に固定された第１水
位検出棒１および第２水位検出棒２に対して、液面４が
上昇あるいは下降する構成になっている。各水位検出棒
の検出端（下端部）の高さは、上方より第１水位検出棒
１、第２水位検出棒２の順に設置されている。前記各水
位検出棒の検出端（下端部）と液体との接触によりＯＮ
信号が出力され、検出端（下端部）と液体との接触がな
いときＯＦＦ信号が出力される。これらのＯＮ信号およ
びＯＦＦ信号は制御装置５へ送られる。そして、予め設
定した制御手順に従って給水ポンプ（図示せず）を稼
動、停止させるようにしている。前記制御装置５は、給
水ポンプ等の機器へ制御信号を送るための制御回路の他
に、第１水位検出棒１および第２水位検出棒２に異常が
生じていないかどうかを確認するための判定回路も備え
ている。

【０００９】例えば、上記の構成をボイラの水位制御装
置に適用した場合、第１水位検出棒１が給水ポンプ稼動
・停止用、第２水位検出棒２が燃焼装置停止用として用
いられる。即ち、給水ポンプの稼動により水位が上昇
し、缶内の水位が第１水位検出棒１の検出端に到達する
と、第１水位検出棒１からＯＮ信号が出力され、このＯ
Ｎ信号受信後、設定時間経過後に制御装置５からの指令
信号を受けて給水ポンプが停止する。そして、燃焼装置
の働きにより缶内の水が加熱されて蒸発し、水位が下降
して第１水位検出棒１の検出端を切ると、第１水位検出
棒１からＯＦＦ信号が出力され、このＯＦＦ信号受信
後、設定時間経過後に制御装置５からの指令信号を受け
て給水ポンプが起動する。このようにして、缶内の水位
は所定のレベルに維持される。また、不測の事態によ
り、水位が第１水位検出棒１の検出端を切った後も下降
し続け、第２水位検出棒２の検出端を切ると、第２水位
検出棒２からＯＦＦ信号が出力され、このＯＦＦ信号受
信後、燃焼装置が停止する。

【００１０】前記第１水位検出棒１および第２水位検出
棒２が正常に作動しているかどうかの確認は、次のよう
にして行う。各水位検出棒からは液面４の上昇および下
降に伴って、ＯＮ信号とＯＦＦ信号が交互に出力され
る。従って、各水位検出棒においてＯＮ→ＯＦＦまたは
ＯＦＦ→ＯＮの出力信号の変化があったとき、その水位
検出棒には短絡、断線等の異常が生じていないというこ
とであり、この出力信号の変化があった水位検出棒は正
常に作動していると判定する。また、より確実に第１水
位検出棒１および第２水位検出棒２の作動確認を行う場
合には、ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦ
Ｆの出力信号の変化を検出し、これらの出力信号の変化
があったとき、この出力信号の変化があった水位検出棒
は正常に作動していると判定するようにする。

【００１１】まず、第１水位検出棒１より、ＯＮ→ＯＦ
ＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦ
Ｆ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化があった場合につ
いて説明する。この場合、出力信号の変化があった第１
水位検出棒１は正常に作動していると判定し、この第１
水位検出棒１を基準水位検出棒として、第２水位検出棒
２に異常が生じていないかどうかの判定を行う。即ち、
第１水位検出棒１において出力信号の変化があったとい
うことは、液面４の位置がちょうど第１水位検出棒１の
検出端付近にあるということであり、このとき、第１水
位検出棒１より下位に位置する第２水位検出棒２からは
ＯＮ信号が出力されているはずである。従って、このと
き、第２水位検出棒２からＯＦＦ信号が出力されていれ
ば、第２水位検出棒２に異常が生じていると判定する。

【００１２】次に、第２水位検出棒２より、ＯＮ→ＯＦ
ＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦ
Ｆ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化があった場合につ
いて説明する。この場合、出力信号の変化があった第２
水位検出棒２は正常に作動していると判定し、この第２
水位検出棒２を基準水位検出棒として、第１水位検出棒
１に異常が生じていないかどうかの判定を行う。即ち、
第２水位検出棒２において出力信号の変化があったとい
うことは、液面４の位置が、ちょうど第２水位検出棒２
の検出端付近にあるということであり、このとき、第２
水位検出棒２より上位に位置する第１水位検出棒１から
はＯＦＦ信号が出力されているはずである。従って、こ
のとき、第１水位検出棒１からＯＮ信号が出力されてい
れば、第１水位検出棒１に異常が生じていると判定す
る。

