JPH1048024A - 水レベル測定装置と水レベル自動測定装置 - Google Patents
水レベル測定装置と水レベル自動測定装置Info
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- JPH1048024A JPH1048024A JP21006396A JP21006396A JPH1048024A JP H1048024 A JPH1048024 A JP H1048024A JP 21006396 A JP21006396 A JP 21006396A JP 21006396 A JP21006396 A JP 21006396A JP H1048024 A JPH1048024 A JP H1048024A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 96
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水位値を１／１００ｍｍの単位で精度よく、
迅速に測定できる水レベル測定装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 水を満たした容器上に、測定台を取付け
たレーザ変位計のセンサ部を置き、前記センサ部より水
面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによ
り水面までの距離を測定するようにした水レベル測定装
置とした。
迅速に測定できる水レベル測定装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 水を満たした容器上に、測定台を取付け
たレーザ変位計のセンサ部を置き、前記センサ部より水
面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによ
り水面までの距離を測定するようにした水レベル測定装
置とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水レベル測定装置
と水レベル自動測定装置に関し、特に水車発電機の分解
・組立時に実施している、水車発電機のシャフトを中心
位置に保持する各メタルを支持する各ブラケットのレベ
ル測定や、水車発電機を収容する建屋の変位量の測定に
使用する水レベル測定装置と水レベル自動測定装置につ
いてのものである。
と水レベル自動測定装置に関し、特に水車発電機の分解
・組立時に実施している、水車発電機のシャフトを中心
位置に保持する各メタルを支持する各ブラケットのレベ
ル測定や、水車発電機を収容する建屋の変位量の測定に
使用する水レベル測定装置と水レベル自動測定装置につ
いてのものである。
【０００２】
【従来の技術】水車発電機のシャフトは各メタルの中心
位置に垂直に配置される。そのため、各メタルを支持す
るメタル支持台も垂直状に配置される。メタル支持台が
垂直状であるためには、メタル支持台を取付けるブラケ
ットの垂直方向の面と直交する面が水平面であることが
要求される。ブラケットの水平度は１／１００ｍｍ単位
の高精度が要求されるため、１／１００ｍｍ単位の測定
が可能な水レベル測定装置が用いられる。
位置に垂直に配置される。そのため、各メタルを支持す
るメタル支持台も垂直状に配置される。メタル支持台が
垂直状であるためには、メタル支持台を取付けるブラケ
ットの垂直方向の面と直交する面が水平面であることが
要求される。ブラケットの水平度は１／１００ｍｍ単位
の高精度が要求されるため、１／１００ｍｍ単位の測定
が可能な水レベル測定装置が用いられる。
【０００３】従来の水レベル測定装置は、測定台に取付
けたディプスマイクロメータの針のように尖らせた先端
が水面と接触する瞬間の指示値を目視で読み、手計算で
所要値を算出していた。
けたディプスマイクロメータの針のように尖らせた先端
が水面と接触する瞬間の指示値を目視で読み、手計算で
所要値を算出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の水
レベル測定装置によると、ディプスマイクロメータによ
る測定では熟練者が必要で、熟練者でも個人差があるの
で測定者を決めておく必要があり、測定は慎重に数回行
い、全箇所測定後、データの集約を手作業で行うので相
当時間が掛かっていた。
レベル測定装置によると、ディプスマイクロメータによ
る測定では熟練者が必要で、熟練者でも個人差があるの
で測定者を決めておく必要があり、測定は慎重に数回行
い、全箇所測定後、データの集約を手作業で行うので相
当時間が掛かっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
の事情に鑑み、水位を１／１００ｍｍの単位で精度よく
迅速に測定できるようにすべく、水を満たした容器上
に、測定台に取付けたレーザ変位計のセンサ部を置き、
前記センサ部より水面にレーザ光を照射し、その反射光
の受光検出素子上のスポット位置を検出することにより
