(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に伸びる第一中心軸線を有し、内部に気体が残留するよう液体が注入されて一の位置に配される第一容器と、
一方向に伸びる第二中心軸線を有し、内部に気体が残留するよう液体が注入されて前記第一容器から離間して配される第二容器と、
前記第一容器及び前記第二容器に接続されて前記液体同士を連通させる液体連結管と、
前記第一容器内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を第一距離として計測する第一液端読取部と、
前記第二容器内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を第二距離として計測する第二液端読取部と、
前記第一距離及び前記第二距離から前記第一容器及び前記第二容器間の高低差の変位量を算出する高低差算出部と、
前記第一容器よりも大きい容積に形成されて前記第一容器の近傍に配される第一中継容器と、
前記第二容器よりも大きい容積に形成されて前記第二容器の近傍に配される第二中継容器と、
を備え、
前記第一中継容器及び前記第二中継容器が、前記液体連結管と連通されて内部に前記気体が残留するよう前記液体が貯留されて、前記第一容器、前記第二容器、前記第一中継容器、及び前記第二中継容器間で前記液体が前記液体連結管を介して移動自在とされ、
前記第一中継容器及び前記第二中継容器の設置時において前記液体の前記気体と接する表面積が、前記液体連結管の断面積よりも大きくなるように、前記第一中継容器及び前記第二中継容器が形成されている高低差測定装置。
【請求項２】
前記第一中心軸線及び前記第二中心軸線が水平面に対して前記一定角度に傾斜して前記第一容器及び前記第二容器が配される請求項１に記載の高低差測定装置。
【請求項３】
前記第一容器を鉛直方向に移動して前記液面位置を初期位置に戻す第一駆動部と、
前記第二容器を鉛直方向に移動して前記液面位置を初期位置に戻す第二駆動部と、
を備え、
前記第一容器と前記第二容器とが互いに移動する請求項２に記載の高低差測定装置。
【請求項４】
一方向に伸びる第三中心軸線を有して、内部に気体が残留するよう液体が注入された第三容器と、
該第三容器内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を計測する第三液端読取部と、
を備え、
前記第三容器が、前記液体連結管を介して前記第一容器又は前記第二容器と連結され、
前記高低差算出部が、前記第一容器、前記第二容器、及び前記第三容器間の高低差の変位量を算出する請求項１から３の何れか一つに記載の高低差測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高低差測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１０ｍを越す長距離間の微細高さの差を計測する手法として、古くから知られている水盛り式を用い、対の垂直ガラス管を連結間で接続したものに液体を入れ、その両端の液面高さを計測することで高さ差分を計測する方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、ガラス管内の溶液が温度変化などによる膨張収縮することによって、液面高さが変化してしまうことから、片側はポンプで液体を絶えずオーバーフローさせて常時基準高さとし、もう一方の液面をフロートセンサーで読み取ることにより、液面の垂直高さ差から高低差を算出する高低差測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０７７１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の高低差測定装置による液面高さ計測における読取り精度は、目視では０．５ｍｍ、ダイヤルゲージと液面探針で０．１ｍｍ、フロートセンサーでは０．１ｍｍであり、これ以上の精度での計測は困難である。
【０００６】
