JPH1137825A - 投げ込み式水位計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投げ込み式水位計において、中継器を水没す
る箇所に配置可能とすること。 【解決手段】 水中に投入される圧力検出器２１は、密
閉室２７ａを備える、密閉室２７ａ内外の差圧を検出す
る差圧センサ３１を設ける。密閉室２７ａ内に温度セン
サ３９を設ける。中継器２２は密閉された防水構造と
し、差圧センサ３１の出力する圧力信号の密閉室２７ａ
内の温度変化に起因する誤差を、温度検知手段の出力す
る温度信号を利用して補正する第１の誤差補正手段を設
ける。変換器は、圧力信号の大気圧変動に起因する誤差
を補正して水位に対応する圧力信号を得る第２の誤差補
正手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道施設の水
路、河川等の水位を水圧を検出することにより計測する
投げ込み式水位計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４に示すように、この種の投げ込み
式水位計は圧力検出器１、中継器２及び変換器３を備え
ている。

【０００３】上記圧力検出器１は、水中５に投入して水
圧を検出するものであり、ケース６に設けた圧力導入口
６ａと対向して、ベローズ７、ばね８、可動子９及びコ
イル１０を備える差動トランス型の差圧センサ１２を設
けている。この差圧センサ１２は、ベローズ７の外側
（ケース６の外部）と内側（ケース６の内部）に作用す
る圧力の差に応じてばね８の付勢力に抗して移動子９が
移動し、この移動により生じるコイル１０の出力信号変
化からベローズ７内外の圧力差を検出することができ
る。

【０００４】圧力検出器１は、差圧センサ１２の出力信
号を送信するための信号線１３ａ，１３ｂと、可撓性を
有する管部材からなる大気圧導入パイプ１４とを備える
１本の中空ケーブル１５を介して中継器２に接続されて
いる。

【０００５】上記大気圧導入パイプ１４は、一端が圧力
検出器１のケース６内で開口し、他端が中継器２のケー
ス１７内で開口している。また、中継器２のケース１７
には大気導入口１８が設けられている。そのため、圧力
検出器１のケース６の内部には、大気圧導入口１８、中
継器２のケース１７の内部及び大気圧導入パイプ１４を
介して大気圧が導入される。

【０００６】上記差圧センサ１２の信号線１３ａ，１３
ｂは、中継器２のケース１７内の基板１９に接続されて
おり、この基板１９に設けた回路（図示せず）は差圧セ
ンサ１２の出力信号に応じた電流を出力する。また、基
板１９は信号線２１ａ，２１ｂを備えるケーブル２２に
より、ゼロスパン調整等の所定の信号補正を行う変換器
３に接続されている。変換器３は、測定した水圧を表示
する計器等の表示装置（図示せず。）に接続されてい
る。

【０００７】上記従来の投げ込み式水位計において、圧
力検出器１のケース６の内部に大気圧を導入しているの
は、大気圧の変動が水位計測に及ぼす影響を補正するた
めである。すなちわ、図１５に示すように、水面５ａに
大気圧Ｐａが作用しているため、差圧センサ１２のベロ
ーズ７の外側には、この大気圧Ｐａと水位Ｈに対応する
水圧Ｐの和が作用する。一方、圧力検出器１のケース６
の内部には、大気圧導入パイプ１４を介して大気圧が導
入されているため、差圧センサ１２のベローズ７の内側
には、大気圧Ｐａが作用する。よって、差圧センサ１２
が検出する圧力差Ｐｓは下記の式（１）に示すように水
位Ｈに対応する圧力に等しい。

