(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽内の異なる水位を検出する複数本の電極（Ｌ1〜Ｌn）及びアース電極（Ｅ）並びに前記複数本の電極（Ｌ1〜Ｌn）にそれぞれ対応した電極リレー（Ｗ1〜Ｗn）とより構成し、上位の電極に対応する電極リレーのａ接点と、その直下位の電極に対応する電極リレーのｂ接点とを直列に接続して直列回路を形成するとともに、すべての直列回路を並列に接続し、さらに、この並列に接続した回路に警報機器（Ａ）の動作回路を直列に接続するようにしたことを特徴とする電極式水位計における故障検知装置。
【請求項２】
複数本の電極（Ｌ1〜Ｌn）を、上位の電極と、その直下位の電極が隣接しないように設置したことを特徴とする請求項１記載の電極式水位計における故障検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極式水位計における故障検知装置に関し、特に、現水位の直上下位の電極間の動作を水位変化に追従して比較することにより、簡単な回路で以て確実に電極間の短絡やリレー等の故障の検出を行えるようにした電極式水位計における故障検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給水タンク、上水タンク、浄水池、汚泥池、沈殿池、ポンプ場、貯水池等（本明細書において、「水槽」という場合がある。）の水位制御には、水位計として、超音波式水位計、フロート式水位計、電極式水位計等が用いられている。
このうち、超音波式水位計は、１つの水位計で水槽全体の水位を検出することが可能であるが、水位計自体が高価であるとともに、表面の状態により誤差が大きくなる欠点がある。
一方、フロート式水位計は、設置のための工事に手数を要するという欠点がある。
このため、水位制御に用いる水位計として、安価で動作が確実な電極式水位計が汎用されている。
この電極式水位計は、通常、図４に示すように、水槽Ｔ内に、異なる水位を検出することができるように、アース電極Ｅと、高低差をつけるように複数本の電極Ｌ1〜Ｌnを設置し、各電極Ｌ1〜Ｌnに対応して電極リレーＷ1〜Ｗnを配設することにより、水槽Ｔ内の水などの流体を導体として、電極Ｌ1〜Ｌnのうち、アース電極Ｅと導通する電極を識別することにより、水位を検出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の電極式水位計を用いて、塵芥等の不純物が混入した汚水などの水位を検出しようとした場合、隣接する電極間に不純物が介在して、水位に関係なく短絡状態となり、その結果、短絡した電極に対応する電極リレーが誤動作を起こすという問題があった。
【０００４】
この誤動作を防止する方法の１つとして、この制御用の水位計のほかに、同じように構成したチェック用の水位計を併設し、制御用の水位計とチェック用の水位計の動作を比較することにより、水位計の故障を検知する方法があるが、この場合、２組の水位計とそれに対応する制御回路が必要となり、回路が複雑で高価なものになるという問題があった。
【０００５】
誤動作を防止する別の方法として、電極が短絡しないように、電極に絶縁用のチューブを被せる方法があるが、電極数が多くなればチューブを被せるために手数を要し、チューブが経年劣化を起こして絶縁効果がなくなり、隣接する電極間に不純物が介在して電極リレーが誤動作を起こすという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の電極式水位計の有する問題点を解決し、電極式水位計の有する利点を有しながら、現水位の直上下位の電極間の動作を水位変化に追従して比較することにより、簡単な回路で以て確実に電極間の短絡やリレー等の故障の検出を行えるようにした電極式水位計における故障検知装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の電極式水位計における故障検知装置は、水槽内の異なる水位を検出する複数本の電極及びアース電極並びに前記複数本の電極にそれぞれ対応した電極リレーとより構成し、上位の電極に対応する電極リレーのａ接点と、その直下位の電極に対応する電極リレーのｂ接点とを直列に接続して直列回路を形成するとともに、すべての直列回路を並列に接続し、さらに、この並列に接続した回路に警報機器の動作回路を直列に接続するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この電極式水位計における故障検知装置は、上位の電極に対応する電極リレーのａ接点と、その直下位の電極に対応する電極リレーのｂ接点とを直列に接続して直列回路を形成するとともに、すべての直列回路を並列に接続し、さらに、この並列に接続した回路に警報機器の動作回路を直列に接続することにより、電極間の短絡やリレー等の故障の検出を確実に、かつ自動的に行うことができる。
