JPS63154917A - 液柱の位置の検出方法 - Google Patents
液柱の位置の検出方法Info
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- JPS63154917A JPS63154917A JP30133486A JP30133486A JPS63154917A JP S63154917 A JPS63154917 A JP S63154917A JP 30133486 A JP30133486 A JP 30133486A JP 30133486 A JP30133486 A JP 30133486A JP S63154917 A JPS63154917 A JP S63154917A
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
産業上の利用分野
本発明は、液柱型圧力計、差圧式流量計、圧力式液面計
、差圧式液面計、温度計、簡易傾斜計。
、差圧式液面計、温度計、簡易傾斜計。
フローメータ等に適用して遠隔の場所において容易に液
柱の位置を検出できる方法に関する。
柱の位置を検出できる方法に関する。
従来の技術
液柱型圧力計（流体圧力計）は計るべき圧力と液体の作
る圧力をつりあわせて、つりあい条件を読む圧力計であ
り、０字管圧力計はその代表例である。
る圧力をつりあわせて、つりあい条件を読む圧力計であ
り、０字管圧力計はその代表例である。
Ｕ字管を第６図のごとく立てて液体をいれ、管のイ、口
を大気中に開放すると液面３ｏ、３１は同じ高さで釣り
合う。第７図のごとく、４５口に差圧を加えると、一方
は液面３２が下がり、他方の液面３３は上がる。その高
さの差りは−加えた圧力Ｐに依存し、液体が水であれば
（ｈ）ｏａＨ２０などと呼んでいる。このときの液柱の
高さの読み取りは従来目視によっているのである。
を大気中に開放すると液面３ｏ、３１は同じ高さで釣り
合う。第７図のごとく、４５口に差圧を加えると、一方
は液面３２が下がり、他方の液面３３は上がる。その高
さの差りは−加えた圧力Ｐに依存し、液体が水であれば
（ｈ）ｏａＨ２０などと呼んでいる。このときの液柱の
高さの読み取りは従来目視によっているのである。
上記の圧力計のほか、例えば、差圧式流量計、圧力式液
面計、差圧式液面計、温度計、簡易傾斜計、フローメー
タ等にあっても、従来その目盛等の読み取りはすべて目
視に依っているのである。
面計、差圧式液面計、温度計、簡易傾斜計、フローメー
タ等にあっても、従来その目盛等の読み取りはすべて目
視に依っているのである。
発明が解決しようとする問題点
上記のように機器の目盛等を目視で読み取る従来の方法
では、人は常にこれらの機器等に近接していなければな
らず、省力化の時代において問題であり、また、機器等
の置かれている環境等からして遠隔の場所における目盛
等の読み取りが要請される場合も多い。
では、人は常にこれらの機器等に近接していなければな
らず、省力化の時代において問題であり、また、機器等
の置かれている環境等からして遠隔の場所における目盛
等の読み取りが要請される場合も多い。
発明の構成
問題点を解決するための手段
本発明は上記従来の問題点を解決するために成されたも
のであり、液柱の位置の検出方法において、液柱をはさ
んで光源と光電素子からなるスクリーンを対置し、光学
レンズを構成する液柱部分に対応してスクリーン上にペ
アで表われる高輝度な線またはカゲ部の長さを光電素子
で読み取ることにより液柱の位置を検出することを特徴
とする液柱の位置の検出方法に係る。
のであり、液柱の位置の検出方法において、液柱をはさ
んで光源と光電素子からなるスクリーンを対置し、光学
レンズを構成する液柱部分に対応してスクリーン上にペ
アで表われる高輝度な線またはカゲ部の長さを光電素子
で読み取ることにより液柱の位置を検出することを特徴
とする液柱の位置の検出方法に係る。
以下本発明の原理について詳細に説明する。
第１図に示すごとく、スクリーン１．ガラス管２、光源
３を配置する。光線３ａは平行光線である。ガラス管２
に水を中くらいまでいれである。
３を配置する。光線３ａは平行光線である。ガラス管２
に水を中くらいまでいれである。
４は水面である。光源３からの光はスクリーン１へ到る
がガラス管のみの高さの部分（液の入っていない部分）
は均一な明るさの部分５となり、水の入っている部分は
光学レンズを構成するので、光源からの光はここで集光