【０００８】

【数１】

【０００９】このように従来のこの種の投げ込み式水位
計では、一端が中継器２の大気圧導入口１８を介して大
気に開口し、他端が圧力検出器１のケース６内で開口す
る大気圧導入パイプ１４を設けることにより、水位に対
応する水圧を計測するようにしていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の投
げ込み式水位計では、中継器２のケース１７の内部と外
部が大気圧導入口１８を介して連通しているため、中継
器２を水没する可能性のある箇所や高湿度の箇所に配置
すると、大気圧導入口１８を介してケース１７内に水分
が侵入し、基板１９に設けた回路が故障等を起こすおそ
れがある。また、上記中継器２のケース１７内に侵入し
た水分が大気圧導入パイプ１４を介して圧力検出器１内
に流入し、差圧センサ１２が故障等を起こすおそれがあ
る。そのため、中継器２は、水中に投入される圧力検出
器１とは離して配置する必要がある。例えば、都市部の
下水道の水路中にマンホールから圧力検出器１を投入し
て水位を測定する場合には、中継器２を圧力検出器１か
ら約２００ｍ以上も離れた箇所に配置する必要がある。
圧力検出器１と中継器２は、上記したように大気圧導入
パイプ１４を含むケーブル１５により接続することにな
るが、大気圧導入パイプ１４が長尺であると取り扱い上
不便である。また、ケーブル１５上に誤って重量物が載
せられてしまうと、大気圧導入パイプ１４に狭窄が生じ
て正確な水位計測が困難となる。

【００１１】上記従来の投げ込み式水位計における問題
を解決するため、本願の第１の発明は、圧力検出器のケ
ース内に大気圧を導入せずに水位計測する構成とするこ
とにより、大気圧導入パイプ、中継器の大気圧導入口等
をなくし、中継器を水没する箇所や高湿度の箇所に配置
可能とすることを課題としている。また、本願の第２の
発明は上記中継器そのものをなくすことを課題としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１の発明に係る投げ込み式水位計は、水位を測定
する水中に投入され、その内部に密閉室を備える防水構
造のケースと、大気圧と水位に対応する水圧の和の上記
密閉室内の気圧に対する差圧を検出し、圧力信号として
出力する差圧検知手段と、上記密閉室内の温度を検出
し、温度信号として出力する温度検知手段を備える圧力
検出器と、上記圧力信号の上記密閉室内の温度変化に起
因する誤差を、上記温度検知手段の出力する温度信号を
利用して補正する第１の誤差補正手段と、補正後の圧力
信号を出力する手段を備える防水構造の中継器と、上記
圧力信号の大気圧変動に起因する誤差を補正して水位に
対応する圧力信号を得る第２の誤差補正手段と、該圧力
信号に対応する水位を表す水位信号を出力する手段を備
える変換器とを有することを特徴としている。

【００１３】第１の発明に係る投げ込み式水位計は、圧
力検出器に温度検知手段を設けると共に、中継器に温度
誤差を補正する第１の誤差補正手段を設け、かつ、変換
器に大気圧変動誤差を補正する第２の誤差検出手段を設
けているため、差圧検知手段により検出される圧力検出
器の密閉室の内外の圧力差から水位に対応する水圧を得
ることができる。すなわち、第１の発明では、圧力検出
器のケース内に大気圧を導入することなく水位計測を行
うことができる。その結果、従来のこの種の装置に必要
であった大気圧導入パイプ、大気圧導入口等をなくすこ
とができ、中継器を密閉された防水構造とすることがで
きる。

【００１４】また、第２の発明に係る投げ込み式水位計
は、水位を測定する水中に投入され、その内部に密閉空
間を備える防水構造のケースと、大気圧と水位に対応す
る水圧の和の上記密閉空間の気圧に対する差圧を検出
し、圧力信号として出力する差圧検知手段と、上記密閉
空間内の温度を検出し、温度信号として出力する温度検
知手段を備える圧力検出器と、上記差圧検知手段の出力
する圧力信号の上記密閉空間内の温度変化に起因する誤
差を、上記温度検知手段の出力する温度信号を利用して
補正する第１の誤差補正手段と、補正後の圧力信号を出
力する手段とを備える圧力検出器と、該圧力検出器の出
力する圧力信号の大気圧変動に起因する誤差を補正して
水位に対応する圧力信号を得る第２の誤差補正手段と、
該水位に対応する圧力信号を出力する手段を備える変換
器とを有することを特徴としている。

【００１５】上記構成とした第２の発明に係る投げ込み
式水位計では、上記第１の発明と同様に、圧力検出器の
ケースを密閉構造とすることができるため、大気圧導入
パイプ等をなくすことができる。また、第１の誤差補正
手段に加え、第２の誤差補正手段をも圧力検出器内に設
けたため、中継器をなくすことができる。

