JPS607211B2 - 液位検出部 - Google Patents
液位検出部Info
- Publication number
- JPS607211B2 JPS607211B2 JP12259680A JP12259680A JPS607211B2 JP S607211 B2 JPS607211 B2 JP S607211B2 JP 12259680 A JP12259680 A JP 12259680A JP 12259680 A JP12259680 A JP 12259680A JP S607211 B2 JPS607211 B2 JP S607211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid level
- outer cylinder
- liquid
- load cell
- level detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/0038—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm using buoyant probes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一部を液体に浸潰し、外筒に作用する、液位
変化に基づく浮力の変化を荷重検出器により検出して液
位を測定する液位検出部に関するものである。
変化に基づく浮力の変化を荷重検出器により検出して液
位を測定する液位検出部に関するものである。
従釆から液体用レベル計としては、例えば浮子式レベル
計、空気圧式レベル計、静電容量式レベル計、超音波レ
ベル計等々各種のものが使用されている。
計、空気圧式レベル計、静電容量式レベル計、超音波レ
ベル計等々各種のものが使用されている。
これらのレベル計にはそれぞれ一長一短があり、用途及
び液体の性状により適宜選択使用されている。然しなが
ら一般に故障が発生し易く、指示が不安定であり、保守
に手間がかかる等の問題点があり、概して高価であると
いう欠点を有している。本発明の目的は、上述の問題点
、欠点を解消し、構造が簡明で高精度の測定値が得られ
、安価な液＆検出部を提供することにあり、その内容は
、被測定液の上方から被測定液中にその一部を浸潰して
液位を測定する液位検出部であって、該検出部を液槽に
固定するための取付部を有する基部と、該基部から下方
に垂設した杵体と、該杵体の外側に配置した有底の浮力
検知用外筒と、該外筒の上端部と前記基部とを連結する
蛇腹状の力を伝達しないシール材と、前記外筒の内底部
と前記杵体の下端部との間に介在した荷重検出器とを具
備し、前記外筒に作用する浮力の変化を該荷重検出器に
より検知して液位を測定するようにしたことを特徴とす
るものである。
び液体の性状により適宜選択使用されている。然しなが
ら一般に故障が発生し易く、指示が不安定であり、保守
に手間がかかる等の問題点があり、概して高価であると
いう欠点を有している。本発明の目的は、上述の問題点
、欠点を解消し、構造が簡明で高精度の測定値が得られ
、安価な液＆検出部を提供することにあり、その内容は
、被測定液の上方から被測定液中にその一部を浸潰して
液位を測定する液位検出部であって、該検出部を液槽に
固定するための取付部を有する基部と、該基部から下方
に垂設した杵体と、該杵体の外側に配置した有底の浮力
検知用外筒と、該外筒の上端部と前記基部とを連結する
蛇腹状の力を伝達しないシール材と、前記外筒の内底部
と前記杵体の下端部との間に介在した荷重検出器とを具
備し、前記外筒に作用する浮力の変化を該荷重検出器に
より検知して液位を測定するようにしたことを特徴とす
るものである。
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
本発明に係る液位検出部１の実施例は、第１図に示すよ
うに、略円筒状の形状を有し、その下部を被測定液２中
に浸潰し、内部に設置したロードセルからの電気出力信
号を増中回路３に送信し指示回路４により指示するもの
である。
うに、略円筒状の形状を有し、その下部を被測定液２中
に浸潰し、内部に設置したロードセルからの電気出力信
号を増中回路３に送信し指示回路４により指示するもの
である。
この液位検出部１の構造は、第２図に詳細に示している
。液位検出部１の基部５には、例えば液槽６の上部の蓋
部７に取付けるためのフランジから成る取付部８を有し
ており、基部５からその下方に内筒９が華設されており
、この内筒９の外側には底部１０を閉塞した浮力検知用
