(57)【要約】【課題】液体貯留部における液位検出の異常を発見する。【解決手段】液体貯留部２における液位検出システム１であって、前記液体貯留部２内のＨ液位またはＬ液位における出力状態の変化に基づいて、前記Ｈ液位または前記Ｌ液位を検出する接点出力式液位検出手段６と、前記液体貯留部２内の液位に対応する出力に基づいて連続して液位を検出する伝送出力式液位検出手段７と、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７が正常であるか否かを判定する判定手段８とを備え、この判定手段８は、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７のうち、いずれか一方の液位検出結果に基づいて、他方が正常であるか否かを判定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留部における液位検出システムであって、
前記液体貯留部内の特定液位における出力状態の変化に基づいて、前記特定液位を検出する接点出力式液位検出手段と、前記液体貯留部内の液位に対応する出力に基づいて、連続して液位を検出する伝送出力式液位検出手段と、前記接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段が正常であるか否かを判定する判定手段とを備え、この判定手段は、前記接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段のうち、いずれか一方の液位検出結果に基づいて、他方が正常であるか否かを判定することを特徴とする液位検出システム。
【請求項２】
前記判定手段は、前記伝送出力式液位検出手段により、前記特定液位を過ぎたことを検出しても、前記接点出力式液位検出手段によって前記特定液位が検出されなければ、前記接点出力式液位検出手段を異常と判定し、一方で前記接点出力式液位検出手段により、前記特定液位となったことを検出したときに、前記伝送出力式液位検出手段によって検出された液位が、前記特定液位と異なっていれば、前記伝送出力式液位検出手段を異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の液位検出システム。
【請求項３】
前記判定手段が、前記伝送出力式液位検出手段を異常と判定したときにおける前記伝送出力式液位検出手段によって検出された液位を、前記接点出力式液位検出手段によって検出された前記特定液位へ校正する校正手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の液位検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液体貯留部における液位検出システムに関し、とくに液位検出の異常を発見することができる液位検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体貯留部には、液位の制御や監視を行うことなどを目的として、液位検出手段が設けられている。液位検出手段としては、たとえば前記液体貯留部の液位検出部位に設けられた電極と液面との接触，不接触による導通状態の変化により、特定液位を検出する電極式レベルスイッチなどのように、前記液体貯留部内の特定液位における出力状態の変化に基づいて、前記特定液位を検出する接点出力式液位検出手段が知られている（たとえば、特許文献１参照）。また、たとえば前記液体貯留部の液位検出部位に設けられた電極を用いて測定された静電容量に基づいて、前記液体貯留部内の液位を連続して検出する静電容量式レベルセンサなどのように、前記液体貯留部内の液位を連続して検出する伝送出力式液位検出手段が知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８４１９号公報
【特許文献２】特開平８−３２７４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記接点出力式液位検出手段において、断線などによって液位を検出することができなくなり、液位の制御や監視などを行うことができなくなってしまうことがある。また、前記伝送出力式液位検出手段において検出された液位と実際の液位との間に誤差が生じることがあり、液位の制御や監視などを正確に行うことができなくなってしまうことがある。このように、前記液位検出手段において液位検出に異常が生じると、液位の制御や監視などに悪影響を及ぼすことから、液位検出の異常を発見できるようにすることが必要となる。
【０００４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする第一の課題は、液体貯留部における液位検出の異常を発見することである。
【０００５】
また、この発明が解決しようとする第二の課題は、伝送出力式液位検出手段による液位検出を正確に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、液体貯留部における液位検出システムであって、前記液体貯留部内の特定液位における出力状態の変化に基づいて、前記特定液位を検出する接点出力式液位検出手段と、前記液体貯留部内の液位に対応する出力に基づいて、連続して液位を検出する伝送出力式液位検出手段と、前記接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段が正常であるか否かを判定する判定手段とを備え、この判定手段は、前記接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段のうち、いずれか一方の液位検出結果に基づいて、他方が正常であるか否かを判定することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