【００１６】なお、上記変換器内に大気圧検知手段を設
け、上記第２の誤差補正手段は該大気圧検知手段の出力
する大気圧信号を利用して、上記圧力信号の大気圧変動
に起因する誤差の補正を行うようにしている。

【００１７】あるいは、上記変換器は大気圧を表す大気
圧信号を入力する入力手段を備え、上記第２の誤差補正
手段は入力手段から入力される大気圧信号を利用して、
上記圧力信号の大気圧変動に起因する誤差の補正を行う
ようにしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、図面に示す本発明の実施形
態について説明する。 （第１実施形態）図１及び図２に示す本発明の第１実施
形態に係る投げ込み式水位計２０は、圧力検出器２１、
中継器２２及び変換器２３を備えている。

【００１９】圧力検出器２１は、図３に示すように、上
部カバー２５と受圧部本体２６からなり内部に密閉室２
７ａを設けたケース２７を備えている。これら上部カバ
ー２５と受圧部本体２６にはそれぞれフランジ部２５
ａ，２６ａを設けており、これらフランジ部２５ａ，２
６ａをボルト２８で固定することにより、上部カバー２
５と受圧部本体２６を一体に組み付けている。なお、フ
ランジ部２５ａ，２６ａの間には、Ｏリング２９を縮装
してフランジ部２５ａ，２６ａ間の隙間をシールしてい
る。

【００２０】上記受圧部本体２６の下端部には、圧力導
入口２６ｂを設けた大径円筒状部２６ｃを設け、この大
径円筒状部２６ｃの上壁部２６ｄの上端外周に上記フラ
ンジ部２６ａを設けている。また、大径円筒状部２６ｃ
の上壁部２６ｄには、上記圧力導入口２６ｂと対向して
連通孔２６ｅを設けている。さらに、上記上壁部２６ｄ
の大径円筒状部２６ｃと反対側（図において上方側）に
は、小径円筒状部２６ｆを設けている。

【００２１】この受圧部本体２６には、差圧検知手段を
構成する差動トランス型の差圧センサを取り付けてい
る。この差圧センサ３１は、ベローズ３２、ばね３３、
コイル３４、移動子３５を備えている。上記ベローズ３
２はその開口端が上記連通孔２６ｅの周囲を取り囲むよ
うに、上壁部２６ｄの下面側に密着固定している。一
方、図において下端に位置するベローズ３２の閉鎖端か
ら棒状の移動子３５が突設しており、移動子３５の先端
は連通孔２６ｅを介して上記小径円筒状部２６ｆ内に突
出している。小径円筒状部２６ｆの内周面には、コイル
３４を固定しており、上記移動子３５の先端部分はコイ
ル３４の内部に位置している。このコイル３４には圧力
信号線３７ａ，３７ｂが接続してある。

【００２２】上記差動トランス型の差圧センサ３１で
は、密閉室２７ａの内側（ベローズ３２の底部より上
側）の圧力と、密閉室２７ａの外側（図においてベロー
ズ３２の底部より下側）の圧力の差により、ベローズ３
２が伸縮し、移動子３５が上下動する。すなわち、密閉
室２７ａの内側の圧力が密閉室２７ａの外側の圧力より
も高いと、移動子３５が図において下方に移動し、密閉
室２７ａの内側の圧力が密閉室２７ａの外側の圧力より
も低いと、移動子３５が図において上方移動する。そし
て、この移動子３５の上下移動に応じて、コイル３４か
ら出力される電気信号が変化し、密閉室２７ａの内側と
外側の差圧に対応した電気信号（圧力信号）が出力され
る。

【００２３】なお、受圧部本体２６の先端部を保護する
ための着脱可能な保護枠３８を設けている。この保護枠
３８は、受圧部本体２６の先端の周囲を取り囲む円環部
材３８ａと、この円環部材３８ａとフランジ部２６ａを
連結する支持部材３８ｂとを備えている。