の中空外筒１ １が内筒９と接触することなく配置され
ている。外筒１１の底部１０と内筒９の下端部とは、例
えばストレィンゲージ式のロードセル１２により接続さ
れ、外筒１１に作用する浮力をロードセル１２によって
検知し得るようになっている。又、外筒１１の開放織部
と基部５との間には、外筒１１内に液２が侵入しないよ
うに例えば蛇腹状のゴム製シール材１３で連結されてお
り、このシール材１３によっては外筒１１と基部５との
間で力が伝達されないようになっている。ロードセル１
２の電気出力は、内筒９の内部を通り検出部１の外部に
引き出されたりード線１４により送信される。従ってこ
の液位検出部１の外筒１１の下部を第１図に示すように
被測定液２中に浸潰し、所定の位置に保持すれば、液位
が変動すると外筒１１に作用する浮力が変化し、その力
はロードセル１２により検知され、液位を測定すること
が可能となる。この原理を数式を用いて説明すると、ロ
ードセル１２が外筒１１から受ける力をＦ、外筒１１の
断面積をＳ、外筒１１が液２中に浸潰している部分の長
さをｈ、液体の比重をｒ、外筒１１の重量をＷとすれば
Ｆ＝ｒＳｈ−ＶＶ ・・・
【１）が成立し、外筒１１が浸潰している長さｈ、即ち
液位ｈは、Ｆ，ｒ，Ｗが既知であることから、‘１｝式
を基に、Ｆを測定することによって求められる。
。液位検出部１の基部５には、例えば液槽６の上部の蓋
部７に取付けるためのフランジから成る取付部８を有し
ており、基部５からその下方に内筒９が華設されており
、この内筒９の外側には底部１０を閉塞した浮力検知用
の中空外筒１ １が内筒９と接触することなく配置され
ている。外筒１１の底部１０と内筒９の下端部とは、例
えばストレィンゲージ式のロードセル１２により接続さ
れ、外筒１１に作用する浮力をロードセル１２によって
検知し得るようになっている。又、外筒１１の開放織部
と基部５との間には、外筒１１内に液２が侵入しないよ
うに例えば蛇腹状のゴム製シール材１３で連結されてお
り、このシール材１３によっては外筒１１と基部５との
間で力が伝達されないようになっている。ロードセル１
２の電気出力は、内筒９の内部を通り検出部１の外部に
引き出されたりード線１４により送信される。従ってこ
の液位検出部１の外筒１１の下部を第１図に示すように
被測定液２中に浸潰し、所定の位置に保持すれば、液位
が変動すると外筒１１に作用する浮力が変化し、その力
はロードセル１２により検知され、液位を測定すること
が可能となる。この原理を数式を用いて説明すると、ロ
ードセル１２が外筒１１から受ける力をＦ、外筒１１の
断面積をＳ、外筒１１が液２中に浸潰している部分の長
さをｈ、液体の比重をｒ、外筒１１の重量をＷとすれば
Ｆ＝ｒＳｈ−ＶＶ ・・・
【１）が成立し、外筒１１が浸潰している長さｈ、即ち
液位ｈは、Ｆ，ｒ，Ｗが既知であることから、‘１｝式
を基に、Ｆを測定することによって求められる。
ロードセル１２の電気出力はロードセル１２に加わる力
Ｆ‘こ比例するので、出力と液位との関係は｛１｝式で
示す一次式となり、実験の結果とも極めてよく一致する
。。
Ｆ‘こ比例するので、出力と液位との関係は｛１｝式で
示す一次式となり、実験の結果とも極めてよく一致する
。。
ードセル１２には、一般には力Ｆが下方から上方に向く
ために圧縮型とすればよいが、外筒１１に作用する浮力
よりも外筒１１の重量Ｗを大とすれば、ロードセル１２
に作用する力Ｆは負となり下向きに作用することになる
ので、ロードセル１２を引張り型とすることもできる。
更には荷重検出器としてはロードセル以外に例えばフオ
ースバランス型の差動コイル等を用いてもよい。又、こ
の液位検出部１の取付に当っては、第３図に示すような
取付部８′により液槽６の側壁に直酸取付けるようにし
ても支障はない。内筒９にはリード線１４を挿通し易く
する便宜上筒体としたが、必ずしも筒体である必要はな
く、荷重検出器を所定位置に保持するための杵体であれ
ばよい。このように本発明に係る液位検出部１は極めて
簡明な構造で、精度の良い測定値を得ることができる。
然しながら、温度変化等により被測定液の比重がｙから
ｙ十△ｙに変化した場合には、‘１｝式からも明らかな
ように△ｙ・Ｓｈなる誤差の介入を回避することはでき
ない。従って例えば外筒１１内に温度センサを貼付して
液２の熱膨張率を基に温度補償を行なうとか、或いは外
筒１１内に例えば油等の液体を充填してその中に温度セ
ンサを浸潰し同様に温度補償を行ない、液位測定値を算
術的に補正することもできる。第４図は前述のような温
度センサによることなく、測定値の比重変化を補償する