水面までの距離を測定するようにした水レベル測定装置
とした。
の事情に鑑み、水位を１／１００ｍｍの単位で精度よく
迅速に測定できるようにすべく、水を満たした容器上
に、測定台に取付けたレーザ変位計のセンサ部を置き、
前記センサ部より水面にレーザ光を照射し、その反射光
の受光検出素子上のスポット位置を検出することにより
水面までの距離を測定するようにした水レベル測定装置
とした。
【０００６】また、本発明は、被測定体上に配置した水
を満たした容器上に、測定台に取付けたレーザ変位計の
センサ部を置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照
射し、その反射光の受光検出素子上のスポットの位置を
検出することにより水面までの距離を測定し、センサ出
力はレーザ変位計のコントローラ部を経由しパソコンへ
入力され、電算処理により被測定台のレベルを得るよう
にした水レベル自動測定装置とした。
を満たした容器上に、測定台に取付けたレーザ変位計の
センサ部を置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照
射し、その反射光の受光検出素子上のスポットの位置を
検出することにより水面までの距離を測定し、センサ出
力はレーザ変位計のコントローラ部を経由しパソコンへ
入力され、電算処理により被測定台のレベルを得るよう
にした水レベル自動測定装置とした。
【０００７】さらに、本発明は、熟練者を必要とせず、
誰でも測定できるようにすべく、被測定体に配置した水
を満たした容器上に、測定台にレーザ変位計のセンサ部
をレーザ光の水中への透過を可及的に避けるため所要角
度傾斜させて取付けて置き、前記センサ部より水面にレ
ーザ光を照射し、その反射光の受光検出素子上のスポッ
トの位置を検出することにより水面までの距離を測定
し、センサ出力はレーザ変位計のコントローラ部を経由
し、パソコンへ入力され、補正係数を乗じて電算処理に
より被測定体のレベルを得るようにした水レベル自動測
定装置とした。
誰でも測定できるようにすべく、被測定体に配置した水
を満たした容器上に、測定台にレーザ変位計のセンサ部
をレーザ光の水中への透過を可及的に避けるため所要角
度傾斜させて取付けて置き、前記センサ部より水面にレ
ーザ光を照射し、その反射光の受光検出素子上のスポッ
トの位置を検出することにより水面までの距離を測定
し、センサ出力はレーザ変位計のコントローラ部を経由
し、パソコンへ入力され、補正係数を乗じて電算処理に
より被測定体のレベルを得るようにした水レベル自動測
定装置とした。
【０００８】
【発明の実施の態様】本発明を添付する図面に示す具体
的実施例に基づいて以下詳細に説明する。本発明の水レ
ベル自動測定装置を図１に示す。ブラケットなどの被測
定体１の所定箇所に、水２を満たした容器３を載置す
る。
的実施例に基づいて以下詳細に説明する。本発明の水レ
ベル自動測定装置を図１に示す。ブラケットなどの被測
定体１の所定箇所に、水２を満たした容器３を載置す
る。
【０００９】レーザ変位計４は、センサ部５とコントロ
ーラ部６とよりなり、センサ部５は被測定体１に載置さ
れた測定台７に支持されて、容器３の水２の水面８に対
向する位置に配置されている。レーザ変位計４のセンサ
部５とコントローラ部６とは、長さ３ｍのコード９で接
続されている。前記コントローラ部６にはパソコン１０
が接続され、コントローラ部６、パソコン１０の両者と
もＡＣ１００Ｖ電源に接続されている。
ーラ部６とよりなり、センサ部５は被測定体１に載置さ
れた測定台７に支持されて、容器３の水２の水面８に対
向する位置に配置されている。レーザ変位計４のセンサ
部５とコントローラ部６とは、長さ３ｍのコード９で接
続されている。前記コントローラ部６にはパソコン１０
が接続され、コントローラ部６、パソコン１０の両者と
もＡＣ１００Ｖ電源に接続されている。
【００１０】センサ部５は、図２に示すように、発光素
子としての半導体レーザ１１と光位置検出素子１２が用
いられる。駆動回路１３が駆動されて、半導体レーザ１
１から出射したレーザ光は投光レンズ１４により集光さ
れ、水面８に照射される。水面８で拡散反射されたレー
ザ光の一部が受光レンズ１５を通って光位置検出素子１
２上にスポットを結ぶ。水面８が移動するごとにスポッ
トも移動するので、そのスポットの位置を検出すること
で水面８までの変位を知ることができる。光位置検出素
子１２で検知された変位は信号増幅回路１６で増幅され
てコントローラ部６へ出力する。
子としての半導体レーザ１１と光位置検出素子１２が用
いられる。駆動回路１３が駆動されて、半導体レーザ１
１から出射したレーザ光は投光レンズ１４により集光さ
れ、水面８に照射される。水面８で拡散反射されたレー
ザ光の一部が受光レンズ１５を通って光位置検出素子１
２上にスポットを結ぶ。水面８が移動するごとにスポッ
トも移動するので、そのスポットの位置を検出すること
で水面８までの変位を知ることができる。光位置検出素
子１２で検知された変位は信号増幅回路１６で増幅され