【００２４】上部カバー２５の内側面には、温度検知手
段を構成する温度センサ３９を固定している。この温度
センサ３９は密閉室２７ａ内の空気の温度を示す信号
（温度信号）を出力する。なお、図において３７ｃは温
度センサ３９からの出力信号を送信する温度信号線であ
る。

【００２５】上部カバー２５の図において上端には挿通
孔２５ｂを設けており、この挿通孔２５ｂを介して、圧
力検出器２１と中継器２２を接続するためのケーブル４
２の一端が密閉室２７ａに挿入されている。このケーブ
ル４２は、２本の圧力信号線４３ａ，４３ｂと１本の温
度信号線４３ｃを備えている。挿通孔２５ｂには雌ねじ
部２５ｃを設けており、この雌ねじ部２５ｃにはケーブ
ル４２を挿通した締付金具４４を螺合しており、挿通孔
２５ｂの底部と締付金具４４の間には、ケーブル４２に
挿通したケーブルパッキン４６及びパッキン押さえ４７
を配置している。よって、上記締付金具４４を締め付け
ることにより、パッキン押さえ４７を介してケーブルパ
ッキン４６を圧縮し、ケーブル４２の外装４２ａと挿通
孔２５ｂの隙間をシールしている。また、ケーブル４２
の端部では、外装４２ａから圧力信号線４３ａ，４３ｂ
及び温度信号線４３ｃを突出させており、この部分には
ケーブル密閉金具４８を装着すると共に、接着シール材
を流し込み、ケーブル４２の外装４２ａ内を介して密閉
室２７ａと中継器２２との間で空気が移動する。

【００２６】図４に示すように、上記ケーブル４２に含
まれる圧力信号線４３ａ，４３ｂと温度信号線４３ｃ
は、プリント基板４９を介して、差圧センサ３１側の２
本の圧力信号線３７ａ，３７ｂと温度センサ３９側の温
度信号線３７ｃに接続している。具体的には、ケーブル
４２の圧力信号線４３ａ，４３ｂと温度信号線４３ｃの
先端に、圧着接続ピン５１を圧着しており、この圧着接
続ピン５１をプリント基板４９に設けたスルーホール
（図示せず）の上端側にはんだ付けにより接続してい
る。一方、プリント基板４９のスルーホールの下端側に
差圧センサ３１の圧力信号線３７ａ，３７ｂと温度セン
サ３９の温度信号線３７ｃがはんだ付けにより接続され
ている。

【００２７】上記プリント基板４９の上面側をシリコン
チューブ５２で覆い、かつ、シリコンチューブ５２内に
は接着シール材５３を流し込んで、ケーブル４２に含ま
れる圧力信号線４３ａ，４３ｂ及び温度信号線４３ｃを
介して圧力検出器２１の密閉室２７ａと中継器２２との
間で空気が移動しないようにシールしている。

【００２８】図１及び図５に示す中継器２２は、円筒状
の本体５４と、円板状の蓋部材５５とを備えている。本
体５４は、図５（Ａ）において下端側を閉鎖端、上端側
を開放端とすると共に、上下両端にフランジ部５４ａ，
５４ｂを設けている。上端側のフランジ部５４ａと蓋部
材５５をボルト５７により固定している。フランジ部５
４ａと蓋部材５５の間にはＯリング５８を縮装してお
り、これによって中継器２２の内部２２ａをシールして
いる。

【００２９】上記本体５４の周壁部５４ｃには、一対の
ケーブル接続部５４ｄ，５４ｄを設けている。一方のケ
ーブル接続部５４ｄは上記圧力検出器２１からのケーブ
ル４２を接続するためのものであり、他方のケーブル接
続部５４ｄは中継器２２と変換器２３を接続するケーブ
ル６９を接続するためのものである。図５（Ｂ）に示す
ように、ケーブル接続部５４ｄには雌ねじ部５４ｅを設
けており、この雌ねじ部５４ｅにはケーブル４２，６９
を挿通した締付金具５９を螺合しており、ケーブル接続
部５４ｄの底部と締付金具５９の間には、ケーブル４
２，６９に挿通したケーブルパッキン６１及びパッキン
押さえ６２を配置している。上記締付金具５９を締め付
けることにより、パッキン押さえ６２を介してケーブル
パッキン６１を圧縮し、ケーブル４２，６９の外装４２
ａ，６９ａとケーブル接続部５４ｄに設けた挿通孔５４
ｆの隙間をシールしている。このように中継器２２は、
内部２２ａを密閉した防水構造としており、従来のこの
種の投げ込み式水位計のような大気圧連通口は設けられ
ていない。