ものであり、本発明に係る液位検出部１に並べて比重補
正用の検出部２１を設置している。この検出部２１は測
定液中に完全に沈設した一定積の基準容積体２２が金属
陣等から成る紬径の連結杵２３を介して荷重検出部２４
内のロードセル（図示を省略）に接続され、基準容積体
２２に作用する浮力を検知できるようになっている。特
にこの場合の連結杵２３は、液位が変化しても荷重検出
部２４内の補正用ロードセルに加わる浮力が殆ど変化し
ないように紬径とすることが必要である。尚、２５は基
準容積体２２を保護するための保護筒である。この比重
補正用のロードセルからの電気出力は増中回路２６を介
して、液位検出部１のロードセル１２の出力と共に演算
回路２７に入力され、演算回路２７で後述する比重の補
正演算がなされ、補正された液位信号が指示回路４に出
力される。この場合の補正用のロードセルに加わる力を
ｆ、基準容積体２２の体積をｖ、連結村２３を含めた基
準容積体２２の重量をｗとすれば、ロードセルに加わる
力ｆは、ｆ＝ｙＶ−Ｗ “‐｛２
｝として表わされる。
ために圧縮型とすればよいが、外筒１１に作用する浮力
よりも外筒１１の重量Ｗを大とすれば、ロードセル１２
に作用する力Ｆは負となり下向きに作用することになる
ので、ロードセル１２を引張り型とすることもできる。
更には荷重検出器としてはロードセル以外に例えばフオ
ースバランス型の差動コイル等を用いてもよい。又、こ
の液位検出部１の取付に当っては、第３図に示すような
取付部８′により液槽６の側壁に直酸取付けるようにし
ても支障はない。内筒９にはリード線１４を挿通し易く
する便宜上筒体としたが、必ずしも筒体である必要はな
く、荷重検出器を所定位置に保持するための杵体であれ
ばよい。このように本発明に係る液位検出部１は極めて
簡明な構造で、精度の良い測定値を得ることができる。
然しながら、温度変化等により被測定液の比重がｙから
ｙ十△ｙに変化した場合には、‘１｝式からも明らかな
ように△ｙ・Ｓｈなる誤差の介入を回避することはでき
ない。従って例えば外筒１１内に温度センサを貼付して
液２の熱膨張率を基に温度補償を行なうとか、或いは外
筒１１内に例えば油等の液体を充填してその中に温度セ
ンサを浸潰し同様に温度補償を行ない、液位測定値を算
術的に補正することもできる。第４図は前述のような温
度センサによることなく、測定値の比重変化を補償する
ものであり、本発明に係る液位検出部１に並べて比重補
正用の検出部２１を設置している。この検出部２１は測
定液中に完全に沈設した一定積の基準容積体２２が金属
陣等から成る紬径の連結杵２３を介して荷重検出部２４
内のロードセル（図示を省略）に接続され、基準容積体
２２に作用する浮力を検知できるようになっている。特
にこの場合の連結杵２３は、液位が変化しても荷重検出
部２４内の補正用ロードセルに加わる浮力が殆ど変化し
ないように紬径とすることが必要である。尚、２５は基
準容積体２２を保護するための保護筒である。この比重
補正用のロードセルからの電気出力は増中回路２６を介
して、液位検出部１のロードセル１２の出力と共に演算
回路２７に入力され、演算回路２７で後述する比重の補
正演算がなされ、補正された液位信号が指示回路４に出
力される。この場合の補正用のロードセルに加わる力を
ｆ、基準容積体２２の体積をｖ、連結村２３を含めた基
準容積体２２の重量をｗとすれば、ロードセルに加わる
力ｆは、ｆ＝ｙＶ−Ｗ “‐｛２
｝として表わされる。
従って｛１｝及び【２ー式から比重ｙを消去すると、ｈ
＝（ｖ／Ｓ）・（Ｆ＋Ｗ）／（ｆ＋ｗ）．・・【３’ が求められる。
＝（ｖ／Ｓ）・（Ｆ＋Ｗ）／（ｆ＋ｗ）．・・【３’ が求められる。
この‘３’式からも明らかなように、Ｆ及びｆを知るこ
とにより液位ｈを比重ｙに関係なく正確に測定すること
が判る。演算回路２７には（３’式の演算を実現するた
めの電気回路が組み込まれており、液位検出部１のロー
ドセル１２からの力Ｆと比重補正用の検出部２１のロー
ドセルからの力ｆが入力することにより液位ｈを演算し
、指示回路５に出力するようになっている。以上説明し
たように本発明に係る液位検出部は可動部分が殆ど全く
なく、浮力を受ける外周はほぼ固定された状態で測定で
きるので故障も極めて少なく保守が容易である。
とにより液位ｈを比重ｙに関係なく正確に測定すること
が判る。演算回路２７には（３’式の演算を実現するた
めの電気回路が組み込まれており、液位検出部１のロー
ドセル１２からの力Ｆと比重補正用の検出部２１のロー
ドセルからの力ｆが入力することにより液位ｈを演算し
、指示回路５に出力するようになっている。以上説明し