また、例えば地すべりの監視計測では０．１ｍｍ以下の初期微細変位量からすべりはじめの１ｍ以上の大きな変位量まで計測する必要がある。しかし従来の高低差測定装置では、計測可能変位量が垂直管の高さによって制限されてしまい、大きな変位量を計測するためには、装置を大型にする必要がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、微細な高低差から大きな高低差までの変位量を計測できる小型で設置性の高い高低差測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る高低差計測装置は、一方向に伸びる第一中心軸線を有し、内部に気体が残留するよう液体が注入されて一の位置に配される第一容器と、一方向に伸びる第二中心軸線を有し、内部に気体が残留するよう液体が注入されて前記第一容器から離間して配される第二容器と、前記第一容器及び前記第二容器に接続されて前記液体同士を連通させる液体連結管と、前記第一容器内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を第一距離として計測する第一液端読取部と、前記第二容器内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を第二距離として計測する第二液端読取部と、前記第一距離及び前記第二距離から前記第一容器及び前記第二容器間の高低差の変位量を算出する高低差算出部と、前記第一容器よりも大きい容積に形成されて前記第一容器の近傍に配される第一中継容器と、前記第二容器よりも大きい容積に形成されて前記第二容器の近傍に配される第二中継容器と、を備え、前記第一中継容器及び前記第二中継容器が、前記液体連結管と連通されて内部に前記気体が残留するよう前記液体が貯留されて、前記第一容器、前記第二容器、前記第一中継容器、及び前記第二中継容器間で前記液体が前記液体連結管を介して移動自在とされ、前記第一中継容器及び前記第二中継容器の設置時において前記液体の前記気体と接する表面積が、前記液体連結管の断面積よりも大きくなるように、前記第一中継容器及び前記第二中継容器が形成されている。
【０００９】
この発明は、第一容器の設置場所と第二容器の設置場所との間の高低差が初期位置から変化したとき、各容器内の液面位置が初期位置から移動した距離をそれぞれ計測することによって、第一容器の設置場所と第二容器の設置場所との高低差の変位量を算出することができる。また、第一容器と第二容器との温度差によって生じる容器内部の液体の膨張差を各中継容器内の液体に吸収させることができ、第一容器及び第二容器を長くすることなく温度変化による測定誤差を削減することができる。また、温度変化にともなう液面位置の変化を吸収させることができ、測定範囲を好適に維持することができる。
【００１０】
また、本発明に係る高低差測定装置は、前記第一中心軸線及び前記第二中心軸線が前記水平面に対して同一の角度で交差するよう前記第一容器及び前記第二容器が前記一定角度に傾斜して配される。
【００１１】
この発明は、傾斜する角度に応じて測定感度を変えることができる。また、この角度が第一容器及び第二容器間で同一なので、第一容器と第二容器との測定感度を同一にすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る高低差測定装置は、前記第一容器を鉛直方向に移動して前記液面位置を初期位置に戻す第一駆動部と、前記第二容器を鉛直方向に移動して前記液面位置を初期位置に戻す第二駆動部と、を備え、前記第一容器と前記第二容器とが互いに移動する。
【００１３】
この発明は、第一容器及び第二容器の高低差が生じた際に、第一容器及び第二容器内の液面位置をそれぞれ初期位置に戻すように第一容器及び第二容器を鉛直方向へそれぞれ移動する。この際の第一容器及び第二容器の移動量から第一容器の設置場所と第二容器の設置場所との高低差の変位量を算出することができる。そのため、容器長が短くても液体をオーバーフローさせる前に第一容器及び第二容器内の液面位置を初期位置に戻すことができ、より大きな高低差を計測することができる。
【００１４】
また、本発明に係る高低差測定装置は、一方向に伸びる第三中心軸線を有して、内部に気体が残留するよう液体が注入された第三容器と、該第三容器内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を計測する第三液端読取部と、を備え、前記第三容器が、前記液体連結管を介して前記第一容器又は前記第二容器と連結され、前記高低差算出部が、前記第一容器、前記第二容器、及び前記第三容器間の高低差の変位量を算出する。
【００１５】