【００３０】中継器２２の内部２２ａには、基板６３が
収容されてる。この基板６３には、図６に示すように、
増幅回路６４Ａ，６４Ｂ、第１の誤差補正手段を構成す
る温度補正回路６５、スパン調整回路６６及び電流変換
回路６７を備えている。上記圧力検出器２１と接続した
ケーブル４２の圧力信号線４３ａ，４３ｂ及び温度信号
線４３ｃはそれぞれ増幅回路６４Ａ，６４Ｂに接続され
ている。なお、上記基板６３に設けた各種回路の機能に
ついては後述する。

【００３１】上記変換器２３と接続するケーブル６９
は、２本の圧力信号線７１ａ，７１ｂを備えており、こ
れらの圧力信号線７１ａ，７１ｂは上記電流変換回路６
７に接続されている。

【００３２】変換器２３は図１及び図２に示すように、
矩形箱状のケース７２内にターミナル部７３を備えてお
り、このターミナル部７３に上記ケーブル６９の圧力信
号線７１ａ，７１ｂが接続される。また、図７に示すよ
うに、変換器２３内には入力回路７５Ａ，７５Ｂ、Ａ／
Ｄ変換回路７６、第２の誤差補正手段を構成するＣＰＵ
（中央処理装置）７７、大気圧検知手段を構成する大気
圧センサ７８、スパン調整回路７９及びＤ／Ａ変換回路
８０を備えている。ＣＰＵ７７には、Ｄ／Ａ回路８０を
介して計器等からなる表示装置８１が接続されると共
に、ブザー等からなる警報装置８２が接続されている。
なお、これらの機器の機能については後述する。

【００３３】本実施形態では、圧力検出器２１の内部を
密閉室２７ａとして大気圧を導入していないため、温度
が変動すれば密閉室２７ａ内の空気の圧力が変動し、そ
の結果、ベローズ３２の上側の圧力も変動する。よっ
て、この温度の変動による誤差を補正する必要がある。
また、密閉室２７ａを密閉して空気を閉じ込めた時の大
気圧と水位計測時の大気圧は必ずしも同じでない。よっ
て、この大気圧変動による誤差を補正する。そのため、
第１実施形態の投げ込み式水位計では、以下の原理で水
位を計測している。

【００３４】密閉室２７ａを密閉して空気を閉じ込めた
時の大気圧をＰａ₀、温度をＴ₀とする。また、水位計測
時の大気圧をＰａ、温度をＴとし、水位計測時の密閉室
内の圧力をＰｖとする。また、水位に対応する水圧をＰ
とする。なお、圧力検出器２１の密閉室内の密閉室２７
ａの容積Ｖは無視できる程度に一定である。図３に示す
ように、水面には大気圧Ｐａが作用するため、ベローズ
３２の下側（密閉室２７ａの外側）の圧力はＰａ＋Ｐで
ある。一方、ベローズ３２の上側（密閉室２７ａの内
側）の圧力は上記したＰｖである。従って、このときの
差圧センサ３１の検出する圧力Ｐｓは、下記の式（２）
で表される。

【００３５】

【数２】

【００３６】一方、密閉室２７ａを密閉した時と、水位
測定時における圧力、温度及び容積には下記の式（３）
の関係がある。

【００３７】

【数３】

【００３８】上記式（３）を式（２）に代入すると、下
記の式（４）のようになる。

【００３９】

【数４】

【００４０】式（４）の右辺第２項は、差圧センサ３１
の検出した圧力Ｐｓに対する温度誤差の補正を示してい
る。また、式（４）の第３項は、差圧センサの検出した
圧力Ｐｓに対する大気圧変動による誤差の補正を示して
いる。