【００１３】図２に示す実施例は、第１水位検出棒１、
第２水位検出棒２および第３水位検出棒３の３本の水位
検出棒を設けている。各水位検出棒の検出端（下端部）
の高さは、上方より第１水位検出棒１、第２水位検出棒
２、第３水位検出棒３の順に設置されている。同図に示
す構成をボイラの水位制御装置に適用した場合、第１水
位検出棒１が給水ポンプ停止用、第２水位検出棒２が給
水ポンプ起動用、第３水位検出棒３が燃焼装置停止用と
して用いられる。即ち、給水ポンプの稼動により水位が
上昇し、缶内の水位が第１水位検出棒１の検出端に到達
すると、第１水位検出棒１からＯＮ信号が出力され、こ
のＯＮ信号受信後、給水ポンプが停止する。そして、燃
焼装置の働きにより缶内の水が加熱されて蒸発し、水位
が下降して第２水位検出棒２の検出端を切ると、第２水
位検出棒２からＯＦＦ信号が出力され、このＯＦＦ信号
受信後、給水ポンプが起動する。このようにして、水位
は第１水位検出棒１の検出端と第２水位検出棒２の検出
端との間に維持される。また、不測の事態により、水位
が第２水位検出棒２の検出端を切った後も下降し続け、
第３水位検出棒３の検出端を切ると、第３水位検出棒３
からＯＦＦ信号が出力され、このＯＦＦ信号受信後、燃
焼装置が停止する。

【００１４】図２に示す実施例においても、前述の実施
例と同様に、第１水位検出棒１、第２水位検出棒２およ
び第３水位検出棒３の各水位検出棒において、液面４の
上昇および下降に伴ってＯＮ信号とＯＦＦ信号が交互に
出力される。従って、各水位検出棒において、ＯＮ→Ｏ
ＦＦまたはＯＦＦ→ＯＮの出力信号の変化があったと
き、その水位検出棒には短絡、断線等の異常が生じてい
ないということであり、この出力信号の変化があった水
位検出棒は正常に作動していると判定する。また、より
確実に第１水位検出棒１、第２水位検出棒２および第３
水位検出棒３の作動確認を行う場合には、ＯＮ→ＯＦＦ
→ＯＮまたはＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦの出力信号の変化を
検出し、これらの出力信号の変化があったとき、この出
力信号の変化があった水位検出棒は正常に作動している
と判定するようにする。

【００１５】まず、第１水位検出棒１より、ＯＮ→ＯＦ
ＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦ
Ｆ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化があった場合につ
いて説明する。この場合、出力信号の変化があった第１
水位検出棒１は正常に作動していると判定し、この第１
水位検出棒１を基準水位検出棒として、第２水位検出棒
２および第３水位検出棒３に異常が生じていないかどう
かの判定を行う。第１水位検出棒１において出力信号の
変化があったということは、液面４の位置がちょうど第
１水位検出棒１の検出端付近にあるということであり、
このとき、第１水位検出棒１より下位に位置する第２水
位検出棒２および第３水位検出棒３からはＯＮ信号が出
力されているはずである。従って、このとき、第２水位
検出棒２からＯＦＦ信号が出力されていれば第２水位検
出棒２に異常が生じていると判定し、また、第３水位検
出棒３からＯＦＦ信号が出力されていれば第３水位検出
棒３に異常が生じていると判定する。

【００１６】次に、第２水位検出棒２より、ＯＮ→ＯＦ
ＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯＦ
Ｆ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化があった場合につ
いて説明する。この場合、出力信号の変化があった第２
水位検出棒２は正常に作動していると判定し、この第２
水位検出棒２を基準水位検出棒として、第１水位検出棒
１および第３水位検出棒３に異常が生じていないかどう
かの判定を行う。第２水位検出棒２において出力信号の
変化があったということは、液面４の位置がちょうど第
２水位検出棒２の検出端付近にあるということであり、
このとき、第２水位検出棒２より上位に位置する第１水
位検出棒１からはＯＦＦ信号が出力されているはずであ
り、第２水位検出棒２より下位に位置する第３水位検出
棒３からはＯＮ信号が出力されているはずである。従っ
て、このとき、第１水位検出棒１からＯＮ信号が出力さ
れていれば、第１水位検出棒１に異常が生じていると判
定し、第３水位検出棒３からＯＦＦ信号が出力されてい
れば、第３水位検出棒３に異常が生じていると判定す
る。