この発明は、第一容器が設置された場所と第二容器が設置された場所との間だけでなく、第三容器が設置された場所との間の高低差の変位量も測定でき、二点間だけではなく面内の高低差の変位量を測定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、小型でありながら微細な高低差から大きな高低差まで計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る高低差測定装置の測定原理にかかる部分を示す要部概要図である。
【図２】図１のＯ−ＩＩ方向矢視図であって、本発明の実施形態に係る高低差測定装置の測定原理にかかる部分の作用を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る高低差測定装置の測定原理に係る部分の計測方法を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る高低差測定装置を示す要部概要図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る高低差測定装置を示す要部概要図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る高低差測定装置を示す要部概要図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る高低差測定装置の作用を示す説明図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る高低差測定装置を示す要部概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る実施形態の説明の前に、図１から図３を参照して本発明の測定原理にかかる部分の構成及びその作用について説明する。
高低差測定装置１は、第一容器２と、第二容器３と、気体連結管５と、液体連結管６と、第一液端読取部７と、第二液端読取部８と、高低差算出部９と、を備えている。
【００１９】
第一容器２は、一方向に伸びる中心軸線Ｃ１を有する直方体状に形成され、第一中心軸線Ｃ１に対する矩形状の断面積が一定に形成されている。そして、内部に気体Ｇ１が残留するよう液体Ｌ１が注入される。
【００２０】
第二容器３は、一方向に伸びる中心軸線Ｃ２を有する直方体状に形成され、第二中心軸線Ｃ２に対する矩形状の断面積が一定とされて、第一容器２と同一の大きさ及び形状に形成されている。そして、内部に気体Ｇ２が残留するよう液体Ｌ２が注入される。
【００２１】
気体連結管５は、第一容器２及び第二容器３の内部の気体Ｇ１，Ｇ２同士を連通させるように接続される。また、液体連結管６は、第一容器２及び第二容器３の内部の液体Ｌ１，Ｌ２同士を連通させるように接続される。
【００２２】
第一液端読取部７は、第一容器２内の液体Ｌ１の液面位置Ｅ１が、第一中心軸線Ｃ１に沿う方向に初期位置Ｂ１から移動した距離Ｄ１を第一距離として計測する。この第一液端読取部７は、第一中心軸線Ｃ１に沿って配される第一画像センサー１０と、第一画像センサー１０からの情報に基づき、液面位置Ｅ１の初期位置Ｂ１からの距離Ｄ１を算出する第一計測部１１と、を備えている。
【００２３】
第二液端読取部８は、第二容器３内の液体Ｌ２の液面位置Ｅ２が、第二中心軸線Ｃ２に沿う方向に初期位置Ｂ２から移動した距離Ｄ２を第二距離として計測する。この第二液端読取部８は、第二中心軸線Ｃ２に沿って配される第二画像センサー１２と、第二画像センサー１２からの情報に基づき、液面位置Ｅ２の初期位置Ｂ２からの距離Ｄ２を算出する第二計測部１３と、を備えている。
【００２４】
高低差算出部９は、第一計測部１１から入力された距離Ｄ１、及び、第二計測部１３から入力された距離Ｄ２に基づき、第一容器２と第二容器３との高低差の変位量を算出する。
【００２５】
次に高低差測定装置１の設置方法及びこれを用いた２点間の高低差の計測方法について、図２を用いて説明する。
まず、第一容器２及び第二容器３が、互いに対向する側が反対側よりも低くなるよう水平面Ｂに対してそれぞれ傾斜角度αで傾斜して、かつ、第一中心軸線Ｃ１と第二中心軸線Ｃ２とが、鉛直方向上方視したときに同一直線となるように、第一容器２及び第二容器３を所定の距離に離間して配置する。
【００２６】