【００４１】次に、上記投げ込み式の水位計を使用して
水位を計測する方法について説明する。まず、水位を計
測する水中に圧力検出器２１を配置すると共に、中継器
２２と変換器２３を所定箇所に設置する。例えば、図８
は、第１実施形態の投げ込み式水位計をポンプ８５によ
り水の汲み出しを行う下水道施設の水槽８６の水位検出
に使用した例を示している。圧力検出器２１は水槽８６
の水中５に投入されている。なお、この例では、上記保
護枠３８を取り外しており、フレーム部材８７及び支持
シャフト８８により、水槽８６の上方の床部８９に設け
た開口８９ａから吊り下げている。また、中継器２２は
上記開口８９ａ近傍に設置してる。開口８９ａの近傍
は、高湿度であり、かつ、水槽８６内の水位が異常に上
昇すると開口８９ａから溢れた水により中継器２２が水
没する可能性もある。しかし、本実施形態では、中継器
２２を防水構造としているため、このような箇所にも中
継器２２を配置することができる。

【００４２】計測時には、まず、圧力検出器２１の差圧
センサ３１と温度センサ３９が信号を出力する。差圧セ
ンサ３１の出力する圧力信号は、上記式（２）〜（４）
における検出差圧Ｐｓに相当するものであり、上記した
温度変動に起因する誤差と大気圧変動に起因する誤差を
含んでいる。一方、温度センサ３９の出力する温度信号
は上記式（２）〜（４）における水位測定時における密
閉室２７ａ内の温度Ｔを示すものである。

【００４３】圧力信号と温度信号はそれぞれケーブル４
２の圧力信号線４３ａ，４３ｂと温度信号線４３ｃを介
して、中継器２２に送信される。中継器２２では、図９
のフローチャートで示すように、ステップ＃１０におい
て圧力信号と温度信号が入力される、ステップ＃１１に
おいて圧力信号と温度信号がそれぞれ増幅器６４Ａ，６
４Ｂで増幅される。増幅された圧力信号及び温度信号は
温度補正回路６５に入力され、ステップ＃１２において
圧力信号の温度補正が実行される。このステップ＃１２
の温度補正は、差圧センサ３１の検出する圧力Ｐｓから
温度変動に起因する誤差を補正するものであり、検出差
圧Ｐｓに式（４）の右辺第２項を加算する処理を行う。
この温度補正処理の結果、圧力検出器２１内の密閉室の
温度が高いほど、その分圧力信号の出力値が減少するこ
とが補正される。

【００４４】温度補正後の圧力信号はスパン調整回路６
６に入力され、ステップ＃１３においてスパン調整が実
行される。このスパン調整は、水位の測定範囲に合わせ
て温度補正後の圧力信号の値を調整するものである。

【００４５】スパン調節後の圧力信号は電流変換回路６
７に入力される。この電流変換回路６７は、上記したよ
うに圧力信号線７１ａ，７１ｂを介して変換器２３と接
続しており、電流変換回路６７には、圧力信号線７１
ａ，７１ｂには変換器２３から一定の電圧が印加されて
いる。電流変換回路６７は、圧力信号をいわゆる二線式
計装信号に変換するものであり、スパン調整回路６６か
ら入力された圧力信号の出力値に応じて上記圧力信号線
７１ａ，７１ｂを流れる電流を調節する。二線式計装信
号に変換された圧力信号は、

【００４６】変換器２３では、図１０のフローチャート
のステップ＃２０において、中継器２２から二線式計装
信号として出力される圧力信号を、入力回路７５Ａを経
てＡ／Ｄ変換回路７６によりＡ／Ｄ変換した後、ＣＰＵ
７７に読み込む。また、ステップ＃２１において、大気
圧センサ７８の出力信号（大気圧信号）をスパン調整回
路７９でスパン調整した後、さらに、ステップ＃２２で
入力回路７５Ｂを経てＡ／Ｄ変換器２３によりＡ／Ｄ変
換してＣＰＵ７７に入力する。上記大気圧信号は、上記
式（３），（４）における水位計測時の大気圧信号Ｐａ
に相当するものである。

