JPS5847382Y2 - 複数液面測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 従来の自動平衡式液面計においては、比重の異なる複数
の液体のそれぞれのレベルを測定する場合、測定に先立
っていちいち検出部の調整をやり直さなければならない
ため、複数の液面計が必要となる欠点がある。

以下、図面によりその理由を説明する。

第１図は従来の自動平衡式液面計を示し、１は被測定液
面に対して配置されるディスプレーサ、２はスプリング
、３はレバー、４はレバー３に回転自在に取付けられた
ガイドローラ、５は支点、６は差動トランスの１次巻線
、７はその２次巻線、８は鉄心で、６，７及び８で差動
トランスを構威し、２〜８で検出部９を構成する。

１０はガイドローラで、分り易くするためガイドローラ
４と向きを変えて図示しである。

１１は測定テープで、ディスプレーサ１を吊持し、スプ
ロケット１２上のピンとかみ合うための一定間隔の穿孔
を有する。

測定テープ１１は、ガイドローラ４，１０を介してスプ
ロケット１２を通してドラム１６に巻取られたり、ドラ
ム１６から繰り出されたりする。

一方、スプロケット１２にはギヤ機構１３を介して指針
１４が結合され、指針１４は目盛１５と共に指示計を構
成する。

ドラム１６はギヤ機構１７を介してサーボモータ１８に
連結される。

１９は増幅器、２０はタンクである。検出部９は、液面
レベルの変化による測定テープ１１の張力変化により不
平衡信号電流を発生し、これを増幅器１９によって増幅
し、サーボモータ１８に帰還してこれを回転させ、測定
テープ１１の張力とスプリング２の張力とを平衡させる
ようにする。

このような自動平衡式液面計で成る比重の液面１１が測
定するには、先ずディスプレーサ１がレベル１１上で静
止するように検出部９の差動トランスの鉄心８の位置を
調整しなければならない。

そうすれば、液面が上昇又は下降するに伴い検出部９の
差動トランスの２次巻線７から不平衡信号電流が増幅器
１９を介してサーボモータ１８に供給され、サーボモー
タ１８を不平衡信号電流の状態に応じてドラム１６の巻
上げ又は巻下げ方向に駆動し、テ゛イスプレーサ１は常
に液面に追従することができる。

ところが、上記の比重と異なる液体のレベル１２を測定
しようとすれば、ディスプレーサに対する浮力が変わる
ため、もう一度テ゛イスプレーサがレベル１２上で静止
する（図の１′）ように検出部９の巻線を調整し直さね
ばならない。

というのは、テ゛イスプレーサ１と検出部９のスプリン
グ２及び差動トランスとの間に、ディスプレーサ１の見
かけ重量（ディスプレーサ自重と浮力との差）によって
義的にスプリング２及び差動トランスの巻線に則する鉄
心８の平衡値装置が決まるという関係があり、液体の重
量が変わり、見かけ比重が変わると、差動トランスの鉄
心８の平衡位置が変わってしまうからである。

このように、従来の液面計ではレベルを測定しようとす
る液体の比重が変わる毎に検出部９をいちいち再調整し
なければならないがら、例えば、同一タンク内に比重の
異なる２以上の液体を収容したときに生じる液体の境界
面のレベルを測定する場合、又は別々のタンクに収容さ
れた比重の異なる複数の液体のそれぞれのレベルを測定
する場合に、そのレベルの数に相当する台数の液面計を
要することになる。

したがって、本考案は、このような従来のものがもつ欠
点を除去し、１台の液面計により複数レベルの測定がで
きるようにするため、従来の液面計の検出部に複数の検
出器を設けると共に、これらの検出器を選択的に切換え
るための切換スイッチを設けるものである。

以下、図面を使用して本考案を詳細に説明する。

第２図は、本考案による複数液面測定装置の一例を示す
。

図において、第１図に対応する部分には同一の符号を付
して示すように、検出部９と切換スイッチ２１以外は従
来のものと全く同じである。

すなわち、ディスプレーサ１、それを吊持する測定テー
プ１１．測定テープ１１をタンク２０外に引き出すため
のガイドローラ４，１０、測定テープの移動量を回転運
動に変えるスプロケツＩ・１２、スプロケット１２にギ
ヤ機構１３を介して結合される指示計１４．１５、測定
テープ１１を巻取ったり繰り出したりするドラム１６、
ドラム１６にギヤ機構１７を介して連結されるサーボモ
ータ１８、レベル変化によるディスプレーサ１の浮力変
化を検出しその検出信号をサーボモータ１８に帰還させ
る検出部９を有することは、第１図のものと同様である
。