この際、液体Ｌ１，Ｌ２が液体連結管６によって連通されているため、水平面Ｂに対する各容器２，３内の液面位置Ｅ１，Ｅ２の高さが一致するように液量が調整される。ここで、液体Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ注入された状態で各容器を配置してもよいし、各容器を設置後に液体Ｌ１，Ｌ２を注入してもよい。そして、設置後の液面位置Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ初期位置Ｂ１，Ｂ２として、高低差の計測を開始する。
【００２７】
計測開始後、例えば、第二容器３の設置場所が設置時よりも高低差の変位量ｈの高い位置に変動したとき、液面位置Ｅ１は第一中心軸線Ｃ１に沿って第一容器２の上方に距離Ｄ１移動する一方、液面位置Ｅ２は第二中心軸線Ｃ２に沿って第二容器３の下方に距離Ｄ２移動する。
【００２８】
ここで、設置時における第一容器２及び第二容器３を水平面Ｂへ投影したときの各中心軸線Ｃ１，Ｃ２方向の第一容器２及び第二容器３の長さをｘ、水平面Ｂから最も離間した第一容器２及び第二容器３の底面までの高さをｙ、とする。このとき、Ｄ１＋Ｄ２とｈ×ｘ／ｙとが一致する。すなわち、距離Ｄ１，Ｄ２の和は、高低差ｈの傾斜比率倍となる。高低差算出部９は、この関係を利用して高低差の変位量ｈを算出する。
【００２９】
すなわち、予め、高低差算出部９にｘ及びｙが入力された状態で、第一液端読取部７から距離Ｄ１が入力され、かつ、第二液端読取部８から距離Ｄ２が入力されることにより、高低差算出部９が、上記関係式に基づいて第一容器２の設置場所と第二容器３の設置場所との高低差の変位量ｈを算出する。
【００３０】
この高低差測定装置１によれば、第一容器２の設置場所と第二容器３の設置場所間の高低差が変化したとき、各容器内の液面位置の初期位置からの距離Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ計測することによって、第一容器２の設置場所と第二容器３の設置場所との高低差の変位量ｈを算出することができる。
【００３１】
この際、水平面Ｂに対して第一容器２と第二容器３とが同一の傾斜角度αで配されている。この傾斜角度αを増減することによって、容器内の液面の表面積を変えることができ、第一容器２と第二容器３との測定感度を調整することができる。
【００３２】
なお、第一容器２及び第二容器３の形状は、中心軸線Ｃ１，Ｃ２に対する断面積が一定であれば、直方体形状に限らず、円柱形状や角柱形状などの形状でも構わない。
【００３３】
（第１実施形態）
次に、第１の実施形態について図４を参照しながら説明する。
なお、上述した形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
本実施形態に係る高低差測定装置４０は、高低差測定装置１の構成に加えて、さらに第一容器２の近傍に配された第一中継容器４１と、第二容器３の近傍に配された第二中継容器４２と、を備えている。
【００３４】
第一中継容器４１は、液体連結管６と連通されて気体Ｇ１が残るように内部に液体Ｌ１が貯留されている。そして、第一中継容器４１は、第一容器２よりも容積が大きい直方体状とされ、設置時における液体Ｌ１の気体Ｇ１と接する表面積が、液体連結管６の断面積よりも大きくなるように形成されている。
【００３５】
第二中継容器４２は、液体連結管６と連通されて気体Ｇ２が残るように内部に液体Ｌ２が貯留されている。そして、第二中継容器４２は、第二容器３よりも容積が大きい直方体状とされ、設置時における液体Ｌ２の気体Ｇ２と接する表面積が、液体連結管６の断面積よりも大きくなるように形成されている。
【００３６】
なお、第一中継容器４１及び第二中継容器４２の気体Ｇ１，２の収容部分は、気体連結管５と連通されていてもよいし、大気開放されていても構わない。
【００３７】
次に本実施形態に係る高低差測定装置４０の作用について説明する。
温度変化などによって液体Ｌ１，Ｌ２が膨張又は収縮すると、第一容器２及び第二容器３間の高低差が生じなくても、液面位置Ｅ１，Ｅ２が、例えば、ΔＴＨだけ変化する。
【００３８】
ここで、高低差測定の計測範囲は、第一容器２及び第二容器３内の液面位置Ｅ１，Ｅ２の移動範囲に制約される。そのため、第一容器２及び第二容器３の各中心軸線方向の長さは、使用温度範囲内で変化する液面位置Ｅ１，Ｅ２の最大変化量を超える長さが必要になる。特に第一容器２及び第二容器３の間隔を長距離にして連結した場合、液体連結管６内の液体量が第一容器２及び第二容器３の容量よりも大きくなり、その分、液面位置Ｅ１，Ｅ２の変位量も大きくなって第一容器２及び第二容器３が大型化してしまう。