【００４７】ＣＰＵ７７は、ステップ＃２２において圧
力信号のオフセット調整（ゼロ点調整）を行う。このオ
フセット調整は、水位計測の前に水位計により測定され
た水位の実際の水位に対するオフセット量に応じて圧力
信号の出力値を調節するものである。

【００４８】次に、ステップ＃２３では、ＣＰＵ７７が
上記オフセット調整後の圧力信号の大気圧変動誤差補正
を行う。この大気圧変動誤差補正は圧力検出器２１の差
圧センサ３１が出力する圧力信号に含まれる密閉室２７
ａの密閉時と水位計測時で大気圧変動に起因する誤差を
補正するものであり、検出された圧力Ｐｓに式（４）の
右辺第３項を加算する処理を行う。この大気圧補正と、
上記した中継器２２が行う温度補正により水位計測時に
おける水位に相当する水圧が得られる。ＣＰＵ７７は、
ステップ＃２４で、測定水位を表す信号（水位信号）を
Ｄ／Ａ回路８０を介して表示装置８１に出力する。ま
た、ステップ＃２５において水位信号が所定の水位以上
であることを示している場合には、ステップ＃２６にお
いて警報装置８２に作動を指令する信号を出力する。

【００４９】図１１は、本発明の第２実施形態を示して
いる。この第２実施形態では、圧力検出器２１の差圧セ
ンサ３１に温度センサ３９からの信号を入力し、上記第
１実施形態では中継器２２の温度補正回路６５（図６参
照）が行っている温度補正を差圧センサ３１で行うよう
にしている。また、この差圧センサ３１は、上記第１実
施形態では中継器２２の電流変換回路６７が行っていた
電流変換を行う機能を有する。よって、第２実施形態で
は、中継器を設ける必要はなく、圧力検出器２１と変換
器２３をケーブル９０により直接接続することができ
る。

【００５０】図１２は、本発明の第３実施形態を示して
いる。この第３実施例では、差圧センサに代えて、絶対
圧センサ９１により水圧を検出するようにしている。こ
の絶対圧センサ９１は大気圧変動に左右されない絶対圧
を検出するセンサであり、上記第１及び第２実施例の温
度センサ及び温度補正回路に相当する要素を内蔵してい
る。また、本実施例の絶対圧センサ９１は、上記第１実
施形態では中継器２２の電流変換回路６７が行っていた
電流変換を行う機能を有する。よって、中継器を設ける
必要はなく、圧力検出器２１と変換器２３をケーブル９
０により直接接続することができる。

【００５１】図１３は、第３実施例の投げ込み式水位計
を下水道の水路９７の水位計測に使用した例であり、マ
ンホール９５から鎖９６により吊り下げられて水路９７
の水中５に投入されている。上記のように中継器２２は
不要であるため、圧力検出器２１に一端を接続したケー
ブル９０は地中に設けた管９８を介して図示しない変換
器２３に接続される。

【００５２】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
種々の変形が可能であり、例えば、変換器内に大気圧セ
ンサを設けず、別途に設けた大気圧センサを変換器２２
のターミナル部７３に接続し、入力された大気圧信号を
利用した大気圧補正に供してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
第１の発明に係る投げ込み式水位計では、温度検知手段
と第１及び第２の誤差補正手段を設けたため、差圧検知
手段が検知した大気圧と水位に対応する水圧の和の密閉
空間の気圧に対する差圧から水位に対応する水圧を得る
ことができる。よって、第１の発明では、圧力検出器に
大気圧を導入する必要がなく、大気圧導入パイプや中継
器の大気圧導入口をなくし、中継器を密閉された防水構
造とすることができる。そのため。中継器を水没する可
能性のある箇所や高湿度の箇所に配置することができ
る。

【００５４】また、本願の第２の発明では、第１の発明
と同様に、圧力検出器のケースを密閉構造とすることが
できると共に、第１の誤差補正手段に加え、第２の誤差
補正手段も圧力検出器内に設けたため、中継器そのもの
をなくすことができ、装置全体として構造の簡略化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る投げ込み式水位
計を示す斜視図である。