され、スクリーン上には高輝度な線６とカゲ部７がペア
で得られる。この高輝度な線６の長さを光電素子で読み
取ることにより液面の高さを知ることができる。高輝度
な線６とカゲ部７はこれを明るさの差としてとらえると
コントラストを高めることができる。光電素子はホトト
ランジスタ、ホトダイオード、ＣＤＳ。
がガラス管のみの高さの部分（液の入っていない部分）
は均一な明るさの部分５となり、水の入っている部分は
光学レンズを構成するので、光源からの光はここで集光
され、スクリーン上には高輝度な線６とカゲ部７がペア
で得られる。この高輝度な線６の長さを光電素子で読み
取ることにより液面の高さを知ることができる。高輝度
な線６とカゲ部７はこれを明るさの差としてとらえると
コントラストを高めることができる。光電素子はホトト
ランジスタ、ホトダイオード、ＣＤＳ。
イメージセンサなど多種あり、これらを使用することが
できる。本発明は液によりレンズを構成させることを特
徴とし、単に光と影だけに依る識別に比し、強いコント
ラストが得られるから液の高さくあるいは存否）を正確
に認識することができる。
できる。本発明は液によりレンズを構成させることを特
徴とし、単に光と影だけに依る識別に比し、強いコント
ラストが得られるから液の高さくあるいは存否）を正確
に認識することができる。
作用
本発明方法に依れば、各種の機器における液柱の位置を
目視することを要せず、自動的に、しかも遠隔の場所に
おいて検出することができるのである。
目視することを要せず、自動的に、しかも遠隔の場所に
おいて検出することができるのである。
実施例
上記した液柱型圧力計についても本発明の方法を適用す
ることにより圧力を目視ではなく自動的に読み取ること
ができるのである。液体が水銀の場合は、上に説明した
効果すなわち液体が作る光学レンズはそのまま利用でき
ないので第２図のごとくＵ字管８の水銀９の上に少量の
水１０をを追加しておくと主としては水銀柱として動作
し、計測は水の光学レンズを利用して行うことができる
。
ることにより圧力を目視ではなく自動的に読み取ること
ができるのである。液体が水銀の場合は、上に説明した
効果すなわち液体が作る光学レンズはそのまま利用でき
ないので第２図のごとくＵ字管８の水銀９の上に少量の
水１０をを追加しておくと主としては水銀柱として動作
し、計測は水の光学レンズを利用して行うことができる
。
水の比重はは水銀のそれに対し、著しく小さいから誤差
は問題でなく、必要に応じて補正することもできる。水
銀柱は血圧計などに利用されており、上記のごとく本発
明の方法を適用すれば目盛を目視していたところを光電
素子で読み取ることができる。
は問題でなく、必要に応じて補正することもできる。水
銀柱は血圧計などに利用されており、上記のごとく本発
明の方法を適用すれば目盛を目視していたところを光電
素子で読み取ることができる。
気体流量計測用の差圧式流量計は第３図のごとく構成さ
れる。管１１内を流れている流体１２は管の狭窄部１３
においてその速度を増加し、その圧力が低下する。こ°
れは流体の速度が増加することにより運動エネルギーが
増加し、圧力エネルギーが減少するものである。したが
って、狭窄部とその他の部分では圧力差を生ずるからＵ
字形の圧力計を第３図のごとく装置すると、液柱の高さ
の差を目視することができる。液柱の高さの差を流量の
指示とし、記録することで差圧式流量計とすることがで
きる。ここで液柱の高さを目視にかえて本発明の方法を
適用すれば、すなわち、圧力計１４の一方または両方の
液面の移動範囲について本発明の方法を実施するならば
、液柱の差を容易に検知することができる。
れる。管１１内を流れている流体１２は管の狭窄部１３
においてその速度を増加し、その圧力が低下する。こ°
れは流体の速度が増加することにより運動エネルギーが
増加し、圧力エネルギーが減少するものである。したが
って、狭窄部とその他の部分では圧力差を生ずるからＵ
字形の圧力計を第３図のごとく装置すると、液柱の高さ
の差を目視することができる。液柱の高さの差を流量の
指示とし、記録することで差圧式流量計とすることがで
きる。ここで液柱の高さを目視にかえて本発明の方法を
適用すれば、すなわち、圧力計１４の一方または両方の
液面の移動範囲について本発明の方法を実施するならば
、液柱の差を容易に検知することができる。
医療分野では静脈の血圧のような液体の圧力を測定する
ことがある。このような場合、水マノメータが用いられ
るが、ガラス管内の水柱の高さを目視する方法がとられ