【００３９】
また、第一容器２と第二容器３との間で温度差がない場合には、高低差が生じても同じタイミングで液面位置Ｅ１，Ｅ２が変動する。しかし、温度差が生じた場合、一定期間液面位置Ｅ１，Ｅ２がずれてしまうので、この分が測定誤差となってしまう。
【００４０】
これに対して本実施形態に係る高低差測定装置４０では、各容器２，３よりも第一中継容器４１及び第二中継容器４２の容積のほうが大きいので、温度変化にともなう液体Ｌ１，Ｌ２の液面位置Ｅ１，Ｅ２の変動を第一中継容器４１及び第二中継容器４２内の液体が吸収する。
【００４１】
この高低差測定装置４０によれば、第一容器２と第二容器３との温度差によって生じる容器内部の液体Ｌ１，Ｌ２の膨張差を各中継容器４１，４２内の液体Ｌ１，Ｌ２に吸収させることができ、第一容器２及び第二容器３を大型化することなく温度変化による測定誤差を削減することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態の特徴は、本実施形態に係る高低差測定装置２０では、第一中心軸線Ｃ１が水平になるよう第一容器２が配され、かつ、第二中心軸線Ｃ２が水平になるよう第二容器３が配されるとともに、第一画像センサー１０及び第二画像センサー１２がラインセンサーとされ、水平面Ｂに対してそれぞれ角度αで傾斜して配されたとした点である。なお、第一中継容器４１及び第二中継容器４２に関する記載は省略する。
【００４３】
第一容器２及び第二容器３は、第一中心軸線Ｃ１と第二中心軸線Ｃ２とが、鉛直方向上方視したときに同一直線となるように、所定の距離に離間して配置される。第一画像センサー１０及び第二画像センサー１２は、第一容器２及び第二容器３が互いに対向する側が低くなるよう水平面Ｂに対してそれぞれ傾斜角度αで傾斜して配される。
【００４４】
この高低差測定装置２０にて高低差を測定する場合、第一画像センサー１０及び第二画像センサー１２を水平面Ｂへ投影したときの中心軸線Ｃ１，Ｃ２方向の長さをｘ、水平面Ｂから最も離間した第一画像センサー１０及び第二画像センサー１２の位置までの高さをｙ、とすることによって、第１の実施形態と同様に、Ｄ１＋Ｄ２とｈ×ｘ／ｙとが一致する。すなわち、距離Ｄ１，Ｄ２の和は、高低差の差分量ｈの傾斜比率倍となる。高低差算出部２１は、この関係を利用してｈを算出する。
【００４５】
この高低差測定装置２０によれば、高低差算出部２１が、上記関係式に基づいて第一容器２の設置場所と第二容器３の設置場所との高低差ｈを算出するので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
この際、第一画像センサー１０及び第二画像センサー１２と各液面とが交差する角度に応じて液面の変化を補足する範囲や測定感度を調整することができる。
【００４７】
（第３実施形態）
次に、第３の実施形態について図６及び図７を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第３の実施形態の特徴は、本実施形態に係る高低差測定装置２５が、第一容器２を鉛直方向に移動する第一駆動部２６と、第二容器３を鉛直方向に移動する第二駆動部２７と、を備えているとした点である。なお、第一中継容器４１及び第二中継容器４２に関する記載は省略する。
【００４８】
第一駆動部２６は、第一容器２を内部に収容する第一収納部２８と、鉛直方向に伸びて第一収納部２８を鉛直方向に移動可能に支持するとともに第一収納部２８を鉛直方向に移動させる第一駆動機構部３０と、第一液端読取部７からの情報に基づき、第一駆動機構部３０を駆動制御する第一駆動制御部３１と、を備えている。なお、第一計測部１１と第一駆動制御部３１とは一体に形成されていても構わない。
【００４９】
第二駆動部２７は、第二容器３を内部に収容する第二収納部３２と、鉛直方向に伸びて第二収納部３２を鉛直方向に移動可能に支持するとともに第二収納部３２を鉛直方向に移動させる第二駆動機構部３３と、第二液端読取部８からの情報に基づき、第二駆動機構部３３を駆動制御する第二駆動制御部３５と、を備えている。なお、第二計測部１３と第二駆動制御部３５とは一体に形成されていても構わない。また、一体化された第一駆動制御部と第二駆動制御部とがさらに一体に形成されていても構わない。
【００５０】
次に本実施形態に係る高低差測定装置２５の設置方法及び高低差の計測方法について説明する。