てコントローラ部６へ出力する。
【００１１】このセンサ部５の図１に示す作動距離Ｌ1
は５０ｍｍで、測定範囲Ｌ2 は±８ｍｍ、分解能は０．
５μｍである。次に、上記の水レベル自動測定装置によ
る測定例を示す。立軸水車発電機の一例を図３に示す。
上部が発電機３１、下部が水車３２であって、中央に起
立した水車発電機シャフト３３は、上部メタル３４、ス
ラストメタル３５、下部メタル３６、水車メタル３７に
支持され回転自在に設置されている。符号３８はロータ
ー、符号３９はランナーである。
は５０ｍｍで、測定範囲Ｌ2 は±８ｍｍ、分解能は０．
５μｍである。次に、上記の水レベル自動測定装置によ
る測定例を示す。立軸水車発電機の一例を図３に示す。
上部が発電機３１、下部が水車３２であって、中央に起
立した水車発電機シャフト３３は、上部メタル３４、ス
ラストメタル３５、下部メタル３６、水車メタル３７に
支持され回転自在に設置されている。符号３８はロータ
ー、符号３９はランナーである。
【００１２】上部メタル３４を支持する上部ブラケット
４０の測定で、図４に示すように、その円周の等配した
８箇所に水容器４２を配置して、ビニールホース４３で
接続、水が連通する様にし、水を充満させ水位が安定す
るのを待って、その８箇所につき各々５回ずつ測定し
た。そのデータは表１に示す通りである。
４０の測定で、図４に示すように、その円周の等配した
８箇所に水容器４２を配置して、ビニールホース４３で
接続、水が連通する様にし、水を充満させ水位が安定す
るのを待って、その８箇所につき各々５回ずつ測定し
た。そのデータは表１に示す通りである。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１にあるように、５回の平均値を求め、
最小平均値との差を求めると、０、１、２、３（単位：
１／１００（ｍｍ））である。また、図３に示す水車メ
タル３７を支持する水車メタル台４１の測定で、図５に
示すように、図４の場合と同様にその円周の８箇所で、
その８箇所につき各々５回ずつ測定した。そのデータは
表２に示す通りである。
最小平均値との差を求めると、０、１、２、３（単位：
１／１００（ｍｍ））である。また、図３に示す水車メ
タル３７を支持する水車メタル台４１の測定で、図５に
示すように、図４の場合と同様にその円周の８箇所で、
その８箇所につき各々５回ずつ測定した。そのデータは
表２に示す通りである。
【００１５】
【表２】
【００１６】表２にあるように、５回の平均値を求め、
最小平均値との差を求めると、０、２、３、５、７（単
位：１／１００（ｍｍ））である。次に、図６は横軸の
水車発電機で、水車、発電機が水車軸受Ａ、発電機山側
軸受Ｅ、発電機川側軸受Ｆに回転自在に支持され、これ
ら軸受Ａ、Ｅ、Ｆは各々軸受け台に支持されている。
最小平均値との差を求めると、０、２、３、５、７（単
位：１／１００（ｍｍ））である。次に、図６は横軸の
水車発電機で、水車、発電機が水車軸受Ａ、発電機山側
軸受Ｅ、発電機川側軸受Ｆに回転自在に支持され、これ
ら軸受Ａ、Ｅ、Ｆは各々軸受け台に支持されている。
【００１７】これら各軸受け台ごとに２個ずつ水容器４
２を配置し、すべての水容器４２をビニールホース４３
で接続、水が連通する様にし、水を充満させ水位が安定
するのを待って、各容器の水位を測定することにより、
各メタルの相対的なレベルの比較を行うものである。図
７に示すように、各軸受Ａ、Ｅ、Ｆの、の２箇所の
測定点を各々５回測定した。そのデータは表３に示す通
りである。
２を配置し、すべての水容器４２をビニールホース４３
で接続、水が連通する様にし、水を充満させ水位が安定
するのを待って、各容器の水位を測定することにより、
各メタルの相対的なレベルの比較を行うものである。図
７に示すように、各軸受Ａ、Ｅ、Ｆの、の２箇所の
測定点を各々５回測定した。そのデータは表３に示す通
りである。
【００１８】
【表３】
【００１９】ところで、今回の測定対象は水面であり、
レーザ光を水面に対し垂直に照射させると、レーザ光が
水中に透過してしまい反射光量が少なくなり測定不可能
となる。このため、センサ部の取付け角度を調整し反射
光量を大きくなるようにすると、距離とのリニアの関係
はなくなるが、水面の直接測定が可能となる。測定の結
果、センサ部の取付け角度を１１°にすると、反射光量
が最大となることが分かった。また、水面に反射板を浮
かべることによっても測定は可能となるが、実用上はわ
ずらわしく採用しにくい。
レーザ光を水面に対し垂直に照射させると、レーザ光が
水中に透過してしまい反射光量が少なくなり測定不可能
となる。このため、センサ部の取付け角度を調整し反射
光量を大きくなるようにすると、距離とのリニアの関係
はなくなるが、水面の直接測定が可能となる。測定の結
果、センサ部の取付け角度を１１°にすると、反射光量
が最大となることが分かった。また、水面に反射板を浮
かべることによっても測定は可能となるが、実用上はわ
ずらわしく採用しにくい。
【００２０】図８に示すように、センサ部５を正反射方