ている。この水柱の高さも本発明の方法により、数値表
示、記録を容易に行うことができる。
ことがある。このような場合、水マノメータが用いられ
るが、ガラス管内の水柱の高さを目視する方法がとられ
ている。この水柱の高さも本発明の方法により、数値表
示、記録を容易に行うことができる。
第４図はタンク１５にＵ字管１６を取付けてタンク１５
内の液面の高さを計聞する例（圧力式液面計）である。
内の液面の高さを計聞する例（圧力式液面計）である。
この場合において、Ｕ字管１６内を水銀１７、タンク１
５内を水１８とするときは、Ｕ字管１６イ側に少量の水
１９をのせ、本発明の方法を適用し、水銀１７と水１９
の接点、すなわち、水銀柱の高さを検知することができ
る。目視に依らないで遠隔測定が可能であることは上記
の例に同じである。
５内を水１８とするときは、Ｕ字管１６イ側に少量の水
１９をのせ、本発明の方法を適用し、水銀１７と水１９
の接点、すなわち、水銀柱の高さを検知することができ
る。目視に依らないで遠隔測定が可能であることは上記
の例に同じである。
第５図は差圧式液面計の基本的構成を示すものである。
基準槽２０の基準液面２１とタンク２２の液面２３との
差をＵ字管による差圧計２４で計測する。なお、２５ａ
、２５ｂはそれぞれ基準槽内の液、タンク内の液であり
、２６はＵ字管内の液である。ここでも目視によってい
るＵ字管の液の高さの差を本発明の方法を用いることで
容易に検知記録することができる。
差をＵ字管による差圧計２４で計測する。なお、２５ａ
、２５ｂはそれぞれ基準槽内の液、タンク内の液であり
、２６はＵ字管内の液である。ここでも目視によってい
るＵ字管の液の高さの差を本発明の方法を用いることで
容易に検知記録することができる。
以下図面は省略するが、捧温度計はガラス製の中空の球
にガラス管を取り付け、内部には温度膨張の大きな液、
例えば、アルコール、ケロシン等が着色されて封入され
ているものであり、温度変化に従って液はガラス管部に
液柱を作る。この液柱の長さに目盛を付けて目視によっ
て読み取られている。この棒の内部液体は光学レンズを
構成するので控部をはさんで光源と受光部を配置する本
発明の方法を用いれば液柱の長さの計測を容易に行うこ
とができる。
にガラス管を取り付け、内部には温度膨張の大きな液、
例えば、アルコール、ケロシン等が着色されて封入され
ているものであり、温度変化に従って液はガラス管部に
液柱を作る。この液柱の長さに目盛を付けて目視によっ
て読み取られている。この棒の内部液体は光学レンズを
構成するので控部をはさんで光源と受光部を配置する本
発明の方法を用いれば液柱の長さの計測を容易に行うこ
とができる。
棒部分が凸形レンズをなしている温度計が市販されてい
る。これは液柱の長さを目視しやすく工夫したもので、
液の存否に関係なくレンズとして機能している。本発明
は液がレンズを構成することを特徴としており、液の存
在が光学系を構成する点において異なるものである。
る。これは液柱の長さを目視しやすく工夫したもので、
液の存否に関係なくレンズとして機能している。本発明
は液がレンズを構成することを特徴としており、液の存
在が光学系を構成する点において異なるものである。
これまでに列挙した例はゲージ管のようなものであるが
、ゲージ管を取付けるまでもなく、理化学実験などで使
用する試験管のようにガラスの透明管に液をいれると液
柱となるものは多く存在しており、これらの液柱の高さ
を計りたい場合は本発明を即時に適用できる。びん、ア
ンプル等もまた液柱をつくるので同様に計測することが
できる。
、ゲージ管を取付けるまでもなく、理化学実験などで使
用する試験管のようにガラスの透明管に液をいれると液
柱となるものは多く存在しており、これらの液柱の高さ
を計りたい場合は本発明を即時に適用できる。びん、ア
ンプル等もまた液柱をつくるので同様に計測することが
できる。
すなわち、これら試験管、びん、アンプル、ゲージ管は
液柱をつくり、その液柱で光学レンズを構成させること
により、これをはさむ光源とスクリーンにより、液柱の
高さを読み取ることができる。
液柱をつくり、その液柱で光学レンズを構成させること
により、これをはさむ光源とスクリーンにより、液柱の
高さを読み取ることができる。
簡易水平標準器はガラス管の中に液を小さな気泡と共に
封入したものである。このガラス管は中央部で盛り上が
るようなカーブをしており、横だおしにすると、水平な
ら管中央に気泡が移ることで水平標準器としたものであ