たように本発明に係る液位検出部は可動部分が殆ど全く
なく、浮力を受ける外周はほぼ固定された状態で測定で
きるので故障も極めて少なく保守が容易である。
又測定原理は｛１｝式により表わされ「極めて簡単な原
理によりなされるので比重の変化以外には誤差の介入も
少なく高精度の測定が可能である。更には比重補正用検
出部を併せて設けることにより比重の変化が生じても正
確な液位を測定できる。
理によりなされるので比重の変化以外には誤差の介入も
少なく高精度の測定が可能である。更には比重補正用検
出部を併せて設けることにより比重の変化が生じても正
確な液位を測定できる。
図面は本発明に係る液位検出部の一実施例を示すもので
あり、第１図は測定液中に浸潰した使用状態を示す正面
図、第２図はその縦断面図、第３図は他の取付方法の一
部切欠側面図、第４図は比重補正用検出部を設け、比重
を補正するようにした状態を示す説明図である。 符号１は液位検出部、２は液「 ３は増中回路、４は指
示回路「 ５は基部、６は液槽、８，８′は取付部、９
は内筒、１川ま底部、１１は外筒、１２はロードセル、
１３はシール材、２１は比重補正用検出部、２２は基準
容積体、２４は荷重検出部である。 第１図 第２図 第３図 第４図
あり、第１図は測定液中に浸潰した使用状態を示す正面
図、第２図はその縦断面図、第３図は他の取付方法の一
部切欠側面図、第４図は比重補正用検出部を設け、比重
を補正するようにした状態を示す説明図である。 符号１は液位検出部、２は液「 ３は増中回路、４は指
示回路「 ５は基部、６は液槽、８，８′は取付部、９
は内筒、１川ま底部、１１は外筒、１２はロードセル、
１３はシール材、２１は比重補正用検出部、２２は基準
容積体、２４は荷重検出部である。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ 被測定液の上方から被測定液中にその一部を浸漬し
て液位を測定する液位検出部であつて、該検出部を液槽
に固定するための取付部を有する基部と、該基部から下
方に垂設した杆体と、該杆体の外側に配置した有底の浮
力検知用外筒と、該外筒の上端部と前記基部とを連結す
る蛇腹状の力を伝達しないシール材と、前記外筒の内底
部と前記杆体の下端部との間に介在した荷重検出器とを
具備し、前記外筒に作用する浮力の変化を該荷重検出器
により検知して液位を測定するようにしたことを特徴と
する液位検出部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12259680A JPS607211B2 (ja) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | 液位検出部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12259680A JPS607211B2 (ja) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | 液位検出部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5746122A JPS5746122A (en) | 1982-03-16 |
| JPS607211B2 true JPS607211B2 (ja) | 1985-02-22 |
Family
ID=14839838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12259680A Expired JPS607211B2 (ja) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | 液位検出部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607211B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201800005789A1 (it) * | 2018-05-28 | 2019-11-28 | Densimetro |
-
1980
- 1980-09-04 JP JP12259680A patent/JPS607211B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5746122A (en) | 1982-03-16 |
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