【図２】 本発明の第１実施形態に係る投げ込み式水位
計を示す一部断面概略図である。

【図３】 本発明の第１実施形態における圧力検出器を
示す断面図である。

【図４】 図２の部分IVの部分拡大断面図である。

【図５】 （Ａ）は本発明の第１実施形態における中継
器を示す一部断面側面図、（Ｂ）は（Ａ）のV−V線での
断面図である。

【図６】 本発明の第１実施形態における中継器を示す
概略構成図である。

【図７】 本発明の第１実施形態における変換器を示す
概略構成図である。

【図８】 本発明の第１実施形態に係る投げ込み式水位
計を下水道施設の水槽に設置した状態を示す概略断面図
である。

【図９】 本発明の第１実施形態における中継器の作動
を示すフローチャートである。

【図１０】 本発明の第１実施形態における変換器の作
動を示すフローチャートである。

【図１１】 本発明の第２実施形態に係る投げ込み式水
位計を示す一部断面概略図である。

【図１２】 本発明の第３実施形態に係る投げ込み式水
位計を示す一部断面概略図である。

【図１３】 第２実施形態や第３実施形態を下水道の水
路の水位計測に使用した例を示す概略断面図である。

【図１４】 従来の投げ込み式水位計を示す概略構成図
である。

【図１５】 従来の投げ込み式水位計における圧力検出
器を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ 圧力検出器 ２２ 中継器 ２３ 変換器 ３１ 差圧センサ ３９ 温度センサ ９１ 絶対圧センサ ４２，６９，９０ ケーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水位を測定する水中に投入され、その内
   部に密閉室を備える防水構造のケースと、大気圧と水位
   に対応する水圧の和の上記密閉室内の気圧に対する差圧
   を検出し、圧力信号として出力する差圧検知手段と、上
   記密閉室内の温度を検出し、温度信号として出力する温
   度検知手段を備える圧力検出器と、 上記圧力信号の上記密閉室内の温度変化に起因する誤差
   を、上記温度検知手段の出力する温度信号を利用して補
   正する第１の誤差補正手段と、補正後の圧力信号を出力
   する手段を備える防水構造の中継器と、 上記圧力信号の大気圧変動に起因する誤差を補正して水
   位に対応する圧力信号を得る第２の誤差補正手段と、該
   圧力信号に対応する水位を表す水位信号を出力する手段
   を備える変換器とを有することを特徴とする投げ込み式
   水位計。
2. 【請求項２】 水位を測定する水中に投入され、その内
   部に密閉空間を備える防水構造のケースと、大気圧と水
   位に対応する水圧の和の上記密閉空間の気圧に対する差
   圧を検出し、圧力信号として出力する差圧検知手段と、
   上記密閉空間内の温度を検出し、温度信号として出力す
   る温度検知手段を備える圧力検出器と、上記差圧検知手
   段の出力する圧力信号の上記密閉空間内の温度変化に起
   因する誤差を、上記温度検知手段の出力する温度信号を
   利用して補正する第１の誤差補正手段と、補正後の圧力
   信号を出力する手段とを備える圧力検出器と、 該圧力検出器の出力する圧力信号の大気圧変動に起因す
   る誤差を補正して水位に対応する圧力信号を得る第２の
   誤差補正手段と、該水位に対応する圧力信号を出力する
   手段を備える変換器とを有することを特徴とする投げ込
   み式水位計。
3. 【請求項３】 上記変換器内に大気圧検知手段を備え、
   上記第２の誤差補正手段は該大気圧検知手段の出力する
   大気圧信号を利用して、上記圧力信号の大気圧変動に起
   因する誤差の補正を行うことを特徴とする請求項１又は
   請求項２に記載の投げ込み式水位計。
4. 【請求項４】 上記変換器は、大気圧を表す大気圧信号
   を入力する入力手段を備え、上記第２の誤差補正手段は
   入力手段から入力される大気圧信号を利用して、上記圧
   力信号の大気圧変動に起因する誤差の補正を行うことを
   特徴とする請求項１又は請求２に記載の投げ込み式水位
   計。