る。ガラス管内にある液は光学レンズをつくるので上方
より光源を与えると管の下に配置したスクリーンに高輝
度な線とカゲが一対で得られる。気泡部は焦点距離が異
なるので高輝度な線上に一点のキズをつくる。このキズ
部を検出するとき平衡予定位置からのずれを知ることが
できるので、平衡の程度を計測することができる。これ
も本発明の適用である。
封入したものである。このガラス管は中央部で盛り上が
るようなカーブをしており、横だおしにすると、水平な
ら管中央に気泡が移ることで水平標準器としたものであ
る。ガラス管内にある液は光学レンズをつくるので上方
より光源を与えると管の下に配置したスクリーンに高輝
度な線とカゲが一対で得られる。気泡部は焦点距離が異
なるので高輝度な線上に一点のキズをつくる。このキズ
部を検出するとき平衡予定位置からのずれを知ることが
できるので、平衡の程度を計測することができる。これ
も本発明の適用である。
横倒しにした透明管、例えばガラス管に液を流すとき気
泡を一点加える。この管をはさんで光源と受光部を取付
ける。管内の液体が光学レンズをつくり、気泡がある場
所は光学レンズをつくらないので、受光部には長さ方向
に高い輝度の線をつくり、気泡部分の直下ではこの明る
い線にキズができる。液の流れに従ってキズも移動して
行く。
泡を一点加える。この管をはさんで光源と受光部を取付
ける。管内の液体が光学レンズをつくり、気泡がある場
所は光学レンズをつくらないので、受光部には長さ方向
に高い輝度の線をつくり、気泡部分の直下ではこの明る
い線にキズができる。液の流れに従ってキズも移動して
行く。
受光部のイメージセンサは時間当りの移動量も計れるか
ら、管径を計算にいれると液体のフローメータとするこ
とができる。また、この場合の液体と気体が置き代われ
ば、気体のフローメータとすることができる。
ら、管径を計算にいれると液体のフローメータとするこ
とができる。また、この場合の液体と気体が置き代われ
ば、気体のフローメータとすることができる。
不透明液体のフローを計量する場合は、管内の不透明液
体の間に気泡にはさまれた水（水のような透明な液体）
を介在させ、水部分では光学レンズが構成されるから受
光部イメージセンサで単位時間当りの移動距離を測定し
、フローメータとすることができる。
体の間に気泡にはさまれた水（水のような透明な液体）
を介在させ、水部分では光学レンズが構成されるから受
光部イメージセンサで単位時間当りの移動距離を測定し
、フローメータとすることができる。
発明の効果
本発明に依れば、Ｕ字管はもとより、各種機器の液柱の
位置を目視に頼らず、遠隔の場所で自動的に検出できる
から、各種の検査１作業の能率向上はもちろん、労働環
境の問題も克服できるからその工業的効果は極めて大き
い。
位置を目視に頼らず、遠隔の場所で自動的に検出できる
から、各種の検査１作業の能率向上はもちろん、労働環
境の問題も克服できるからその工業的効果は極めて大き
い。
第１図は本発明方法の原理を説明するための説明用略図
、第２図は本発明の適用において液体が水銀の場合にお
けるＵ字管の略図、第３図は差圧式流量計の原理を示す
略図、第４図は圧力式液面計の原理を示す略図。第５図
は差圧式液面計の原理を示す略図、第６図、第７図はい
ずれも液柱型圧力計の原理を説明するためのＵ字管の略
図である。 ■・・・スクリーン、２・・・ガラス管、３・・・光源
、４・・・水面、５・・・均一な明るさの部分、６・・
・高輝度な線、７・・・カゲ部 特許出願人 株式会社ムラコメディカル同
株式会社データグラフ 代理人 弁理士 神 戸 清同
神 戸 真第１図
、第２図は本発明の適用において液体が水銀の場合にお
けるＵ字管の略図、第３図は差圧式流量計の原理を示す
略図、第４図は圧力式液面計の原理を示す略図。第５図
は差圧式液面計の原理を示す略図、第６図、第７図はい
ずれも液柱型圧力計の原理を説明するためのＵ字管の略
図である。 ■・・・スクリーン、２・・・ガラス管、３・・・光源
、４・・・水面、５・・・均一な明るさの部分、６・・
・高輝度な線、７・・・カゲ部 特許出願人 株式会社ムラコメディカル同
株式会社データグラフ 代理人 弁理士 神 戸 清同
神 戸 真第１図
Claims (1)
- 液柱の位置の検出方法において、液柱をはさんで光源と
光電素子からなるスクリーンを対置し、光学レンズを構
成する液柱部分に対応してスクリーン上にペアで表われ
る高輝度な線またはカゲ部の長さを光電素子で読み取る
ことにより液柱の位置を検出することを特徴とする液柱