記判定手段は、前記伝送出力式液位検出手段により、前記特定液位を過ぎたことを検出しても、前記接点出力式液位検出手段によって前記特定液位が検出されなければ、前記接点出力式液位検出手段を異常と判定し、一方で前記接点出力式液位検出手段により、前記特定液位となったことを検出したときに、前記伝送出力式液位検出手段によって検出された液位が、前記特定液位と異なっていれば、前記伝送出力式液位検出手段を異常と判定することを特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の前記判定手段が、前記伝送出力式液位検出手段を異常と判定したときにおける前記伝送出力式液位検出手段によって検出された液位を、前記接点出力式液位検出手段によって検出された前記特定液位へ校正する校正手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載された発明によれば、前記接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段を備えるとともに、前記接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段のうち、いずれか一方の液位検出結果に基づいて、他方が正常であるか否かを判定する前記判定手段を備えているので、液体貯留部における液位検出の異常を発見することができる。
【００１０】
請求項２に記載された発明によれば、前記液体貯留部内の液位が、前記特定液位を過ぎたことを、前記伝送出力式液位検出手段によって検出しても、前記接点出力式液位検出手段によって前記特定液位が検出されなければ、前記判定手段は、前記接点出力式液位検出手段を異常と判定し、前記液体貯留部内の液位が、前記接点出力式液位検出手段によって前記特定液位となったことを検出しても、前記伝送出力式液位検出手段によって検出された液位が、前記特定液位と異なっていれば、前記判定手段は、前記伝送出力式液位検出手段を異常と判定するようになっているので、前記液体貯留部における液位検出の異常を発見することができる。
【００１１】
請求項３に記載された発明によれば、前記伝送出力式液位検出手段によって検出された液位と実際の液位との間に誤差が生じても、前記伝送出力式液位検出手段の検出液位を、前記接点出力式液位検出手段によって検出された正しい液位へ校正することができ、これによって前記伝送出力式液位検出手段による液位検出を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に係る液位検出システムの実施の形態の一例の構成を示す概略的な説明図、図２は、図１に示す液位検出システムにおける接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段の出力状態を示す図である。
【００１３】
図１に示す液位検出システム１は、液体貯留部２の液位を検出するものであり、この液体貯留部２の液位を検出する液位検出用の容器３を、上部連通管４および下部連通管５を介して前記液体貯留部２と接続し、前記容器３に接点出力式液位検出手段６と伝送出力式液位検出手段７とを併設している。また、前記液位検出システム１は、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７が正常であるか否かを判定する判定手段８を備えている。
【００１４】
前記接点出力式液位検出手段６は、前記容器３に設置された第一液位検出用電極棒９と第二液位検出用電極棒１０とを備えており、これら各液位検出用電極棒９，１０によって、前記容器３内の特定液位，すなわち前記液体貯留部２内の特定液位を検出する電極式レベルスイッチである。
【００１５】
前記第一液位検出用電極棒９は、前記容器３の上部からＨ液位（前記容器３における７５％液位）までの長さとなっており、前記Ｈ液位における出力状態の変化，具体的には後述するような導通状態の変化に基づいて、前記Ｈ液位が検出されるようになっている。また、前記第二液位検出用電極棒１０は、前記容器３の上部からＬ液位（前記容器３における２５％液位）までの長さとなっており、前記Ｌ液位における出力状態の変化，具体的には後述するような導通状態の変化に基づいて、前記Ｌ液位が検出されるようになっている。したがって、前記接点出力式液位検出手段６においては、前記容器３内における特定液位として、前記Ｈ液位と前記Ｌ液位とが検出されるようになっている。
【００１６】
前記各液位検出用電極棒９，１０は、それぞれ前記容器３の外側へ突出する第一外部電源接続端子部１１および第二外部電源接続端子部１２を一端側に備え、前記容器３の内側へ突出する第一液位検出電極部１３および第二液位検出電極部１４を他端側に備えている。前記各外部電源接続端子部１１，１２は、それぞれ第一電源１５および第二電源１６の一方と接続されている。そして、前記各電源１５，１６の他方は、前記容器３と接続されている。前記第一電源１５を備えた第一検出回路１７には、通電時に、前記第一液位検出電極部１３の下端に前記容器３内の液が接触することによる前記第一外部電源接続端子部１１と前記容器３との間の導通状態の変化により、前記容器３内の液位が前記Ｈ液位に達したことを検出し、これを前記判定手段８へ出力する第一液位検出部１９が接続されている。また、前記第二電源１６を備えた第二検出回路１８には、通電時に、前記第二液位検出電極部１４の下端に前記容器３内の液が接触することによる前記第二外部電源接続端子部１２と前記容器３との間の導通状態の変化により、前記容器３内の液位が前記Ｌ液位に達したことを検出し、これを前記判定手段８へ出力する第二液位検出部２０がそれぞれ接続されている。
【００１７】