【０００９】
この場合において、複数本の電極を、上位の電極と、その直下位の電極が隣接しないように設置することが好ましい。
【００１０】
これにより、事故の検出を行うことができない、水位の上昇につれて下位の電極から上位の電極に向けて順に短絡するような事故が発生する確率を低減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電極式水位計における故障検知装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図２に、本発明の電極式水位計における故障検知装置の一実施例を示す。
この電極式水位計における故障検知装置は、水槽Ｔ内に流入する水又は汚水をポンプアップして次の工程へ供給する際、水槽Ｔ内の水位に応じてポンプの起動、停止を自動的に行えるように、ポンプを起動したり停止する水位を検出するために設置した電極式水位計Ｌの複数本の電極Ｌ1〜Ｌnの不純物付着による短絡等の故障の検出を行うために設置される。
【００１３】
この電極式水位計Ｌは、異なる水位を検出することができるように、アース電極Ｅと、高低差をつけるように複数本の電極Ｌ1〜Ｌnを設置し、各電極Ｌ1〜Ｌnに対応して電極リレーＷ1〜Ｗnを配設することにより、水槽Ｔ内の水などの流体を導体として、電極Ｌ1〜Ｌnのうち、アース電極Ｅと導通する電極を識別することにより、水位を検出するようにしている。
【００１４】
この場合において、電極リレーＷ1〜Ｗnのうち、最下位の電極Ｌ1に対応する電極リレーＷ1はｂ接点を、最上位の電極Ｌnに対応する電極リレーＷnはａ接点を有するようにし、他の電極Ｌ2〜Ｌn-1に対応する電極リレーＷ2〜Ｗn-1はａ接点とｂ接点の両方を有するようにする。
【００１５】
これらの電極リレーＷ1〜Ｗnの各接点は、図１に示すように、上位、例えば、最上位の電極Ｌnに対応する電極リレーＷnのａ接点と、その直下位の電極Ｌn-1に対応する電極リレーＷn-1のｂ接点とを直列に接続して直列回路を形成する。
次に、電極Ｌn-1に対応する電極リレーＷn-1のａ接点と、その直下位の電極Ｌn-2に対応する電極リレーＷn-2のｂ接点とを直列に接続して直列回路を形成し、以下同様に、すべての電極に対応する電極リレーのａ接点とｂ接点を順次直列に接続して直列回路を形成する。
そして、これらの直列回路を並列に接続し、さらに、この並列に接続した回路に補助リレー３０Ｘを直列的に接続し、この補助リレー３０Ｘの接点に警報ランプ、ブザー等の警報機器Ａを接続して故障検知装置を構成する。
【００１６】
次に、この電極式水位計における故障検知装置の動作について説明する。
電極式水位計Ｌの複数本の電極Ｌ1〜Ｌnに不純物付着による短絡等の故障が生じず、正常に動作している場合、上位の電極に対応する電極リレーのａ接点と、その直下位の電極に対応する電極リレーのｂ接点とを直列に接続して形成した直列回路は、水槽Ｔ内の水位及びその変動にかかわらず、すべていずれか一方の接点が開放された状態に維持される。
すなわち、水槽Ｔ内の水位が最低水位より上昇し、アース電極Ｅと最下位の電極Ｌ1とが水槽Ｔ内の水を介して導通すると、電極Ｌ1に接続された電極リレーＷ1の接点Ｔb，Ｔc（ｂ接点）間は開（ＯＦＦ）となり、この電極リレーＷ1のｂ接点を有する直列回路は、開（ＯＦＦ）となり補助リレー３０Ｘは動作しない。
水位が上昇し、アース電極Ｅと最下位から２番目の電極Ｌ2とが水槽Ｔ内の水を介して導通すると、電極Ｌ2に接続された電極リレーＷ2の接点Ｔa，Ｔc（ａ接点）間は閉（ＯＮ）となるが、電極Ｌ1に接続された電極リレーＷ1の接点Ｔb，Ｔc（ｂ接点）間は開（ＯＦＦ）となっているため、この電極リレーＷ2のａ接点を有する直列回路は、開（ＯＦＦ）となり補助リレー３０Ｘは動作しない。
一方、電極Ｌ2に接続された電極リレーＷ2の接点Ｔb，Ｔc（ｂ接点）間は開（ＯＦＦ）となり、この電極リレーＷ2のｂ接点を有する直列回路は、開（ＯＦＦ）の状態を維持し、補助リレー３０Ｘは動作しない。