向に１１°傾けた際、最大の反射光量が得られた。セン
サ部５を１１°傾けると反射光量を最大にできるが、距
離とのリニア関係がなくなるので、その補正をする必要
が生じる。補正係数の測定は、図１１に示す立型のマシ
ニングセンタ２１を使用して行った。
向に１１°傾けた際、最大の反射光量が得られた。セン
サ部５を１１°傾けると反射光量を最大にできるが、距
離とのリニア関係がなくなるので、その補正をする必要
が生じる。補正係数の測定は、図１１に示す立型のマシ
ニングセンタ２１を使用して行った。
【００２１】図９に示すように、マシニングセンタ２１
に載置した水２を満たした容器３上に、測定台に１１°
傾けて取付けたセンサ部５を置く。次に、センサ部５の
表示０の時にマシニングセンタ２１も０とする。マシニ
ングセンタ２１を基準で１．０００ｍｍ移動させて、セ
ンサ部５の表示を読む。その測定例を表４に示す。
に載置した水２を満たした容器３上に、測定台に１１°
傾けて取付けたセンサ部５を置く。次に、センサ部５の
表示０の時にマシニングセンタ２１も０とする。マシニ
ングセンタ２１を基準で１．０００ｍｍ移動させて、セ
ンサ部５の表示を読む。その測定例を表４に示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】この補正係数がパソコン１０に組み込まれ
ており電算処理によって、センサ部５を１１°傾けて測
定しても、補正されてセンサ部５から水面８までの正確
な距離が出る様にしている。
ており電算処理によって、センサ部５を１１°傾けて測
定しても、補正されてセンサ部５から水面８までの正確
な距離が出る様にしている。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上述のように、水を満たした
容器上に、測定台に取付けたレーザ変位計のセンサ部を
置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照射し、その
反射光を検出することにより水面までの距離を測定する
ようにした水レベル測定装置であるので、水位を１／１
００ｍｍの単位で精度よく、迅速に測定ができる。
容器上に、測定台に取付けたレーザ変位計のセンサ部を
置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照射し、その
反射光を検出することにより水面までの距離を測定する
ようにした水レベル測定装置であるので、水位を１／１
００ｍｍの単位で精度よく、迅速に測定ができる。
【００２５】また、本発明は、被測定体上に配置した水
を満たした容器上に、測定台を取付けたレーザ変位計の
センサ部を置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照
射し、その反射光を検出することにより水面までの距離
を測定し、センサ出力はレーザ変位計のコントローラ部
を経由しパソコンへ入力され、電算処理により被測定体
のレベルを得るようにした水レベル自動測定装置である
ので、水位を１／１００ｍｍの単位で精度よく、迅速に
自動的に測定できる。
を満たした容器上に、測定台を取付けたレーザ変位計の
センサ部を置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照
射し、その反射光を検出することにより水面までの距離
を測定し、センサ出力はレーザ変位計のコントローラ部
を経由しパソコンへ入力され、電算処理により被測定体
のレベルを得るようにした水レベル自動測定装置である
ので、水位を１／１００ｍｍの単位で精度よく、迅速に
自動的に測定できる。
【００２６】さらに、本発明は、被測定体上に配置した
水を満たした容器上に、測定台にレーザ変位計のセンサ
部をレーザ光の水中への透過を可及的に避けるため所要
角度傾斜させて取付けて置き、前記センサ部より水面に
レーザ光を照射し、その反射光を検出することにより水
面までの距離を測定し、センサ出力はレーザ変位計のコ
ントローラ部を経由し、パソコンへ入力され、補正係数
を乗じて電算処理により被測定体のレベルを得るように
した水レベル自動測定装置であるので、水位を１／１０
０ｍｍの単位で精度よく、迅速に自動的に行えるので、
熟練者を必要とせず、誰でも測定できるようにすること
ができる。
水を満たした容器上に、測定台にレーザ変位計のセンサ
部をレーザ光の水中への透過を可及的に避けるため所要
角度傾斜させて取付けて置き、前記センサ部より水面に
レーザ光を照射し、その反射光を検出することにより水
面までの距離を測定し、センサ出力はレーザ変位計のコ
ントローラ部を経由し、パソコンへ入力され、補正係数
を乗じて電算処理により被測定体のレベルを得るように
した水レベル自動測定装置であるので、水位を１／１０
０ｍｍの単位で精度よく、迅速に自動的に行えるので、
熟練者を必要とせず、誰でも測定できるようにすること
ができる。
【図１】本発明の水レベル自動測定装置の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明に係るセンサ部の概略図である。