ここで、図２に基づいて、液位と導通状態の変化との関係を説明する。前記Ｈ液位を検出する前記第一検出回路１７は、液位０％以上７５％未満のときには非通電状態（ＯＦＦ）となり、液位７５％以上となったときに通電状態（ＯＮ）となる。そして、前記Ｌ液位を検出する前記第二検出回路１８は、液位０％以上２５％未満のときには非通電状態（ＯＦＦ）となり、液位２５％以上となったときに通電状態（ＯＮ）となる。
【００１８】
前記伝送出力式液位検出手段７は、前記液体貯留部２内の液位に対応する出力に基づいて、連続して液位を検出するようになっている。具体的には、前記伝送出力式液位検出手段７は、前記容器３に設置された第三液位検出用電極棒２１を備えており、この第三液位検出用電極棒２１を使用して測定された静電容量に基づいて、連続して前記容器３内の液位を検出する静電容量式レベルセンサである。すなわち、前記液体貯留部２内の液位に対応する出力は、静電容量および後述する電流値である。前記第三液位検出用電極棒２１は、前記容器３の外側へ突出する第三外部電源接続端子部２２と、前記容器３の内側へ突出する第三液位検出電極部２３とを備えている。この第三液位検出電極部２３の長さは、少なくとも必要最低液位を検出できる長さに設定されている。前記第三外部電源接続端子部２２は、第三電源２４の一方と接続されている。そして、この第三電源２４の他方は、前記容器３と接続されている。前記第三電源２４を備えた第三検出回路２５には、通電により、前記第三液位検出電極部２３と前記容器３との間の静電容量を測定する測定部２６と、この測定部２６によって測定された静電容量を電流値へ変換し、予め設定された電流値と前記液体貯留部２内の液位との関係に基づいて、前記電流値を前記液体貯留部２内の液位へ変換する第三液位検出部２７とが接続されている。ここで、図２に基づいて、液位と前記電流値との関係の一例を説明する。前記電流値は、前記容器３内における液位０％から液位１００％まで、４ｍＡから２０ｍＡまでの値が設定されている。たとえば、２５％液位のときには８ｍＡの電流値が設定され、５０％液位のときには１２ｍＡの電流値が設定され、また７５％液位のときには１６ｍＡの電流値が設定されている。
【００１９】
また、前記第三検出回路２５には、前記第三液位検出部２７によって検出された液位を校正する液位校正部２８が接続されている。この液位校正部２８は、後述するように、前記判定手段８が前記伝送出力式液位検出手段７を異常と判定したときにおけるこの伝送出力式液位検出手段７の検出液位を、前記Ｈ液位または前記Ｌ液位，すなわち７５％液位または２５％液位へ校正するようになっている。この液位校正部２８は、前記第三液位検出部２７における前記電流値を、７５％液位または２５％液位に相当する１６ｍＡまたは８ｍＡへ校正して、液位を校正するようになっている。前記液位校正部２８による校正は、前記判定手段８からの液位校正指令によって行われるようになっている。
【００２０】
前記判定手段８は、前記各液位検出部１９，２０，２７から入力された液位検出結果に基づいて、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７が正常であるか否かを判定するようになっている。具体的には、前記判定手段８は、前記伝送出力式液位検出手段７の前記第三液位検出部２７により、前記Ｈ液位に相当する７５％液位または前記Ｌ液位に相当する２５％液位を過ぎたことが検出されたときに、前記接点出力式液位検出手段６の出力状態，すなわち導通状態が変化して、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０によって前記Ｈ液位または前記Ｌ液位が検出されれば、前記接点出力式液位検出手段６を正常と判定するようになっている。一方で、導通状態に変化がなく、前記Ｈ液位または前記Ｌ液位が検出されなければ、前記接点出力式液位検出手段６を異常と判定するようになっている。ここで、前記判定手段８は、前記第三液位検出部２７によって検出される液位が、７５％液位または２５％液位を所定液位過ぎても、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０によって前記Ｈ液位または前記Ｌ液位が検出されなければ、前記接点出力式液位検出手段６を異常と判定するようになっている。
【００２１】
また、前記判定手段８は、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０により、前記Ｈ液位または前記Ｌ液位となったことが検出されたときに、前記第三液位検出部２７によって検出された液位が、７５％液位または２５％液位となっていれば、前記伝送出力式液位検出手段７を正常と判定し、一方で７５％液位または２５％液位と異なっていれば、前記伝送出力式液位検出手段７を異常と判定するようになっている。そして、前記判定手段８は、前記伝送出力式液位検出手段７を異常と判定したときに、前記液位校正部２８へ液位校正指令を出力するようになっている。
【００２２】
さて、前記液位検出システム１の作用について説明する。前記液位検出システム１では、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７により、前記液体貯留部２内の液位を検出する。そして、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７のいずれかの検出結果を用いて、前記液体貯留部２内の液位制御などを行う。また、前記判定手段８において、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７のいずれか一方の検出結果に基づいて、他方が正常であるか否かを判定する。以下、前記各液位検出手段６，７による液位検出方法および前記判定手段８による異常判定方法について具体的に説明する。
【００２３】