さらに、水位が上昇し、アース電極Ｅと最下位から３番目の電極Ｌ3とが水槽Ｔ内の水を介して導通すると、電極Ｌ3に接続された電極リレーＷ3の接点Ｔa，Ｔc（ａ接点）間は閉（ＯＮ）となるが、電極Ｌ2に接続された電極リレーＷ2の接点Ｔb，Ｔc（ｂ接点）間は開（ＯＦＦ）となっているため、この電極リレーＷ3のａ接点を有する直列回路は、開（ＯＦＦ）となり補助リレー３０Ｘは動作しない。
一方、電極Ｌ3に接続された電極リレーＷ3の接点Ｔb，Ｔc（ｂ接点）間は開（ＯＦＦ）となり、この電極リレーＷ3のｂ接点を有する直列回路は、開（ＯＦＦ）の状態を維持し、補助リレー３０Ｘは動作しない。
このように、水槽Ｔ内の水位及びその変動（水位が低下する場合は、水位が上昇するときと電極リレーの動作が逆になる。）にかかわらず、すべていずれか一方の接点が開放された状態に維持されるので、電極式水位計Ｌの複数本の電極Ｌ1〜Ｌnに短絡等の故障が生じず、正常に動作している場合には、補助リレー３０Ｘは動作しないので、警報ランプ、ブザー等の警報機器Ａは動作しない。
【００１７】
これに対して、電極式水位計Ｌの複数本の電極Ｌ1〜Ｌnのいずれかに不純物が付着して短絡やリレー等の故障（電極リレーの故障を含む。）が生じた場合、上位の電極に対応する電極リレーのａ接点と、その直下位の電極に対応する電極リレーのｂ接点のいずれもが閉（ＯＮ）の状態となり、この直列回路に電流が流れることとなる。
このように、直列回路が導通すると、補助リレー３０Ｘが動作し、これに接続された警報ランプ、ブザー等の警報機器Ａが動作し、管理者に異常を知らせることができる。
【００１８】
なお、この電極式水位計における故障検知装置においては、アース電極Ｅと最下位の電極Ｌ1間が短絡している場合、電極Ｌ1の故障検知を行うことができない。
このため、電極Ｌ1をダミー用とし、最下位から２番目の電極Ｌ2及びそれより上位の電極を水位の検出用に使用することが望ましい。
また、同様に、最上位の電極Ｌnに対応する電極リレーＷnが故障している場合、電極Ｌnの故障検知を行うことができない。
このため、電極Ｌnをダミー用とし、最上位から２番目の電極Ｌn-1及びそれより下位の電極を水位の検出用に使用することが望ましい。
【００１９】
また、この電極式水位計における故障検知装置においては、水槽Ｔ内の水位の上昇につれて下位の電極から上位の電極に向けて順に短絡した場合、電極の故障検知を行うことができない。
このような事故が発生する確率を低減するため、本実施例においては、図２に示すように、複数本の電極Ｌを、上位の電極と、その直下位の電極が隣接しないように設置するようにしている。
このほか、図３に示す変形例のように、複数本の電極Ｌを、上位の電極と、その直下位の電極が隣接しないように複数のグループに分け、水槽内に設置するようにすることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の電極式水位計における故障検知装置によれば、上位の電極に対応する電極リレーのａ接点と、その直下位の電極に対応する電極リレーのｂ接点とを直列に接続して直列回路を形成するとともに、すべての直列回路を並列に接続し、さらに、この並列に接続した回路に警報機器の動作回路を直列に接続することにより、電極間の短絡やリレー等の故障の検出を簡単、確実に、かつ自動的に行うことができ、精度の高い水位検出を行うことができる。
【００２１】
また、複数本の電極を、上位の電極と、その直下位の電極が隣接しないように設置することにより、事故の検出を行うことができない事故（例えば、水位の上昇につれて下位の電極から上位の電極に向けて順に短絡するような事故）が発生する確率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極式水位計における故障検知装置の一実施例の回路図である。
【図２】本発明の電極式水位計における故障検知装置の電極の配置を示す説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の電極式水位計における故障検知装置の電極の配置を示す説明図（変形例）で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図４】従来の電極式水位計における故障検知装置の回路図である。
【符号の説明】
Ｔ    水槽
Ｌ    電極式水位計
Ｅ    アース電極
Ｌ1〜Ｌn  電極
Ｗ1〜Ｗn  電極リレー
Ａ    警報機器
【図１】
0003678557.tif 000002
【図２】
0003678557.tif 000003
【図３】
0003678557.tif 000004
【図４】
0003678557.tif 000005