まず、第一収納部２８が配された第一駆動機構部３０と、第二収納部３２が配された第二駆動機構部３３と、を所定の距離に離間して配置する。この際、第一駆動機構部３０と第二駆動機構部３３とを所定の距離に離間して配置してから、第一駆動機構部３０に第一収納部２８が配されるように、かつ、第二駆動機構部３３に第二収納部３２が配されるようにしてもよい。
【００５１】
そして、第一容器２及び第二容器３が、互いに対向する側が低くなるよう水平面Ｂに対してそれぞれ傾斜角度αで傾斜して、かつ、第一中心軸線Ｃ１と第二中心軸線Ｃ２とが、鉛直方向上方視したときに同一直線となるように、第一容器２及び第二容器３をそれぞれ第一収納部２８内及び第二収納部３２内に収容する。なお、第一中心軸線Ｃ１と第二中心軸線Ｃ２とが鉛直方向上方視したときに交差するように配されても構わない。
【００５２】
この際、液体Ｌ１，Ｌ２が液体連結管６によって連通されているため、水平面Ｂに対する各容器２，３内の液面位置Ｅ１，Ｅ２の高さが一致する。ここで、液体Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ注入された状態で各容器２，３を第一収納部２８内及び第二収納部３２内に収容してもよいし、各容器２，３を第一収納部２８内及び第二収納部３２内に収容後に液体Ｌ１，Ｌ２を注入してもよい。そして、設置後の液面位置Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ初期位置Ｂ１，Ｂ２として、高低差の計測を開始する。
【００５３】
計測開始後、例えば、第一駆動機構部３０の設置場所のほうが第二駆動機構部３３の設置場所よりも相対的に低くなるように高低差が０からｈに変動したとき、第１の実施形態と同様に、液面位置Ｅ１は第一容器２の上方に第一中心軸線Ｃ１に沿ってＤ１だけ変位する一方、液面位置Ｅ２は第二容器３の下方に第二中心軸線Ｃ２に沿ってＤ２だけ変位する。
【００５４】
このとき、第一駆動制御部３１は、第一容器２の液面位置Ｅ１を初期位置Ｂ１に戻すために、第一駆動機構部３０の鉛直方向上方への移動量ＤＨ１を算出して、第一駆動機構部３０へ移動を指示する。また、第二駆動制御部３５は、第二容器３の液面位置Ｅ２を初期位置Ｂ２に戻すために第二駆動機構部３３の鉛直方向下方への移動量ＤＨ２を算出して、第二駆動機構部３３へ移動を指示する。
【００５５】
高低差算出部３６は、第一駆動機構部３０と第二駆動機構部３３との移動量（計測開始時からの移動量の差分）の合計（ＤＨ１＋ＤＨ２）から両者の設置場所の高低差の変位量ｈを算出する。
【００５６】
この高低差測定装置２５によれば、第一容器２及び第二容器３の鉛直方向へのそれぞれの移動量から第一容器２の設置場所と第二容器３の設置場所との高低差の変位量を算出することができる。また、各容器２，３の中心軸線Ｃ１，Ｃ２方向の容器長が短くても内部の液体をオーバーフローさせる前に第一容器２及び第二容器３内の液面位置を初期位置に戻すことができ、より大きな高低差を計測することができる。
【００５７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について、図８を参照しながら説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第４の実施形態の特徴は、本実施形態に係る高低差測定装置５０が、一方向に伸びる第三中心軸線Ｃ３を有する第三容器５１と、不図示の第三液端読取部と、を備えているとした点である。なお、第一中継容器４１及び第二中継容器４２に関する記載は省略する。
【００５８】
すなわち、第三容器５１は、第一容器２及び第二容器３と同一の大きさ及び形状とされ、不図示の水平面に対して同一の角度に傾斜して設置される。この際、第三容器５１は、不図示の気体連結管及び液体連結管５２を介して第一容器２又は第二容器３と連結されている。
【００５９】
また、第三容器５１には、第三液端読取部の不図示の画像センサーが第一容器２及び第二容器３と同様の状態で配されている。そして、第三液端読取部は、第三容器５１内の液体Ｌ３の液面位置Ｅ３が、第三容器５１の第三中心軸線Ｃ３に沿う方向に初期位置Ｂ３から移動した位置までの距離Ｄ３を計測する。
【００６０】
次に本実施形態に係る高低差測定装置５０の設置方法及び高低差の計測方法について説明する。
まず、第一容器２及び第二容器３を第１の実施形態と同様に配置する。続いて、第一容器２及び第二容器３と対向する側が低くなるよう水平面に対して第一容器２及び第二容器３と同一角度で傾斜して、第三容器５１を第一容器２及び第二容器３から所定の距離だけ離間して配置する。