まず、前記接点出力式液位検出手段６による液位検出方法について具体的に説明する。前記第一液位検出用電極棒９または前記第二液位検出用電極棒１０の前記各液位検出電極部１３，１４に液面が達していないときには、前記各外部電源接続端子部１１，１２と前記容器３との間が非導通状態となる。一方で、前記各液位検出電極部１３，１４に液面が達しているときには、前記各外部電源接続端子部１１，１２と前記容器３との間が導通状態となり、前記各液位検出部１９，２０によって、前記Ｈ液位または前記Ｌ液位となったことを検出する。前記各液位検出部１９，２０の検出結果は、前記判定手段８へ出力されるとともに、たとえば前記液体貯留部２の液位制御に前記検出結果を用いるときには、液位制御部（図示省略）へ出力される。
【００２４】
つぎに、前記伝送出力式液位検出手段７による液位検出方法について具体的に説明する。前記第三液位検出用電極棒２１の前記第三外部電源接続端子部２２と前記容器３との間を通電すると、前記第三液位電極部２３と前記容器３との間の静電容量を前記測定部２６によって測定し、得られた静電容量を前記第三液位検出部２７によって電流値へ変換して液位を検出する。前記第三液位検出部２７によって検出された液位は、前記判定手段８へ出力されるとともに、たとえば前記液体貯留部２の液位制御に前記検出液位を用いるときには、前記液位制御部へ出力される。
【００２５】
前記判定手段８では、前記第三液位検出部２７の検出液位が、７５％液位または２５％液位，すなわち前記Ｈ液位または前記Ｌ液位を所定液位過ぎるまでの間に、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０によって前記Ｈ液位または前記Ｌ液位が検出されれば、前記接点出力式液位検出手段６を正常と判定する。一方で、前記第三液位検出部２７の検出液位が７５％液位または２５％液位を所定液位過ぎても、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０によって前記Ｈ液位または前記Ｌ液位が検出されなければ、前記判定手段８は、前記接点出力式液位検出手段６を異常と判定する。
【００２６】
また、前記判定手段８では、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０によって前記Ｈ液位または前記Ｌ液位となったことが検出されたときに、前記第三液位検出部２７の検出液位が７５％液位または２５％液位となっているときには、前記伝送出力式液位検出手段７を正常と判定する。一方で、前記第一液位検出部１９または前記第二液位検出部２０によって前記Ｈ液位または前記Ｌ液位となったことが検出されても、前記第三液位検出部２７の検出液位が、７５％液位または２５％液位となっていないときには、前記判定手段８は、前記伝送出力式液位検出手段７を異常と判定する。
【００２７】
前記判定手段８は、前記伝送出力式液位検出手段７を異常と判定したときには、前記液位校正部２８へ校正指令を出力し、この液位校正部２８によって、前記第三液位検出部２７の電流値を１６ｍＡまたは８ｍＡへ校正して、液位を７５％液位または２５％液位へ校正する。
【００２８】
ここで、前記液体貯留部２内の液位を一定液位（たとえば、前記容器３内における５０％液位）に保つように液位制御を行う場合は、前記液体貯留部２内の液位を強制的に変動させ、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７が正常であるか否かを判定する。
【００２９】
前記液位検出システム１によれば、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７を備えるとともに、前記接点出力式液位検出手段６および前記伝送出力式液位検出手段７のいずれか一方の液位検出結果に基づいて、他方が正常であるか否かを判定する前記判定手段８を備えているので、前記液体貯留部２における液位検出の異常を発見することができる。
【００３０】
また、前記伝送出力式液位検出手段７によって検出された液位と実際の液位との間に誤差が生じても、前記伝送出力式液位検出手段の検出液位を、前記接点出力式液位検出手段７によって検出された正しい液位へ校正することができ、これによって前記伝送出力式液位検出手段７による液位の検出を正確に行うことができる。
【００３１】
以上、この発明を前記実施の形態によって説明したが、この発明は、前記実施の形態に限られるものでないことはもちろんである。たとえば、前記接点出力式液位検出手段６は、前記電極式レベルスイッチに限られるものではなく、前記液体貯留部２内の特定液位における出力状態の変化に基づいて、特定液位を検出する液位検出手段であればよい。このような液位検出手段としては、たとえばフロート式レベルスイッチ，超音波式レベルスイッチ，静電容量式レベルスイッチ，圧力式レベルスイッチおよび光学式レベルスイッチなどを挙げることができる。また、前記伝送出力式液位検出手段７は、静電容量式レベルセンサに限られるものではなく、前記液体貯留部２内の液位を連続して検出する液位検出手段であればよい。このような液位検出手段としては、たとえばフロート式レベルセンサ，超音波式レベルセンサおよび圧力式レベルセンサなどを挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明に係る液位検出システムの実施の形態の一例の構成を示す概略的な説明図である。
【図２】図１に示す液位検出システムにおける接点出力式液位検出手段および前記伝送出力式液位検出手段の出力状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  液位検出システム
２  液体貯留部
６  接点出力式液位検出手段
７  伝送出力式液位検出手段
８  判定手段
２８  液位校正部（校正手段）
【図１】
2007263807.tif 000003
【図２】
2007263807.tif 000004