の位置の検出方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30133486A JPS63154917A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 液柱の位置の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30133486A JPS63154917A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 液柱の位置の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63154917A true JPS63154917A (ja) | 1988-06-28 |
Family
ID=17895608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30133486A Pending JPS63154917A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 液柱の位置の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63154917A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133567A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Shimadzu Corp | ターボ形回転機器 |
| JP2009210211A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 空調システム及びその運転方法 |
| EP2293029A1 (en) | 2009-09-08 | 2011-03-09 | Steven Thomas Bryant | Optical system and method for detection of liquid level in a vessel |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135726A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Mitsuwa Seiki Co Ltd | 透明液面の移動検出器 |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP30133486A patent/JPS63154917A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135726A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Mitsuwa Seiki Co Ltd | 透明液面の移動検出器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133567A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Shimadzu Corp | ターボ形回転機器 |
| JP4617660B2 (ja) * | 2003-10-28 | 2011-01-26 | 株式会社島津製作所 | ターボ形回転機器 |
| JP2009210211A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 空調システム及びその運転方法 |
| EP2293029A1 (en) | 2009-09-08 | 2011-03-09 | Steven Thomas Bryant | Optical system and method for detection of liquid level in a vessel |
| US7982201B2 (en) | 2009-09-08 | 2011-07-19 | Jadak, Llc | System and method for detection of liquid level in a vessel |
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