密度測定機能付液面測定装置

【課題】構造の簡素化を図ること。
【解決手段】油液の密度に追従する密度フロート７と、液位に追従する油面検出用フロート6より密度フロート７のフロート部が下方となるように、磁歪線、及び検出用コイルを軸方向に延長して内蔵させたステム5に摺動自在に配設し、少なくとも液位測定領域に磁歪線を配置し、一端から他端に向けて電気信号を発信し、密度フロートに設けられたマグネットと、油面検出用フロートに設けられたマグネットとの反応により生じる磁歪波の到達時間の差を計測する制御装置を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給油設備の燃料貯蔵容器の燃料の密度を検出することができる液面測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給油設備の燃料貯蔵容器の燃料の密度を検出する装置は、例えば特許文献1に見られるように駆動体と、この駆動体に係止し、自身の弾性変位が駆動体の駆動力を示す尺度であるバネと、バネの弾性変位を取得するための磁歪位置計測システムとから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ヨーロッパ特許第1881316号公報
【特許文献２】特許第3307610号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、密度測定のためだけにマグネットを有するストッパを余分に必要となるため構造が複雑になるという問題がある。
本発明はこのよう問題に鑑みてなされたものであってその目的とするところは、既存の構成部材を密度フロートの変位検出に利用して構造の簡素化を図ることができる液面計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項1の発明は、油液の密度に追従する密度フロートと、液位に追従する油面検出用フロートより前記密度フロートのフロート部が下方となるように、磁歪線、及び検出用コイルを軸方向に延長して内蔵させたステムに摺動自在に配設し、少なくとも前記液位測定領域に磁歪線を配置し、一端から他端に向けて電気信号を発信し、前記密度フロートに設けられたマグネットと、油面検出用フロートに設けられたマグネットとの反応により生じる磁歪波の到達時間の差を計測する制御装置を備えている。
【０００６】
請求項2の発明は、前記密度フロートは、フロート部と前記よりも上方に延びる腕部とマグネット保持部とから構成されている。
【０００７】
請求項3の発明は、前記密度フロートのマグネット保持部が、周面側が下方となるように斜面、または湾曲面として構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項1の発明によれば、既存の磁歪線式液面計の構造を利用して簡単な構造の密度測定機能を有する液面計測装置を提供できる。
【０００９】
請求項2、３の発明によれば、結露に起因する誤差を可及的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例を示すものである。
【図２】密度フロート領域を拡大して示すものであって、図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ上面図、正面図、及び断面図である。
【図３】図（ａ）（ｂ）は、それぞれ密度フロートの他の実施例を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は本発明の一実施例を示すものであって、地下タンク１には地上に設けられたピットとの間にライザパイプ３が接続されていて、本発明が特徴とする液面検出装置４がタンク１に設置されている。
【００１２】
液面検出装置４は、駆動手段を収容したヘッド部２と、磁歪線や検出コイルの収容体を兼ねる管により構成されたステム５と、貯油領域に位置しステム５に摺動可能に挿入された油面検出用フロート６で構成されている。ステム５は、収容している磁歪線の張力や、外力に抗することができる程度の剛性を備えた非磁性体金属、この実施例では不錆鋼のパイプにより構成されている。なお、符号１１はデータ処理部を示す。
【００１３】
本発明が特徴とする密度フロート７は、油面検出用フロート６の下方に位置し、かつ油面検出用フロート６とは独立して摺動できるようにステム５に配置されている。
【００１４】
密度フロート７は、その外径Ｄ1が油面検出用フロート６の外径Ｄ2よりも大で、かつ本体部の上面７ａが油面検出用フロート６の下部６ａに接触しないフロート部７ｂと、油面検出用フロート６のマグネット６ｂよりも上部に延びる腕部７ｃと、この腕部７ｃに連結し水平方向に伸びるマグネット保持部７ｄと、このマグネット保持部７ｄに固定されたマグネット７ｅとから構成されている。腕部７ｃは、油面検出用フロート６との干渉を避けるため、油面検出用フロート６の外周面との間に間隙を確保できる程度の距離をあけて配置されている。腕部７ｃには上下に延びるスリット７ｆが形成されている。
【００１５】
この実施例において、油面検出用フロート６はタンクの油面Ｈに一致して移動し、密度フロート７は、油液の比重に対応して浮力の作用を受けて、ボーメ計と同様に沈降量が変化するからそれぞれのフロート６，７のマグネット６ｂとマグネット７ｅとの相対距離Ｌが油液の密度に対応して変化する。
【００１６】
基準点からマグネット６ｂ、及びマグネット７ｅまでの距離は、特許文献2に記載されている磁歪線式液面計と同様の手法で検出することができる。
つまり測定周期に基づいて送信コイルに磁界が発生して磁歪線に瞬間的に機械的歪みが発生すると、超音波振動となって磁歪線を他端に向けて伝搬する。
【００１７】
超音波振動がそれぞれのフロート６、７のマグネット６ｂ、７ｅに到達すると、フロート６、７のマグネット６ｂ、７ｅよる磁界を受けて逆磁歪効果により検出コイルに起電力を発生させる。この起電力はヘッド部２に伝送されてそれぞれのマグネット６ｂ、７ｅの距離、つまり油液の密度に相関する時間差として検出される。言うまでもなくマグネット６ｂによる起電力の信号は液位に関するデータとして利用される。、
【００１８】
図3（ａ）（ｂ）は、それぞれ密度フロートの他の実施例を示すものであって、マグネット保持部７ｄ’、７ｄ”が周辺側を下方とする斜面（図3（ａ））や球面（図3（ｂ））に形成して構成されている。
【００１９】
この実施例によれば、結露などにより上面に水滴が付着しても斜面や球面を滑って容易に落下するから、密度フロート７は水滴の影響を受けることなく密度だけに関係して沈降するか密度を正確に測定することができる。さらには油液の温度を検出することによりデータを温度補正してより高精度の測定が可能となる。
さらには、検出した密度データに基づいて油面検出用フロート６の位置を補正することにより、より高い精度で液位を検出することができる。
【００２０】
なお、上述の実施例においては位置検出用のマグネットをそれぞれのフロートの上部に配置しているが、相互間の距離測定に干渉が生じない位置であれば同様の作用を奏することは明らかである。
【００２１】
このようにして測定された密度は、たとえばエタノール混合燃料の場合には、水が不正に混合されているか否かの判定に利用できる。また、燃料の油種ごとに密度が相違するから、異油種のコンタミの有無の監視に利用できる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
油液の密度に追従する密度フロートと、液位に追従する油面検出用フロートより前記密度フロートのフロート部が下方となるように、磁歪線、及び検出用コイルを軸方向に延長して内蔵させたステムに摺動自在に配設し、少なくとも前記液位測定領域に磁歪線を配置し、一端から他端に向けて電気信号を発信し、前記密度フロートに設けられたマグネットと、油面検出用フロートに設けられたマグネットとの反応により生じる磁歪波の到達時間の差を計測する制御装置を備えたことを特徴とする密度測定機能を有する液面計測装置。
【請求項２】
前記密度フロートは、フロート部と前記よりも上方に延びる腕部とマグネット保持部とから構成されている請求項1に記載の密度測定機能を有する液面計測装置。
【請求項３】
前記密度フロートのマグネット保持部が、周面側が下方となるように斜面、または湾曲面として構成されている請求項2に記載の密度測定機能を有する液面計測装置。
【請求項４】
前記密度フロートのマグネット保持部は、細肉部として構成されている請求項に記載の密度測定機能を有する液面計測装置。

【図１】