しかし、検出部９は２個又はそれ以上の検出部９□、９
□・・・・・・を有し、図の例のように検出器が差動ト
ランスの場合は、それぞれの鉄心８□、８□・・・・・
・は一体に連結される。

そして、各検出器９□、９□・・・・・・の出力側は切
換スイッチ２１を通して増幅器１９に接続される。

次に、このような装置によって、例えば、同一タンク内
に収容された複数種類の液体により形成される複数レベ
ルを測定することができる原理を述べる。

いま、タンク２０内に比重がそれぞれρ１゜ρ２．ρ３
・・・・・・（ρ１〈ρ２〈ρ３〈・・・・・・とする
。

）である液体が収容されており、ディスプレーサ１の重
量をＷ、その体積を■、見かけ重量をＴ＋（１＝１．２
゜３・・・・・・）とし、テ゛イスプレーサ１の中心線
と液面及びその境界面、すなわちレベルＬ１．Ｌ２．Ｌ
３・・・・・・とが一致する位置でそれぞれ平衡がとれ
ているとすれば、次の式が戒立つ。

■ Ｔｉ＝Ｗ−（ρｉ−１＋ρｉ） ２ ゆえに、レベルＬ１を測定するためには、見がけ重量Ｔ
１に相当する錘りを測定テープ１１に吊り下げ、おおよ
そこれと釣合うスプリング２を設定し、更に差動トラン
ス９□の巻線をその出力が零になるように移動調整して
おけば、検出器９□によってレベルＬ１の測定が可能で
ある。

次に、レベルＬ２を測定するためには、上記のように設
定したスプリング２に対し、見かけ重量Ｔ２に相当する
錘りを測定テープ１１に吊り下げて差動トランス９２の
巻線をその出力が零になるように調整しておけば、検出
器９２によってレベルＬ２の測定が可能になる。

以下同様に、各検出器を測定しようとする各レベルに応
じてその出力が零になるようにそれぞれ調整しておけば
、測定すべきレベルに対応する検出器を切換スイッチ２
１によって選択するとにより、各レベルを測定すること
ができる。

また、比重の異なる複数の液体が別々のタンクに収容さ
れているときも、同様にして各レベルを測定することが
できる。

なお、検出部９の検出器９０，９□・・・・・・として
差動トランス以外のものを用いることもできる。

第３図と第４図にその例を示す。

第３図において、９□′。９２′・・・・・・はり一ド
スイッチ、８□′、８２′・・・・・・はこれに対応し
て配置される磁石であり、第４図において、９□″、９
２″・・・・・・は磁界の強さに応じた電流を発生する
感磁性素子８□″、８□″・・・・・・はこれに対応し
て配置される磁石である。

リードスイッチを用いる場合は、見かけ重畳に相当する
錘りを吊り下げて平衡点を見出し、その点でリードスイ
ッチがオン又はオフするように設定する。

以上説明したとおり、本考案によれば、従来のもので比
重の異なる複数の液体のそれぞれのレベルを測定する場
合、これらの液体が同一タンク内にあるときであれ、別
々のタンク内にあるときであれ、複数の液面計を必要と
した欠陥を克服し、ただ１台の液面計によって比重の異
なる複数のレベルの測定を行なうことができる、という
実用上極めて顕著な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動平衡式液面計の構成国、第２図は本
考案による複数液面測定装置の一例を示す構成国、第３
図、第４図は本考案の検出部の他の例を示す略図である
。 １はディスプレーサ、９は検出部、９□、９□・・・・
・・は検出器、１１は測定テープ、１２はスプロケット
、１３はギヤ機構、１４は指針、１５は目盛、１６はド
ラム、１７はギヤ機構、１８はす〜ボモータ、２１は切
換スイッチを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定液面に対して配置されるテ゛イスプレーサと、そ
   れを吊持する測定テープと、この測定テープの移動量を
   回転運動に変えるスプロケットと、このスプロケットに
   ギヤ機構を介して結合された指示計と、上記測定テープ
   を巻取ったり、繰り出したりするドラムと、このドラム
   にギヤ機構を介して連結されたサーボモータと、レベル
   変化を検出する検出部とを有する液面測定装置において
   、その検出部に比重の異なる複数の液体にそれぞれ対応
   する複数の検出器を設けると共に、これらの検出器を上
   記複数の液体の種類に応じて選択的に切換えるための切
   換スイッチを設けた複数液面測定装置。