【００６１】
この際、第三容器内の液体Ｌ３が液体Ｌ１，Ｌ２と液体連結管５２によって連通されているため、液面の高さが各容器２，３、５１間で一致する。このときの液面位置を初期位置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とする。
【００６２】
計測開始後、例えば、第三容器５１の設置場所が設置時よりも高い位置に変位したとき、第三容器５１内の液面位置Ｅ３が第三容器５１の下方に第三中心軸線Ｃ３に沿って距離Ｄ３だけ移動する一方、第一容器２及び第二容器３の各液面位置Ｅ１，Ｅ２は第一容器２及び第二容器３の上方にそれぞれの中心軸線Ｃ１，Ｃ２に沿って距離Ｄ１，Ｄ２だけ移動する。
【００６３】
このとき、不図示の高低差算出部が各液面位置の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３から、第一容器２及び第二容器３の設置場所と第三容器５１の設置場所との高低差の変位量ｈを算出する。
【００６４】
この高低差測定装置５０によれば、第一容器２が設置された場所と第二容器３が設置された場所との高低差だけでなく、第三容器５１が設置された場所との高低差も測定できる。すなわち、高低差を２点間だけでなく面内で測定することができる。
【００６５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第一容器及び第二容器は、同一の大きさや直方体形状に形成されている必要はなく、それぞれが異なる大きさや円筒形形状等の他の形状に形成されていてもよい。このような場合でも、予め液面位置の移動距離と高低差の変位量との関係を調整しておくことにより、液面位置の移動距離から高低差の変位量を測定することができる。
【００６６】
また、各容器の気体収容部分は、気体連結管と連通されていてもよいし、気体連結管がなく大気開放されていても構わない。
【００６７】
さらに、第一容器２及び第二容器３が、互いに対向する側が反対側よりも低くなるよう水平面Ｂに対してそれぞれ傾斜角度αで傾斜して、かつ、第一中心軸線Ｃ１と第二中心軸線Ｃ２とが、鉛直方向上方視したときに同一直線となるように、第一容器２及び第二容器３を所定の距離に離間して配置されている。しかし、これに限らず、容器の傾斜方向が同一方向に配されていてもよい。
【００６８】
また、第一中継容器４１は、設置時における液体Ｌ１の気体Ｇ１と接する表面積が、液体連結管６の断面積よりも大きくなるように形成されていればよく、直方体形状でなくても構わない。同様に、第二中継容器４２は、設置時における液体Ｌ２の気体Ｇ２と接する表面積が、液体連結管６の断面積よりも大きくなるように形成されていればよく、直方体形状でなくても構わない。
【符号の説明】
【００６９】
２０，２５，４０，５０  高低差測定装置
２  第一容器
３  第二容器
６，５２  液体連結管
７  第一液端読取部
８  第二液端読取部
９，２１，３６  高低差算出部
２６  第一駆動部
２７  第二駆動部
４１  第一中継容器
４２  第二中継容器
５１  第三容器
Ｂ  水平面
Ｃ１  第一中心軸線
Ｃ２  第二中心軸線
Ｃ３  第三中心軸線
Ｅ１，Ｅ２  液面位置
Ｇ１，Ｇ２  気体
Ｌ１，Ｌ２  液体
【要約】
【課題】微細な高低差から大きな高低差まで計測できる小型で設置性の高い高低差測定装置を提供すること。
【解決手段】高低差測定装置１は、内部に気体Ｇ１が残留するよう液体Ｌ１が注入されて一の位置に配される第一容器２と、内部に気体Ｇ２が残留するよう液体Ｌ２が注入されて第一容器２から離間して配される第二容器３と、第一容器２及び第二容器３に接続されて液体Ｌ１，２同士を連通させる液体連結管６と、第一容器２内における液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を計測する第一液端読取部７と、第二容器３内における液面位置液面位置が水平面に対して一定角度に傾斜した方向へ移動した距離を計測する第二液端読取部８と、この距離から第一容器２及び第二容器３間の高低差の変位量を算出する高低差算出部９と、を備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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