【図３】水車シャフトの縦断面図の概要を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明に係る上部ブラケットＡの測定箇所を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明に係る水車メタル台Ｆの測定箇所を示す
図である。
図である。
【図６】横軸水車発電機の軸受け台の概要を示す図であ
る。
る。
【図７】水車軸受け台Ａ、発電機山側軸受け台Ｅ、発電
機川側軸受け台Ｆの測定箇所を示す図である。
機川側軸受け台Ｆの測定箇所を示す図である。
【図８】本発明に係るセンサ部を傾けて配置した状態を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図９】補正値を測定するマシニングセンタの概略を示
す正面図である。
す正面図である。
１…被測定体 ２…水 ３…容器 ４…レーザ変位計 ５…センサ部 ６…コントローラ部 ７…測定台 ８…水面 ９…コード １０…パソコン １１…半導体レーザ １２…光位置検出素子 １３…駆動回路 １４…投光レンズ １５…受光レンズ １６…信号増幅回路 ２１…マシニングセンタ
Claims (3)
- 【請求項１】 水を満たした容器上に、測定台を取付け
たレーザ変位計のセンサ部を置き、前記センサ部より水
面にレーザ光を照射し、その反射光を検出することによ
り水面までの距離を測定するようにした水レベル測定装
置。 - 【請求項２】 被測定体上に配置した水を満たした容器
上に、測定台を取付けたレーザ変位計のセンサ部を置
き、前記センサ部より水面にレーザ光を照射し、その反
射光を検出することにより水面までの距離を測定し、セ
ンサ出力はレーザ変位計のコントローラ部を経由しパソ
コンへ入力され、電算処理により被測定体のレベルを得
るようにした水レベル自動測定装置。 - 【請求項３】 被測定体上に配置した水を満たした容器
上に、測定台にレーザ変位計のセンサ部をレーザ光の水
中への透過を可及的に避けるため所要角度傾斜させて取
付けて置き、前記センサ部より水面にレーザ光を照射
し、その反射光を検出することにより水面までの距離を
測定し、センサ出力はレーザ変位計のコントローラ部を
経由し、パソコンへ入力され、補正係数を乗じて電算処
理により被測定体のレベルを得るようにした水レベル自
動測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21006396A JPH1048024A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 水レベル測定装置と水レベル自動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21006396A JPH1048024A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 水レベル測定装置と水レベル自動測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048024A true JPH1048024A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16583213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21006396A Pending JPH1048024A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 水レベル測定装置と水レベル自動測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1048024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108020580A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-11 | 贵州大学 | 金属材料相变温度的测量装置及方法 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP21006396A patent/JPH1048024A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108020580A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-11 | 贵州大学 | 金属材料相变温度的测量装置及方法 |
| CN108020580B (zh) * | 2017-12-27 | 2024-03-26 | 贵州大学 | 金属材料相变温度的测量装置及方法 |
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