【００１７】さらに、第３水位検出棒３より、ＯＮ→Ｏ
ＦＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたはＯ
ＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化があった場合に
ついて説明する。この場合、出力信号の変化があった第
３水位検出棒３は正常に作動していると判定し、この第
３水位検出棒３を基準水位検出棒として、第１水位検出
棒１および第２水位検出棒２に異常が生じていないかど
うかの判定を行う。第３水位検出棒３において出力信号
の変化があったということは、液面４の位置がちょうど
第３水位検出棒３の検出端付近にあるということであ
り、このとき、第３水位検出棒３より上位に位置する第
１水位検出棒１および第２水位検出棒２からはＯＦＦ信
号が出力されているはずである。従って、このとき、第
１水位検出棒１からＯＮ信号が出力されていれば、第１
水位検出棒１に異常が生じていると判定し、また、第２
水位検出棒２からＯＮ信号が出力されていれば、第２水
位検出棒２に異常が生じていると判定する。

【００１８】前述した実施例は、ボイラに適用した場合
を中心に説明したが、この発明は、ボイラ以外にも給水
タンク等の液体を貯留する容器であれば適用することが
できる。また、前述の実施例では水位検出棒が２本の場
合と３本の場合について説明したが、この発明は４本以
上の場合も勿論適用可能である。さらに、水位検出棒の
異常が検出されたときは、その旨の警報を発するが、異
常が生じている水位検出棒を除いた、正常な水位検出棒
のみの水位制御に切り替えることもできる。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、以上のような構成であり、
水位検出棒からの出力信号の変化の有無、即ち、ＯＮ→
ＯＦＦまたはＯＦＦ→ＯＮ（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮまたは
ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ）の出力信号の変化を検出するこ
とにより、水位検出棒が正常に作動していることを確認
し、この正常な水位検出棒を基準にして、上位および下
位の水位検出棒の異常を判定するようにしているので、
複数本設けた水位検出棒のいずれかに異常が生じたと
き、それを正確にかつ的確に検出し、しかも、どの水位
検出棒に異常が生じたのか即座に特定することができ
る。従って、水位検出棒の誤動作を未然に防止して確実
な水位検出を行うことができるとともに、故障箇所の修
復作業も短時間で行うことができる。さらに、この発明
は、水位検出棒が２本以上設けられたものであれば適用
することが可能であり、ＯＮ信号およびＯＦＦ信号が出
力される水位検出棒全般に用いることができ、実用上、
頗る効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】この発明の他の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 第１水位検出棒 ２ 第２水位検出棒 ３ 第３水位検出棒 ４ 液面 ５ 制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出端と液体との接触によりＯＮ信号を
   出力し、検出端と液体との接触がないときＯＦＦ信号を
   出力する水位検出棒を２本以上備え、各水位検出棒の検
   出端高さを相互に異ならせて設定し、前記水位検出棒の
   うちいずれかの水位検出棒において、ＯＮ→ＯＦＦまた
   はＯＦＦ→ＯＮの出力信号の変化があったとき、この水
   位検出棒を正常と判定し、この正常な水位検出棒を基準
   水位検出棒として、基準水位検出棒より上位の水位検出
   棒からＯＮ信号が出力されている場合は、その上位の水
   位検出棒を異常と判定し、前記基準水位検出棒より下位
   の水位検出棒からＯＦＦ信号が出力されている場合は、
   その下位の水位検出棒を異常と判定することを特徴とす
   る水位検出棒の異常判定方法。
2. 【請求項２】 検出端と液体との接触によりＯＮ信号を
   出力し、検出端と液体との接触がないときＯＦＦ信号を
   出力する水位検出棒を２本以上備え、各水位検出棒の検
   出端高さを相互に異ならせて設定し、前記水位検出棒の
   うちいずれかの水位検出棒において、ＯＮ→ＯＦＦ→Ｏ
   ＮまたはＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦの出力信号の変化があっ
   たとき、この水位検出棒を正常と判定し、この正常な水
   位検出棒を基準水位検出棒として、基準水位検出棒より
   上位の水位検出棒からＯＮ信号が出力されている場合
   は、その上位の水位検出棒を異常と判定し、前記基準水
   位検出棒より下位の水位検出棒からＯＦＦ信号が出力さ
   れている場合は、その下位の水位検出棒を異常と判定す
   ることを特徴とする水位検出棒の異常判定方法。